SJ Z 9010.17-1987 电子管电性能的测试 第17部分:充气管的测试方法.pdf
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1、中华人民共和国电子工业推荐性部标准1 7部分z充气管的测试方法Measurements of the electrical properties of electronic tubes and valves S/Z 9010.17 87 1 EC 1 51一17(1969)Part17:Methods of measurement of gasfilled t ubes and val ves 1 范围本文件论述下列管型s1 :热阴植营。Ia: 充气整流管。工b:闹;荒营,脉冲调制用的除外。1I:冷阴极田。lIa:稳压智,不包括电晕稳压管。lIb:触发营。本文件是以测试充气管的现行实践为基础。
2、不应将它看作标准性质的推荐文件,因为如果以这哩原理为基础的测试结果必须在限定的公差以内比较,对测试方法要有更加详细的说明。2 定义2. 1 管子的分类2. 1. 1 充气管(IEV07 25 060一第二版。电特性基本上是由所充的气体或蒸汽决定的一种电子目。2. 1. 2 充气整流管(IEV07-40 020一第二版。用作交流电整流的一种充气田。2. 1. 3 I潮流管(1 EV 0 7 4 0 -0 1 5一弟二极。一个或一个以t电极引起阳极电流但不控制阳极电流的一种热明被充气田。中华人民共和国电子工业部198709 14批准铃1* S3 / Z 9 0 1 O. 1 7 8 7 2. 1.
3、 4 稳压管一种充气的辉光放电管或电晕放电管,它有一个维搏电压,该电压在工作条件如电流、温度和时间的周定范围内基本上不变。2. 1. 5 电压基准管一种稳压管,它再一个维持电压,该电压在电流度的狭窄范围内不随时间变化。2. 1. 6 触发一个或一个以上电极引包阳极电流但不控制阳极电流的一种冷阴极充气田。2. 2 电极和问IlJlt. 2. 2. 1 主间隙工EV-07-40-135-第二版户传送负载电流的通导途径。2. 2. 2 起动也极l;!.x触发极工EV-07-40-095-第二版户在冷阴极充气管中,用来引起通导的一种辅助电恨。2. 2. 3 触发阁隙工EV07 40 140一第二版普在
4、起动电极和英它也极之间加上起动电压的通导途径。2. 3 电压2. 3. 1 引燃在气体中)(IEV 07 1 3 0 80一第二版沪在某一电压数值下,两个电极之间突然产生的一种自搏放电、辉光放电或弧光放电,电压的值站:定于气体的密度、阴极材料、电极的布置和它们的极性。2. 3. ,2 引燃电压在气体中)(1 EV 0 7 1 3 0 8 5一第二版户产生引燃所需要的电压。2. 3. 3 阳极引燃电压(IEV07 40 145一第二版户贯主间隙亨通所霜的阳极电压,在引燃前起动i南啤并不导电和管子全部其它元件基本卜保持在阴极电位。2. .3. 4 触发极引燃电压除了主阳极外,管子所有真它元件在引燃
5、前基本上保持在阴极电位时,使触发闵琦产生自持放电所需的触友摄电压。2. 3. 5 11各界唰压(1 iV 07 40 155一第二版f对于规定的阳极电压和在规定的条件下,负载电梳开始流社主i可隙时闸流营中栅械电庄的瞬时值。2. 3. 6 临界阳极电压对于规定的栅极电压和在规定的条件下,负载电流开始流过主间隙时i回流管中阳似电压的瞬时值。2. 3 7 控制特性(IEV 07 40 225一第二版户i虽常用l曲线图表示!iE界栅rr和li:11极电压之间的一种关系。-一一-也, .句,传i三个!主义不完全tE立EFtfL!:3!己的定义,给出查i句号作参考句* 2铃EJ/二)u10.1787 -一
