Blokowanie lamp mocy we wzmacniaczu. Proszę o poradę.

[stdi]

Z tego co pamiętam, warstwy tlenkowe katod lamp przeznaczonych do układów cyfrowych wykonywane były na podłożu z tzw. niklu biernego, dzięki czemu ich trwałość mogła bez problemu osiągać nawet 10.000...50.000 godzin pracy. Wykonywanie takich katod było dość drogie i kłopotliwe ze względu na sporą trudność i czasochłonność ich późniejszej aktywacji.

Powiedzmy że jest to skrajny przypadek. Mamy na drugim końcu skali katody które łatwo ulegają warstwie pośredniej. Pośrodku mamy też coś w całkiem sporej rozciągłości. Lampy nawet do sprzętu konsumpcyjnego ale formalnie o podwyższonej jakości - np. EF802 (projektowana do toru p.cz. dla wysokiej jakości odbiorników FM) , ECLL800, ECC808, EMM803 mogą mieć zredukowane tworzenie się warstwy pośredniej.

Sam jeszcze zwróciłeś uwagę na istotny aspekt - koszty. Być może dla pewnej klasy lamp / zastosowań opłacało się wykonać droższą katodę. Dla innych nie.
Dodajmy jeszcze efekt skali produkcji.

Za to czasem ta warstwa pośrednia może być pożądana - ale wtedy "stabilna czasowo". Lampa EAF801. O co chodzi? W radiach z dekoderem stereo próbowano zaradzić niekorzystnemu zjawisku zmiany pojemności wejściowej, która rozstrajają filtr p.cz. (przesunięcie fazowe pogarszały separację kanałów stereo) zależnie od napięcie polaryzującego siatkę / padu anodowego - ogranicznik pentodowy - detekcja siatkowa przesuwa punkt pracy. Kompensacja zmian wymaga wstawienie w szereg z katodą rezystancji niezablokowanej dla w.cz. o wartości kilkunastu - kilkudziesięciu omów. Takiego rezystora nie da się wstawić bo mamy diodę detektora AM. Czyli (spekuluję ale w sumie to jak inaczej skompensować zmiany pojemności wejściowej wraz ze zmianą prądu anodowego?) zaprojektowano warstwę pośrednią aby był ten rezystor - i tylko na części katody przypadającej dla części pentodowej lampy. Wspólny niezablokowany rezystor w katodzie przyczyniałby się do sprzężenia zwrotnego pomiędzy detektorem a ostatnim stopniem p.cz.

[Alek]

Uczestnikom tego wątku polecam przeczytanie na samej górze w podsumowaniu:

download/file.php?id=4288&mode=view

"[...] Kiedy katody są nieobciążone potęguje się proces dyfuzji baru [...]"

Zapewne dyfuzja wzmaga się wskutek podniesienia temperatury katody, przy braku pobieranego z niej prądu. Czy jest to jedyny czynnik?
Raczej nie. Często w lampie EBL21 diody są bez emisji, a pentoda jeszcze ma parametry. To samo tyczy się lampy ECC85 w głowicach UKF, gdzie nie odłączano żarzenia, a odcinano napięcie anodowe używając radia na falach długich (za Tomkiem Janiszewskim).

[Romekd]

Czołem.
Alku, link do zamieszczonego przez Ciebie na Forum artykułu zamieściłem w którejś ze swoich wcześniejszych wypowiedzi. Przytoczone przez Ciebie fragment zdania w całości brzmi następująco:

"W przypadku podwyższonej temperatury, zwłaszcza kiedy katody są nieobciążone, potęguje się proces dyfuzji baru".

Początek zdania ma tu jednak ogromne znaczenie. Nie znalazłem, jak do tej pory żadnych materiałów, które potwierdzałyby informacje, że wystarczy sam brak prądu anodowego by lampa uległa szybkiemu zużyciu. Kineskop w monitorze NEC, który kiedyś podarowałem swojej rodzinie mieszkającej na wsi, jest w doskonałym stanie, mimo upływu ponad 20 lat... Katody tego kineskopu w trybie czuwania żarzone są cały czas (co prawda nieco obniżonym napięciem), a prąd anodowy w tym czasie jest zerowy. Nie wiemy czy opisane przez Tomka Janiszewskiego zużyte lampy radiowe nie pracowały przez jakiś czas z podwyższonym napięciem żarzenia i czy nie to właśnie było rzeczywistą przyczyną ich szybszego uszkodzenia. Słyszałeś by w lampowych radiotelefonach (MORS, FM-302 itp.), które zdecydowaną większość czasu pracowały na odbiorze (z cały czas żarzącymi się lampami nadajnika) padały z tego powodu lampy w stopniach mocy i driverach części nadawczych tych urządzeń?

