Управляемый разрядник Советский патент 1978 года по МПК H01T3/00 

Изобретение относится к области газоразрядной техники и может быть использовано при создании управляемых разрядников с широким диапазоном рабочих напряжений и малым временем запаздывания пробоя.

Известны управляемые искровые разрядники, содержащие катод, апод и управляющий электрод, который располагается внутри разрядного промежутка сбоку и находится от катода на расстоянии, равном 1/3 расстояния анод-катод 1. Такие конструкции управляемых искровых разрядников имеют узкий диапазон рабочих напряжений и большое время запаздывания пробоя, особенно при малых напряжениях на управляющем электроде.

Наиболее близким к изобретению из известных технических рещений является управляемый разрядник тригатронного типа, содержащий противостоящие анод и катод, выполненный с отверстием, в котором по оси установлен управляющий стержневой электрод, отделенный от катода изолятором 2.

В таких конструкциях взаимное расположение управляющего и основных электродов оказывает больщое влияние на щирину диапазона рабочих напряжений и время запаздывания пробоя.

В известных управляемых искровых разрядниках трИгатронного типа геометрия разрядного промежутка выбрана не оптимальной, поэтому диапазон рабочих напряжений узкий, а время запаздывания пробоя большое.

Цель изобретения - повышение надежности в широком диапазоне рабочих напряжений п уменьшение времени запаздывания срабатывания.

Это достигается тем, что диаметры d я D соответственно управляющего электрода и отверстия в катоде, а также расстояние S меледу катодом и анодом выбраны в соотношениях

,4;1,1 1,6

Dо

Выбранная геометрия обеспечивает одновременное возникновение и развитие поджигающего разряда от управляющего электрода как к катоду, так и к аноду, что приводит к расширению диапазона рабочих напряжений и снижению времени запаздывания.

На фиг. 1 схематически изображен управляемый разрядник; на фиг. 2 - кривые изме5 нения минимального напряжения пробоя f/мин при постоянном значении статического напряжения пробоя UCT в зависимости от отношеD - ния . Кривые даны для значении зао

0 зора 5 : (1-5) 1,4 мм; 2-5 8 мм.

На фиг. 3 приведены кривые изменения времени запаздывания срабатывания разрядника т относительно величины времени запаздывания срабатывания то, соответствующей экстремальным точкам кривых фиг. 2 в зависиD d , мости от отношения ---- . Кривые даны

d . . d для трех отношении диамеров - : / 1 - -1

.1; .4; .5.

Разрядник содержит анод 1, катод 2, унравляюш,ий электрод 3 и изолятор 4, разделяющий катод и управляющий электрод.

Из графиков (см. фиг. 2 и 3) видно, что в экстремальных точках кривых имеем максимальный диапазон рабочих напряжений и минимальное время запаздывания пробоя разрядника.

При напряжении анода, равном минимальному значению диапазона рабочих напряжений L/шш и выбранных отношениях - 0,1-

- 0,4 и--- 1,1-1,6 в момент приложения

о

поджигающего импульса к управляющему электроду выполняются примерно равные условия для возникновения и развития коронного разряда в поджигающем разрядном промежутке и в зазоре между управляющим электродом и анодом.

В экстремальных точках кривых поджигающий разрядный промежуток и промежуток между управляющим электродом и анодом перекрываются короной одновременно, что ускоряет и облегчает пробой межэлектродного зазора длиной 5. В результате получаем максимальный диапазон рабочих напряжений и минимальное время запаздывания пробоя разрядника.

Г1ри отклонении от экстремальных точек в сторону меньших или больших значений разности D-d равенство условий нарушается и создается предпочтительное условие перекрытия короной соответственно поджигающего разрядного промежутка или зазора управляющий электрод- анод. Опережающее перекрытие короной одного из промежутков шунтирует процесс ее развития в другом и затрудняет пробой разрядника, что приводит к суженшо диапазона рабочих напряжений и возрастанию времени запаздывания пробоя разрядника (возрастают оба отношения

и Тэ/То).

С увеличением расстояния 5 отношение мин/ /ст хотя и возрастает, но характер кривых сохраняется. Характер кривых сохраняется и при изменении рода и давления газа в разряднике. Таким образом, в управляемом разряднике тригатронного типа при оптимальном расположении электродов относительно друг друга достигается максимальный диапазон рабочих напряжений и минимальное время запаздывания пробоя разрядника. Это иллюстрируется фиг. 2, 3 для разрядника, наполненного, например, воздухом при атмосферном давлении.

Использование предложенного разрядника в системах поджига источников света или в системах защиты от перенапряжений дорогих радиоэлектронных изделий повышает надежность их работы.

Формула изобретения

Управляемый разрядник, содержащий противостоящие анод и катод, выполненный с отверстием, в котором по оси установлен управляющий стержневой электрод, отделенный от катода изолятором, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в широком диапазоне рабочих напряжений и уменьшения времени запаздь1вания срабатывания, диаметры d и D соответственно управляющего электрода и отверстия в катоде, а также расстояние 5 между катодом и анодом выбраны в соотноЩениях

D - d

0,.4;1,1

1,6.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1.Киселев Ю. В., Черепанов В. П. Искровые разрядники М., «Сов. радио, 1976, с. 12-17.

2.Патент США № 3042828, кл. 313-214, 1962.

/

3si:3ss5. ..j.

tessiч

5 -

I

0,9 // /J ,S fj /5 -,/ 2,3 2,5 JS-d/s omH.fd,

CpUi. 2.

,i ,3 ;,s /.; /y отн.ее. (Рин.З