Doutnavka

Nejobvyklejší doutnavka a její světelné spektrum

Mohou mít tvar trubičky či kapky s drátovými vývody, nebo jsou konstruovány s paticí závitovou nebo bajonetovou, do níž bývá vložen nezbytný předřadný rezistor. U některých typů je vršek baňky proveden jako čočka. Vyrábějí se i jako sufitky s použitím např. ve zkoušečkách známých pod označením fázovky. Rezistor bývá u sufitových žárovek (sufitek) předřazen jako samostatný prvek. Miniaturní doutnavka s předřazeným rezistorem bývá často použita jako signalizace, vestavěná přímo do vypínače (ať už se jedná o elektroinstalační prvek, nebo o přístrojový vypínač). Také se vyrábějí kontrolky různých tvarů a rozměrů, které obsahují vestavěnou doutnavku. Doutnavky mají malou spotřebu, běžně několik mA.

V některých případech se využívá jevu, že se doutnavka rozsvítí teprve při dosažení zápalného napětí. Nejčastěji to bylo používáno např. ve starších fotoblescích, kde rozsvícení doutnavky indikovalo nabití kondenzátoru přístroje a možnost odpálení záblesku. Někdy byla doutnavka zároveň i součástí jednoduché nabíjecí automatiky přístroje.

Doutnavková zkoušečka (fázovka) v akci

Rozsvícení při přivedení napětí, vyššího než zápalné, je využito také v různých zkoušečkách (lidově zvaných "fázovky"), kdy se doutnavka rozsvěcuje teprve při napětí, které považujeme za nebezpečné. Zároveň se využívá vlastnosti, že pro svit doutnavky stačí nepatrný proud, který může bez nebezpečí úrazu a pocitového vjemu procházet lidským tělem. Ve zkoušečce je obvykle doutnavka se zápalným napětím kolem 70 V v sérii s rezistorem vysoké hodnoty (cca nad 2 megaohmy dle typu), který by měl být ve speciálním bezpečném provedení. Obvykle bývá jeden pól doutnavky spojen se zkušebním hrotem a druhý přes předřazený rezistor s dotekovou ploškou. Pokud se někdo dotýká dotykové plošky, proud se uzavírá tělem a pokud je rozdíl potenciálů dostatečně velký, doutnavka svítí.

Elektrody a náplň je obdobná jako u návěstních doutnavek. Vyráběly se i v provedení, připomínající běžné žárovky se závitem E14 a E27. Vytvářejí slabé, oranžové světlo při poměrně malé spotřebě, např. jako orientační osvětlení, osvětlení temných komor pro fotografii apod. V současnosti se vyrábějí pro dekorační účely. Elektrody mohou mít např. tvar různých nápisů, reklam, náboženských a politických motivů, květin, plamínku apod. Může být využita kombinace jak viditelného světla, vytvořeného kolem katody, tak světélkování luminoforů v jedné baňce, čímž vzniká kombinace odlišných barev. Nestabilní doutnavý výboj může vytvářet i iluzi plápolajícího plamene svíčky.

Různé typy doutnavek se používaly jako zdroj stroboskopického světla, zejména ve starších gramofonech.

Doutnavkové stabilizátory

Využívá se úseku BC voltampérové charakteristiky. Zátěž se připojuje paralelně k doutnavce. Pro správnou funkci je třeba zajistit, aby zatěžovací proud byl několikrát menší než proud doutnavky.

Pro tyto účely byly vyráběny speciální provedení doutnavek, často s rozměrnými, asymetricky provedenými elektrodami pro odvod ztrátového výkonu, u kterých bývalo nutné dodržovat polaritu napětí. Vyráběly se i vícenásobné stabilizátory v jedné baňce, uspořádané jako koncentricky umístěné válce (jeví se jako sériově zapojené doutnavky čili napěťový dělič). Vnitřní elektroda je anoda, kolem ní je válec, který slouží vnitřním povrchem jako katoda, a svým vnějším povrchem jako anoda pro další doutnavku. Takto byl např. běžně tvořen čtyřnásobný stabilizátor. Typické maximální proudy stabilizačních doutnavek bývaly dle typu od několika mA do desítek až stovek mA, při stabilizačních napětích od cca 50 do zhruba 180 V na doutnavku. U některých bývaly pro snadnější zapálení výboje pomocné elektrody.

Uplatnění jako stabilizátor doutnavka v současnosti ztrácí. Její náhradou je Zenerova dioda.

Připojíme-li k doutnavce paralelně kondenzátor s předřazeným rezistorem, nabíjí se kondenzátor tak dlouho, až dosáhne zapalovacího napětí doutnavky. V tom okamžiku nastane výboj, který se však přeruší, jakmile napětí na kondenzátoru klesne na zhášecí napětí. V tom okamžiku výboj zhasne, vybíjení se přeruší a kondenzátor se začne opět nabíjet. Průběh je takový, že se kondenzátor pomalu nabíjí a rychle vybije. Toto řešení bylo v historii používáno např. u osciloskopů pro vytváření časové základny, nebo v různých časovacích relé. Pro tyto účely se v minulosti vyráběly speciální doutnavky s obsahem radionuklidu. Zápalné napětí je potom dlouhodobě stabilnější.

Doutnavky je možné použít jako ochranu proti přepětí. Používá se buď oblast kolem zápalného napětí (malé proudy), nebo až po oblast, kde přechází doutnavý výboj do obloukového. Používaly se mj. na ochranu citlivých polovodičových součástek, v telefonní technice aj. Použití je obdobné jako u bleskojistek. Jejich použití v této oblasti je v současnosti malé, byly vytlačeny používáním výhodnějších způsobů ochrany (varistory, transily, bleskojistky apod.).

Digitron

Na stejném principu jsou konstruovány znakové výbojky, většinou označované jako digitrony. Ve společné baňce je umístěna anoda, někdy v podobě jemné síťky nebo tenkého drátu, a sada katod ve tvaru číslic, symbolů apod. Přivedením provozního napětí mezi příslušnou katodu a anodu dojde k rozsvícení doutnavého výboje kolem příslušné katody a je vidět svítící symbol v jejím tvaru. V jedné baňce jsou umístěny např. všechny číslice 0–9, popř. i desetinná tečka, nebo sada různých znaků (třeba +, –, :, symbol veličiny…). Z těchto jednotek se skládaly displeje hodin, měřících přístrojů a dalších zařízení. Raritou jsou digitrony ve tvaru ciferníku hodin, ve kterých místo ručiček a někdy i číslic sloužily svítící katody.

S nástupem jiných typů displejů (VFD, LED) byly digitrony postupně vytlačeny, byť v současnosti prožívají jistou renesanci ve sběratelských kruzích.

• S. Nečásek, J. Janeček, J. Rambousek : Elektronické a elektroakustické součástky, jejich volba a použití
• Strnad, J.: Doutnavky v technické praxi
• Miller, William G. : Using and Understanding Miniature Neon Lamps (1969)

• Elektrický proud v plynech
• Zářivka
• Výbojka

• Obrázky, zvuky či videa k tématu doutnavka na Wikimedia Commons
• Doutnavky na stránkách virtuálního LED muzea (angl.)
• Zeleně svíticí doutnavka s luminoforem (angl.)
• Historická dekorační doutnavka s květinovým motivem (angl.)
• Rozsáhlá fotogalerie světelných zdrojů včetně doutnavek (angl.)
• Rozsáhlá fotogalerie digitronových hodin