Тиратронное устройство Советский патент 1937 года по МПК H02M7/15 G05F1/06 

к тиратронам, применяемым в релейных схемах, предъявляются требования повышенной чувствительности и устойчивости критического потенциала сетки тиратрона. Известно, что величина сеточного тока зажигания, определяющая чувствительность тиратрона, находится в прямой зависимости от потенциала сетки в момент зажигания, который в свою очередь зависит от величины анодного напряжения и сопротивления в цепи управляющей сетки. Следовательно, величина сеточного тока зажигания в тиратроне будет тем больше, чем больше анодное напряжение и сопротивление в цепи управляющей сетки. Кроме этого, увеличение сопротивления в цепи управляющей сетки вызывает увеличение наклона характеристики зажигания или, что то же, уменьшение коэфициента управления, представляющего собой отношение приращения анодного напряжения к сеточ Af/,

(ному

Для тиратронов, применяемых в релейных схемах, очень важно, чтобы величина А была по вовможности больше

и практически приближалась к бесконечности. Последнее требование объясняется стремлением иметь тиратрон, критический потенциал сетки которого мало зависел бы от колебаний анодного напряжения. Кроме того, следует указать, что совмещение в тиратроне отрицательной пусковой характеристики и коэфициента управления, близкого к бесконечности (для сопротивлений в цепи сетки порядка тысяч ом), является до настоящего времени не разрешенной конструктивной задачей.

Предлагаемое тиратронное устройство дает возможность автоматически поддерживать постоянным критический потенциал сетки тиратрона в широком диапазоне изменения анодного напряжения, сделать коэфициент управления практически близким к бесконечности и независимым от величины сопротивления, включенного в цепь сетки, вплоть до нескольких десятков мегом, притом без значительного увеличения смещающего напряжения. Сущность изобретения заключается в том, что в анодную цепь тиратрона включено сопротивление, составляющее общую цепь тока с другим соцротивлением, включенным парал

лельно тиратрону. Падение напряжения на первом сопротивлении, прямо пропорциональное анодному напряжению, приложено к экранирующей сетке тиратрона.

На прилагаемом чертеже фиг. 1 изображает принципиальную схему устройства; фиг. 2 и 3 - его характеристики; фиг. 4, 5 и 6 - возможные формы выполнения устройства и фиг. 7 и 8 - схему опытной проверки и полученные характеристики.

Параллельно двухсеточному тиратрону 1 (фиг. 1) включено переменное сопротивление 2, не входящее в рабочую цепь тиратрона. Последовательно с тИ)атроном 7 включено сопротивление 3, в качестве которого может служить обмотка электромагнитного реле (тогда нагрузки 7 не будет). К одному концу этого сопротивления присоединена средняя точка трансформатора накала, к другому - экранирующая анодная сетка тиратрона. В цепь управляющей (катодной) сетки включены, как обычно, 01раничительное сопротивление 4, пиковый трансформатор 5 и смещающая батарея 6. Действие устройства легко уяснить, есчи принять во внимание, что двухсеточный тиратрон имеет семейство пусковых характеристик для различных значений потенциала на управляющей сетке.

На фиг. 2 приведено семейство пусковых характеристик экранированного тиратрона, разработанного в электровакуумной лаборатории Ленинградского Электротехнического Института, из кбторых видно, как должно изменяться напряжение на экранирующей сетке Ug с изменением анодного

напряжения U, чтобы критический потенциал управляющей сетки U

оставался постоянным. Следовательно, если удалось достичь такого положения, чтобы с изменением анодного напряжения автоматически изменялось напряжение на экранирующей сетке в соответствии с пусковой характеристикой тиратрона, то критический потенциал управляющей сетки оставался бы неизменным.

