Żarzenie lamp ze źródła prądowego

[Waldemar D.]

a.

[Irek]

Witam

Mam pytanie do doświadczonych kolegów i koleżanek.
Czy wykonanie układu do "pogrzewania" włókien żarzenia lamp ma jakikolwiek sens (taki niby stand-by ). Co prawda unikniemy dużego prądu przy włączeniu, ale właśnie nie wiem czy nie ma to negatywnych skutków.

Pzdr.

[baba]

Panie Waldemarze.
Zgadzając się z większością Pana tez muszę się jednak włączyć do dyskusji. Otóż mimo, że przyznaję, że stosowanie wspomnianego źródła prądowego jest jak, to zostało powiedziane "przerostem formy nad treścią" istnieją według mnie fizyczne podstawy uzasadniające ich stosowanie. Sama włączając się do dyskusji oparłam się na tezach przedstawionych w artykule z AudioXpress, które to pismo (zawierające obecnie w sobie dawne Glass Audio) trudno podejrzewać o brak merytorycznego podejścia. Żródła prądowe do zasilania żarzenia (także lamp serii E ) stosują niektóre firmy uznawane za wiodące w produkcji wzmacniaczy lampowych (np. Balanced Audio Technology). Ja osobiście zgadzam się z opinią, że znaczna część lamp psuje się na skutek przepalenia włókna żarzenia w momencie włączania "zimnego" włókna na skutek przekroczenia dopuszczalnej wartości prądu. Żródło prądowe stanowi w końcu gwarant nie przekroczenia wartości prądu zdefiniowanego przez jego wydajność. To jest po prostu fakt. Wymóg utrzymania wartości napięcia żarzenia na poziomie 6,3V dla lamp serii E jest całkowiecie przekonywujący. Wynika on z faktu, że dla nominalnej oporności włókna to nominalne napięcia gwarantuje przepływ nominalnego prądu, który z kolei gwarantuje nominalną temperaturę pracy katody i tym samym znowu nominalne uznane przez producenta za optymalne warunki emisji katody. Tak więc napięcie żarzenia 6,3V dla lamp serii E wynika z faktu, że przy tym właśnie napięciu przez włókno żarzenia płynie prąd, o który nam chodzi, on to bowiem jest tym parametrem którym sterujemy w naszym układzie zasilania. Oczywiście jak już wspomniałam parametry włókien żarzenia lamp serii E są tak dobrane, że twórca układu musi po prostu zadbać o to aby napięcie przykładane do żarzenia miało te 6,3V. Prawo Ohma jednak obowiązuje i zawsze możemy dokonać prostej transformacji i przy danej oporności włókna mówić o wymaganym prądzie żarzenia i ustalajac ten prąd (nie znając podawanego przez producenta napięcia żarzenia) po jego wyregulowaniu przekonać się, że uzyskujemy go przy napięciu właśnie 6,3V.
Musi Pan przyznać, że to, że lampy serii E w katalogach mają podane napięcia żarzenia, a lampy serii U prąd żarzenia wynika jedynie z wygody stosowania i możliwości równoległego łączenia żarzenia w przypadku podawania napięcia (oczywiście o tej samej wartości) i szeregowego w przypadku lamp żarzonych tym samym prądem.
Tak więc zamiast mówić, że EABC80 ma napięcie żarzenia 6,3V możemy podać, że ma ona prąd żarzenia 0,48A i vice versa zamiast mówić, że odmiana U tej lampy czyli UABC80 ma prąd żarzenia 100mA możemy powiedzieć, że powinna być zasilana napięciem 28V (przepraszam jeśli popełniłam jakiś błąd czytając dane katalogowe, ale nie o konkretne wartości tu chodzi).
Ten długi wstęp potrzebny mi był aby wykazać, że lampy serii E i U możemy od strony żarzenia traktować zarówno "napięciowo" jak i "prądowo", czyli wymiennie. Sposób traktowania inny niż tradycyjny utrudni nam jedynie odczytywanie danych katalogowych oraz oczywiście będzie całkowicie nieoptymalny z punktu widzenia konstrukcji układu zasilania żarzenia, choć w końcu możliwe jest przecież szeregowe połączenie lamp serii E o tym samym prądzie żarzenia i zasilanie ich z napięcia większego niż 6,3V (w końcu niektóre popularne triody podwójne tak się właśnie zasila).
No i na koniec kwintesencja. Sam Pan przyznał, że w przypadku lamp serii U stosuje się rozwiązania odpowiadające sterowaniu żródłem o dużej oporności wyjściowej, a całkowicie odrzucił Pan tą koncepcję w przypadku lamp serii E. Starałam się wykazać, że jest to zbyt radykalne (to odnośnie tego noża . Idąc dalej Pana tropem:
"Zafundowanie źródla spowoduje, że przy najmniejszych ruchach rezystancji włókna, będzie pływać napięcie żarzenia!!"
odpowiem
"Zafundowanie źródła napięciowego powoduje przy najmniejszych ruchach rezystancji włókna, że będzie pływać prąd żarzenia"
I polemizowała bym, czy to właśnie pływanie prądu żarzenia nie jest bardziej niekorzystne niż napięcia.
Podtrzymuję więc (narażając się mam nadzieję na stonowaną krytykę ), że istnieją teoretyczne i praktyczne przesłanki aby twierdzić, że zastosowanie źródła prądowego w odniesieniu do każdej lampy (w tym także serii E) przedłuża żywotność lampy zabezpieczejąc ją przed przepaleniem włókna żarzenia w momencie włączania).
Pozdrawiam wszystkich, przepraszam za przydługi monolog i na koniec jeszcze prośba do Pana Waldemara. Uważam, że jest Pan zbyt cennym źródłem wiedzy aby w jakiś sposób ograniczyć swoją aktywność na Forum. Mam nadzieję, że taka zapowiedź w jednym z Pana postów to tylko taka słowna riposta. W tym miejscu deklaruję, że gdyby moje wypowiedzi miały być tego nawet pośrednią przyczyną to będę się starała przejść do pozycji obserwatora Forum (bez częstych wypowiedzi, jak rozumiem nie zawsze dobrze przemyślanych)

