Τι είναι το θύρατρο;

Ένα θυρατρόνιο είναι μια πρώιμη μορφή ηλεκτρονικών στοιχείων και μια παραλλαγή στους σωλήνες κενού που χρησιμοποιούνται για πρώτη φορά σε πρώιμους υπολογιστές.Αρχικά σχεδιάστηκε το 1914 και τέθηκε σε εμπορική παραγωγή το 1928, το Thyratron εξακολουθεί να χρησιμοποιείται.Είναι μια μορφή διακόπτη υψηλής ενέργειας και χρησιμεύει επίσης ως ανορθωτής, ικανός να μετατρέψει το εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) σε άμεσο ρεύμα (DC).Σε αντίθεση με τους τυποποιημένους σωλήνες κενού, ένα θυρατρόνιο είναι ένας διακόπτης γεμάτος με αέριο, που συνήθως περιέχει ένα αδρανές αέριο, όπως ατμούς υδραργύρου, νέον ή ξενών.συσκευή ικανή να διεξάγει πολύ υψηλότερα επίπεδα ρεύματος από ένα τυπικό σωλήνα κενού.Δεν είναι ασυνήθιστο να μπορεί κανείς να διεξάγει 10 - 20 kilovolts (KV) εξουσίας.Οι εφαρμογές για τέτοιες συσκευές περιλαμβάνουν τη χρήση σε τηλεοπτικούς πομπούς εξαιρετικά υψηλής συχνότητας (UHF), επιταχυντές πυρηνικών σωματιδίων, συστήματα λέιζερ υψηλής ενέργειας και εξοπλισμό ραντάρ.Τα κρύτονα, τα οποία είναι επίσης μια μορφή σωλήνα γεμάτου αερίου, διαφέρουν χρησιμοποιώντας μια εκφόρτιση του ηλεκτρικού ρεύματος αντί για εκκένωση αερίου και εφαρμόστηκαν σε πομπούς ραντάρ που χρησιμοποιήθηκαν ευρέως κατά τη διάρκεια του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου.Οι θυριστήρες είναι μια πιο σύγχρονη έκδοση και είναι ένα υβρίδιο μεταξύ των θυρατόρων και των τρανζίστορ.Με βάση την τυποποιημένη τεχνολογία ημιαγωγών που χρησιμοποιείται για την κατασκευή μικροεπεξεργαστών, ο θυρίστορ χρησιμοποιείται σε περιβάλλοντα χαμηλής και μεσαίας ισχύος για να μετατρέψει επίσης το AC σε DC.Αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούνται ως διακόπτες για τον έλεγχο των ταχύτητων του κινητήρα και των χημικών λειτουργιών, όπως η πίεση και οι μεταβολές της θερμοκρασίας στον εξοπλισμό.

Μία από τις περιοχές όπου αρχίζει να διαμορφώνεται τα θύρανια είναι στην αρένα της έρευνας φυσικής υψηλής ενέργειας.Η αντικατάστασή τους είναι το διπολικό τρανζίστορ μόνωσης (IGBT), μια άλλη συσκευή μεταγωγής ημιαγωγών στερεάς κατάστασης όπως το θυρίστορ.Οι πρώτες εκδόσεις των IGBTs ήταν αργές και επιρρεπείς σε αποτυχία όταν ήρθαν στην αγορά τη δεκαετία του 1980, αλλά οι IGBTs έχουν φτάσει σε μια τρίτη γενιά βελτίωσης σχεδιασμού.Τώρα έχουν υψηλότερους ρυθμούς παλμών για αλλαγή και είναι πιο εύκολα διαθέσιμοι από τους Thyratrons.Οι χρήσεις για το IGBT παρατηρούνται επίσης σε προϊόντα όπως τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα και οι ενισχυτές ήχου.

Λειτουργική ζωή για το υδρογόνο που βασίζεται σε θυρές κυμαίνεται από 1.200 ώρες, με άλλα μοντέλα που διαρκούν έως και 20.000 ώρες, ενώ το IGBT θα διαρκέσειγια περίπου 250.000 ώρες.Η κατανάλωση ενέργειας είναι επίσης πολύ υψηλότερη με ένα θυρατρόνιο σε αντίθεση με ένα IGBT.Λόγω περιορισμών εισαγωγής και εξαγωγής που επιβάλλονται από διάφορα έθνη και αυξανόμενη δυσκολία στην απόκτηση θυρών, το κόστος ανά μονάδα τείνει επίσης να είναι σημαντικά υψηλότερη από τη χρήση ενός IGBT για την ίδια εφαρμογή.