Salve a tutti, questo esperimento è volto ad analizzare il comportamento di una valvola termoionica modulata con il sistema PWM.
Come tutti sappiamo le valvole termoioniche, a differenza della tecnologia al silicio, riescono a commutare l'elettricità tramite la ionizzazione di gas, mediante un gate formato da una griglia metallica interposta fra due elettrodi.
Senza dilungarmi troppo sul loro funzionamento (che vedremo in apposita discussione), posto di seguito questo video, volto a prendere in analisi il concetto che una valvola termoionica, proprio perchè non ha giunzioni P-N a stretto contatto, ha delle perdite di commutazione praticamente pari a zero se confrontate con quelle di mosfet e IGBT.
Questo fa si che possiamo salire molto di frequenza con potenze considerevoli, senza dover pensare alle perdite di commutazione che avremmo sulle giunzioni al silicio.
Altra caratteristica fondamentale è la loro robustezza, essendo costituite da semplici elettrodi metallici, a meno di arrivare alla loro fusione, sarà praticamente impossibile romperle. Grazie poi all'assenza di isolatori fra gli elettrodi (nei mosfet e igbt c'è ossido di titanio o silicio) si possono raggiungere tensioni sbalorditive, per rendere l'idea, una valvola che lavora a 6.000V è praticamente normale.
I contro sono sicuramente l'ingombro di questi dispositivi, e la bassa corrente che si riesce a far circolare. Una valvola di medie dimensioni (come una lampadina) può gestire tranquillamente 6.000 V ma solamente 1 A di corrente. Certo se pensiamo però che 1 A a 6000 V sono 6 kW, ci rendiamo anche conto che poi tutto sommato tanto ingombranti non sono.
L'idea che mi è venuta in mente sarebbe quindi quella di utilizzare le valvole termoioniche, nei regolatori switching o nei regolatori di carica per fotovoltaico. Si riuscirebbe grazie a queste, a raggiungere frequenze altissime, anche nell'ordine delle centinaia di kHz senza avere perdite di commutazione (e quindi dissipazione di energia), riducendo al minimo la grandezza dei trasformatori e migliorando quindi l'efficienza del sistema.
Certo, di contro bisogna lavorare con tensioni piuttosto alte, almeno 500-600V.
Per il momento resta solo un idea, da discutere e analizzare insieme.
Saluti Kekko