Barretter ( Englanti barretter , rauta -vetyvastus ) on elektroninen kaasutäytteinen laite , kaksipääteverkko onvirran stabilointiaine .
Baretteri on vedyllä täytetty lasisylinteri , jonka sisään asetetaan suoraksi spiraaliksi kierretty platina- , rauta- tai volframilanka .
Yleisimmin käytetty filamentti on kemiallisesti puhdasta rautaa, koska vetyilmakehässä olevalla raudalla on korkea lämpövastus (TCR). Itse asiassa piippu on erityinen vetyllä täytetty hehkulamppu .
Tällaisella laitteella on epälineaarinen virta-jännite-ominaisuus (CVC), jossa tietyllä laitteen jännitteen muutosalueella sen läpi kulkeva virta muuttuu merkityksettömissä rajoissa. CVC:n epälineaarisuus johtuu metallilangan positiivisesta TCS:stä jännitteen nousulla, jolla sen lämmön vapautuminen kasvaa, mikä lisää lämpötilaa ja siten lisää vastusta.
Jos rautalangan läpi kulkeva virta riittää nostamaan sen lämpötilan noin 700 °C:seen, sähkövastuksen lämpötilariippuvuus lämpötilasta tulee merkittäväksi. Jännitteen noustessa ja vastaavasti lämpötilan noustessa langan resistanssin arvo kasvaa äkillisesti; spiraalin tietylle pituudelle muodostuu tummanpunainen kuuma vyöhyke. Kun jännite kasvaa, tämä vyöhyke pitenee ja pitenee. Vetytäyttö ei ainoastaan suojaa rautaa hapettumiselta, vaan myös vedyn liukoisuus rautaan alkaa tulla havaittavaksi yli 500 °C:n lämpötiloissa ja kasvaa äkillisesti noin 700 °C:ssa, ja raudan vedyllä kyllästymisen myötä sen sähköinen resistiivisyys ja langan sähkövastus kasvaa [1 ] . Nämä kaksi mekanismia myötävaikuttavat CVC:n vaakasuuntaisen osan muodostumiseen. Yli 1000 °C:n lämpötilassa vetyatomit poistuvat rautakidehilasta ja piipun CVC:stä tulee sama kuin hehkulampun, kun taas piippu ei enää stabiloi virtaa niin tehokkaasti.
Kun jännite muuttuu, hehkulangan lämpötila ei myöskään voi muuttua nopeasti termisen inertian vuoksi . Vetyllä on korkea lämmönjohtavuus, mikä lisää lämmönpoistonopeutta hehkulangasta ja vähentää laitteen aikavakiota .
Lisäksi vetyatmosfääri on pikemminkin pelkistävä kuin hapettava ympäristö, mikä edistää filamentin kestävyyttä.
Barettilla on huomattava lämpöhitaus (virran stabilointitila asetetaan muutaman sekunnin - minuutin kuluttua langan paksuudesta riippuen), joten se pystyy stabiloimaan vain suhteellisen hitaita virran muutoksia.
Kun vaihtokauppa kytketään päälle kylmästä tilasta, tapahtuu virtapiikki, koska kylmälangalla on pieni vastus. Hehkulangan lämmetessä sen vastus kasvaa ja virta asetetaan tiettyyn arvoon. Tämä virtapiikki päällekytkennän yhteydessä on ei-toivottava useimmissa sovelluksissa, joten joskus barretterit yhdistetään samaan koteloon urdoksien (syöttövirran rajoittimien) kanssa.
Valitsemalla kierteen materiaali, sen halkaisija, pituus ja pinnoite, on mahdollista saada tietty virran stabilointiominaisuus.
On myös puolijohdeelektronisia laitteita , jotka vastaavat toiminnallisesti barretteriä, koottuna transistoreille tai kokonaisten integroitujen piirien muodossa [2] .
Suojuksia käytettiin useimmiten suojaamaan kalliita hehkulamppuja , kineskooppikatodifilamentteja ja radioputkia .
Barrettereillä voidaan stabiloida sekä tasa- että vaihtovirtaa .
Virran osittaiseksi vakauttamiseksi vaihtokaupan sijasta voit käyttää hehkulamppua unohtamatta, että vaihtokaupalla on vaakasuora osa virta-jänniteominaisuuksista, kun taas lampulla ei ole tällaista osaa.
Amatööriradiopiireissä tavallisia tai halogeenihehkulamppuja käytetään virranrajoittimena , esimerkiksi akun latauspiireissä suojaamaan virran ylikuormitukselta, sekä käynnistettäessä DRL-lamppuja ilman kuristinta .
Elektroniikan kehitys mahdollisti 1900-luvun 60-luvulla puolijohteisten kaksi- ja kolminapaisten virran stabilointilaitteiden kehittämisen, joiden ominaisuudet ja helppokäyttöisyys ovat paljon laajemmat ja helppokäyttöisemmät kuin vaihtokaupassa, erityisesti nopeuden suhteen.
Transistorien massatuotanto on korvannut lähes kokonaan käytöstä poistetut baretterit, koska transistoreiden (etenkin kenttävaikutteisten) kollektori- (tyhjennys) CVC-osa soveltuu virran stabilointiin. Puolijohdepiirit ovat tarkkoja, kompakteja, kestäviä ja helppoja hallita.
Vaihtokaupan nimityksessä ensimmäinen numero ilmaisee sen nimellisvirran, joskus tätä virtaa kutsutaan barrettivirraksi ampeereina , kaksi toista numeroa ovat barrettirajoja voltteina .