Почему термоэлектронные клапанные / трубчатые нагреватели обычно рассчитаны на напряжение 6,3 В?

8

Почему нагреватели обычно 6,3 В (или их кратно)?

Обеспечивает ли это легкое соотношение обмотки трансформатора при использовании в странах с сетью 120 или 240 В переменного тока?

Они часто потребляют довольно значительный ток, и, поскольку обычно имеется более высокое напряжение питания, можно использовать более высокое напряжение и более тонкий провод.

Каковы преимущества наличия низковольтного источника питания для нагревателей?

vacuum-tube tube Colin
источник
2
Я бы догадался и сказал, что это что-то, связанное со старыми радиоприемниками и батареями. Кроме того, это половина стандартного напряжения 12 В свинцовой аккумуляторной батареи при полном заряде (~ 12,6 В)
Crowie
Спасибо за ваш комментарий, это имеет смысл, но даже тогда 12-вольтовый нагреватель не был бы более разумным, в противном случае вам понадобится несколько нагревателей последовательно или какой-то другой элемент, чтобы тратить довольно много энергии.
Колин
1
Просто резистор действительно, возможно старые батарейки радио были 6v?
Crowie
9
Свинцово-кислотный элемент имеет напряжение 2,1 вольт. В старых радиоприемниках использовалась батарея, содержащая 3 из них, для питания нагревателей.
Кит Миллер
2
Также были клапаны "2 В" для портативных радиостанций, и 4 В было стандартом для многих клапанов до Второй мировой войны в Великобритании, используя 1 и 2 ячейки для питания нагревателя соответственно.
Брайан Драммонд

Ответы:

21

Когда были изобретены вакуумные ламповые радиоприемники, только у части домов было электричество, поэтому первые радиостанции (и их трубки) питались от батарей, они использовали три батареи:

  1. «А» аккумулятор для обогревателей. Поскольку нагреватели требуют много энергии, это была аккумуляторная батарея. Свинцово-кислотная батарея 6 В обычно на 6,3 В, поэтому это напряжение было выбрано в качестве стандарта.
  2. «Б» аккумулятор для анодов. Это была аккумуляторная батарея высокого напряжения, которая прослужила дольше, чем батарея «А».
  3. «C» батарея для отрицательного смещения сетки. Поскольку сетка на самом деле не использует ток, эта батарея прослужила очень долго.

Я предполагаю, что нагреватели 6,3 В продолжали использоваться только потому, что не было реальной причины для изменения напряжения. Использование нагревателя высокого напряжения (220 В) было бы проблематично, потому что вам понадобится очень тонкий провод для нагревателя (для нагревателя 220 В 9 мА потребуется очень тонкий и длинный провод), и высокое напряжение может повлиять на сигнал в трубке.

Некоторые трубки были рассчитаны на питание от сети, их нагреватели были спроектированы таким образом, что все они потребляли одинаковый ток (при разных напряжениях).

Более поздние трубки, предназначенные для работы от батареи, использовали нагреватели 1,2 В или 2,4 В, что кратно напряжению никель-кадмиевой батареи.

Pentium 100
источник
Клапаны (трубки) с батарейным питанием обычно приводились в действие от сухих элементов (цинковый углерод), поэтому были оценены в 1,4 В. Ячейки NiCd почти никогда не использовались, хотя они были бы совместимы.
Кевин Уайт
@KevinWhite, у нескольких аккумуляторных трубок, которые я встречал, было номинальное напряжение накала 1,2 В или 2,4 В (некоторые, например, 2П1П, могут быть подключены как последовательный или параллельный нагреватель с 1,2 или 2,4 В). С другой стороны, при питании от сухого элемента напряжение накала все еще работает, потому что большую часть времени напряжение батареи будет находиться в пределах допуска накала (небольшое перенапряжение с новой батареей, небольшое пониженное напряжение с почти разряженной батареей).
Pentium100
1

Трубки 6,3 В стали обычным явлением в то время, когда были разработаны первые автомобильные радиоприемники (и, я подозреваю, другая установленная на транспортных средствах электроника, обычно не для личного использования). 6 В тогда был стандартом для автомобильных аккумуляторов; Приложения 12В легко решались с помощью интеллектуально построенных последовательных цепей нагревателей - в таблицах данных были указаны токи нагревателей @ 6В. Преобразователи напряжения постоянного тока в настоящее время создавать неудобно и дорого (хотя в любом случае они часто нужны для анодного напряжения - но зачем их делать больше или сложнее, чем необходимо), поэтому разработка серии клапанов с нуля для использования в автомобиле была наиболее экономичной. решение.

rackandboneman
источник
1

Напряжения были выбраны, чтобы минимизировать ток от доступных батарей, чтобы получить наибольшую продолжительность нагрева.

Однако по мере увеличения напряжения влияние напряжения на непосредственно нагретые нити будет влиять на точку смещения на незаземленном конце нити, связанную с напряжением сетки. Это вызвало бы разброс в смещении и усилении, если бы DC нагревался с возможными проблемами в достижении отсечки. Это также привело бы к появлению массивной составляющей переменного тока в катодном токе, которая усиливалась бы при нагревании нити накала.

Часть этого шума была удалена с помощью центрально-заземленных нитей переменного тока, чтобы противоположные концы устраняли некоторые проблемы, а также косвенный нагрев катода, когда это целесообразно, чтобы скрыть потенциалы нитей.

Напряжение 6,3 В было компромиссом, который учитывал как можно больше ограничений. Он был близок к коэффициентам клеточной химии 2 В и 1,5 В, что позволило использовать 3 свинцово-кислотных элемента или 4 элемента с хлоридом цинка.

KalleMP
источник