6、一甲一一一2. 3. 8 管压降(IEV一0727-一040一第二版产在规定的工作条件下,导电时的阳极电压。2. 3. 9 维持电压在充气管的阴极和一个规定的电极当该电极在传导电流时)之间的电位差。2. 3. 1 0 重新引燃电压在阳极电流停止后的引燃电压。2. 3. 1 1 稳压度(IEV07 40 150一第工板YK稳压管在规定的阳极电梳范围内,阳极维持电压的最大值和最小值之间的差。2. 3. 1 2 漂移在不变的工作条件下,稳压管的阳极维持电压对时间所给的平滑曲线上某一规址:时间的斜率。2. 3. 1 3 电位差的重复性在任何导电周期开始以后,充气管以规定的时间达到同样的阳极维持电压的能
7、。JJ J,J 眷这个定义不完全是IE辞汇中给出的定义,给出查i句号f乍参考a注一一重复性不好是用一个导电周期到任何另一个导电周潮中这个电压的变化来表示,工作条件保窍不变。2. 3. 1 4 电压跳变辉光放电管在工作期间,营压降的突然变化。2. 4 电流2. 4. 1 临界栅流(IEV一0740 190一第二版)骨当放电刚好建立时,与临界栅压相对应的栅流值。2. 4. 2 转穆电流在规定的工作条件下,在主间隙建立起自持放电所需的触发间隙电流。2. 4. 3 电极浪涌电流在意外的条件下流过一个电极的峰值电流,这些意外条件如E(a)开关接通条件,(b)故障条件,例如,反弧和外部短路。2. 5 时间
8、2. 5. 1 电离时间工EV07 40 260一第二版)轩壳气管中放电开始和放电建立之间的时间间隔,例如,在规定的工作条件下,从栅极或触发极电应加上时起到霄压降达到规定值时止的瞬间时闺阁隅。2. 5. 2 恢复时间(工EV07-40 26非第二腹)骨在规定的工作条件下,阳极电流终止后,栅披戎触发极恢复控2. 6 昆度所费求的时间、* 3 i号SJ / Z9 0 1 O. 17 87 2. 6. 1 凝隶温度工EV07 40 275一第二版骨在水银凝结区域玻壳的管子),或者在规定点上金属外壳的管子在营壳外边测得的温吏.2. 6. 2 啻压障的温度系数在不变的电路条件下,辉光放电管的啻压降的变化
9、任何电压跳变除外壳温度变化除得的闹。5 罄本原理和注充气臂的特性与真空管的特性有很大的羞电流数值无关,而且在放电已经开始以后,.困为管子的电压降几乎与通导的一般班有控制作用,通过必须使用足够大的电阻管子的电摊主要由所加电压和电路参数决:.0 与阳极和栅极或触发握串联来限制阳摄和栅极数值低到足以防止管子损坏。发摄电摊,在事i燃以后,使电流中的蒸气压影响电特性并且是录汽管时,必须注意控制摄京温度.以便迅速变化的函数.因此,在 在一般情况下,酶蕾温度的增加,管压降和峰值正向电压将减小,雷子的蜂值1i向电压也将蜡小,临界槌压将变得更负,恢复时间也变得较f走。通常,得到需要的提隶温度所费求的时间长于阴糠
10、加燕时同当测试最大晦值反向电压或控制特性时,必须果取措施来保证在曹子上在凝结的水银。这个通常由预拽过程中只对管子加k阴极加热功持在直立的位置,远离空气流,以便防止水银在智壳上部重新凝结-4 穰阴极宽气曹的4. 1 灯丝和热丝的电特性受带子必只在失了位或热丝端头加电压来取达平衡时叫刷灯丝或热丝电挠和电压的读数.电流应在它4. 1. 1 注意事项灯丝或热丝的冷电阻远小于它在正常工作条件下的电阻。如果高功率充气灯丝直接接到加热电嚣,过量的热丝电施可能流边,而且会引起雷子或测试设备的损坏。因此,可能需要限制灯丝电流到某一规定的起用晤。对于灯丝电流大的管子,当在插蓝的端头测试电压时,可能需要对插座中电压
11、i海进行修正.4. 2 搜制特性给控;书。特性曲线的数据在下面得到.4. 2. 1 11各界栅J:f付灯丝或热娃加上电压,并对控制栅JIlt.足睁大的直流电压来阻止通导,将交* 4 * 83/Z9010.17 87 电流到一个合运白敬梳电压通过一个电阻加到阳极上,该电阻在通导期间限见图1)。R: R 牛控制栅压逐渐地变得更正或者较小的负值),直到管子阳极和阴极之间由于击擎的结果电弧出现而有阳极电流流过为止,刚好在放电以前记下临界槽臣。如果临界栅压是正的,在啬穿以前,可能有相当犬的栅流流过。因此,褂压必绩在惺端头测试。东营的凝隶温度应该保持于工作条件和管子的结构,但是一屏蔽棚的电位是-个附加的参
