Низковольтный газоразрядный стабилитрон Советский патент 1982 года по МПК H01J17/38 

(54) НИЗКОВОЛЬТНЫЙ ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ СТАБИЛИТРОН Изобретение относится к газоразрядным приборам и может быть использован для получения регулируемого стабилизированного низковольтного напряжения. Известны устройства - стабилитроны тлеющего разряда, предназначенные для поддержания напряжения на неизменном уровне 1 . Приншш работы низковольтных газоразр5щных стабилитронов основан на использовании нормального тлеющего разряда, при котором сохраняется постоянное катодное падение напряжения анод катод в некотором интервале токов разряда. Газоразрядные стабилитроны могут работать в условиях космических издучв ннй к радиации, имеют малую температур ную зависимость в отличие от твердотельных, имеющих большую зависимость напряжения стабилизации от температуры окружающей среды (ТКН) н необратимо меняющих свои свойства при воздействии радиации. Стабилизация напряжения осушествлается дискретно, и в соответствии с ГОСТом 13263-67 существует 5 rggrnn напряжений стабилитронов (50-60 Bj 70-75 В;8О-8О В; 1ОЗ-113 Bf 14О160 В). Для ста&шнзапни напряжеояя ниже 50 В приборы не используются. Недостатком газоразрядных стабихв является невозможность стабшшза пии в нeпpepывнc8v{ диапазоне напрвжввнй, а также невозможность стабилизации (санряжений в интервале 0-50 В. Целью изобретения является получевве низк жольтного I стаЁшшзированного feryлируемого напряжения.. Цель достигается прсменением взвест вого газоразрядао1ч датчика магнитного поля t2 3 в качестве регупируемого низ ковольтяогх стабилитрона. На , приведен газоразрядный датчик; на фиг. 2 - электрическая сх0ма включения; на фиг. 3 и 4 - варианты pai шального распределения потенциалу на 366 фиг. 5 - зависимость стаб1ши31фованног напряжения. Газоразрядный датчгас для измерения параметров магнитаого поля содержит (фиг. 1) заролненную газом колбу 1, анод 2, катод 3 и два измерительнь)ос электрода 4 и 5, балластный резистор 6 (R-, ), резисторы 7(Й2)и 8(Р)в цепях измерительных электродов и переменный резистор 9 ( р4). При подаче питания от источника 1О постоянного напряжения (Eg )на анод 2 и катод 3 в промежутке 1штод - анод зажигается тлеющий разряд. В газораз- рядном датчике реализован эффект узкой трубки, заключающийся в наличии аномального распределения потенциала по радиусу колбы с большой крутизной. Радиальное распределение потенциала показано на фиг. 3, На электродах 4 и 5 автоматически устанавливаются потенциалы плазмы, соответствующие точкам плазмы, в которых расположены измерительные электроды. Эти потенциалы могч гут достигать сотен вольт и примерно равны, так как электроды расположены симметри шо отаосительно электрической оси разряда. С помощью резистора 9 (фиг. 2) токи, текущие через резисторы 7 и 8, можно скомпенсировать таким образом, .чтобы стрелка измерительного прибора показала нуль. При помещении прибора в магнитное поле произойдет разбаланс плеч и измерительный прибор покажет разность потенциалов на измерительных электродах в зависимости от магнитных величин поля. Применение известного газоразредного датчика в качестве низковольтного регулируемого стабилитрона стало возможным благодаря симметрии радиального распределения потенциала в зких трубках относительно электрической оси разряда, характер которого не изменяет- ся при изменении тока разряда. Электрическая схема выключения приведена на фиг. 2. При подаче питания от источника 10 постоянного напряжения на анод 2 и катод 3 в промежутке катод - анод зажигается разряд. На электродах 4 и Б автоматически устанавливаются потеншшлы точек плазмы, в которых расположены измерительные электроды. 74 Приизменении входного напряжения. Е Q ток разряда изменяется., но выходное напряжение остается величиной неизменной, так как приращение напряжений и U на измерительных электродах 4 и 5 одинаково, а поскольку измеряется разность потенциаловна электродах, то изменение этой разности равно нулю. Кривые 11 и 12 на фиг. 4 соответствуют разным значениям (11 - значения потенциа.ла при 12 - при Ед)Токи, текущие через резисторы 7 и 8 ( - МС) плечи переменного сопротивления можно устанавливать так (с помощью резистора 9), ЧТО напряжение 0,, будет плавно изменяться от О до десятков вольт. И при каждом значении Lig(,будет работать описанный выше механизм стабилизации. Электрический режим работы газоразрядного стабилитрона: напряжение питания Еа 300-6ОО В, ток разрада Jp (25-50) , потребляемая мощность Р О,1 Вт. Пример зависимости стабилизированного напряжения Up- iEc() диапазоне, в котором не работают стандартные газоразрядные стабилитроны, приведен на фиг. 5. Даны зависимости ((oi -Б .диапазоне 1-10 В. Возможности газоразрядных стабилитронов можно существенно изменить, меняя потенциал горения, варьируя давлением и гео.метрическими размерами трубки, ограничивающей разряд. Использование известного газоразрядного датчика для стабилизации напряжения позволяет получить плавно регул1фуемое стабилизированное напряжение, сохраняя при этом все преимущества. газоразрядных приборов и имея малую потребляемую мощность ( ,1 Вт). Датчик прост в изготовлении. Формула изобретения Применение газоразрядного датчика магнитного поля в качестве регулируемого низковольтного стабилитрона. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Каганов Л. И. Ионные приборы. М., Энергия, 1972, с. 12-28. 2.Авторское свидетельство СССР NO 685989, кл. G 01 R 31/26, 1979.

.v

Фиг..1

Ugbix

фигЛ