2D21

Die 2D21 ist ein gasgefüllter Miniatur-Tetroden-Thyratron für vorwiegend industrielle Steuerschaltungen. Sylvania beschreibt sie für die Betätigung von Relais; die Datenblätter von RCA, Mazda-Belvu und Brimar behandeln auch den Einsatz als gittergesteuerten Gleichrichter. Die Kathode wird indirekt geheizt: Die Heizung benötigt nominell 6,3 V und 0,6 A, und vor der Leitung ist eine Aufheizzeit von mindestens 10 Sekunden einzuhalten. Der Kolben hat einen Miniatursockel mit sieben Stiften; neben Anode und Kathode besitzt die Röhre ein Steuergitter und ein zweites Gitter.

Das Signal am Steuergitter bestimmt, wann die Entladung bei versorgter Anode zündet. Die Kennlinien der Hersteller zeigen, dass die kritische Steuerspannung kein fester Wert ist: Sie hängt von Anodenspannung, Widerstand des Gitterkreises, Streuung zwischen Exemplaren und Alterung ab. Die Unterlagen geben außerdem getrennte Gitterkennlinien vor und während der Leitung an, da die Entladung das Verhalten der Röhre verändert. In einer Relaisschaltung muss die Ansprechschwelle deshalb anhand der Kennlinien und der Schaltungsbedingungen gewählt werden, statt sie aus einem einzigen Vorspannungswert abzuleiten.

Für Relaisbetrieb oder Betrieb als gittergesteuerter Gleichrichter nennen mehrere Datenblätter 650 V als maximale positive Anoden-Spitzenspannung und 1.300 V als maximale inverse Spitzenspannung. Zulässig sind 0,5 A Kathoden-Spitzenstrom und 0,1 A Mittelwert; ein unbeabsichtigter Stoßstrom von 10 A ist nur für höchstens 0,1 Sekunden vorgesehen. Das sind Grenzwerte und keine empfohlenen Arbeitspunkte. Beispiele für Relaisbetrieb nennen unter anderem 117 oder 400 V Effektivwert an der Anode und verlangen einen ausreichenden Widerstand im Anodenkreis einschließlich der Last, damit der Strom innerhalb der Grenzwerte bleibt. Der Spannungsabfall an der leitenden Röhre wird unter den Messbedingungen der Datenblätter mit etwa 8 V angegeben.

Mazda-Belvu unterscheidet außerdem einen Impulsbetrieb mit eigenen Grenzwerten: bis zu 10 A Spitzenstrom, aber nur 0,01 A mittlerem Strom, Impulse von höchstens 5 µs und eine Frequenz von nicht mehr als 500 Hz. Diese Werte dürfen nicht mit denen des Relaisbetriebs verwechselt werden; dasselbe Datenblatt schreibt auch besondere Bedingungen für die Anodenspannung nach dem Impuls vor. Die von den Herstellern angegebenen Ionisations- und Deionisationseigenschaften erklären, warum in schnellen Schaltungen sowohl das Zünden als auch die Zeit bis zur erneuten Steuerbarkeit des Gases wichtig sind. Die Bezeichnung 4G/280K steht auf einem Datenblatt von Standard Telephones and Cables, das 2D21 und CV797 ausdrücklich identifiziert: Sie ist ein nützlicher Dokumentenverweis, rechtfertigt aber keine undifferenzierte Übertragung der Grenzwerte zwischen Betriebsarten.