Qu'est-ce qu'un thyratron?
Un thyratron est une forme précoce de composant électronique et une variation des tubes à vide utilisé d'abord dans les premiers ordinateurs.Conçu à l'origine en 1914 et mis en production commerciale en 1928, le thyratron est toujours utilisé.Il s'agit d'une forme d'interrupteur à haute énergie et sert également de redresseur, capable de convertir le courant alternatif (AC) en courant direct (DC).Contrairement aux tubes à vide standard, un thyratron est un interrupteur rempli de gaz, contenant généralement un gaz inerte, comme la vapeur de mercure, le néon ou les gaz de xénon.
Le gaz dans un thyratron a des ions positifs qui peuvent transporter un courant électrique, ce qui fait ledispositif capable de mener des niveaux de courant beaucoup plus élevés qu'un tube à vide typique.Il n'est pas rare que l'un soit capable de conduire 10 à 20 kilovolts (KV) de puissance.Les applications de ces dispositifs incluent une utilisation dans les émetteurs de télévision à ultra-haute fréquence (UHF), les accélérateurs de particules nucléaires, les systèmes laser à haute énergie et l'équipement radar.
Plusieurs variations sur le thyratron existent également.Les krytons, qui sont également une forme de tube rempli de gaz, diffèrent en utilisant une décharge d'arc de courant électrique au lieu de décharge de gaz, et ont été mises en œuvre dans des émetteurs radar qui ont été largement utilisés pendant la Seconde Guerre mondiale.Les thyristors sont une version plus moderne et sont un hybride entre les conceptions de thyratron et de transistor.Sur la base de la technologie des semi-conducteurs standard utilisée pour fabriquer des microprocesseurs, le thyristor est utilisé dans des environnements de faible et moyenne puissance pour convertir également CA en DC.Ces dispositifs sont utilisés comme interrupteurs pour contrôler les vitesses du moteur et les opérations chimiques, telles que les changements de pression et de température dans l'équipement.
L'une des zones où le thyratron commence à être supprimé est dans l'arène de la recherche en physique à haute énergie.Leur remplacement est le transistor bipolaire à la porte isolée (IGBT), un autre dispositif de commutation de semi-conducteur à l'état solide comme le thyristor.Les premières versions des IGBT ont été lentes et sujets à l'échec lorsqu'ils sont arrivés sur le marché dans les années 1980, mais les IGBT ont atteint une troisième génération de raffinement de conception.Ils ont désormais des taux d'impulsions plus élevés pour la commutation et sont plus facilement disponibles que les thyratrons.Les utilisations de l'IGBT sont également visibles dans des produits tels que les voitures électriques et les amplificateurs audio.
La durée de fonctionnement du thyratron à base d'hydrogène est dans la gamme de 1 200 heures, avec d'autres modèles durant jusqu'à 20 000 heures, tandis qu'un IGBT durerapendant environ 250 000 heures.La consommation d'énergie est également beaucoup plus élevée avec un thyratron par opposition à une IGBT.En raison des restrictions d'importation et d'exportation imposées par plusieurs nations et de la difficulté croissante à obtenir des thyratrons, leur coût par unité a également tendance à être significativement plus élevé que l'utilisation d'une IGBT pour la même application.