Katoda dingin adalah katoda yang tidak dipanaskan. Sementara itu mungkin tampak jelas, perbedaan ini sangat penting untuk fungsi internal katoda. Katoda ini, meskipun tidak dipanaskan secara khusus seperti katoda panas, masih berpotensi menjadi sangat panas selama penggunaan. Katoda dingin digunakan dalam beberapa bentuk sistem pencahayaan fluoresen dan berbasis gas, seperti lampu neon. Sementara lampu katoda dingin banyak digunakan di banyak sistem modern, penggunaan listriknya seringkali lebih tinggi daripada sistem alternatif.
Katoda adalah bagian dari dioda di mana listrik mengalir keluar selama penggunaan daya. Kebanyakan katoda adalah katoda atau filamen panas. Katoda ini mempertahankan kerapatan daya yang jauh lebih tinggi dengan memanaskan katoda. Ini meningkatkan aliran elektron dan memungkinkan katoda mempertahankan aliran daya yang lebih kuat. Jenis katoda ini digunakan untuk segala hal mulai dari bola lampu hingga tabung sinar katoda (CRT), atau dikenal sebagai tabung televisi (TV).
Sebuah katoda dingin tidak menggunakan segala bentuk pemanasan untuk mengisi aliran dayanya. Dalam hal ini, tegangan yang signifikan didorong melalui katoda, menghasilkan medan listrik. Katoda kemudian memanfaatkan medan listrik ini untuk mempertahankan aliran dayanya. Metode menghasilkan dan mempertahankan muatan ini kurang efisien dibandingkan dengan katoda panas, tetapi juga menghasilkan lebih sedikit panas.
Sementara katoda dingin tidak dipanaskan, itu tidak berarti tidak panas. Saat arus bergerak melalui katoda, sejumlah kecil daya ditransfer menjadi panas. Panas itu akan meningkatkan penggunaan daya katoda, tetapi juga akan membuat unit lebih panas. Sementara beberapa perangkat katoda dingin selalu dingin saat disentuh, yang lain mungkin menjadi sepanas perangkat katoda panas standar.
Salah satu kegunaan utama katoda dingin adalah dalam pencahayaan berbasis gas, seperti pada lampu neon. Tegangan yang dibutuhkan untuk membangkitkan gas biasanya lebih rendah dari tegangan yang dibutuhkan untuk bentuk penerangan lainnya. Hal ini memungkinkan katoda dingin beroperasi pada tegangan yang lebih rendah daripada katoda panas dan menghasilkan lebih sedikit panas berlebih.
Katoda dingin juga merupakan cara utama untuk membuat lampu belakang untuk layar liquid crystal display (LCD). Dalam hal ini, katoda dingin digunakan terutama untuk pembangkitan panas yang lebih rendah dan penggunaan tegangan yang stabil. Hal ini memungkinkan sebagian besar TV LCD bekerja tanpa sistem pendingin aktif.
Masalah dengan katoda dingin terletak pada tegangan yang dibutuhkan untuk menjaga mereka tetap beroperasi. Katoda panas dapat beroperasi dalam tegangan variabel dengan sangat mudah karena induksi termal yang diciptakan oleh panasnya. Katoda dingin tidak dapat melakukan ini, dan penurunan tegangan menyebabkan katoda kehilangan daya. Ini berarti bahwa sistem dingin harus mempertahankan tegangan yang lebih tinggi dan menggunakan lebih banyak listrik daripada sistem panas serupa.