Budowa wewnętrzna stabilizatora jarzeniowego STV280/40

[Romekd]

Czołem.
Kilka dni temu na znanym portalu aukcyjnym zakupiłem stabiliwolt wielonapięciowy o symbolu STV280/40, który okazał się uszkodzony (miał rozbity balon, wykonany z matowego szkła). Ponieważ sprzedający (DW_Radio) postanowił uznać moją reklamację i oznajmił mi, że nie muszę mu odsyłać uszkodzonej lampy, postanowiłem skorzystać z "okazji" i przyjrzeć się dokładniej jej wewnętrznej budowie.

Stabiliwolt ten może stabilizować aż cztery narastające co ok. 70 V napięcia i w zależności od sposobu podłączenie napięcia te mogą wynosić np. -70 V, +70 V, +140 V i 210 V, lub przy innym połączeniu napięcia te mogą mieć wartości +70 V, +140 V, +210 V i +280 V. Mogą być wykorzystane też inne kombinacje i wówczas można uzyskać tyle samo napięć dodatnich i ujemnych (symetrycznych względem zera) lub mniej napięć dodatnich, a więcej ujemnych. Jednak nie należy przekraczać dopuszczalnych wartości prądów podanych w nocie katalogowej (załącznik poniżej).

Parametry STV280-40.png

Jak wspomniałem mój stabiliwolt dotarł do mnie uszkodzony, a skorodowane elektrody wewnętrzne wskazywały, że pęknięcie balona nastąpiło bardzo dawno temu. Każda z elektrod lampy stanowi zamknięty metalowy cylinder, zamocowany na ceramicznej podstawie.

0_Stabiliwolt.jpg

Dopiero usunięcie balona z rozprszającego światlo szkła ukazało postęp korozji elementów lampy

1_STV280-40.jpg

2_STV280-40.jpg

Po zdemontowaniu pierwszego cylinderka zobaczyłm następny,

3_STV280-40.jpg

a pod nim kolejny, aż do ostatniego, który stanowił katodę lampy (tak sądzę).

4_STV280-40.jpg

Wszystkie elektrody lampy zostały uszczelnione odpornym na temperaturę i panujące w wnętrzu warunki jakimś "ceramicznym kitem", tak by prąd przewodzony przez zjonizowany gaz nie przechodził "bokami", a przepływał przez kolejny cylinderek, który z jednaj strony stanowił anodę jednego systemu, a katodę po drugiej dla kolejnego systemu, aż do ostatniego, zewnętrznego stanowiącego anodę.

5_STV280-40.jpg

Na ostatnim zdjęciu widać, że każde z doprowadzeń elektrod wewnątrz lampy jest odizolowane od rozrzedzonego gazu szklaną rurką, która również izolowana jest szarym "kitem" w otworkach spłaszcza.

Pozdrawiam
Romek

[tszczesn]

Te cztery cylinderki to anoda (zewnętrzny) i anodo-katody (wewnętrzne). Katody na zdjęciu nie pokazałeś, jest podłączona do tego środkowego wyprowadzenia wchodzącego w głąb najmniejszego cylinderka.

Szklane rurki na wyprowadzeniach są niezbędne, aby wyładowanie jarzeniowe następowało tylko wewnątrz cylinderków, bez tej izolacji nastąpiłoby pomiędzy dwa wyprowadzeniami mającymi największa różnicę napięć zasilających dając pewnie coś w okolicach tych 70V (w sumie). To ceramiczne mocowanie cyliderków nie musi być i nie jest szczelne, dzięki czemu ciśnienie gazu jest równomierne w całej bańce.

[cirrostrato]

I tak oto zobaczyliśmy lampową Matrioszkę w kawałkach, sam się kiedyś zastanawiałem jaki jest układ elektrod w takich wielonapięciowych stabilizatorach. Pozdrawiam.

[Locutus]

Dzięki za fotki!
Wielokrotnie nachodziła mnie ochota taki 'rozpruć', ale zawsze myśl "szkoda niszczyć" zwyciężała...

[Krzysztof_M]

Dzięki za opis i zdjęcia Romku, bardzo ciekawe.

[Romekd]

Dziękuję za odpowiedzi. Dorzucę jeszcze dwa zdjęcia, z których pierwsze zawiera elementy znajdujące się w dolnej części lampy. Katoda znajdowała się również na dwóch ostatnich zdjęciach poprzedniego mojego postu i na tym kolejnym, gdzie do zdjęcia podzespoły zostały rozmontowane.

Dół lampy.jpg

Obok na zdjęciu widoczny Licznik Geigera-Müllera (miernik promieniowania α, β, γ), gdyż sprawdzałem czy w lampie nie ma jakich elementów emitujących cząstki - nic takiego na szczęście nie ma. Wspomniany przeze mnie "ceramiczny kit" budową przypomina azbest lub rozdrobnione płatki miki z jakimś dodatkiem wypełniającym. Były nim zatkane wszelkie otwory w ceramicznej płytce i w mocowaniach szklanych rurek, izolujących elektrycznie doprowadzenia. Oczywiście pisząc o szczelności poszczególnych, połączonych dla prądu kaskadowo stopni lampy, miałem na myśli poprawę izolacji elektrycznej a nie całkowitą szczelność dla znajdującego się w lampie rozrzedzonego gazu (sądząc po napięciu stabilizacji mógł być nim neon, być może z jakimiś dodatkami...), więc ciśnienia w każdej "komorze" jonizacji były identyczne. Lampę można wykorzystać do stabilizacji tylko jednego, dwóch, trzech lub czterech napięć, w zależności od tego co potrzebujemy. Poniżej zdjęcie ceramicznej płytki z widocznymi pozostałościami uszczelniającego szarego "kitu".

