Kenotron (z jiného řeckého kenos - prázdný a (elektr)tron ) - elektronická lampa určená k usměrnění střídavého proudu. Jedná se o typ elektrovakuové diody . Používá se ve vysokonapěťových střídavých usměrňovacích obvodech [1] , dříve byl široce používán v obvodech výstupního stupně s řádkovým skenováním trubkových televizorů a v rentgenových instalacích .
Účinnost kenotronového usměrňovače vzhledem k polovodičovým je nízká [2] , ale mezi výhody kenotronů oproti polovodičovým zařízením:
Kenotrony mají tři hlavní typy konstrukce: jednoanodové, dvouanodové a dvojité. Jednoanodový kenotron obsahuje jednu diodu v žárovce. Dvouanodové a dvojité kenotrony obsahují dvě diody v jednom válci a pro dvouanodový kenotron mají tyto diody společný katodový vývod pro použití v celovlnném usměrňovacím obvodu se středem a pro dvojitý kenotron katody a ohřívače mají dobrou vzájemnou izolaci pro použití v násobičích obvodech [2] .
Kenotrony se obvykle vyrábějí ve skleněné nádobě. Konstrukce katody závisí na účelu kenotronu. Výkonové kenotrony mají vyhřívané katody, což zajišťuje dostatečně velký usměrněný proud. Vysokonapěťové kenotrony mají přímo vyhřívané katody, které umožňují lampám odolávat vysokým zpětným napětím (odpadá problém vysokonapěťové izolace mezi katodou a topným tělesem). Anoda kenotronu je kovová, obvykle trubkové konstrukce. Vysokonapěťové kenotrony mají anody navržené ve formě skla; anodová svorka je vyrobena odděleně od ostatních svorek na horním krytu žárovky [1] . Rozměry anody závisí na dovolené síle usměrněného proudu a dovoleném zpětném napětí. Čím vyšší jsou tyto hodnoty, tím větší jsou rozměry anody a lampy jako celku.
V SSSR byly nízkovýkonové kenotrony pro přijímací zesilovací zařízení označeny písmenem „Ts“ (1Ts11P, 5Ts4S, 6Ts4P), nicméně některé tlumicí kenotrony pro horizontální snímací obvody jsou označeny písmenem „D“ (6D20P). Také pro napájení většiny zařízení s nízkým výkonem se používají detektorové diody a dvojité diody označené D a X (6D6A, 6X6S) [2] .
V jednotném evropském systému (druhé písmeno) byly označeny Y - jednoanodový kenotron, Z - dvouanodový.
Používají se v obvodech střídavých nízkofrekvenčních usměrňovačů do 400 Hz [4] v obvodech stejnosměrných zdrojů s napětím do 1000 V a proudem do 350 mA . Tyto napájecí zdroje jsou určeny pro napájení elektronkových elektronkových zařízení s nízkým výkonem (domácí rádiová zařízení, rádiové stanice s nízkým výkonem, vysílací zařízení s nízkým výkonem, elektronické měřicí přístroje, jednoduchá automatická zařízení). Napájecí zdroje pro výkonná elektronická zařízení využívají ve svých obvodech gastrony , které mají větší usměrněný proud a zpětné napětí, ale jsou náročnější na obsluhu [5] . Výroba polovodičových diod , které vydrží zpětné napětí v řádu stovek voltů (například 1N4004 ), umožnila opustit použití výkonových kenotronů v hromadných elektronických zařízeních.
V současné době se výkonové kenotrony používají ve vysoce kvalitním zařízení pro reprodukci zvuku . Využívá výhody kenotronového usměrňovače ve srovnání s polovodičovým: „soft start“, který chrání zátěž a výkonový transformátor před napěťovými a proudovými rázy při zapnutí, a absenci spínacího šumu, který je vlastní silikonovým diodám. .
V moderní praxi jsou takové kenotrony běžné:
V průmyslové praxi se na základě požadavků na zaměnitelnost a udržovatelnost v drtivé většině používají pouze ty kenotrony, jejichž výroba v současné době probíhá (Rusko, Čína) - výše zmíněné 5Y4G, 5Z4G a 5AR4 / GZ34, které nemají sovětské analog.
Tlumicí kenotrony slouží k tlumení parazitních kmitů v horizontálním výstupním transformátoru elektronkových televizorů [2] . Mají oxidem vyhřívanou katodu s vysokým emisním proudem a jsou schopny odolávat krátkodobým proudovým impulsům, které výrazně převyšují usměrněný proud (například 600 mA v amplitudě impulsu při usměrněném proudu 220 mA pro 6D20P [11] ) s dobou trvání v řádu několika mikrosekund. Amplituda napěťového impulzu na katodě tlumicí diody může být v řádu několika tisíc voltů (7 kV pro 6D20P [11] ), takže vývod katody tlumicí diody je vyroben odděleně od ostatních vývodů na horním krytu žárovky. a izolace katody od ohřívače je zesílena.
V současné době se elektronkové televizory nevyrábějí a téměř se nepoužívají, takže odlehčovací diody se nepoužívají pro zamýšlený účel. Používají se ve výkonových usměrňovačích lampových zařízení.
V moderní amatérské (ale ne průmyslové) praxi jsou běžné následující:
Kenotrony tohoto typu se používají k přeměně zpětného pulzního napětí horizontálního skenování televizorů na konstantní vysoké napětí pro napájení anod kineskopů při napětí 10-30 kV a proudu 2 mA. Kenotrony mají přímo vyhřívané oxidové katody a charakteristický anodový design, podobný kovovému pohárku, jasně viditelný přes skleněnou nádobu. Anoda se přivede k uzávěru na válci [2] . V současné době se nepoužívají v elektronice, ale aktivně je využívají radioamatéři ke stavbě podomácku vyrobených nízkopříkonových rentgenových přístrojů [12] .
Určeno pro usměrnění vysokého napětí střídavého proudu (od jednotek do stovek kilovoltů ). Síla usměrněného proudu závisí na účelu a může být od desítek miliampérů až po desítky ampérů.
Lze použít na [2] :
Používají se v moderních elektronických zařízeních (vědecké přístroje, výkonné rádiové vysílače, rentgenové instalace [2] ). V SSSR se vyráběly rentgenové kenotrony s přípustným zpětným napětím do 1 megavoltu se stejnosměrným proudem do 30 mA.
| Vakuová elektronická zařízení (kromě katodového paprsku ) | ||
|---|---|---|
| Generátor a zesilovací lampy | ||
| jiný | ||
| Druhy výkonů |
| |
| Konstrukční prvky |
| |
| Usměrňovače elektrického proudu | ||
|---|---|---|
| s pohyblivými částmi | ||
| kapalina |
| |
| vypouštění plynu | ||
| Elektrovakuum | ||
| Polovodič | ||