Kas ir aukstais katods?

Aukstais katods ir katods, kas netiek uzkarsēts. Lai gan tas var šķist acīmredzams, šī atšķirība ir ļoti svarīga katoda iekšējām funkcijām. Šie katodi, lai gan tie nav īpaši karsēti kā karstie katodi, joprojām var kļūt ļoti karsti lietošanas laikā. Aukstais katods tiek izmantots vairākos fluorescējošās un gāzes apgaismojuma sistēmu veidos, piemēram, neona izkārtnēs. Lai gan aukstā katoda gaismas tiek plaši izmantotas daudzās modernās sistēmās, to elektroenerģijas patēriņš bieži vien ir lielāks nekā alternatīvām sistēmām.

Katods ir diodes daļa, kurā elektroenerģijas lietošanas laikā izplūst elektrība. Lielākā daļa katodu ir karstie katodi vai pavedieni. Šie katodi uztur daudz lielāku jaudas blīvumu, sildot katodu. Tas uzlabo elektronu plūsmu un ļauj katodam uzturēt spēcīgāku jaudas plūsmu. Šāda veida katodus izmanto visam, sākot no spuldzēm un beidzot ar katodstaru lampām (CRT), ko citādi sauc par televīzijas (TV) lampām.

Aukstā katoda jaudas plūsmas uzlādēšanai netiek izmantota nekāda veida sildīšana. Šajā gadījumā caur katodu tiek izspiests ievērojams spriegums, radot elektrisko lauku. Pēc tam katods izmanto šo elektrisko lauku, lai uzturētu savu jaudas plūsmu. Šī lādiņa ģenerēšanas un uzturēšanas metode ir mazāk efektīva nekā karstā katoda metode, taču tā arī rada mazāk siltuma.

Lai gan aukstais katods nav uzkarsēts, tas nenozīmē, ka tas nav karsts. Strāvai virzoties caur katodu, neliels enerģijas daudzums tiek pārnests siltumā. Šis siltums uzlabos katoda enerģijas patēriņu, taču tas arī padarīs ierīci karstāku. Lai gan dažas aukstā katoda ierīces vienmēr ir vēsas, citas var kļūt tikpat karstas kā standarta karstā katoda ierīces.

Viens no galvenajiem auksto katodu lietojumiem ir ar gāzi balstīts apgaismojums, piemēram, neona izkārtnēs. Spriegums, kas nepieciešams gāzu ierosināšanai, parasti ir zemāks par spriegumu, kas nepieciešams citiem apgaismojuma veidiem. Tas ļauj aukstajam katodam darboties ar zemāku spriegumu nekā karstajam katodam un radīt mazāk liekā siltuma.

Aukstie katodi ir arī galvenais veids, kā izveidot šķidro kristālu displeja (LCD) ekrānu fona apgaismojumu. Šajā gadījumā auksto katodu galvenokārt izmanto zemākai siltuma ražošanai un stabila sprieguma izmantošanai. Tas ļauj lielākajai daļai LCD televizoru darboties bez aktīvas dzesēšanas sistēmas.
Auksto katodu problēma ir spriegumā, kas nepieciešams, lai tie darbotos. Karstie katodi var ļoti viegli darboties mainīgā spriegumā to siltuma radītās termiskās indukcijas dēļ. Aukstie katodi to nespēj, un sprieguma kritumi izraisa katoda jaudas zudumu. Tas nozīmē, ka aukstajai sistēmai jāuztur augstāks spriegums un jāpatērē vairāk elektroenerģijas nekā līdzīgām karstām sistēmām.