Вакуумный диод: устройство, принцип работы, вольт амперная хаpaктеристика
Источник:
|
Вакуумным диодом называется лампа, преобразующая переменный ток в постоянный. Этот радиоэлемент способен работать с достаточно высоким напряжением и частотой. Преимущество перед полупроводниковыми диодами – отсутствие обратного тока. Недостаток – более низкий КПД.
Содержание
- 1 Устройство
- 2 Принцип работы
- 3 Вольт-амперная хаpaктеристика
- 4 Маркировка приборов
- 5 Где используются
- 6 Основные выводы
Устройство
Вакуумный диод – самая простая электронная лампа в виде стеклянного или металлокерамического баллона без воздуха. В емкость с вакуумом размещаются 2 электрода. У катода форма цилиндра, он покрывается оксидом бария, стронция или кальция, увеличивающих количество электродов, испускаемых при нагревании. Анод изготавливается овальной или круглой формы, устанавливается на одну ось с катодом.
Выводы электродов выводятся сквозь стенки баллона. Если емкость металлокерамическая, в ней сверлятся отверстия, в которые впаиваются бусинки из стекла. В баллоне из стекла выводы впаиваются в основной материал. У анода один вывод. Если катодом служит нить какала, то выводов два (от каждого конца). При встраивании подогревного катода выводов три (2 от нити, один – от вещества, выделяющего электроны).
Электровакуумный диод тоже лампа электронного типа, по строению мало отличающаяся от вакуумного варианта. Основная особенность – строение катода. В электровакуумных моделях он прямой, W-образный или V-образный. При использовании двух последних вариантов удлиняется нить накала.
Форма анода вакуумного диода – прямоугольник с круглыми углами. Основное преимущество – одинаковое расстояние любой точки поверхности до минусового электрода. Для отвода избытка тепла анод может быть оснащен «крылышками». Чтобы увеличить удобство использования, такие лампочки оснащаются цоколем, изготовленным из диэлектрика, со штырьками, обеспечивающими контакт с ламповой панелью.
Принцип работы
Работа вакуумного диода основана на отсутствии в баллоне воздуха. Вакуум способствует отделению электронов от катода после подачи на него напряжения и достижения определенного уровня нагрева.
Важно! Анод лампы соединяется с плюсовым выводом источника питания, катод – с минусовым.
Далее:
- Заряженные частицы образуют облако.
- Частицы, имеющие небольшую скоростью, возвращаются на поверхность минусового электрода.
- После подключения к напряжению плюсового электрода электроны, имеющие большую скорость, перемещаются к нему.
- в процессе формирования ускоряющего поля поток частиц от минуса к плюсу увеличивается.
- при объеме электронов, близком к предельному значению эмиссии, электроток стабилизируется (это явление называется насыщением).
Электронное облако стабилизируется при достижении определенного уровня температуры. На минусовой электрод возвращается такое же количество частиц, какое отделилось.
При подключении анода к отрицательному выводу источника питания, а катода – к положительному, электроны, которые выделяет катод, использовать невозможно. Их скорость небольшая, положительно заряженный минусовой электрод их притягивает. Те отрицательные частицы, которые создают облако и имеют большую скорость, отталкивает анод по причине отрицательного заряда.
Вольт-амперная хаpaктеристика
Во время работы вакуумной лампы для эмиссии заряженных частиц требуется определенная температура. Анодный электроток появляется после того, как электроны начинают перемещаться к аноду, обозначается как Іа при напряжении Uа. Вольтаж накала обозначается как Uн.
Для создания графика ВАХ (вольт амперной хаpaктеристики) подается небольшое плюсовое напряжение на анод, если оно постепенно увеличивается, отмечается увеличение тока. В процессе построения графика цифровые значения вольтажа откладываются на горизонтальной оси, на вертикальной – параметры анодного тока.
Образуется кривая:
Если напряжения нет (Uа=0) электроны не перемещаются к аноду (Іа=0). После подключения вакуумного диода к источнику питания электроток растет медленно, потом увеличивается быстрее (до достижения точки Б). Если напряжение повышается, рост тока снижается, при достижении точки В прекращается.
