แคโทดเย็นเป็นแคโทดที่ไม่ได้รับความร้อน ในขณะที่อาจดูเหมือนชัดเจนความแตกต่างนี้มีความสำคัญต่อฟังก์ชันภายในของแคโทด แคโทดเหล่านี้แม้ว่าจะไม่ได้รับความร้อนเช่นแคโทดร้อน แต่ก็มีศักยภาพที่จะทำให้ร้อนมากเมื่อใช้งาน แคโทดเย็นใช้ในระบบฟลูออเรสเซนต์และก๊าซหลายรูปแบบเช่นสัญญาณนีออน ในขณะที่ไฟแคโทดเย็นถูกใช้อย่างกว้างขวางในระบบที่ทันสมัยหลาย ๆ ระบบ แต่การใช้ไฟฟ้ามักจะสูงกว่าระบบทางเลือกอื่น
แคโทดคือส่วนของไดโอดที่กระแสไฟฟ้าไหลออกระหว่างการใช้พลังงาน แคโทดส่วนใหญ่เป็นแคโทดร้อนหรือเส้นใย แคโทดเหล่านี้รักษาความหนาแน่นพลังงานที่สูงขึ้นมากโดยการให้ความร้อนแคโทด สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงการไหลของอิเล็กตรอนและช่วยให้แคโทดสามารถรักษากระแสพลังงานที่แข็งแกร่งขึ้นได้ แคโทดประเภทนี้ใช้สำหรับทุกสิ่งตั้งแต่หลอดไฟไปจนถึงหลอดแคโทด (CRT) หรือที่รู้จักกันในชื่อหลอดโทรทัศน์ (TV)
แคโทดเย็นไม่ใช้ความร้อนทุกรูปแบบเพื่อชาร์จกระแสไฟฟ้า ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าที่สำคัญถูกผลักผ่านแคโทดสร้างสนามไฟฟ้า แคโทดจะใช้สนามไฟฟ้านี้เพื่อรักษาการไหลของพลังงาน วิธีการสร้างและรักษาประจุนี้มีประสิทธิภาพน้อยกว่าแคโทดร้อน แต่มันก็สร้างความร้อนน้อยลง
แม้ว่าแคโทดเย็นจะไม่ร้อน แต่นั่นไม่ได้หมายความว่ามันไม่ร้อน เมื่อกระแสเคลื่อนที่ผ่านแคโทดพลังงานจำนวนเล็กน้อยจะถูกถ่ายโอนไปยังความร้อน ความร้อนนั้นจะปรับปรุงการใช้พลังงานของแคโทด แต่มันจะทำให้หน่วยร้อนขึ้น ในขณะที่อุปกรณ์แคโทดเย็นบางชนิดเย็นตัวลงเสมอเมื่อสัมผัสอุปกรณ์อื่น ๆ อาจจะร้อนเหมือนอุปกรณ์แคโทดร้อนมาตรฐาน
หนึ่งในการใช้งานหลักของแคโทดเย็นคือการใช้แสงจากก๊าซเช่นที่อยู่ในป้ายนีออน แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการเพื่อกระตุ้นก๊าซมักจะต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการสำหรับรูปแบบของแสงอื่น ๆ สิ่งนี้ทำให้แคโทดเย็นทำงานที่แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าแคโทดร้อนและสร้างความร้อนที่น้อยกว่า
แคโทดเย็นยังเป็นวิธีหลักในการสร้างแสงด้านหลังสำหรับหน้าจอแสดงผลคริสตัลเหลว (LCD) ในกรณีนี้จะใช้แคโทดเย็นเป็นหลักในการสร้างความร้อนต่ำและการใช้แรงดันไฟฟ้าที่มีเสถียรภาพ สิ่งนี้ทำให้แอลซีดีทีวีส่วนใหญ่ทำงานได้โดยไม่ต้องมีระบบระบายความร้อน
ปัญหาของแคโทดเย็นนั้นอยู่ในแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นเพื่อให้มันทำงานได้ แคโทดร้อนสามารถทำงานในแรงดันไฟฟ้าผันแปรได้ง่ายมากเนื่องจากการเหนี่ยวนำความร้อนที่เกิดจากความร้อน แคโทดเย็นไม่สามารถทำเช่นนี้ได้และแรงดันไฟฟ้าที่ลดลงทำให้แคโทดเสียพลังงาน ซึ่งหมายความว่าระบบเย็นจะต้องรักษาแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นและใช้ไฟฟ้ามากกว่าระบบร้อนที่คล้ายกัน
