Бареттер

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Бареттер 0,3Б5-135
Бареттер 0,85Б5,5-12
Бареттер 6 Вольт / 0,1 Ампер

Баре́ттер (англ. barretter, iron-hydrogen resistor) — электронный газонаполненный прибор, двухполюсник — стабилизатор тока.

Устройство и принцип действия[править | править код]

Вольтамперная характеристика типичного бареттера. Участок между точками A, B — рабочий диапазон прибора по току.

Бареттер представляет собой заполненный водородом стеклянный баллон, внутрь которого помещена платиновая, железная или вольфрамовая проволока, свёрнутая в спираль.

Чаще всего используется железная нить накала, поскольку железо имеет самый высокий коэффициент теплового сопротивления (ТКС). По сути Бареттер - это специальная разновидность лампы накаливания с водородным наполнением. Такое устройство имеет нелинейную вольт-амперную характеристику (ВАХ), на которой в некотором диапазоне изменений напряжения ток изменяется в незначительных пределах. Нелинейность ВАХ обусловлена положительным ТКС металлической нити, при увеличении напряжения на которой возрастает ее тепловыделение, что увеличивает температуру и, соответственно, увеличивает сопротивление. Стоит подчеркнуть, что особую роль в получении почти горизонтального участка ВАХ играет именно водород. Он имеет самый маленький размер атомов и легко проникает в любые материалы, создавая сложности при хранении, разрушает резину, делает металлы хрупкими. А в бареттере водород играет положительную роль. При температуре нити выше 500 градусов атомы водорода начинают активно внедряться в нить накаливания, создавая дополнительное сопротивление электрическому току, формируя горизонтальный участок ВАХ. А при температуре выше 1000 градусов атомы водорода покидают нить и ВАХ бареттера становится точно такой, как и у лампы накаливания. Без водорода ВАХ бареттера была бы линейно нарастающей. Подбирая материал нити, ее диаметр, длину и покрытие можно получить заданную характеристику. Таким образом, бареттер, включенный последовательно с нагрузкой, поддерживает в ней стабильный ток.

При изменении напряжения температура нити не может также быстро изменяться из-за тепловой инерции. Водород и здесь играет полезную роль,- обладая высокой теплопроводностью, он обеспечивает ускоренный отвод тепла от нити накала. Кроме того, водород является восстановительной (не окислительной средой), что способствует долговечности нити накала.

Бареттер обладает заметной тепловой инерцией (режим устанавливается через 2-3 минуты), поэтому способен стабилизировать только медленные изменения тока.

При включении бареттера из холодного состояния наблюдается скачок тока, так как холодная нить имеет малое сопротивление. По мере прогрева нити ее сопротивление растет и ток устанавливается на заданном значении. Этот скачок тока при включении является в большинстве случаев нежелательным, потому иногда бареттеры объединяют в одном корпусе с урдоксами (ограничителями пусковых токов).

Другие типы стабилизаторов тока[править | править код]

Основная статья: Стабилизатор тока

Существуют также полупроводниковые электронные устройства, функционально эквивалентные бареттеру, собранные на транзисторах, или в виде законченных интегральных микросхем[1].

Применение бареттеров[править | править код]

Бареттеры чаще всего использовались для защиты дорогостоящих ламп накаливания, нитей накала кинескопов и радиоламп. Актуальность темы побудила в 60-х годах 20-го века разработать полупроводниковые двух и трех- полюсные стабилизаторы тока с гораздо более широкими возможностями, чем у бареттера, особенно в плане быстродействия. Однако, массовое производство транзисторов практически полностью вытеснило из употребления бареттеры, поскольку ВАХ транзисторов (особенно полевых) прекрасно подходят для стабилизаторов тока. Схемы на них получаются точными, компактными, долговечными и легко управляемыми.

Бареттеры могут применяться для стабилизации как постоянного тока, так и переменного тока.

Для частичной стабилизации тока вместо бареттера можно использовать лампу накаливания, не забывая при этом, что у бареттера есть горизонтальный участок на ВАХ, а у лампы такого участка нет.

В радиолюбительских схемах в качестве ограничителя тока применяются обычные или галогенные лампы накаливания, например, в схемах зарядки аккумуляторов для защиты от токовой перегрузки.

Основные нормируемые характеристики[править | править код]

  • Напряжение стабилизации — рабочее напряжение на бареттере, соответствующее средней точке области стабилизации;
  • Номинальный ток бареттера;
  • Пределы бареттирования по току — наименьший и наибольший ток, при котором бареттер работает устойчиво;
  • Пределы бареттирования по напряжению — пределы изменения падения напряжения на сопротивлении бареттера, при которых ток, протекающий через него, изменяется не более чем на 5 %.

Обозначения бареттеров[править | править код]

В обозначении бареттера первое число указывает его номинальный ток, иногда этот ток называют током бареттирования в амперах, вторые два числа — пределы бареттирования в вольтах.

Примеры промышленно изготавливаемых бареттеров[править | править код]

Газонаполненны[править | править код]

  • 0,24Б12-18 - 240 мА
  • 0,3Б17-35  - 300 мА
  • 0,3Б65-135 - 300 мА
  • 0,425Б5,5-12 - 425 мА
  • 0,85Б5,5-12  - 850 мА
  • 1Б5-9  - 1000 мА
  • 1Б10-17  - 1000 мА
  • СТ2С с двумя нитями накала
    • 6-10В 1А при параллельном включении нитей
    • 9-17В 2А при последовательном включении

Интегральные микросхемы[править | править код]

  • CCSL-1 — 25 мА,
  • CCSL-2 — 50 мА,
  • CCSL-3 — 75 мА,
  • CCSL-4 — 100 мА

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

Ссылки[править | править код]