Внимание! Чтобы анодный ток в вакуумном диоде увеличить после точки В, требуются дополнительные заряженные частицы. Так как они отсутствуют, необходимо увеличить накал электрода. Этот способ использовать нежелательно из-за уменьшения срока эксплуатации лампы.
ВАХ определяется при проведении технических расчетов перед использованием вакуумного диода.
Маркировка приборов
При нанесении маркировки на вакуумные диоды используется тот же принцип, что для других видов ламп:
- цифра, указывающая напряжение;
- тип лампочки – диод (Д), выпрямитель (Ц), 2 диода в одном корпусе (Х), механотрон (МХ) ;
- номер разработки;
- конструкция – баллон из стекла (С), пальчиковый (П), миниатюрный 10 мм (Б), миниатюрный 6 мм (А), керамический (К).
Если четвертый элемент не обозначен, корпус металлический.
Где используются
У этих элементов имеется важное преимущество – устойчивость к обратному напряжению благодаря вакууму, поэтому они используются для преобразования переменного тока в постоянный:
- в лазерной индустрии;
- цифровой электронике;
- медицинском оборудовании;
- радио- и телеаппаратуре.
К недостаткам можно отнести сравнительно большие размеры и расход энергии на разогрев.
Основные выводы
Использовать преимущества вакуумных диодов в радиоэлектронных приборах можно, если известен принцип их работы. Каждый тип этих ламп обладает индивидуальными особенностями, поэтому эффективно работает только в определенных условиях. Максимум пользы можно получить, если при выборе учесть ВАХ и другие важные параметры.
ПредыдущаяСледующаяКомментарии:
Удаление слабых и повреждённых ветвей, формировка кроны, помогут растению успешно перезимовать и порадовать на будущий год пышным цветением...
20 05 2024 19:45:49
Она входит в семейство Синюховых, в культуре выращивается, преимущественно, как однолетнее растение...
19 05 2024 1:11:17
Своим внешним видом она напоминает небольшой взрыв или фейерверк, поэтому выглядит очень эффектно и всегда притягивает взгляды окружающих...
18 05 2024 14:49:39
Кустовая роза: обрезка на зиму
Обязательно ли обрезать розы перед зимовкой...
17 05 2024 13:13:32
Внешне достаточно простая, она способна идеально оттенить красоту произрастающих рядом культур...
16 05 2024 13:37:52
Неприхотливость, морозоустойчивость и оригинальный внешний вид способствуют популярности в ландшафтном дизайне...
15 05 2024 6:42:29
Ареалы распространения – тропики на юге и в центре Америки...
14 05 2024 5:36:35
Оно популярно среди цветоводов благодаря хорошей адаптации в комнатных условиях и простоты ухода...
13 05 2024 4:58:55
Каждая сторона приводит свои аргументы, и новичку легко запутаться в мнениях...
12 05 2024 17:44:11
Осенью ее проводят с целью помочь культуре перенести зиму, летом и весной – для получения обильного урожай и вкусных плодов...
11 05 2024 23:44:23
Самые популярные из них: Голдмаунд, Джапаниз Дворф, Голден Принцесс и Кэндллайт...
10 05 2024 20:35:39
Это обилие солнечного света, влаги и удобрений...
09 05 2024 9:12:43
Это связано с тем, что растение плохо переносит зиму в открытом грунте и при плохой погоде погибает...
08 05 2024 2:53:50
Вырастить оригинальное растение с яркими разноцветными плодами совсем несложно, если правильно выбрать сорт и систематически ухаживать за перцем...
07 05 2024 4:43:46
Клематис представлен травянистыми многолетними либо деревянистыми растениями...
06 05 2024 23:14:23
Культура требовательна и к продолжительности светового дня...
05 05 2024 18:12:15
Мало того он способен украсить любой интерьер в квартире...
04 05 2024 19:23:27
Растение красивое, неприхотливое в уходе, культивируются комнатные и садовые разновидности (в подходящих климатических условиях)...
02 05 2024 14:24:44
Фото растения
Дендробиум не является прихотливым растением...