12、数,4. 2. 1. 1 注意事项在每个栅姬和阴极之间可能需要使用一个小数值的电容器来防止可能的阳极电压根涌而影响栅压。如果是利用大数值的栅版电阻进吁测试,电容摇能够在响测试结果6这是由于电容嚣聚积,在一周中不同的部分流过的栅摄电波.摄电阻应足够高,以避免管子通导时使榻攘过载,而又应足够低,使得对试结果没影响。对于直热式营子,通常必头如灵存在的话作为1月援。然而,对于有一个端头在内部接到灯丝屏上,而且该端头由制造厂规定用作阴头的管子,则电压参考点必缅为制造厂所标出的端头。如果管子是直热式的,灯丝和阳摄电压的相对相位应加以4. 2. 2 I自界阳吸电压将灯给或热丝加k电压并使棚模式几个概;!在(
13、:j祟存在保持在需蛮的电压,i币2号!1日,隘交流电压增加注:到营子的阳摄相!肉蔽之i可由于击穿(电弧也现而有阳板电流流过为止。在i主个点阳极电店的峰姐就是;搭界陆极电压。必第一句足够认丁的t1lf1 f前Jjt:1日!吐吐路,以:旦在噩导LSjj可J守ml;提FFPLt到个22当馅。要的值,它应与J湖边结果一起记录。这个值决定是在2.0 0和50。之间。对于有帘锚划而且应保持在一个规定值,通常均零摄电流和电压白电路排列1 , 的中心抽头或者使灯丝的中心抽。规定使灯维变压* 5 极* SJ/ Z9 010. 17 87 -一一一一甲4. 2. 2. 1 注意事项对于直热式管子,通常需要规定使灯
14、丝变压的中心抽头如果存在作为阴极。的中心抽头作为阴极或者使灯丝然而,对于有一个端头在内部极端头的管子,则电压参考点必须为如果管于是直热式的,应该4. 3 发射灯丝屏上,而且该端头由制造厂所标出的端头.丝和阳极电压的相对相位。厂规定用作阴对于特定结构的管子,电压降主要是发射甜函数。较低的电压降表示有较高的发射。充气智的电子发射特性通常是在阳极电流高到足以显示阴极能力下测试电压定的。这个测试有时是在连镇电流通导的条件下进行的.因均电弧电流的加热戎冷却使阴极衰减,所以一种间歇通导的方法更加精明。阴极辉点的形成,如电弧压降断续减小所示的那样,是表示阴极工作的故博。4. 3. 1 直流和交流电压捷( a
15、 )在灯丝或热丝加上所需要的电压,阳极电源电压足以引起蕃火,阴极电流由一个串联电阻限制在所需要的值,如果用直流电庄,则用一个电压表来测试电,如果用交流电压,则用一个示波器或其它的合适方法测试。在后一种情况f,是在电流峰值的一瞬涌i卖出电压的。(b)被测营应接人交f唁电源的低压电路中见图2a) 0栅极应该通过个给定的电阻Rg接坷阳极。通过改变负载电阻R,在示技器屏上观察到阳极电压曲线t出理驼峰的嚼;可(见图2b)读出阳摄电流的有效值,大致等于阴极发射电流的阳板1;Ldi吨值是根据F日极电流的有效值计算的.设6. 串SJ/Z9010.17 87 到示波RI a 2b z一-利用示搜器显示管理降曲线
16、来确定陌极发射电流.4. 3. 2 1南歇电压法将灯丝和热锺插上所需要的电压,阴摄电流血电作比间歇地加上阳极电压不使阳极发生的合适方法在电流达到峰僵的瞬间进行测试.电离,使得测试的电压降与通导周期无关.4. 3. 3 注意事项在这些测试中,有分开压降受到栅橙和阳因为,家气管的电压的范围内。到,的工它分其充冷却,管压障周承期应该很走,以保证头的任何棚摄应该之间电流分配的影气压变化,因通过个限流电阻接到阳板。应该规定电阻的数来温度的容许范围应该控制在狭嗒4. 4 榻流阐掩智的临界栅流是阳被电压的画敬,并包括正间电容的充电电流可能也是重要的成分.这些栅流通常较低,一般是由栅极串联的电阻两子流、电子流
17、和漏电流.的电.EE晦读数来。铸7骨S3/Z90 10.17 87 - .!-4. 4. 1 临界栅压法(对于有负控制特性的管子定栅极电流的临界栅J玉法通常是在管子通导额定的平均阳极电流而刀口热到工作温度下进行。阳极交流电压在需雯的值和栅极电源电压调整到保证基本上完全在平波通导,将阳极电路的阻抗调到建立起规定的阳极电流。用一个电阻Rg与栅极串联,如图1中的电路所示,然后使栅极电源电压变得更负直到通导停止。这个电压用v.表示。然后用一个不同的电阻Rg重复测试,这个电阻应该足够低,以便使通罕前的栅尚在它上面引起的电压降可以忽略不计,又要足够大,以避免通导期间流引起的栅摄电源电压的变化。第二次测试的
