Osobliwy defekt AK1

[OTLamp]

Trafiła mi się AK1 Philipsa (z logo z herbem, więc sprzed 1938 roku) z bardzo osobliwym defektem żarnika. Gdy jest żarzona napięciem zmiennym, wyłącza się po około minucie (puszcza żarnik), natomiast żarzona napięciem stałym, działa bez zarzutu. Spotkał się ktoś z takim defektem?

[tszczesn]

Nie. Nawet nie przychodzi mi nic na myśl czym to może być spowodowane

[OTLamp]

Tę osobliwość wykryłem w zasadzie przypadkiem. Lampę po prostu wsadziłem do chassis radia, które miałem już uruchomione (włoskie Pope P77, odpowiednik Philipsa 528A). Zadziałała zupełnie normalnie, po czym odbiór zaczął stopniowo cichnąć, by w pewnym momencie zupełnie zniknąć (przestała pracować heterodyna). Woltomierz włączony na opornik katodowy wykazał stopniowy spadek prądu katodowego, więc diagnoza była tylko jedna - puszcza żarnik, ewentualnie jakiś lut na nodze żarzenia lub styk podstawki. Wyciągnąłem lampę i dołączyłem do zasilacza regulowanego, który miałem pod ręką. No i zdziwienie, prąd żarzenia w normie i nie chce się wyłączyć. Poprawiłem luty na na wszystkich nogach, wsadziłem ponownie do chassis radia i znów to samo, wyłączyła się po koło minucie. Wyciągnąłem, podłączyłem pod napięcie stałe i znów nie chciała się wyłączyć. Sięgnąłem więc po źródła napięcia zmiennego, z myślą, że to przecież irracjonalne, ale co szkodzi sprawdzić. Włączam, czekam około minutę i nagle prąd skokowo spada, ale nie do zera, lecz najpierw na chwilę do połowy, potem poniżej 100 mA i dalej do kilkunastu miliamperów. Przy napięciu stałym utrzymuje się na około 620 mA, przy czym momentami skokowo waha się w dół o kilka mA.

[Einherjer]

Wibracje termiczne od 50 Hz?

[STUDI_bis]

Ja bym poszedł śladem ,że w przypadku AC to mamy szczytowe napięcie o 1.4142 wyższe od skutecznego równego 4V, czyli około 5.66V. To lampa pośrednio żarzona. Możliwe że dochodzi do swoistego przebicia izolacji grzejnik katoda (a może mieć już cechy półprzewodnika być może z nawet wyraźnym efektem złącza metal-półprzewodnik jak w diodzie ostrzowej). Druga możliwa przyczyna to pasożytnicze diody: odsłonięty rozżarzony koniec grzejnika - dowolna elektroda lampy.

[OTLamp]

Nie bardzo rozumiem, jak zwarcie żarnika do katody miałoby wywołać efekt jak wyżej, tym bardziej, że poza radiem lampa zachowuje się dokładnie tak samo, a wtedy przecież wszystkie elektrody wiszą w powietrzu. Co ciekawe, rozruch przebiega bez zarzutu, zarówno przy prądzie zmiennym jak i stałym, a zazwyczaj przy defektach żarnika lamp serii A, E problem jest przy rozruchu (w lampach serii szeregowych bywa na odwrót). Wydaje mi się, że przyczyną mogą być siły elektrodynamiczne działające na żarnik przy prądzie przemiennym. Spróbuję spawania włókna przy prądzie przemiennym. Przypomniało mi się, że mam gdzieś drugą AK1 ( a dokładniej włoską WE21), której też puszcza żarnik. Ciekawe czy podobnie jak w tym przypadku.

[ballasttube]

Ja miałem coś podobnego przy szeregowym żarzeniu AA5
w lampie 12SA7.
Wtedy jeszcze nie miałem kogo się o to zapytać...
Ciekawe,że w póżniejszych lampach całoszklanych
coś takiego mi się nie zdarzyło. Ale to - mnie.
Pozdrawiam Kolegów.
Jacek"b/t"

[Romekd]

Czołem.
Przy zasilaniu napięciem zmiennym żarnik narażony jest na wibracje i tracenie dwukrotnie wyższej mocy chwilowej (przy tej samej mocy skutecznej) niż przy zasilaniu napięciem stałym. Sprawdzałeś czy powstawanie przerwy w obwodzie grzejnika występuje również przy obniżeniu napięcia zmiennego do wartości minimalnej dla tego typu lamy i czy przerwa w obwodzie nie występuje przy zasilaniu napięciem stałym, ale maksymalnym dla lampy dopuszczalnym jeszcze napięciu? Czy gdy wystąpi już przerwa i pozostawimy na wyprowadzeniach lampy napięcie zmienne, to po chwili (jak długiej) nastąpi połączenie i ponowny przepływ prądu żarzenia aż do momentu wystąpienia kolejnej przerwy?
Po jakim czasie od wystąpienia przerwy włókno żarzenia ponownie się łączy?

