Εισαγωγή στις ηλεκτρονικές λυχνίες

[lynx]

Το ακόλουθο άρθρο έχει ώς στόχο τους νέους ηλεκτρονικούς που θα ήθελαν να γνωρίζουν ορισμένα βασικά πράγματα για το
υλικό αυτό. Ως αυτοδίδακτος ηλεκτρονικός και μάλιστα μέσω του ίντερνετ.. και σύμφωνα με τις δικές μου αναζητήσεις
όλα αυτά τα χρόνια θεώρησα οτι η δημιουργία ενώς άρθρου σαν και το ακόλου8ο, ίσως διευκολύνει ορισμένους απο εσάς
στα πρώτα σας βήματα.



H ηλεκτρονική λυχνία είναι ένας τύπος ηλεκτρονικού εξαρτήματος που χρησιμοποιείται κυρίως σε ραδιόφωνα και τηλεοράσεις από τα μέσα της δεκετίας του '20 και από άποψη χρήσης είναι ανάλογη με το γνωστό τρανζίστορ. Ο Thomas Edison, Eugen Goldstein, Johann Wilhelm Hittorf, Joseph Swan και ο Nikola Tesla, ήταν από τους πρωτεργάτες στην ανάπτυξη της ηλεκτρονικής λυχνίας, ώστε αργότερα η RCA να γίνει η πρώτη εταιρεία που έκανε λυχνίες για εμπορικά προϊόντα.

Πιο συγκεκριμένα πρόκειται για μια συσκευή που συνήθως περικλείεται με ένα λεπτό γυαλί σε σχεδόν απόλυτο κενό αέρος και είναι σε θέση να ελέγχει τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος, μια απλή μορφή λυχνίας η οποία έχει κοντινή σχέση με τις λάμπες πυρακτώσεως, είναι η δίοδος λυχνία.

Μία δίοδος λυχνία αποτελείται από δύο ηλεκτρόδια που ονομάζονται ανόδος (plate) και καθόδος (cathode) και ένα νήμα λαμπτήρα που χρησιμοποιείται για τη θέρμανση της καθόδου ώστε να δημιουργηθεί επαρκής εκπομπή ηλεκτρονίων προς στην άνοδο. Αυτός ο τρόπος κίνησης των ηλεκτρονίων κάνει τη δίοδος λυχνία να συμπεριφέρεται ώς ανορθωτής, παρόμοια με τους ανορθωτές πυριτίου που συναντάμε στη σύγχρονη ηλεκτρονική.




Εκτός από αυτή, πολλά άλλα διαφορετικά είδη έχουν δημιουργηθεί, τα πιο κοινά πρόκειται να περιγραφούν παρακάτω, όπως η τρίοδος, τέτροδος, πέντοδος λυχνία, ο κατάλογος όμως είναι αρκετά μακρύς και θα αναφερθούν οι υπόλοιπες μόνο ονομαστικά στο τέλος αυτού του άρθρου.

Μερικές λεπτομέρειες προφύλαξης πριν αρχίσουμε την εξέταση των παραπάνω αναφερώμενων λυχνιών. Πρώτα απ 'όλα ανάλογα με τον τύπο, μπορεί να είναι επικίνδυνες για την υγεία αν χρησιμοποιηθούν με λάθος τρόπο, κυρίως λόγω της τάσης λειτουργίας τους, η οποία μπορεί να είναι εκατοντάδες βολτ μερικά μιλιαμπέρ, μέχρι χιλιάδες βολτ κάποια αμπέρ. Αν και είναι γνωστό ότι πολλοί τύποι λυχνιών μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν με ασφαλή τάση λειτουργίας, είναι γεγονός ότι δεν είναι κάτι κοινό και επίσης σε ορισμένες περιπτώσεις δεν μπορεί να παρέχει την απόδοση που αναφέρεται στις προδιαγραφές. Ένα άλλο ζήτημα που μπορεί να θέσει σε κίνδυνο τη υγεία είναι η εκπομπή ακτίνων-Χ κατά τη λειτουργία κάποιων λυχνιών ισχύος που χρησιμοποιούνται σε ορισμένες εφαρμογές, όπως σε υψηλής ισχύος ραδιοφωνικούς πομπούς, ένα άλλο θέμα είναι τα υλικά απο τα οποία ορισμένες έχουν κατασκευαστεί τα οποία μπορεί να είναι τοξικά ή ραδιενεργά (θόριο-232, οξείδιο του βηρυλλίου) και σε αυτή την περίπτωση θα πρέπει να αποφέυγεται η αποσυναρμολόγηση.

