Кенотрон

Кенотро́н (от др.-греч. kenos — пустой и (elec)tron) — электронная лампа, предназначенная для выпрямления переменного тока. Является разновидностью электровакуумного диода. Используется в схемах выпрямителей переменного тока высоких напряжений, ранее широко применялся в схемах выходных каскадов строчной развертки ламповых телевизоров и в рентгеновских установках.

Конструкция кенотронов

Кенотроны имеют два основных типа конструкции: одноанодный и двуханодный. Одноанодный кенотрон содержит один вакуумный диод в баллоне лампы. Двуханодный кенотрон содержит два вакуумных диода в одном баллоне. Обычно в конструкции двуханодного кенотрона эти диоды имеют один общий катод и два анода, для использования в схеме двухполупериодного выпрямления со средней точкой.

Кенотроны обычно выполнены в стеклянном баллоне. Конструкция катода зависит от назначения кенотрона. Силовые кенотроны имеют подогревные катоды, что обеспечивает достаточно большую силу выпрямленного тока. Высоковольтные кенотроны имеют катоды прямого накала, позволяющие лампам выдерживать большие обратные напряжения (снимается проблема высоковольтной изоляции между катодом и подогревателем). Анод кенотрона металлический, обычно трубчатой конструкции. Высоковольтные кенотроны имеют аноды, оформленные в виде стакана; вывод анода сделан отдельно от других выводов на верхнем колпачке баллона лампы. Размеры анода зависят от допустимой силы выпрямленного тока и допустимого обратного напряжения. Чем выше эти величины тем больше размеры анода.

Маркировка кенотронов

В СССР кенотроны маркировались буквой «Ц» (например, 1Ц11П, 1Ц21П, 3Ц22С), однако некоторые кенотроны маркированы буквой «Д», предназначенной для детекторных (сигнальных) диодов. Это исключение было сделано для силовых кенотронов малой мощности и демпферных диодов (например 6Д20П). В Единой европейской системе (вторая литера) они маркировались Y — одноанодный кенотрон, Z — двуханодный.

Подклассы кенотронов

Силовые кенотроны

Применяются в схемах выпрямителей переменного тока низкой частоты порядка 10-100 герц. Эти выпрямители используются в схемах источников питания постоянного тока с напряжением порядка 100-1000 вольт и силой тока порядка сотен миллиампер. Эти источники питания предназначены для питания ламповой электронной аппаратуры малой мощности (бытовая радиоаппаратура, маломощные радиостанции, маломощные трансляционные установки, электронные измерительные приборы, простые автоматические устройства). Блоки питания мощной электронной аппаратуры используют в своих схемах газотроны, которые имеют больший выпрямленный ток и обратное напряжение. Производство полупроводниковых диодов, выдерживающих обратное напряжение порядка сотен вольт (например, 1N4004) позволило отказаться от применения силовых кенотронов в массовой электронной аппаратуре. В настоящее время силовые кенотроны используются в ламповой аппаратуре высококачественного звуковоспроизведения. Здесь используются преимущества кенотронного выпрямителя по сравнению с полупроводниковым: «мягкий старт», защищающий нагрузку и силовой трансформатор от броска напряжения и тока при включении, и отсутствие переключательных помех, свойственных кремниевым диодам.

В современной практике распространены такие кенотроны:

• 5Ц3С (аналог 5Z3, отличающийся цоколем, приближенный аналог 5U4G) — прямого накала, двуханодный, ток нагрузки до 250 мА, октальный цоколь
• 5Ц4С (аналог 5Z4G) — косвенного накала, двуханодный, ток нагрузки до 125 мА, октальный цоколь
• 5Ц8С — косвенного накала, двуханодный, ток нагрузки до 420 мА, специальный стеклянный цоколь
• 6Ц13П — косвенного накала, одноанодный, ток нагрузки до 120 мА, 9-штырьковый малогабаритный цоколь
• 6Ц4П — косвенного накала, двуханодный с общим катодом, ток нагрузки до 75 мА, 7-штырьковый малогабаритный цоколь

В промышленной практике, исходя из требований заменяемости и ремонтопригодности, в подавляющем большинстве используются только те кенотроны, выпуск которых продолжается в настоящее время (РФ, Китай) — вышеупомянутые 5Y4G, 5Z4G и 5AR4/GZ34, не имеющий советского аналога.

