वोल्टेज-नियामक ट्यूब

ठंडे कैथोड वोल्टेज-रेगुलेटर ट्यूब का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व

संचालन में 5651 रेगुलेटर ट्यूब

एक वोल्टेज-रेगुलेटर ट्यूब (वीआर ट्यूब) इलेक्ट्रानिक्स घटक है जिसका उपयोग वोल्टेज रेगुलेटर या शंट रेगुलेटर के रूप में किया जाता है जिससे वोल्टेज को पूर्व-निर्धारित स्तर पर स्थिर रखा जा सके।

भौतिक रूप से, ये उपकरण वेक्यूम - ट्यूब के समान होते हैं, किंतु दो मुख्य अंतर हैं:

• उनके कांच के लिफाफे गैस मिश्रण से भरे होते हैं, और
• उनके पास ठंडा कैथोड है; इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन करने के लिए कैथोड को विद्युत फिलामेंट से गर्म नहीं किया जाता है।

विद्युत रूप से, ये उपकरण निम्न प्रमुख अंतरों के साथ ज़ेनर डायोड के समान हैं:

• वे जेनर विभाजन के अतिरिक्त गैस आयनीकरण पर भरोसा करते हैं
• डिस्चार्ज प्रारंभ होने को सुनिश्चित करने के लिए अनियमित आपूर्ति वोल्टेज नाममात्र आउटपुट वोल्टेज से 15-20% अधिक होना चाहिए
• यदि ट्यूब के माध्यम से धारा बहुत कम है तो आउटपुट नाममात्र से अधिक हो सकता है।

जब इलेक्ट्रोड पर पर्याप्त वोल्टेज लगाया जाता है, तो गैस आयनित हो जाती है, जिससे कैथोड इलेक्ट्रोड के चारों ओर विद्युत चमक निर्वहन बन जाता है। वीआर ट्यूब तब ऋणात्मक प्रतिरोध उपकरण के रूप में कार्य करती है; जैसे ही उपकरण के माध्यम से विद्युत प्रवाह बढ़ता है, आयनीकरण की मात्रा भी बढ़ जाती है, उपकरण के विद्युत प्रतिरोध को आगे के वर्तमान प्रवाह में कम कर देता है। इस तरह, उपकरण अपने टर्मिनलों पर वोल्टेज को वांछित मान तक रखने के लिए पर्याप्त धारा का संचालन करता है।

क्योंकि उपकरण लगभग असीमित मात्रा में धारा का संचालन करेगा, धारा को सीमित करने के कुछ बाहरी साधन होने चाहिए। सामान्यतः , यह वीआर ट्यूब से धारा के ऊपर बाहरी प्रतिरोधी द्वारा प्रदान किया जाता है। वीआर ट्यूब तब धारा के किसी भी भाग का संचालन करती है जो वीआर ट्यूब के इलेक्ट्रोड में लगभग स्थिर वोल्टेज बनाए रखते हुए धारा के नीचे लोड में प्रवाहित नहीं होता है। स्वीकार्य सीमा के अंदर वर्तमान की मात्रा का संचालन करते समय वीआर ट्यूब के विनियमन वोल्टेज की आश्वासन दी गई थी। विशेष रूप से, यदि ट्यूब के माध्यम से धारा आयनीकरण को बनाए रखने के लिए बहुत कम है, तो आउटपुट वोल्टेज नाममात्र आउटपुट से ऊपर बढ़ सकता है - जहां तक ​​​​इनपुट आपूर्ति वोल्टेज है। यदि ट्यूब के माध्यम से धारा बहुत अधिक है, तो यह इलेक्ट्रिक आर्क मोड में प्रवेश कर सकता है, जहां वोल्टेज नाममात्र की तुलना में अधिक कम होगा और ट्यूब क्षतिग्रस्त हो सकती है।

कुछ वोल्टेज-नियामक ट्यूबों में अधिक विश्वसनीय आयनीकरण उत्पन्न करने के लिए रेडियोन्यूक्लाइड की थोड़ी मात्रा होती है।

कोरोना डिस्चार्ज वीआर ट्यूब उच्च-वोल्टेज संस्करण है जो वायुमंडलीय दबाव के करीब हाइड्रोजन से भरा होता है, और दसियों माइक्रोएम्पीयर पर 400 V से 30 kV तक के वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका समाक्षीय रूप है; बाहरी बेलनाकार इलेक्ट्रोड कैथोड है और आन्तरिक एनोड है। वोल्टेज स्थिरता गैस के दबाव पर निर्भर करती है।

1925 से सफल हाइड्रोजन वोल्टेज नियामक ट्यूब, रेथियॉन_कंपनी या अर्ली_इयर्स थी, जिसने उस समय के रेडियो को बैटरी के अतिरिक्त एसी शक्ति से संचालित करने की अनुमति दी थी।

विशिष्ट मॉडल

अमेरिका में, वी.आर ट्यूबों को आरईटीएमए ट्यूब पदनाम दिया गया था। तापक (फिलामेंट) की कमी के कारण, ट्यूब के भाग संख्या वैक्यूम ट्यूबों की सूची या 0 वोल्ट गैस से भरे ठंडे कैथोड ट्यूब (शून्य) से प्रारंभ हुई।

यूरोप में, वीआर ट्यूबों को वैक्यूम ट्यूबों की सूची या व्यावसायिक ट्यूबों (वैक्यूम ट्यूबों की सूची या जेडजेड) के तहत और वैक्यूम ट्यूबों या वोल्टेज स्टेबलाइजर्स की सूची के तहत भाग संख्या दी गई थी।

यूएसएसआर में, चमक निर्वहन स्टेबिलिट्रॉन को विकास की क्रम संख्या के साथ सिरिलिक में पदनाम दिया गया था। उदाहरण के लिए, СГ21Б , СГ204К और i.e.