Pozdrawiam
Romek

[gustaw353]

W czarno-białych telewizorach z prostownikiem na lampie EY86/DY86 napięcie na anodzie kineskopu pojawiało się gdy ten był już dobrze rozgrzany.
Po włączeniu telewizora obwody żarzenia wszystkich lamp łącznie z kineskopem otrzymywały zasilanie i stopniowo nagrzewały się. Układy zaczynały pracować, stopień odchylania poziomego również. Stopień ten, gdy już osiągnął pełną moc, dawał wysokie napięcie na anodzie kineskopu ale z opóźnieniem. Najpierw musiała rozgrzać się lampa prostownicza wysokiego napięcia E/DY86, której obwód żarzenia zasilany był dopiero po „wystartowaniu” stopnia odchylania poziomego.
W telewizorach nowszych, z selenowym/krzemowym prostownikiem (powielaczem) wysokiego napięcia, zasilanie anody kineskopu pojawiało się często wcześniej nim katoda kineskopu była dostatecznie gorąca.
Zjawisko to bardzo niekorzystnie wpływało na żywotność kineskopów. Najbardziej zauważalne było w odbiornikach najpóźniejszych, tych zrobionych całkowicie na półprzewodnikach. Po włączeniu TV wszystko było gotowe do pracy łącznie z wysokim napięciem a katoda kineskopu zaczynała dopiero rozgrzewać się.
Czym to skutkowało wszyscy wiemy. Kineskopy różnych producentów miały różną żywotność ale padać nagminnie zaczęły wraz z nadejściem nowych technologii i nowych rozwiązań układowych.
Wyjściem było zastosowanie układu do wstępnego podgrzania katody kineskopu gdy TV był wyłączony lub w stanie czuwania (stand-by). Skracało to czas dochodzenia katody kineskopu do pełnej temperatury. Obraz pojawiał się niemal natychmiast po załączeniu telewizora.
Poza tym efektem oraz wydłużaniem czasu eksploatacji kineskopu był jeszcze jeden zysk – powielacze i inne elementy obwodów wysokiego napięcia nie były tak narażone na przebicia. Nie pracowały bez obciążenia więc wysokie napięcie nie mogło „rozbujać się” ponad normę.
Koszt takiej modernizacji był łatwy do skalkulowania. Hipotetyczne straty, w mniej lub bardziej odległej przyszłości, z powodu niemodyfikowanego telewizora użytkownik (czyt. klient) nie chciał brać pod uwagę. Lepiej było zwalić winę na producenta a czasami na serwisanta.
Kolego Telewizorku – czyż nie ?
Kilka opisywanych układów wykonałem dla siebie i dla przyjaciół. Mam pozytywne wspomnienia. Zastosowałem je w „Rubinach 714” (z powielaczem) i w szczególności w modelach nielampowych.
Zasilanie żarzenia kineskopu podawałem z oddzielnego transformatora poprzez szeregowy rezystor tak dobrany by włókno żarzenia dopiero zaczynało się świecić.
Po załączeniu TV przekaźnik swoimi stykami zwierał rezystor i kineskop otrzymywał pełne zasilanie włókna żarzenia.
Dokumentacja na te „patenty” nie zachowała się bo nigdy jej nie było. Układ jest banalnie prosty. Pomysł zaczerpnięty był z notatki zamieszczonej w miesięczniku РАДИО.

Słyszałem lub czytałem gdzieś (?) że, podobne rozwiązanie było stosowane w jakimś seryjnym modelu.
No i ten przypadek :

Kineskop w monitorze NEC, który kiedyś podarowałem swojej rodzinie mieszkającej na wsi, jest w doskonałym stanie, mimo upływu ponad 20 lat... Katody tego kineskopu w trybie czuwania żarzone są cały czas (co prawda nieco obniżonym napięciem), a prąd anodowy jest zerowy.

Wówczas to poszukiwałem wyjaśnienia zjawisk o których dzisiaj rozprawiamy.
Ta moja opowieść traktuje o szkodliwości stanu dla lampy, w którym Ona jest zimna a na swoich elektrodach ma wszystkie napięcia by z katody mógł wydostać się strumień elektronów. Stan odwrotny: katoda gorąca i nie ma odboru z niej elektronów - jest równie zabójczy dla lampy.
Wniosek nasuwa się sam ... by lampa służyła nam długo musi pracować w zakresie nominalnych parametrów i gdy jest „włączona” powinien przez nią płynąć zawsze jakiś, choć niewielki, prąd !

