Режим - нормальное катодное падение
Cтраница 1
Режим нормального катодного падения используется в стабилитронах. Особенности этого режима следующие. В этом случае после возникновения разряда устанавливается сравнительно небольшой ток. Тлеющий разряд может быть при условии, что плотность тока на катоде не слишком мала. Только тогда из катода выбивается достаточное число электронов. Разряд сразу не распространяется на всю поверхность катода. При этом плотность тока достаточна и тлеющий разряд существует. [1]
В частности, режим нормального катодного падения тлеющего разряда, при котором наблюдается слабая зависимость падения напряжения на приборе Ua от величины проходящего тока / а, используется в стабилитроне, представляющем собой газоразрядный диод с цилиндрическим холодным катодом К и стержневым анодом А ( рис. В. Стабилитрон применяется для стабилизации напряжения источников питания. [2]
Нормальное катодное падение напряжения зависит от свойств материала катода и рода газа, для каждого прибора оно остается величиной постоянной, что и определяет слабую зависимость падения напряжения на приборе при изменении тока. Плотность тока в режиме нормального катодного падения напряжения также постоянна. С увеличением тока увеличивается светящаяся активная поверхность катода, с которой выбиваются электроны. Когда вся поверхность катода покрыта свечением, дальнейшее увеличение тока возможно только за счет увеличения энергии ионов. Поэтому падение напряжения на приборе начинает возрастать. [3]
Нормальное катодное падение напряжения зависит от свойств материала катода и рода газа, для каждого прибора оно остается величиной постоянной, что и определяет слабую зависимость падения напряжения па приборе при изменении тока. Плотность тока в режиме нормального катодного падения напряжения также постоянна. С увеличением тока увеличивается светящаяся активная поверхность катода, с которой выбиваются электроны. [4]
Приборами тлеющего и коронного разряда являются стабилитроны. Наиболее распространены стабилитроны тлеющего разряда, работающие в режиме нормального катодного падения. В последнее время они все чаще заменяются полупроводниковыми стабилитронами. [5]
Все же сопротивление R0 несколько уменьшается при возрастании тока, так как растет число ионов и электронов в единице объема газа. Но это уменьшение не такое сильное, как в режиме нормального катодного падения, поэтому напряжение t / a увеличивается. Усиливается также яркость свечения газа, и оно распространяется все больше на область плазмы. В режиме аномального катодного падения работают газосветные лампы и различные ионные индикаторные приборы. [6]
 |
Схема включения стабили затора. [7] |
Простейший газоразрядный стабилитрон состоит из двух электродов ( анод и холодный катод), помещенных в стеклянном баллоне, наполненном инертным газом. Материал катода и газ берутся такими, чтобы напряжение на зажимах стабилитрона при горении его в режиме нормального катодного падения равнялось бы стабилизируемой величине напряжения. [8]
Из рис. 115 можно видеть, что при известных условиях ( § 4) катодное падение, темное пространство и плотность тока остаются неизменными при увеличении тока на несколько порядков величины. Такой режим называется режимом нормального катодного падения. Приблизительный расчет нормального падения, толщины темного пространства и плотности тока, которые определяют основные характерные черты этого режима, может быть сделан на основе следующих соображений. [9]
 |
Схема включения стабилитрона. [10] |
В этом случае происходит следующее. Когда напряжение источника повышается, то увеличивается ток стабилитрона и почти все изменение напряжения приходится на долю резистора Rorp. Напряжение на стабилитроне и на нагрузке почти постоянно и лишь незначительно возрастает, если изменение тока стабилитрона не выходит за пределы режима нормального катодного падения. При уменьшении Е изменения происходят в обратную сторону. [11]
Стабилитроны выполняются в стеклянных или керамических оболочках - баллонах, наполненных смесью инертных газов под давлением от 20 до 80 мм рт. ст. Баллоны выполняются нескольких видов: стеклянные с октальным цоколем, стеклянные миниатюрные, стеклянные сверхминиатюрные и керамические. Стабилитрон содержит два металлических электрода: анод и катод. Анод чаще всего выполнен в виде стержня, вокруг которого на расстоянии расположен цилиндрический катод из никеля. Катод имеет большую по сравнению с анодом площадь, так как чем больше поверхность катода, тем больше максимальный ток, при котором происходит тлеющий разряд в режиме нормального катодного падения потенциала. Для снижения зажигающего и рабочего напряжения катоды активируются. В некоторых стабилитронах для снижения напряжения зажигания имеется специальный штырек, приваренный к катоду с внутренней стороны и направленный радиально в сторону анода. [12]
Страницы: 1