वीआर ट्यूब केवल कुछ वोल्टेज में ही उपलब्ध थे। सामान्य मॉडल थे:

ऑक्टल-आधारित ट्यूब, 5-40 एम्पेयर धारा :

• 0A3 - 75 वोल्ट
• 0B3 - 90 वोल्ट
• 0C3 - 105 वोल्ट (इन चारों का सर्वोत्तम विनियमन)
• 0D3 - 150 वोल्ट

मिनिएचर ट्यूब, 5-30 mA धारा :

• 0A2 - 150 वोल्ट
• 0B2 - 108 वोल्ट (इन तीनों का सर्वोत्तम विनियमन)
• 0C2 - 72 वोल्ट

लघु ट्यूब, 1-10 एमए वर्तमान:

• 85A2 - 85 वोल्ट (समकक्ष: 0G3, CV449, CV4048, QS83/3, QS1209)

वोल्टेज संदर्भ 1.5–3.0 mA धारा :

• 5651 - 87 वोल्ट (अब तक का सबसे लोकप्रिय वोल्टेज संदर्भ)

• 5651A - 85.5 वोल्ट

सबमिनेचर ट्यूब:

• विभिन्न मॉडल जैसे 991 जो नीयन दीपक जैसा दिखता था, किंतु अधिक स्पष्ट वोल्टेज विनियमन के लिए अनुकूलित किया गया था

मिनिएचर कोरोना ट्यूब, 5–55 µA धारा :

• CK1022 1 केवी

वायर-एंडेड, सबमिनीचर कोरोना ट्यूब:

• CK1037 (6437) 700 वोल्ट, 5–125 µA
• CK1038 900 वोल्ट, 5–55 µA
• CK1039 (6438) 1.2 kV, 5–125 µA

डिजाइन विचार

कुछ वोल्टेज नियामक ट्यूबों में दो पिनों के बीच आंतरिक जम्पर जुड़ा होता है। इस जम्पर का उपयोग द्वितीयक परिवर्तक वाइंडिंग के साथ श्रृंखला में किया जा सकता है। फिर, यदि वोल्टेज को अनियंत्रित छोड़ने के अतिरिक्त ट्यूब को हटा दिया गया, तो आउटपुट बंद हो जाएगा।

क्योंकि चमक निर्वहन सांख्यिकीय प्रक्रिया है, निश्चित मात्रा में विद्युत ध्वनि को विनियमित वोल्टेज में प्रस्तुत किया जाता है क्योंकि आयनीकरण का स्तर भिन्न होता है। ज्यादातर स्थिति में, वीआर ट्यूब के समानांतर छोटा संधारित्र रखकर या वीआर ट्यूब के धारा के नीचे आरसी डिकूप्लिंग नेटवर्क का उपयोग करके इसे आसानी से प्रकीर्णन किया जा सकता है। बहुत बड़ी क्षमता (उदाहरण के लिए, 0D3 के लिए> 0.1μF), चूँकि , सीरिज़ परिपथ विश्राम दोलक का निर्माण करेगा, निश्चित रूप से वोल्टेज विनियमन को ध्वस्त कर देगा और संभवतः ट्यूब को भयावह रूप से विफल कर देगा।

अधिक वोल्टेज श्रेणी के लिए वीआर ट्यूब को श्रृंखला परिपथ में संचालित किया जा सकता है। उन्हें समानांतर परिपथ में संचालित नहीं किया जा सकता है: विनिर्माण विविधताओं के कारण, वर्तमान समानांतर में कई ट्यूबों के बीच समान रूप से साझा नहीं किया जाएगा। (श्रृंखला और समानांतर जुड़े जेनर डायोड के साथ समान व्यवहार पर ध्यान दें।)

वर्तमान समय में, जेनर डायोड और हिमस्खलन डायोड पर आधारित ठोस अवस्था (इलेक्ट्रॉनिक्स) नियामकों द्वारा वीआर ट्यूबों को लगभग पूरी तरह से बदल दिया गया है।

वीआर ट्यूब की जानकारी

ठीक से काम कर रहे वीआर ट्यूब सामान्य संचालन के समय चमकते हैं। ट्यूबों को भरने के लिए प्रयुक्त गैस मिश्रण के आधार पर चमक का रंग भिन्न होता है।

चूँकि उनमें तापक की कमी होती है, वीआर ट्यूब अधिकांशतः चालू होने और उनके माध्यम से वोल्टेज गिरने के कारण संचालन के समय गर्म हो जाते हैं।