tiratrón

Un tiratrón es un tubo electrónico lleno de gas, que normalmente contiene vapor de mercurio o argón, que actúa como un interruptor controlado capaz de manejar altas corrientes y voltajes. A diferencia de un relé simple de encendido y apagado con contactos móviles, un tiratrón conmuta electrónicamente mediante la ionización de su relleno de gas, lo que lo hace capaz de abrir y cerrar circuitos miles de veces por segundo. El tubo contiene un cátodo calentado, una rejilla de control y un ánodo, dispuestos de modo que una pequeña tensión de señal en la rejilla puede desencadenar un gran flujo de corriente entre el cátodo y el ánodo a través del gas ionizado.

El tiratrón fue el caballo de batalla del control de pulsos industrial, la regulación de la velocidad del motor y la conmutación de potencia desde la década de 1930 hasta la de 1970. Un tiratrón típico podía manejar corrientes de 10 a 100 amperios a voltajes de hasta varios kilovoltios, con tiempos de conmutación medidos en microsegundos. Los tipos de vapor de mercurio ofrecían una menor caída de tensión directa (alrededor de 15 voltios) y una mejor capacidad de corriente que las versiones llenas de argón, pero requerían un manejo cuidadoso para evitar daños por temperatura al condensado de mercurio. Los tubos de argón eran más robustos y toleraban una conmutación más rápida, pero generaban más calor y caída de tensión.

Declive y reemplazo

El dominio del tiratrón terminó con la llegada de los dispositivos de estado sólido. Los rectificadores controlados de silicio (SCR) y, posteriormente, los transistores de potencia y los IGBT eliminaron la necesidad de frágiles envolturas de vidrio, filamentos calentados y retrasos en el arranque. Un tiratrón requería varios segundos para alcanzar la temperatura de funcionamiento antes de poder conducir corriente de forma segura; un interruptor de estado sólido está listo al instante. Los sistemas de control industrial modernos que utilizan tiratrones son ahora piezas de museo o se encuentran solo en equipos heredados que aún funcionan en instalaciones antiguas.

A pesar de su obsolescencia, los tiratrones siguen siendo relevantes en funciones especializadas. Algunos laboratorios de física de alta energía y sistemas de potencia pulsada todavía los utilizan porque su robustez inherente en condiciones extremas, la tolerancia a la sobrecorriente y los requisitos de circuito simples ocasionalmente justifican el diseño y el mantenimiento. El nombre en sí se deriva de la combinación del griego thyra (puerta o compuerta) con electron, lo que refleja su papel como compuerta para el flujo de electrones.