Демпферные диоды

Разновидность кенотронов применяемых для демпфирования колебаний тока в выходном трансформаторе строчной развёртки ламповых телевизоров. Имеют оксидный подогревный катод с большим током эмиссии. Способны выдерживать кратковременные импульсы тока силой порядка нескольких ампер и длительностью порядка нескольких микросекунд. Сила тока в импульсе превышает на порядок силу тока в обычных кенотронах той же мощности. Напряжение на катоде демпферного диода может быть порядка нескольких тысяч вольт, поэтому вывод анода демпферного диода сделан отдельно от других выводов на верхнем колпачке баллона лампы.

В настоящее время ламповые телевизоры не выпускаются и почти вышли из употребления, поэтому демпферные диоды по прямому назначению не используются. Они применяются в силовых выпрямителях ламповой аппаратуры.

В современной любительской (но не промышленной) практике распространены:

• 6Д22С — ток нагрузки до 300 мА, цоколь магноваль
• 6Д14П — ток нагрузки до 150 мА, цоколь новаль
• 6Ц10П — ток нагрузки до 120 мА, цоколь новаль

Высоковольтные маломощные кенотроны

Широко использовались для преобразования импульсного напряжения обратного хода строчной развёртки телевизоров в постоянное высокое напряжение для питания анодов кинескопов. Такие источники питания развивали постоянное напряжение от 10-30 кВ и силу тока порядка одного миллиампера. Кенотроны имеют характерную конструкцию анода, похожую на металлический стаканчик, хорошо видимый через стеклянный баллон (см. кенотрон 1Ц21П на фотографии). Анод обычно выведен к колпачку на баллоне. В настоящее время не используются в электронике, однако активно используются радиолюбителями для построения самодельных маломощных рентген аппаратов.

Высоковольтные мощные кенотроны

Предназначены для выпрямления переменного тока высокого напряжения (от единиц до сотен киловольт). Сила выпрямленного тока зависит от назначения и может быть от десятков миллиампер до десятков ампер. Применяются в современной электронной аппаратуре (научные приборы, мощные радиопередатчики, рентгеновские установки). В СССР выпускались рентгеновские кенотроны с допустимым обратным напряжением до 1 мегавольт при прямом токе до 30 мА.

Ссылки

• [www.magictubes.ru/sprav/tube.htm Справочник по отечественным радиолампам]
• [www.magictubes.ru/sprav/tube2.htm Справочник по зарубежным радиолампам]
• [www.qrz.ru/reference/tubes/russian/all.html Отечественные радиолампы. Справочник] (не только кенотроны).
• [gzip.ru/starye_radiodetali/vakuumnye_lampy.htm Фото вакуумных радиоламп, в т.ч. кенотронов]

Отрывок, характеризующий Кенотрон

«Je serais maudit par la posterite si l'on me regardait comme le premier moteur d'un accommodement quelconque. Tel est l'esprit actuel de ma nation», [Я бы был проклят, если бы на меня смотрели как на первого зачинщика какой бы то ни было сделки; такова воля нашего народа. ] – отвечал Кутузов и продолжал употреблять все свои силы на то, чтобы удерживать войска от наступления.
В месяц грабежа французского войска в Москве и спокойной стоянки русского войска под Тарутиным совершилось изменение в отношении силы обоих войск (духа и численности), вследствие которого преимущество силы оказалось на стороне русских. Несмотря на то, что положение французского войска и его численность были неизвестны русским, как скоро изменилось отношение, необходимость наступления тотчас же выразилась в бесчисленном количестве признаков. Признаками этими были: и присылка Лористона, и изобилие провианта в Тарутине, и сведения, приходившие со всех сторон о бездействии и беспорядке французов, и комплектование наших полков рекрутами, и хорошая погода, и продолжительный отдых русских солдат, и обыкновенно возникающее в войсках вследствие отдыха нетерпение исполнять то дело, для которого все собраны, и любопытство о том, что делалось во французской армии, так давно потерянной из виду, и смелость, с которою теперь шныряли русские аванпосты около стоявших в Тарутине французов, и известия о легких победах над французами мужиков и партизанов, и зависть, возбуждаемая этим, и чувство мести, лежавшее в душе каждого человека до тех пор, пока французы были в Москве, и (главное) неясное, но возникшее в душе каждого солдата сознание того, что отношение силы изменилось теперь и преимущество находится на нашей стороне. Существенное отношение сил изменилось, и наступление стало необходимым. И тотчас же, так же верно, как начинают бить и играть в часах куранты, когда стрелка совершила полный круг, в высших сферах, соответственно существенному изменению сил, отразилось усиленное движение, шипение и игра курантов.