[Romekd]

Tą odpowiedzią potwierdza Kolega moje własne doświadczenia z lampami. Naprawiałem seryjnie produkowane odbiorniki TV, w których kineskopy miały cały czas podgrzewane na czuwaniu katody. Najważniejsze było by katody w stanie czuwania były wstępnie podgrzewane, ale nie przegrzewane. Jak wiadomo przepływ prądu anodowego powoduje niewielki spadek temperatury katody, a całkowity brak tego prądu, szczególnie gdy lampa była żarzona choćby niewiele wyższym od nominalnego napięciem, mógł być bardzo dla niej szkodliwy. Szkodliwość braku przepływu prądu anodowego była więc tym większa, im katoda w lampie była mocniej żarzona. Wymuszanie przepływu dużego prądu z nagrzewającej się jeszcze (czyli za zimnej) katody również było bardzo szkodliwe, gdyż obszary katody, nagrzewające się szybciej były zmuszane do pracy z bardzo dużą (jak na ich małą powierzchnie) gęstością prądu. W miarę jak ulegały one niszczeniu, lampa kineskopowa potrzebowała coraz więcej czasu, by dogrzać obszary grzejące się wolniej, które ulegały przez to zniszczeniu na samym końcu. Efektem wizualnym dla właściciela odbiornika było to, że w miarę niszczenia się katod kineskop potrzebował coraz więcej czasu by uzyskać przyzwoity obraz. Z czasem nawet dłuższy czas "rozgrzewania się" kineskopu nie pomagał i obraz na ekranie stawał się coraz bardziej ciemny i "mdły"...

Stan odwrotny: katoda gorąca i nie ma odbioru z niej elektronów - jest równie zabójczy dla lampy.

No niekoniecznie. Z okresowym brakiem prądu anodowego lampy jakoś sobie radziły. W radiostacjach nadawczo-odbiorczych prąd nie mógł płynąć podczas odbioru przez lampy części nadawczej, gdyż to generowało szumy tych stopni, które następnie dostawały się do części odbiorczej, zmniejszając czułość i uniemożliwiając odbiór słabszych sygnałów. Z tego powodu lampy nadajnika podczas odbioru były zatkane, choć musiały być cały czas żarzone, by urządzenie w każdej chwili było gotowe do przejścia w stan nadawania. Jak wspomniałem niektóre zbudowane na lampach radiotelefony FM pracowały dzień i noc, głownie na odbiorze, a lampy nadajnika potrafiły w nich w tych warunkach wytrzymywać całe lata... Niektórzy moi koledzy - zapaleni krótkofalowcy nadawcy - w ogóle nie wyłączali żarzenia lamp stopni mocy swoich transceiverów, by wydłużyć w ten sposób czas eksploatacji bardzo drogich i trudno dostępnych lamp. W lampach dużej mocy włókno grzejnika stawało się z czasem bardzo kruche, więc podczas włączania i nagrzewania się mogło najzwyczajniej pęknąć (wskutek mechanicznych naprężeń)...

Pozdrawiam
Romek

[gustaw353]

Moje opowieści dotyczą lamp powszechnego użytku z katodami tlenkowymi – o takie zapewne pytał autor tematu. Wiedzę swoją wyniosłem z wielu źródeł, np.:
https://yandex.ru/search/?lr=21392&msid ... D1%8B.djvu - źródło proszę sobie wybrać, językiem angielskim nie władam.

No niekoniecznie. Z okresowym brakiem prądu anodowego lampy jakoś sobie radziły. W radiostacjach nadawczo-odbiorczych prąd nie mógł płynąć podczas odbioru przez lampy części nadawczej ....

Tu należałoby określić jakich lamp dotyczy cytowany opis. Może mowa jest o lampach nadawczych z katodami wolframowymi (często żarzonymi bezpośrednio) i innymi modyfikowanymi na bazie wolframowych ?
Katody wolframowe należy rozgrzewać powoli stopniowo podnosząc napięcie żarzenia. Ich oporność w stanie zimnym jest kilkanaście razy mniejsza w stosunku do rozgrzanej katody. W momencie podania pełnego napięcia przez grzejnik popłynie groźny dla lampy spory impuls prądu powodujący szok termiczny.
Impuls prądu wywoła też impuls pola magnetycznego wokół nici grzejnika powodując jej chwilową deformację.
Lampy nadawcze konstruowane są tak by mogły pracować przy dużych napięciach anodowych i w pauzach być nieobciążonymi - tu pasują katody wolframowe.
Co do sprzętów wojskowych itp.- to rządzą się one swoimi prawami.

[Romekd]

Czołem.