01 05 2024 17:29:39
Местные называют его мексиканским или испанским огурцом либо чайотом, родиной которого является Центральная Америка, Мексика...
30 04 2024 8:32:38
В магазинах её сочные побеги либо не продаются, либо стоят дорого...
29 04 2024 3:13:26
Но, как и для других растений, существуют некоторые нюансы для правильного ухода, обеспечения роста и развития...
28 04 2024 10:42:35
Главный критерий – знать, как правильно его высаживать...
27 04 2024 15:57:57
Действительно, зачастую дерево растет и плодоносит без особого участия со стороны садовода...
26 04 2024 3:26:26
По мере необходимости, корни растения вытягивают их, удовлетворяя потребности растения...
25 04 2024 12:26:35
Родиной растения считается Китай и Дальний Восток, где оно известно с древних времен...
24 04 2024 9:56:44
Даже под большим слоем лапника и снега некоторые многолетники погибают от воздействия минусовых температур...
23 04 2024 1:41:10
Эта технология позволяет, высаживая вместе разные виды огородных культур, получать огромные урожаи даже с самых маленьких участков...
21 04 2024 11:31:39
Культура приживается в большинстве регионов, благодаря чему популярна у отечественных садоводов...
20 04 2024 18:24:35
Начало селекционной деятельности было заложено в Капской низменности Южной Африки...
19 04 2024 2:49:18
По одной из легенд, ге opгины раньше росли только в королевском саду и охранялись как зеница ока...
18 04 2024 0:27:59
Она не капризна и очень проста в уходе, поэтому вы без особых проблем можете вырастить ее самостоятельно...
17 04 2024 3:25:13
Обязательна для всех сортов винограда, включая гибриды без косточек...
16 04 2024 8:44:37
Но можно ли выращивать нут на даче? Опытные садоводы утверждают, что культура неприхотлива в уходе и подходит для выращивания пpaктически на всей территории России...
15 04 2024 7:46:22
Является одним из 70 сортов можжевельника чешуйчатого, растущего в горных районах...
14 04 2024 10:39:51
Данный род объединяет больше 50 различных видов...
13 04 2024 6:46:23
Эта культура неприхотлива в уходе и растет пpaктически во всех климатических зонах, не создавая никаких особенных сложностей...
12 04 2024 12:37:43
В ландшафтном дизайне планировка огорода стремится органично разместить необходимые растения по зонам...
11 04 2024 8:25:20
Получить растения туи из семян в домашних условиях не трудно...
09 04 2024 18:52:26
У данного растение существует множество названий, к примеру: клубника садовая, либо европейская, либо высокая, либо настоящая, либо земляника мускусная, либо шпанская (шпанка), либо мускатная, либо высокая...
08 04 2024 8:34:22
Красивоцветущий, листопадный кустарник родом из Восточной Азии — Японии, Кореи, центрального и западного Китая, где его впервые обнаружил Уильям Керр – шотландский садовник, коллекционер и профессиональный «охотник» за новыми растениями начала 19 века...
07 04 2024 15:29:11
В Северную Европу кустарник завезли в начале XVIII века торговые суда из Японии, где дейция украшала императорские сады...
06 04 2024 6:34:28
За удивительно приятный вкус римляне окрестили корень лакрицей...
05 04 2024 16:15:47
Все опытные садоводы и цветоводы знают, как бороться с этим опасным насекомым, но не всегда учитывают важные нюансы...
04 04 2024 22:35:33
Англичане считают, что внутри зарослей этих первоцветов живут гномики и феи, которые украшают эти растения капельками воды...
03 04 2024 13:21:15
И не страшно, если подоконник будет просто купаться в солнечных лучах — такой «световой душ» только подстегнет цветение мушмулы...
02 04 2024 8:33:24
Установка автоматического увлажнения грунта помогает овощеводу облегчить и упростить свою работу...
01 04 2024 18:48:31
Еще:
товары -1 :: товары -2 :: товары -3 :: товары -4 :: товары -5 :: товары -6 :: товары -7 :: товары -8 :: товары -9 :: товары -10 :: товары -11 :: товары -12 ::
