Тиратрон — это ранняя форма электронного компонента и разновидность вакуумных ламп, впервые использовавшихся в первых компьютерах. . Первоначально задуманный в 1914 году и запущенный в промышленное производство в 1928 году, тиратрон используется до сих пор. Это форма переключателя высокой мощности, а также служит выпрямителем, способным преобразовывать переменный ток (AC) в постоянный ток (DC). В отличие от стандартных электронных ламп, тиратрон представляет собой газонаполненный переключатель, обычно содержащий инертный газ, такой как пары ртути, неон или газы ксенон.
Газ в тиратроне содержит положительные ионы, которые могут проводить электрический ток, что делает устройство способным проводить гораздо более высокие уровни тока, чем типичный вакуумная трубка. Нередко один из них способен проводить 10–20 киловольт (кВ) мощности. Применение таких устройств включает использование в телевизионных передатчиках сверхвысоких частот (УВЧ), ускорителях ядерных частиц, высокоэнергетических лазерах< /a> системы и радиолокационное оборудование.
Также существует несколько вариантов тиратрона. Крайтоны, которые также представляют собой форму заполненной газом трубки, отличаются тем, что используют дуговой разряд электрического тока вместо газового разряда, и были реализованы в радиолокационных передатчиках, которые широко использовались во время Второй мировой войны. Тиристоры представляют собой более современную версию и представляют собой гибрид конструкции тиратрона и транзистора. На основе стандартной полупроводниковой технологии, используемой для производства микропроцессоров, тиристор используется в средах с низким и средним энергопотреблением для преобразования переменного тока в постоянный. Эти устройства используются в качестве переключателей для управления скоростью двигателя и химическими операциями, такими как изменения давления и температуры в оборудовании.
Одной из областей, где тиратрон начинает постепенно сокращаться, являются исследования в области физики высоких энергий. Их заменой является биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT), еще одно твердотельное полупроводниковое переключающее устройство, такое как тиристор. Первые версии IGBT были медленными и склонными к отказам, когда они появились на рынке в 1980-х годах, но IGBT достигли третьего поколения усовершенствования конструкции. Теперь они имеют более высокую частоту импульсов для переключения и более доступны, чем тиратроны. Использование IGBT также наблюдается в таких продуктах, как электромобили и аудиоусилители.
Срок службы тиратрона на основе водорода составляет около 1200 часов, а других моделей — до 20 000 часов. , тогда как срок службы IGBT составляет около 250 000 часов. Потребление энергии также намного выше у тиратрона, чем у IGBT. Из-за ограничений на импорт и экспорт, введенных несколькими странами, и возрастающих трудностей с получением тиратронов их стоимость за единицу также имеет тенденцию быть значительно выше, чем использование IGBT для того же приложения.