Pozdrawiam
Romek

[STUDI_bis]

Nie bardzo rozumiem, jak zwarcie żarnika do katody miałoby wywołać efekt jak wyżej, tym bardziej,

Jeżeli pomiędzy katodą a masą jest obwód automatycznego minusa to upływność w izolacji grzejnika mająca cechy jak półprzewodnika zmieni punkt pracy lampy przesuwając do do punktu umownie nazywanego odcięciem albo w stronę zwiększenie prądu płynącego przez lampę.

Wydaje mi się, że przyczyną mogą być siły elektrodynamiczne działające na żarnik przy prądzie przemiennym.

Nie, niestety ale nie. Skąd dodatkowe pole magnetyczne z którym powstające na skutek przypływu prądu drugi miałby oddziaływać. Na dodatek piszesz o prądzie przemiennym więc to dodatkowe pole powinno być o przemiennym zwrocie i musiałoby być zsynchronizowane z prądem przemiennym płynącym przez grzejnik. Odrzucę sugestie że są tu winne siły elektrodynamiczne "ze zwoja na zwój" sirali grzejnika. Całość włókna grzejnika jest zwinięta tak że tworzy coś na kształt zwoju bifilarnego. Zaś na najdrobniejsza spirala tego włóka raz że niewielki wymiar charakterystyczny a dwa pola generowane przez kolejne te drobne zwoje są o tym samym zwrocie. Zresztą usuń magnes z głośnika dynamicznego i zobacz czy zagra po doprowadzeniu do cewki sygnału ze wzmacniacza.

Jeżeli już jakieś naprężenia to termiczne w połączeniu z wadą połączenia grzejnika z wyprowadzeniami itd.

Moc żarzenia AK1 jest całkiem spora: 4V i 0.65A czyli 2.6W. To katoda żarzona pośrednio, gdzie musi być izolacja elektryczna pomiędzy grzejnikiem a katodą ale musi być dobra przewodność cieplna. Wypadkowa bezwładność cieplna będzie znaczna by odcisnęło się te nie tyle 50Hz ale 100Hz pulsacji (dla wydzielania ciepła kierunek przepływu prądu nie ma znaczenia).

Wracamy do napięcia skutecznego. Ten pierwiastek z dwóch jako przelicznik to jest słuszny ale dla czystej sinusoidy. Tak naprawdę chodzi o całkę z przebiegu iloczynu natężenia i napięcia. Żarnik to czysta rezystancja, składowe reaktancyjne w zasadzie zerowe. A teraz to co istotne, czy spróbowałeś określić poziom zniekształceń sinusa prądu płynącego przez grzejnik? Poziom THD wskazywany przez analizatory powie to lepiej niż obserwacja na oscyloskopie. Zaraz odpowiesz, że przecież masz miernik true RMS ale ostudzę bo one mają też ograniczenia do do wartości współczynnik kształtu (porządne firmy podają do jakiej wartości tego współczynnika pomiar jest wiarygodny). Nie zawsze mają te mierniki zaimplementowany odpowiednik dokładnego całkowania. (Nawet taka 51 harmoniczna to środek pasma akustycznego więc doskonale jest przenoszona przez transformator sieciowy, lepsze mierniki parametrów zasilania zazwyczaj uwzględniają nie więcej niż 51 harmonicznych). Jeżeli podłożem problemu jest "bilans ciepła" to prosty pirometr albo kamera termowizyjna prawdę powie. Pirometr albo taka kamerka też Tobie prawdę piwie czy ma takie same ilości wydzielanego ciepła przy żarzeniu DC a AC.

Wracając do rzekomych sił elektrodynamicznych. Wywołać muszą wibracje, które przez wyprowadzenie, mostki mikowe itp przeniosą się na bańkę lampy. Takowe "usłyszysz" mikrofonem przyłożonym do lampy. Bo jak pisałem bezwładność cieplna jest spora więc będą one bardzo słabe a dwa to że kierunek przepływu prądu nie ma wpływu na wydzielane ciepło więc dla wibracji wywołanym zmienną ilością wydzielanego ciepła to podstawową częstotliwością wibracji będzie nie 50Hz a 100Hz. W przypadku sił elektrodynamicznych pojawi się 50Hz. Różnica wydzielanego ciepła musi pokonać dość ostro zarysowany próg przy którym połączenie zawodzi.

