Un catodo freddo è un catodo non riscaldato. Sebbene ciò possa sembrare ovvio, questa differenza è molto importante per le funzioni interne del catodo. Questi catodi, sebbene non siano specificamente riscaldati come i catodi caldi, hanno ancora il potenziale per diventare molto caldi durante l’uso. Un catodo freddo viene utilizzato in diverse forme di sistemi di illuminazione fluorescenti ea gas, come le insegne al neon. Sebbene le luci a catodo freddo siano ampiamente utilizzate in molti sistemi moderni, il loro consumo di elettricità è spesso superiore rispetto ai sistemi alternativi.
Un catodo è la parte di un diodo in cui l’elettricità fuoriesce durante il consumo di energia. La maggior parte dei catodi sono catodi o filamenti caldi. Questi catodi mantengono una densità di potenza molto più elevata riscaldando il catodo. Ciò migliora il flusso di elettroni e consente al catodo di mantenere un flusso di potenza più forte. Questi tipi di catodi sono utilizzati per qualsiasi cosa, dalle lampadine ai tubi a raggi catodici (CRT), altrimenti noti come tubi televisivi (TV).
Un catodo freddo non utilizza alcuna forma di riscaldamento per caricare il suo flusso di energia. In questo caso, una tensione significativa viene spinta attraverso il catodo, generando un campo elettrico. Il catodo utilizza quindi questo campo elettrico per mantenere il suo flusso di potenza. Questo metodo per generare e mantenere una carica è meno efficiente di quello di un catodo caldo, ma genera anche meno calore.
Sebbene il catodo freddo non sia riscaldato, ciò non significa che non sia caldo. Quando la corrente si muove attraverso il catodo, una piccola quantità di energia viene trasferita in calore. Quel calore migliorerà l’utilizzo di energia del catodo, ma renderà anche l’unità più calda. Mentre alcuni dispositivi a catodo freddo sono sempre freddi al tatto, altri possono diventare caldi quanto i dispositivi a catodo caldo standard.
Uno degli usi principali dei catodi freddi è nell’illuminazione a gas, come quella delle insegne al neon. La tensione richiesta per eccitare i gas è solitamente inferiore alla tensione richiesta per altre forme di illuminazione. Ciò consente al catodo freddo di funzionare a una tensione inferiore rispetto a un catodo caldo e di generare meno calore in eccesso.
I catodi freddi sono anche il modo principale per creare la retroilluminazione per gli schermi con display a cristalli liquidi (LCD). In questo caso, un catodo freddo viene utilizzato principalmente per la minore generazione di calore e l’uso di una tensione stabile. Ciò consente alla maggior parte dei televisori LCD di funzionare senza un sistema di raffreddamento attivo.
Il problema con i catodi freddi risiede nella tensione necessaria per mantenerli operativi. I catodi caldi possono funzionare molto facilmente a tensioni variabili a causa dell’induzione termica creata dal loro calore. I catodi freddi non sono in grado di farlo e i cali di tensione fanno perdere potenza al catodo. Ciò significa che un sistema freddo deve mantenere una tensione più elevata e utilizzare più elettricità rispetto a sistemi simili a caldo.