Προηγουμένως έγινε μια σύντομη περιγραφή της απλούστερης μορφής λυχνίας, η οποία είναι η δίοδος λυχνία τώρα ας δούμε έναν άλλο τύπο που ονομάζεται τρίοδος:



Η τρίοδος λυχνία είναι απλώς μια δίοδος λυχνία με την προσθήκη ενός τρίτου ηλεκτροδίου που ονομάζεται “Control Grid”. Η τάση που εφαρμόζεται σε αυτό προκαλεί το ρεύμα ανόδου να ποικίλλει κατά παρόμοιο τρόπο με ένα τρανζίστορ, έτσι μία τρίοδος λυχνία μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως διακόπτης ή ως ενισχυτής.

Ένας άλλος τύπος λυχνίας είναι η τέτροδος λυχνία, η προσθήκη ενώς επιπλέον ηλεκτροδίου που ονομάζεται “Screen Grid” την καθιστά να παρουσιάζει βελτιωμένα χαρακτηριστικά και καλύτερη λειτουργία σε ορισμένες εφαρμογές. Το “Screen Grid” παρέχει απομόνωση του “Control Grid” από την άνοδο, μειώνοντας την παρασιτική χωρητικότητα μεταξύ των δύο το οποίο βοηθά να μειώθει ένα ανεπιθύμητο φαινόμενο που ονομάζεται Miller effect. Το “Screen Grid” συνδέεται σε μία θετική τάση.

Τέλος η πέντοδος λυχνία έχει ένα ακόμη ηλεκτρόδιο όπου ονομάζεται “Suppressor grid”, και χρησιμοποιείται για την καταστολή δευτερογενούς εκπομπής, το ηλεκτρόδιο είναι αρνητικά φορτισμένο σε σχέση με την ανόδο και το “Screen Grid” και απωθεί τα ηλεκτρόνια που προσπαθούν να διαφύγουν από την άνοδο πρός το “Screen Grid” όπου πιθανώς θα μπορούσε να δημιουργηθεί αρνητική αντίσταση.

Στις λυχνίες πρέπει επίσης να τροφοδοτηθούν και τα νήματα τα οποία όπως αναφέρθηκε και παραπάνω είναι παρόμοια με μιας λάμπας πυρακτώσεως απ'οπου εκπέμπεται η χαρακτηριστική λάμψη καθώς και η αναγκαία θερμότητα ώστε να τελεστεί επαρκείς εκπομπή ηλεκτρονίων. Η παροχή ηλεκτρικού ρεύματος είναι συνήθως 6,3 ή 12,6 Volts (λίγες εκατοντάδες μιλιαμπέρ). Αυτό είναι το μόνο τμήμα μιας λυχνίας που μπορεί να λειτουργεί αποτελεσματικά με ασφαλείς τάσεις, ενώ στην υπόλοιπη οι τάσεις συνήθως πρέπει να είναι αρκετά υψηλές, ώστε τα ηλεκτρόνια να μπορούν να μεταπηδήσουν απο την καθόδο στην ανόδο.

Κοιτάζοντας προσεχτικά μια λυχνία με γυάλινο περίβλημα, εκτός από τα εσωτερικά μέρη που αποτελείται, μπορούμε να παρατηρήσουμε μια γυαλιστερή μεταλλική περιοχή συνήθως στην κορυφή, αυτή η ασημένια βαφή καλείται “Getter”, και είναι ένα κράμα συνήθως ζιρκονίου - βαναδίου που τοποθετείται μέσα στη λυχνία για να απορροφηθούν τυχόν αέρια έτσι ώστε το κενό να μπορεί να διατηρηθεί.

Εκτός από τις παραπάνω ηλεκτρονικές λυχνίες υπάρχουν και άλλες που περιέχουν δύο από αυτές σε ένα ενιαίο περίβλημα και καλούνται διπλό-τρίοδοι, κλπ επίσεις υπάρχουν ηλεκτρονικές λυχνίες που ονομάζονται "magic eye" και μπορούν να λειτουργήσουν ως μετρητής ισχύς του σήματος, και δείχνουν το επίπεδο με μία ιδιαίτερη λάμψη που εκπέμπουν, επίσης υπάρχουν hexodes, heptodes, Octodes, Nonodes οι οποίες είναι λιγότερο συχνές σε χρήση.


Πηγές:
http://inventors.about.com/od/uvstar...acuum_tube.htm
http://inventors.about.com/od/tstart...Television.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_tube
http://en.wikipedia.org/wiki/Incandescent_bulb
http://en.wikipedia.org/wiki/Johann_Wilhelm_Hittorf
http://en.wikipedia.org/wiki/Nicola_Tesla
http://en.wikipedia.org/wiki/Thomas_Edison
http://en.wikipedia.org/wiki/Joseph_Swan
http://en.wikipedia.org/wiki/Getter
http://en.wikipedia.org/wiki/Magic_eye_tube
http://en.wikipedia.org/wiki/Pentagrid_converter
http://blog.kotarak.net/2009/02/gett...b-4cx800a.html