Титроны

   Достаточно редкие электровакуумные приборы - несмотря на то, что они используются и выпускаются и по сей день. Титроны (пролётные пентоды) - электровакуумные приборы, содержащие 5 электродов (3 анода, катод и управляющий электрод), с многолучевой электронно-оптической системой, формирующей парциальные электронные пучки малого диаметра с минимальными поперечными скоростями электронов. Они сочетают высокое внутреннее (динамическое) сопротивление и треугольную характеристику управления (при увеличении потенциала управляющего электрода коллекторный ток сначала растет, а затем уменьшается).

   Титроны конструктивно близки к пентодам, но обладают значительно более высокими параметрами. Это достигается как благодаря конструктивным особенностям, так и иному распределению потенциале в приборе. Если в пентоде все межэлектродные расстояния больше шага сетки, то в титроне межэлектродные расстояния в системе катод — второй анод меньше поперечного размера парциальной электронно-оптической ячейки, а расстояние катод — управляющий электрод меньше этого размера в 5—7 раз. Катод, управляющий (фокусирующий) электрод и первый анод титрона образуют многолучевую электронную пушку с низковольтным управлением; положительный (относительно катода) потенциал первого анода и отрицательный потенциал управляющего электрода определяют токоотбор с катода. Второй анод титрона является электростатическим экраном и выполняет роль антидинатронной сетки; его потенциал определяет падение напряжения на приборе. Третий анод, служащий коллектором электронов, имеет потенциал, в 5—20 раз более низкий, чем потенциал первого анода, что позволяет осуществлять режим рекуперации энергии электронов.

   Титроны управляют мощностями порядка 10 кВт при 10 - 20 тыс. вольт при низких затратах на управление. Их основные преимущества по сравнению с полупроводниковыми приборами того же назначения (например силовыми тиристорами) — возможность устанавливать заданный ток, величина которого не зависит от потенциала коллекторе; регулировать этот ток сигналом малой мощности за доли микросекунд; рассеивать на электродах большие мощности в аварийных режимах.

   Титроны находят применение главным образом в источниках питания установок электронно-лучевой и лазерной сварки, электростатического пылеулавливания, в источниках питания устройств компьютерной томографии и СВЧ приборов и в других случаях, когда недопустимы пробои в нагрузке, а также для стабилизации и регулирования режимов питания множественных нагрузок от единого источника с полной развязкой, импульсной модуляции, регулирования тока в высоковольтных установках и т. д.

   Наряду с применением в качестве регулирующей лампы титрон используется также как генераторная лампа (вплоть до СВЧ диапазона). При этом роль СВЧ поля, возбуждаемого между катодом и управляющим электродом, вследствие резко выраженного т. н. островного эффекта, сводится лишь к отпиранию титрона с частотой сигнала. Движение электронов в титроне уже при небольшом удалении от катода происходит практически в постоянном поле; в результате уменьшается вредная роль пролётных явлений, что обусловливает высокий КПД таких приборов (до 60—70%) в КВ части дециметрового диапазона.

   По сравнению с пентодами титроны при тех же габаритных размерах имеют на один-два порядка меньшее собственное падение напряжения, на два порядка меньший ток первого анода (аналога экранной сетки) и существенно более высокую электрическую прочность. При работе в СВЧ диапазоне титроны обеспечивают выходную мощность в 5-7 раз больше, чем аналогичные по размерам генераторные лампы традиционных типов.

   Система обозначения. Титроны первых выпусков именовались просто, буквами ПП (пролётный пентод) + номер разработки; ПП-2, к примеру. Позднее систему изменили и привели её к виду, общему для всех мощных ламп (как у тиратронов, газотронов и пр.). Первый элемент - обозначение типа (ПП); затем цифра - номер разработки внутри подгруппы; далее дробь, числитель которой обозначает наибольшее среднее значение выпрямленного тока, а знаменатель — допустимое обратное напряжение в кВ.

ПП1-0,5/20

ПП3-0,5/20

Предназначен для стабилизации, регулирования и модуляции напряжений и токов, в частности, для стабилизации напряжения в формирующих линиях мощных импульсных модуляторов, схемах аварийной защиты, импульсной модуляции процесса, а также для раздельного питания многих нагрузок от единого источника с полной взаимной развязкой.

домой