Нагрев нити вакуумной трубки через конденсатор

Насколько я понимаю, электронные лампы (типа триода/пентода) обычно рассчитаны на нагрев определенным током через нить накала.

Причем обычно речь идет о низковольтных и сравнительно сильноточных. Например, 6,3 В при 300 мА.

Схемы, которые я обычно нахожу, используют трансформатор для получения этого напряжения нагрева. Интересно, могу ли я вместо этого подключить нить нагревателя напрямую к 220 В переменного тока через подходящий конденсатор для ограничения тока. Например, я думаю, что 4,7 мкФ должны обеспечить указанные 330 мА. И он может питать несколько ламп в цепочке.

Какие могут быть недостатки? Я могу предположить, что температура будет слегка пульсировать (как у ламп накаливания около 5% пульсации света), и это может повлиять на анодный ток... Но у вакуумных ламп более медленная временная постоянная температуры...

UPD: небольшое уточнение - эту схему конечно следует рассматривать только для изолированной нити накала (как бы это назвать... непрямой нагрев катода?).

Также «упрощенный» расчет I=Uac*(w*C), который я имею в виду, верен только тогда, когда общее напряжение на нити (или цепочке нитей) мало по сравнению с полным Uac.

Подумайте об этом на мгновение. Вы используете конденсатор в качестве делителя напряжения, а нить нагревателя — в качестве второй части делителя. Если вы добавите больше трубок последовательно, вы измените соотношение делителя. Кроме того, нити накала не являются простыми резисторами. Подобно нити накаливания в лампочке, их сопротивление низкое в холодном состоянии и выше в горячем.
Интересный подход. Будьте осторожны с размещением неизолированного напряжения 220 вольт между нитью накала и катодом.
Любой источник питания с «емкостной капельницей» имеет плохой коэффициент мощности. Вероятно, это не имеет большого значения даже при таком токе, но уж точно не «приятно». Может быть неожиданное поведение, если нить накала не находится под напряжением, близким к земле.
@JRE нет, не делитель напряжения, а скорее ограничитель тока. Помните, что они имеют «ортогональные» напряжения, и поэтому, хотя одно из плеч (напряжение на нитях) мало по сравнению с гипотенузой, ток почти не меняется. Верно то, что сопротивление нити увеличивается с нагревом, но опять же это практически не влияет на ток (пока напряжение на нити невелико).
Фильтр верхних частот RC не согласен.
И, да , делитель напряжения.
@JRE хорошо, хорошо, это делитель напряжения в комплексных числах, и при тщательном расчете мы снова обнаружим, что ток изменяется всего на несколько процентов как для одиночной нити накала 6,3 В, так и для серии из 3 или 4 таких нитей. Любой делитель напряжения, одна половина которого имеет гораздо большее сопротивление, чем другая, может рассматриваться как ограничитель тока, верно?
Давным-давно существовал 5-ламповый радиоприемник, нити накала которого были соединены последовательно и питались от сети переменного тока 120 В: 50 В + 35 В + 12 В + 12 В + 12 В (все катоды с косвенным нагревом). Помнится, один или несколько тревожно вспыхивали при включении, пока все термостабилизировалось. Также видел последовательный резистор , чтобы компенсировать слабину ... никогда не конденсатор.
@glen_geek - да, я думаю, вы имеете в виду All-American-5 - я упомянул их в каком-то другом комментарии. Хотя я еще не в том возрасте, чтобы помнить их живыми - и слишком далеко территориально :) Спасибо за интересную заметку о неравномерном нагреве!
@glen_geek Действительно - AA5 имеют значительные пусковые токи, когда цепь накаливания / нагревателя достигает температуры. Но лампы (особенно их нити накала) очень снисходительны к своим твердотельным собратьям.

Ответы (2)

Напряжение переменного тока на нагревателе приводит к положительному напряжению нити накала каждые полпериода. Любая разница напряжения по отношению к катоду будет оттягивать электронный ток от катода, тем самым модулируя коэффициент усиления лампы по напряжению на частоте переменного тока. Скорее всего крайне нежелательно.

Многие ламповые схемы используют переменный ток для нити накала нагревателя. Они предназначены для этого.
О да. Я явно пропустил это. Размах 300 В как для положительного, так и для отрицательного - сопоставимо или больше, чем анодное напряжение. Большое спасибо!
@JRE они рассчитаны примерно на 6 В переменного тока, а не на 220 переменного тока ... Интересно проверить, как AA5 был разработан в этом отношении, я думаю, что у них есть нити накала с более высоким напряжением.
Нити накала обычно питаются от отдельной обмотки трансформатора, поэтому они изолированы от анода и катода и не вызывают протекания тока.
просто привяжите один конец нити к GND, а другой конец к конденсатору, снижающему напряжение. Крышка выдерживает большую часть 220 вольт.
В ранних европейских цветных телевизорах, использующих множество ламп, все нити накала были соединены последовательно, для этого были разработаны названия ламп, начинающиеся с «P», все они были рассчитаны на 300 мА с различными напряжениями. Разрыв до 220 В достраивался резистором, иногда добавлялся диод для уменьшения зазора. Филипс "Гойя" даже имел две струны. Я не помню ни одного случая модуляции катода, даже при 220 В переменного тока, а ремонтировал я их много.

Интересно, могу ли я вместо этого подключить нить нагревателя напрямую к 220 В переменного тока через подходящий конденсатор для ограничения тока. [...] Какие могут быть недостатки?

Что ж, основным недостатком будет резкое увеличение смертоносности любого устройства, в которое вы пытаетесь не вставлять сетевой трансформатор. вы описываете (AA5, слишком много гитарных усилителей и т.д. и т.п.). К счастью, это больше не разрешено в целом (и, конечно же, нигде сегодня не будет использоваться электронная лампа, то есть какой-либо тип аудиоусилителя).

Даже если бы вы ограничили обсуждение только нагревателями и правильно использовали сетевой трансформатор для HT+, угроза безопасности все еще существует: например, короткие замыкания между нагревателем и катодом случаются, и когда они случаются, у вас теперь будет заземление вашей цепи и все открытые металлические конструкции, подключенные к ней, теперь закорочены на сеть переменного тока через резистор ~ 1,5 кОм и колпачок (кстати, ни один из них не рассчитан на 220 В переменного тока). Итак, теперь у вас есть живое шасси. Не хорошо.

Для получения более подробной информации ознакомьтесь с нормативными требованиями, охватывающими различные классы электробезопасности, например, Класс I и Класс II были бы наиболее применимы здесь.

Это действительно одна из тех вещей, с которыми мы иногда сталкиваемся в нашей области «никогда, никогда не думай об этом». Всегда устанавливайте правильный сетевой трансформатор между сетью и любым ламповым (или другим) устройством, которое вы проектируете.

Я согласен, что это не лучшая идея с точки зрения электробезопасности, но GFCI на DIN-рейке, установленный внутри устройства, будет иметь большое значение для улавливания коротких замыканий между нагревателем и катодом. Если устройство является автономным радиоприемником без внешних открытых антенных соединений, а все элементы управления и корпус изолированы для обеспечения двойной изоляции, то оно должно быть примерно таким же безопасным, как и все остальное с двойной изоляцией. Для подключения внешней антенны потребуется безопасный трансформатор связи. Две катушки на противоположных сторонах тонкого стеклянного листа были бы причудливым способом сделать это.
Нагрев нити вакуумной трубки через конденсатор
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v