18、值用v1表示。因为可以假定在两次测试中临界栅压的数值相等,所以在刚刚通导以前流过的栅流为zv.-v 2 9 - R& R旦通常,Rg远小于Rg并可忽略不计。颇率应足够低,以便使管子和电路电容的影响忽略不计。栅极的一次电子放射与栅极的温度有关。为了建够测试各种栅捕的总值,在进行测试以前,使管子在所需要的阳极电流值下工作一个适当的时间将极加热。在这种测试中,屏蔽栅如果有的话接到阴极。其它栅极电流的测:量可以在屏蔽栅上加直梳电喧进行。4. 4. 1. 1 注意事项如果闸流管中的电流引起的到这栅极上正离子电流的数值与栅极其它电流成分可以比较,而且如果Rg的值太大多这个方法就可能不准确。4. 4. 2
19、栅极热电子放射电流被测古按图8所示的电路连接。在进行测试以前,管子应遍过标称的F日极电流,通电时间为使宫的全部零件加热并达到一个稳定的温度所注雯的时间。f、JA 51 R g 注一一开关31币1S .是司轴的,因此它们同时打开.V 阁:l一一测试栅极热电子放射电流的电叫十击是8 号 8J/Z9010.17 87 然后加上一个负栅压,其数值大到足以熄灭放电,断开阳极电路,同时将微安表接进栅极电路。4. 4. 2. 1 注意事项亲汽管应在最大容i午环境温度下测试。4. 5 浪精电流故障电流将管子与一个大电流器件如引燃营串联,如图4所示,在这个电路中检查管子耐受正向琅涌电流而不会过度损坏的能力。由于
20、引燃营的控制,所霎求的半波电流峰值就能够在一定的叶间通过管子。才|燃控制电流波形自4、一担ljif良j吊i起流的电路4. 6 工作测试将充气管在常用的整流器电路中工作,可以对它们作一次工作测试。因5示出-种典暂的敢相全拨电路同8示出了一种用作闸流背在;邃的典型的三相瞿形电路。J测试工极晋时,除去栅极电路。将管于在规定的温度F工作一定的时间,观察反弧的次数和栅报是否失去控制。必9* SJ/Z9010.17 87 -一一吨-一-一-移相器图5主在相整流器工作的电路国6一一三相整流器工作测试的电路* 10份SJ/Z9010.17 87 峰值I:l极电流管F电流转换电流转换时间管T-I!.压开始的反向
21、电压阳极反峰电压图7型的三相整流器波形试条件的严格性取决于若于因素,如图7中所示的那样,这些因素和其它妻因素为z1 )峰值阳极电流。2 )反向峰值阳极电压。3 )转换开始的电流。4 )转换后瞬间的反向电压。5)转换。6)反弧电流。这些因素的数值取决于下列电路参敬z(a)整流器的相数(b)滤波电路的类型( C)变压器的阻抗(d)负载电路的类型功率可以被一个电阻或者被一个反电动势负载所吸收。后者的例子为电池组、电容器或电动机,它们能够增加反弧电流。弓)棚撞管巾的引燃角。( f)反弧电路的阻抗。除非每次测试的条件与上面的参数一致,否则测试结果相互比较是困难的。为了方便坦见,这种测试通常是在电阻负载如
22、水电阻)F用单相全波整流器工作来进行。这样,因素8、4和5的影响就减到最小。为了使这种测试的严格性与多相试可以比较,通常需要增加测试电庄。4. S. 1 镜象电路的测试可以设计种称为镜象电路(Cwater Circuit)的;到最电路来,隐拟4.S条最后一段,听遣的电路的电流和电压搜彤。这种电路通常是由大电椅,成电压电源和小电流高电压电源构成,前者供给被测!管正向咆流,后者在通导周期结束* 11 * S.J / Z 9 0 1 O. 1 7 8 7 一一一后加上反向电压。使用同步转换的方法,在每周的适当时间将一个电摞转换到另一个电源。这种电路的目的是降低能源的要求和设备的价格。这一般要求高压电
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- SJ 9010.17 1987 电子管 性能 测试 17 部分 充气 方法
