Ignitroni

Ignitroni on suuritehoinen 1930-luvulla kehitetty tasasuuntaava elektroniputki.

Historia 

Ignitronin keksi Joseph Slepian työskennellessään Westlinghouse Electricsillä, joka omisti tuotemerkin ja oikeudet nimeen Ignitron.

Toiminta 

Ignitroni on tyypillisesti suuri terässäiliö jonka pohjalla on elohopea-allas joka toimii laitteessa katodina. Elohopea-altaan yläpuolella on anodi joka on valmistettu grafiitista tai metallista joka ei muuta muotoaan korkeissa lämpötiloissa, ja se on eristettynä teräslieriöstä. Elohopea-altaassa on sytyttimenä puolijohteesta – kuten piikarbidista – valmistettu sytytyselektrodi, johon johdetaan pulsseina suuri virta, joka saa aikaan ikään kuin "pöllähdyksen" elektroneja, elohopeaplasmaa joka saa elohopeahöyryn johtamaan sähköä katodin ja anodin välillä.

Elohopea-altaan pinnalle muodostuu valokaaren johdosta paljon vapaita elektroneja, jotka pitävät ignitronin toimintaa yllä. Elohopea toimii katodina ja siitä syntynyt höyry johtaa sähköä vain yhteen suuntaan, ja ignitroni toimii näin tasasuuntaajana. Sytyttyään ignitroni johtaa sähköä niin kauan kunnes virransyöttö ulkopuolelta katkaistaan tai katodin ja anodin välinen jännite muuttuu vastasuuntaiseksi.

Käyttökohteet 

Ignitronia käytettiin pitkään suurien virtojen tasasuuntauksessa suurissa teollisuuslaitoksissa jossa tarvittiin suuritehoista tasasuuntauslaitetta, tällaisia olivat muun muassa alumiinisulatot. Ignitroneja käytettiin myös kontrolloimaan virtaa sähköhitsauskoneissa. Suuria tasavirtamoottoreita on myös ohjattu ignitroneilla joissa on hila, samalla tavoin kuin esimerkiksi triakeilla. Sähköjunissa on myös käytetty ignitroneja tasasuuntaajana muuntajien jälkeen, kun haluttiin muuntaa ajolankojen suuri vaihtojännite tasajännitteeksi. Monissa näissä sovelluksissa ignitroni on korvautunut puolijohteisiin perustuvilla tasasuuntaajilla.

Ignitroni kestää erittäin hyvin ylivirtaa ja vastasuuntaista jännitettä, tämän vuoksi niitä valmistetaan edelleen ja käytetään helpommin särkyvien puolijohteiden sijasta joissakin sovelluksissa. Esimerkiksi erityisesti pulsseilla ohjattaviin sovelluksiin on rakennettu erityisesti tätä varten toimivia ignitroneja jotka antavat sähkön pulsseissa. Nämä pystyvät kytkemään satoja kiloampeereja, ja pystyvät johtamaan jopa 50 kV. Tällaisissa ignitroneissa anodi on yleensä molybdeenia, koska se kestää korkeita lämpötiloja muuttamatta muotoaan. Lämpötila saattaa nousta suureksi vastasuuntaisen virran aiheuttaessa värähtelyä ja sähköpurkauksia putkessa, tämän vuoksi ignitronit ovat yleensä vesijäähdytteisiä. Pulsseilla ohjattavat ignitronit toimivat yleensä hyvin matalilla pulssisuhteilla, ja ohjaavat suurilta kondensaattoreilta energiaa sitä tarvitseville laitteille.

1900-luvun sähkötekniikan keksinnöt
Elektroniikka