¿Qué es un Thyratron?
Un tiratrón es una forma temprana de componente electrónico, y una variación en los tubos de vacío utilizados por primera vez en las primeras computadoras. Originalmente concebido en 1914 y puesto en producción comercial en 1928, el tiratrón todavía está en uso. Es una forma de interruptor de alta energía y también sirve como un rectificador, capaz de convertir la corriente alterna (CA) en corriente continua (CC). A diferencia de los tubos de vacío estándar, un tiratrón es un interruptor lleno de gas, que generalmente contiene un gas inerte, como vapor de mercurio, neón o xenón.
El gas en un tiratrón tiene iones positivos que pueden transportar corriente eléctrica, lo que hace que el dispositivo sea capaz de conducir niveles de corriente mucho más altos que un tubo de vacío típico. No es raro que uno sea capaz de conducir 10-20 kilovoltios (kV) de potencia. Las aplicaciones para tales dispositivos incluyen el uso en transmisores de televisión de frecuencia ultra alta (UHF), aceleradores de partículas nucleares, sistemas láser de alta energía y equipos de radar.
También existen varias variaciones en el tiratrón. Los Kryton, que también son una forma de tubo lleno de gas, difieren al emplear una descarga de arco de corriente eléctrica en lugar de descarga de gas, y se implementaron en transmisores de radar que se usaron ampliamente durante la Segunda Guerra Mundial. Los tiristores son una versión más moderna y son un híbrido entre los diseños de tirottron y transistores. Basado en la tecnología estándar de semiconductores utilizada para fabricar microprocesadores, el tiristor se emplea en entornos de baja y media potencia para convertir también CA a CC. Estos dispositivos se utilizan como interruptores para controlar las velocidades del motor y las operaciones químicas, como los cambios de presión y temperatura en los equipos.
Una de las áreas donde el tiratrón está comenzando a eliminarse es en el campo de la investigación de física de alta energía. Su reemplazo es el transistor bipolar de puerta aislada (IGBT), otro dispositivo de conmutación de semiconductores de estado sólido como el tiristor. Las primeras versiones de IGBT fueron lentas y propensas a fallar cuando salieron al mercado en la década de 1980, pero los IGBT han alcanzado una tercera generación de refinamiento de diseño. Ahora tienen frecuencias de pulso más altas para cambiar y están más disponibles que los tirtrones. Los usos del IGBT también se están viendo en productos como automóviles eléctricos y amplificadores de audio.
La vida operativa del tiratrón a base de hidrógeno está en el rango de 1,200 horas, con otros modelos que duran hasta 20,000 horas, mientras que un IGBT durará alrededor de 250,000 horas. El consumo de energía también es mucho mayor con un tirotra en comparación con un IGBT. Debido a las restricciones de importación y exportación impuestas por varias naciones y la creciente dificultad para obtener tirtrones, su costo por unidad también tiende a ser significativamente mayor que el uso de un IGBT para la misma aplicación.