Podstawa ceramiczna.jpg

Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

Czołem.
Jeszcze jako ciekawostkę dotyczącą tej lampy zaprezentuję informacje producenta, zamieszczone na papierowym opakowaniu, oraz liczbę różnych patentów, które dotyczyły tego stabiliwoltu (wśród wymienionych krajów jest też Polska).
Opis z pudełka:

STV280-40 informację na pudełku.jpg

Tłumaczenie na język polski z tłumacza w telefonie:

Tłumaczenie opisu STV.png

Patenty podane na pudełku:

STV280-40 patenty_1.jpg

Imponująca liczba patentów, zabezpieczających lampę, i to wszystko zamieszczone na pudełeczku. Widział ktoś kiedyś jakiś polski produkt, który byłby opisany podobnie jak ten stabiliwolt?

Pozdrawiam
Romek

[tszczesn]

A to treść tego patentu

[zygmuntf]

Ciekawe, że jarzeniówki stabilizacyjne jednonapięciowe były wypełniane mieszaninami gazów szlachetnych o różnym składzie tak, aby uzyskać określone napięcie stabilizacji. Dlatego świeciły różnymi kolorami: od pomarańczowego po fioletowy. W tym przypadku różne napięcia uzyskano za pomocą zmian geometrii elektrod.
BTW -- czy dotarł już sprawny egzemplarz? Jaki jest kolor świecenia tej lampy?

ZF

[zygmuntf]

SG2S, SG3S i SG4S Lamina

20231029_025957~3.jpg

[Romekd]

A to treść tego patentu

Dziękuję Tomku za wyjaśnienie istoty patentu. Ciekawy opis.

Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

Ciekawe, że jarzeniówki stabilizacyjne jednonapięciowe były wypełniane mieszaninami gazów szlachetnych o różnym składzie tak, aby uzyskać określone napięcie stabilizacji. Dlatego świeciły różnymi kolorami: od pomarańczowego po fioletowy. W tym przypadku różne napięcia uzyskano za pomocą zmian geometrii elektrod.
BTW -- czy dotarł już sprawny egzemplarz? Jaki jest kolor świecenia tej lampy?

ZF

Myślę, że napięcie między elektrodami umieszczonymi w rozrzedzonym gazie szlachetnym przy jego jonizacji tylko w niewielkim stopniu zależy od geometrii elektrod i odległości między nimi, a w dużej zależne jest od składu atmosfery gazowej w lampie i ciśnienia znajdujących się w lampie gazów. Przykładem może być właśnie opisywana przeze mnie lampa STV280/40, gdzie wszystkie napięcia między cylinderkami o różnej wielkości są takie same i wynoszą ok. 70 V. To, że lampa zapewnia w sumie różnicę napięć, która sięga 280 V wynika z szeregowego połączenia i zasilania czterech jej systemów stabilizacyjnych (4 x 70 V = 280 V).
Dzisiaj po południu odebrałem nową lampę, która jest szczelna i w pełni sprawna. Właśnie się testuje. Niestety nie jestem w stanie stwierdzić koloru, w jakim świeci się mieszanina gazów (lub jeden gaz, ale raczej mieszanina), gdyż lampa, jak już wspomniałem jest szczelna elektrycznie (jej pojedyncze systemy między sobą) i optycznie, przez co żadne świecenie nie wydostaje się na zewnątrz. O tym, że lampa w ogóle pracuje świadczy jedynie podniesiona temperatura szklanego balona i stabilność napięć na elektrodach. Trochę szkoda, bo wizualnie nie jest tak atrakcyjna jak stabiliwolty o jednym napięciu stabilizowanym, gdzie przez mikowe mostki i szklaną bańkę może wydostawać się "magiczne" światło jarzącego się gazu...

Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

SG2S, SG3S i SG4S Lamina

Piękne Lampa stabilizująca SG2S wypełniona jest argonem i neonem. Jej napięcie stabilizacji wynosi 75,5 V ±5,5 V przy prądzie od 5 mA do 40 mA. SG3S również wypełniona jest tymi samymi gazami szlachetnymi, prawdopodobnie z większą ilością argonu, choć nie badałem składu gazu i nie mogę być tego pewien. Napięcie stabilizacji SG3S to 108 V ±3,5 V, przy takim samym zakresie dopuszczalnych prądów przewodzonych. Natomiast SG4S wypełniona jest mieszanką argonu z helem, jej napięcie stabilizacji wynosi 152 V ±7,5 V, a maksymalna wartość prądu wynosi już nieco mniej, bo 30  mA. przy tej samej wartości prądu minimalnego, który wynosi w każdej z tych lamp 5 mA.
Poniżej kolory świecenia pojedynczych zjonizowanych gazów szlachetnych (zdjęcie pochodzi w Wikipedii).

Gazy o niskiim ciśnieniu, zjonizowane.png

I jeszcze jedno zdjęcie ze strony: https://www.ubuy.com.pl/pl/product/C8RE ... #gallery-2

Swiecenie gazów wskutek jonizacji.png

Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

Zwiększyłem do maksymalnego prąd mojego stabiliwolta i w zaciemnionym pomieszczeniu udało mi się dostrzec małą szczelinkę w zewnętrznym cylindrze, przez którą zobaczyłem pomarańczowe światło zjonizowanego gazu. W jego skład na pewno wchodzi NEON.

STV.jpg

Pozdrawiam
Romek

[AZ12]

Witam

Gdyby zrobić nową bańkę, odpompować i napełnić na nowo mieszanką gazów to może udałoby się przywrócić działanie tego elementu. To ma sens tylko edukacyjny...