Ostatnia kwestia to pasożytnicze diody. Odsłonięte ale rozgrzane końce grzejnika poza katodą, więc nie osłonię przez nią to nic innego jak katody bezpośrednio żarzone. Anodami są poszczególne elektrody lamy, elementy połączeń elektrycznych w lampie. wiem że to słabowita katoda ale efekt jest wyraźny i łatwo mierzalny jeśli chodzi o SNR porównując stopień z minusem automatycznym a minusem uzyskanym na prazie siatki generującym napięcie na wysokiej warności rezystora siatkowego.

Tylko tyle pozostaje po odrzuceniu skutków długotrwałej elektrolizy izolatora grzejnik katoda (w powiazaniu z nieuchronnie powstającą warstwą pośrednią w katodzie).

[OTLamp]

Sprawdzałeś czy powstawanie przerwy w obwodzie grzejnika występuje również przy obniżeniu napięcia zmiennego do wartości minimalnej dla tego typu lamy i czy przerwa w obwodzie nie występuje przy zasilaniu napięciem stałym, ale maksymalnym dla lampy dopuszczalnym jeszcze napięciu?

Obniżenie napięcia żarzenia do 3,5 V AC niczego nie zmienia, tak samo jak podwyższenie napięcia żarzenia do 4,5 V DC.

Czy gdy wystąpi już przerwa i pozostawimy na wyprowadzeniach lampy napięcie zmienne, to po chwili (jak długiej) nastąpi połączenie i ponowny przepływ prądu żarzenia aż do momentu wystąpienia kolejnej przerwy?
Po jakim czasie od wystąpienia przerwy włókno żarzenia ponownie się łączy?

Połączenie następuje, ale dość chaotycznie, trwa od kilku do kilkunastu sekund, a przerwy trwają od kilku do kilkudziesięciu sekund. Po załączeniu na włókno około 7 V AC nastąpiło kilkanaście cykli kilkusekundowych włączeń i wyłączeń, (nie było dłuższych wyłączeń) po czym sytuacja się unormowała. Następnie obniżyłem napięcie żarzenia do znamionowych 4 V AC i nie zauważyłem ani jednego wyłączenia w ciągu 10 minut. Teraz lampa stygnie i włączę ją ponownie za kilkanaście minut.

[OTLamp]

Jeżeli pomiędzy katodą a masą jest obwód automatycznego minusa to upływność w izolacji grzejnika mająca cechy jak półprzewodnika zmieni punkt pracy lampy przesuwając do do punktu umownie nazywanego odcięciem albo w stronę zwiększenie prądu płynącego przez lampę.

Ja rozumiem, że Ty uwielbiasz wszelkiego rodzaju zwarcia i upływności międzyelektrodowe (z tego między innymi powodu każdą emisję termoelektronową z siatki nazywasz zwarciem siatki z katodą), ale zrozum wreszcie (trzeci raz to piszę), że większość testów była przeprowadzona przy wyciągniętej lampie i podłączony do czegokolwiek był tylko żarnik.

Całość włókna grzejnika jest zwinięta tak że tworzy coś na kształt zwoju bifilarnego.

Nie w tamtych czasach. Bifilarne żarniki były wtedy nowością i nie wszystkie lampy je miały.

[Szrot majster]

Witam!
A może siły elektrodynamiczne w polu magnetycznym Ziemi?
Ja się spotkałem z EL84 firmy JJ, które żarzone AC po prostu brzęczą, to brzęczenie przypomina pracę małego transformatora typu TSxx, jaki siedział masowo w małych radyjkach Eltry z Bydgoszczy.
Może od drgań włóko dostaje przerwy, przy DC drgać oczywiście nie będzie.
A i wszystkie budżetowe JJ mają zwyczaj brzęczeć,

[OTLamp]

Jak na razie żarnik zachowuje się poprawnie, był w ostatnim czasie testowany killkukrotnie i nie wykazywał wyłączeń, choć niewielkie wahnięcia prądu (do kilkunastu mA) występują.

[Marek7HBV]

W podobnych przypadkach stosowałem zgrzewanie impulsem wysokiego napięcia {1-2 k} z kondensatora. Wahania prądu mogą wskazywać połączenie na dotyk i w takim przypadku wystarczy impuls o mniejszym napięciu.

[OTLamp]

Metoda z kondensatorem nie budzi mojego zaufania, trudno dobrać odpowiednie parametry (pojemność i napięcie) by mieć pewność, że nie upali się włókna na amen. Kiedyś tak właśnie zrobiłem i od tamtej pory zarzuciłem tę metodę.