Moje opowieści dotyczą lamp powszechnego użytku z katodami tlenkowymi – o takie zapewne pytał autor tematu. Wiedzę swoją wyniosłem z wielu źródeł, np.:
https://yandex.ru/search/?lr=21392&msid ... D1%8B.djvu - źródło proszę sobie wybrać, językiem angielskim nie władam.

Przyznam szczerze, że nie za bardzo wiem jak szukać tych informacji z podanego linku W znanych mi źródłach nie znalazłem tego typu danych. Wiem, że mnóstwo razy pisał o tym Tomek Janiszewski, podając jako przykład lampę w głowicy UKF, która nie była zasilana napięciem anodowym podczas odbioru stacji AM, oraz niewielki fragment katody lampy EBL21, która współpracowała z diodami w tej lampie i która też w pewnych sytuacjach zużywała się szybciej niż pozostała część katody. Jednak lampa w głowicy często znajdowała się najbliżej transformatora sieciowego i nie wiadomo czy w związku z tym jej grzejnik nie był zasilany napięciem nieco wyższym od znamionowego Jak powiedziałem, czasem potrzebne są dwa czynniki, a nie jeden, by dane zjawisko wystąpiło. W tym przypadku może potrzebne jest choćby nieznaczne podniesienie napięcia żarzenia (wzrost temperatury katody) przy całkowitym i bardzo długo utrzymującym się braku prądu anodowego...

Tu należałoby określić jakich lamp dotyczy cytowany opis. Może mowa jest o lampach nadawczych z katodami wolframowymi (często żarzonymi bezpośrednio) i innymi modyfikowanymi na bazie wolframowych ?

W części nadawczej radiotelefonu FM-302 pracowały wyłącznie zupełnie normalne lampy z katodami tlenkowymi. W skład obsady nadajnika wchodziły: E88CC, EF80, 5763 oraz QQE03/12, a przełączenie z nadawania na odbiór polegało na przełączeniu napięcia anodowego z lamp części nadawczej na lampy odbiornika. Radiotelefon dało się co prawda przełączyć specjalnym przełącznikiem do trybu "nasłuch", w którym następowało wyłączenie żarzenia wszystkich lamp nadajnika, ale z tej funkcji praktycznie się nie korzystało, gdyż po usłyszeniu wywołania naszej stacji należałoby przejść w tryb "praca" i odczekać niemal minutę na dostateczne nagrzanie się lamp nadajnika (korespondent mógł w tym czasie zacząć nas wołać na jakimś innym kanale...). Tak więc moja "302-ka" najczęściej włączona była całą dobę, a napięcie anodowe pojawiało się na lampach nadajnika tylko od czasu do czasu, podczas prowadzenia rozmów. Lampom to jakoś nie zaszkodziło. Podobne rozwiązanie stosowano w zasilaniu "magicznego oczka" w starych magnetofonach szpulowych ZK-120, ZK-125 i ZK-140. Poniżej fragment schematu, na którym czerwoną obwódką zaznaczyłem przełącznik zapis-odczyt, odłączający zasilanie lampy:

OCZKO.png

Lampa żarzona była cały czas, a napięcia anodowe pojawiało się na niej tylko w przypadku nagrywania utworów na taśmy. I tu mam pytanie do starszych Kolegów z naszego Forum, użytkowników tamtych magnetofonów - czy często zachodziła w nich potrzeba wymiany "magicznych oczek"?

Poza tym jaka jest minimalna wartość prądu katody, poniżej którego lampa zaczynałaby się szybciej zużywać? ECC83 może pracować przy napięciu zasilania 200 V z rezystorem w anodzie 220 kΩ, z typowym prądem anodowym 0,36 mA, może też pracować przy napięciu zasilania 400 V z rezystorem w anodzie 47 kΩ, a wtedy zalecany przez Philipsa prąd anodowy powinien wynosić ok. 2,45 mA. Czy to oznacza, że pracując z prądem mniejszym zużywa się szybciej? Nawet przy braku napięcia anodowego przez katodę przepływa bardzo mały prąd, prąd wybiegu (polaryzacji), który zamyka się do masy przez rezystor siatkowy. W książce J. Hennela można zobaczyć taki wykres:

trw_kat.jpg

Niestety nie ma na nim początku, zaczyna się dopiero od pewnej wartości prądu Szkoda, bo może w tej brakującej części znajdowałaby się odpowiedź, wyjaśniająca moje wątpliwości...

Pozdrawiam
Romek

[gustaw353]

Срок службы радиоламп.djvu

Mam też inne pozycje lecz nie mieszczą się w okienku dialogowym.

[kolawski]

Temat podobny, strona znana, więc może już było:

http://www.r-type.org/articles/art-183.htm

może komuś się jednak przyda.