Русская армия управлялась Кутузовым с его штабом и государем из Петербурга. В Петербурге, еще до получения известия об оставлении Москвы, был составлен подробный план всей войны и прислан Кутузову для руководства. Несмотря на то, что план этот был составлен в предположении того, что Москва еще в наших руках, план этот был одобрен штабом и принят к исполнению. Кутузов писал только, что дальние диверсии всегда трудно исполнимы. И для разрешения встречавшихся трудностей присылались новые наставления и лица, долженствовавшие следить за его действиями и доносить о них.
Кроме того, теперь в русской армии преобразовался весь штаб. Замещались места убитого Багратиона и обиженного, удалившегося Барклая. Весьма серьезно обдумывали, что будет лучше: А. поместить на место Б., а Б. на место Д., или, напротив, Д. на место А. и т. д., как будто что нибудь, кроме удовольствия А. и Б., могло зависеть от этого.
В штабе армии, по случаю враждебности Кутузова с своим начальником штаба, Бенигсеном, и присутствия доверенных лиц государя и этих перемещений, шла более, чем обыкновенно, сложная игра партий: А. подкапывался под Б., Д. под С. и т. д., во всех возможных перемещениях и сочетаниях. При всех этих подкапываниях предметом интриг большей частью было то военное дело, которым думали руководить все эти люди; но это военное дело шло независимо от них, именно так, как оно должно было идти, то есть никогда не совпадая с тем, что придумывали люди, а вытекая из сущности отношения масс. Все эти придумыванья, скрещиваясь, перепутываясь, представляли в высших сферах только верное отражение того, что должно было совершиться.
«Князь Михаил Иларионович! – писал государь от 2 го октября в письме, полученном после Тарутинского сражения. – С 2 го сентября Москва в руках неприятельских. Последние ваши рапорты от 20 го; и в течение всего сего времени не только что ничего не предпринято для действия противу неприятеля и освобождения первопрестольной столицы, но даже, по последним рапортам вашим, вы еще отступили назад. Серпухов уже занят отрядом неприятельским, и Тула, с знаменитым и столь для армии необходимым своим заводом, в опасности. По рапортам от генерала Винцингероде вижу я, что неприятельский 10000 й корпус подвигается по Петербургской дороге. Другой, в нескольких тысячах, также подается к Дмитрову. Третий подвинулся вперед по Владимирской дороге. Четвертый, довольно значительный, стоит между Рузою и Можайском. Наполеон же сам по 25 е число находился в Москве. По всем сим сведениям, когда неприятель сильными отрядами раздробил свои силы, когда Наполеон еще в Москве сам, с своею гвардией, возможно ли, чтобы силы неприятельские, находящиеся перед вами, были значительны и не позволяли вам действовать наступательно? С вероятностию, напротив того, должно полагать, что он вас преследует отрядами или, по крайней мере, корпусом, гораздо слабее армии, вам вверенной. Казалось, что, пользуясь сими обстоятельствами, могли бы вы с выгодою атаковать неприятеля слабее вас и истребить оного или, по меньшей мере, заставя его отступить, сохранить в наших руках знатную часть губерний, ныне неприятелем занимаемых, и тем самым отвратить опасность от Тулы и прочих внутренних наших городов. На вашей ответственности останется, если неприятель в состоянии будет отрядить значительный корпус на Петербург для угрожания сей столице, в которой не могло остаться много войска, ибо с вверенною вам армиею, действуя с решительностию и деятельностию, вы имеете все средства отвратить сие новое несчастие. Вспомните, что вы еще обязаны ответом оскорбленному отечеству в потере Москвы. Вы имели опыты моей готовности вас награждать. Сия готовность не ослабнет во мне, но я и Россия вправе ожидать с вашей стороны всего усердия, твердости и успехов, которые ум ваш, воинские таланты ваши и храбрость войск, вами предводительствуемых, нам предвещают».
Но в то время как письмо это, доказывающее то, что существенное отношение сил уже отражалось и в Петербурге, было в дороге, Кутузов не мог уже удержать командуемую им армию от наступления, и сражение уже было дано.
2 го октября казак Шаповалов, находясь в разъезде, убил из ружья одного и подстрелил другого зайца. Гоняясь за подстреленным зайцем, Шаповалов забрел далеко в лес и наткнулся на левый фланг армии Мюрата, стоящий без всяких предосторожностей. Казак, смеясь, рассказал товарищам, как он чуть не попался французам. Хорунжий, услыхав этот рассказ, сообщил его командиру.
Казака призвали, расспросили; казачьи командиры хотели воспользоваться этим случаем, чтобы отбить лошадей, но один из начальников, знакомый с высшими чинами армии, сообщил этот факт штабному генералу. В последнее время в штабе армии положение было в высшей степени натянутое. Ермолов, за несколько дней перед этим, придя к Бенигсену, умолял его употребить свое влияние на главнокомандующего, для того чтобы сделано было наступление.