В предлагаемом устройстве это достигается следующим образом. При

включенном анодном-напряжении через сопротивление 2 проходит ток определенной величины, который, проходя но сопротивлению 5, создает на нем некоторое падение напряжения, приложенное минусом к экранирующей сетке, и тем самым повышает ее отрицательный потенциал относительно катода. При некоторых вел iчинах анодного напряжения А (фиг 3), отрицательного напряжения на экранируюп ей сетке - U и сопротивления в цепи управляющей сетки 4 тиратрон зажигается при вполне определенной величине критического потенциала на управляющей сетке - и , соответствующей точке а. Если

i/1

анодное напряжение увеличится до значения Л,, то при обычной схеме включения тиратрона критический потенциал сетки изменился бы до значения а .

В предлагаемом устройстве этого не произойдет, так как увеличение аноаного нанряжения будет скомпенсировано увеличением отрицательного смещения на экранирующей сетке до значения - д вследствие чего результирующее электрическое поле, воздействующее на катод, останется тем же, и тиратрон зажжется при прежнем значении критического потенциала управляющей сетки (точка зажигания из а перейдет на другую характеристику в точку а. Увеличение отрицательного смещения на экранирующей сетке произойдет благодаря увеличению падения напряжения на сопротивлении 5, вызванному увеличением анадного напряжения в цепи. Аналогично уменьшение анодного напряжения до значения А вызовет уменьшение тока, протекающего по

1 сопротивлениям 2 и 3, а следовательно, и падения напряжения на сопротивлении 5, что, в свою очередь, уменьшит отрицательное смещение на экранирующей сетке до значения - U , и тем самым изменение результирующего поля анод - катод будет скомпенсировано (точка зажигания а перейдет на другую характеристику в точку а).

Чтобы до и после зажигания тира

трона к сопротивлению 2 было приложено полное напряжение источника питания, один из концов сопротивления может быть включен до нагрузки 7, как указано на фиг. 4. Можно также включить в цепь экранирующей сетки батарею, повышающую ее потенциал. Сопротивления 2 и 5 могут быть заменены одним сопротивлением, включенным, как показано на фиг. 5. Стабилизация критического потенциала сетки может быть достигнута и в трехъэлектродном тиратроне по схеме, изображенной на фиг. 6.

При опытной проверке устройства, произведенной по схеме фиг. 7, были сняты пусковые характеристики U

(UJ при / 3 и 10 мегом. Были

сняты характеристики двух родов: при отключенной экранирующей сетке (режим тиратрона обычный) и с подачей на экранирующую сетку потенциала, зависящего от анодного напряжения. Результаты эксперимента представлены на фиг. 8. В первом случае были получены пусковые характеристики с большим наклоном, во втором - прямые линии, параллельные оси анодного напряжения, т. е. критический потенциал управляющей сетки не зависел от изменений анодного напряжения.

Предмет изобретения.

1. Тиратронное устройство с автоматической стабилизацией критического потенциала управляющей сетки тиратрона, отличающееся тем, что одно сопротивление включено последовательно в анодную цепь и напряжение с него подано на экранирующую сетку, а другое сопротивление включено параллельно анодной цепи тиратрона (между анодом и катодом).

2.Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что один из концов второго сопротивления (щунтирующего) включен за нагрузкой в анодной цени.

3.В устройстве по п.п. 1 и 2 применение включенной в цепь экранирующей сетки батареи, присоединенной положительным полюсом к экранирующей сетке тиратрона.

4.Форма выполнения устройства по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что нааряжение с первого сопротивления подано на управляющую сетку трехъэлектродного тиратрона.

5.Форма выполнения устройства по пп. 1-4, отличающаяся тем, что первое сопротивление, включенное в рабочую цепь тиратрона, одновременно служит нагрузкой.

6.Форма выполнения устройства по пп. 1-3, отличающаяся тем, что в цепь управляющей сетки включено сопротивление порядка нескольких десятков мегом без получения при этом значительного увеличения сме щающего напряжения вследствие компенсирующего действия напряжения экранирующей сетки.