充氣整流管

充氣整流管是一種充有水銀蒸氣或氖、氬、氦等惰性氣體的二極體。工作時，管內形成大量氣體正離子，並向著陰極運動，積聚在陰極附近的正離子便將電子的空間電荷中和，排除了真空整流管中所具有的空間電荷的不良影響，管子內阻大大降低，使管壓降變得很小(普通電子管的電壓降要比充氣管的大很多倍)。充氣整流管因其內阻小，故其效率比真空二極整流管要高得多。其具有正向著火電壓低，管壓降低，反向耐壓高的特點，最高反向耐壓達8000V，主要用於發動機 電容式點火裝置。

基本介紹

• 中文名：充氣整流管
• 外文名：gaseousconductionectifier
• 功能：電容式點火裝置
• 特點：正向著火電壓低、反向耐壓高
• 著火電壓：小於或等於900V
• 作用主體：發動機

簡介

充有惰性氣體或汞蒸汽的熱陰極兩極管稱為熱陰極充氣整流管。充氣整流管的結構和符號見右圖1。

圖1

用在中等電壓和高電壓熱陰極充氣整流管中的陰極，一般是氧化物陰極。通常陰極加有保熱罩以提高加熱效率。陽極由金屬或石墨製成。

當陰極加熱到足夠高的溫度時，陰極發射電子。如果陽極加上對陰極為正的電位，則電子在電場作用下向陽極運動，使與其碰撞的氣體分子發生激發和電離，引起弧光放電。熱陰極充氣整流管中弧光放電的特點是放電的非自持性，就是說，在陰極停止加熱時，電弧就熄滅了。

充氣整流管的主要載流子是電子。放電形成的大量正離子向陰極運動，積聚在陰極附近的正離子抵消了電子的空間電荷，使充氣管可以在很小的管壓降(10～20伏)下流通很大的電流(達幾十到幾百安)。

分類

常用的充氣整流管有以下幾種：

汞汽整流管

如圖2所示是一種汞汽整流管的結構及其符號圖。斜線表示泡子中充有氣體。充氣整流管的陰極經常採用直熱式或旁熱式氧化物陰極。為避免燈蒜兩端發生電弧裸壓不得超過幾伏特。

圖2

小功率充氣整流管的屏極是一個鎳制的圓盤，而在大功率的電子管中剮是由石墨製成的牛球體。屏極引線經常在管頂引出。在泡子的下部通常積有一些汞珠。

氬氣整流管

氬氣整流管中充滿了壓力為數毫米水銀柱的氬氣。其陰極是用釷鉬合金制的直熱式陰極，屏極一般用鎳製成。這種充氣整流管有兩個屏極，它們都毫無例外地用作低壓全波整流。這種充氣整流管的外形如圖2所示。氫氣整流管和汞氣整流管相此較，其優點是：它可以在-30到+50℃溫度範圍內工作，陰極加熱的時同極短(約為20~30秒)，甚至可以將兩極和屏極電源同時接通，氬氣整流管常作蓄電池充電、放大器供電以及供其他目的用。

注意事項

充氣整流管使用時必須遵守下列規則(同樣適用於其他熱陰極離子器件)：

(1)必須注意規定的環境溫度，特別是充汞的整流管，汞滴往往留在管頸的底部，管內汞蒸汽的壓力受環境溫度的影響。若充氣整流管的溫度太低，則管內氣壓過低，電子在從陰極到陽極的途中，與汞分子碰撞的機會太少。為了得到足夠的電離，必須增加電壓來增加電子的動能，以提高電離的幾率。所以管壓降增加，正離子轟擊陰極的能量增加，陰極壽命縮短。但另一方面，如果充氣整流管溫度太高，管內氣壓過高，容易產生反弧(反向通導，也稱逆弧)。

(2)運用時陰極必須充分預熱，倘若陽極電壓加得過早，那么由於陰極溫度不夠高，不能供給足夠的電流，需要高的電壓才能維持弧光放電。結果電流微小而管壓降很高，正離子以很大能量衝擊陰極，陰極就有被破壞的危險。而且對於充汞的管子來說，汞也要經過相當時間的加熱(熱量由陰極輻射供給)才會產生適當的蒸汽壓強。不然，由於電離幾率太小，管壓降也會增高。所以通常小型充氣整流管需要預熱3～6分鐘，大型的管子需要預熱30分鐘。

(3)陽極電流不能超過規定的最大值。陽極最大電流受陰極發射的限制，如果陽極電流超過最大值，管壓降升高，也使陰極容易損壞。

(4)燈絲電壓的數值應保持規定值。因為燈絲電壓過高，會使燈絲兩端形成氣體放電，使燈絲髮生短路。如果燈絲電壓過低，必然陰極發射不足，管壓降升高，對陰極不利。

(5)對於長期擱置不用的或經過搬運震動的充氣整流管，在運用以前必須長時間進行加熱。特別是充汞的管子，更需注意。因為經過震動以後，汞往往附著在陽極上，容易發生反弧。經過長時間加熱，待附在陽極上的汞全部蒸發，方可正常工作。

實際套用

在半導體整流電路普遍採用以前，充氣整流管在車載收音機上曾經流行過一段時間。因為這種電子管的陰極是通過離子的反向衝擊加熱，不需要有另外的加熱電路。這種充氣整流管的缺點是壽命較短、射頻噪音大。產生射頻噪音的原因是整流管內板極陰極之間的氣體在導通與截止兩種狀態不斷變化。這種狀態過渡非常突然，會產生許多大電流脈衝，從而在變壓器的副邊以及與其連線的電路上引起震激，產生射頻振盪。這是一種持續100～120Hz的蜂鳴聲(又稱調製噪音)，非常令人討厭。