[Waldemar D.]

a.

[Waldemar D.]

a.

[baba]

1. Rozumiem, że (w przypadku braku podgrzewania wstępnego) to niezbyt bezpieczne "gwałtowne uderzenie" prądu w zimnym włóknie żarzenia jest z kolei bardziej korzystne dla katody, gdyż szybciej się ona nagrzewa i efekt "wyrywania" elektronow z zimnej katody trwa krócej. Mamy więc wadę i zaletę.
2. Umożliwienie zmniejszenia się emisji w sposób naturalny, w miarę starzenia się lampy, a nie utrzymywanie jej na stałym poziomie do samego końca. To sprawa podejścia do tematu: szacunek dla lampy czy też np. purystyczny audiofilizm.
Osobiście skłaniam się do szacunku dla lamp. Panie Waldemarze przekonał mnie Pan .

[Romekd]

Witam serdecznie
Proponuje połączyć oba pomysły i do zasilania żarzenia lamp zastosować stabilizator napięcia z ogranicznikiem prądu , ustawionym na minimalnie tylko większy prąd , niż to wynika z sumy prądów wszystkich połączonych w ten układ lamp. Ja osobiście preferuje takie rozwiązanie. Natomiast zasilanie lamp serii E ze źródła prądowego (z całym szacunkiem dla firm stosujących to rozwiązanie acz nie do końca ) jestem przeciwny takiemu rozwiązaniu gdyż spotkałem się kiedyś analizując układy lampowych stopni mocy nadajników w.cz ,z zaleceniem by podnosząc moc sterującą lamp a więc i moc wyjściową obniżać minimalnie napięcie żarzenia gdyż temperatura katody i tak pozostanie wysoka na skutek wzrostu temperatury pozostałych elektrod lampy i ich oddziaływania na samą katode na skutek wypromieniowywania energi cieplnej (w postaci promieniowania podczerwonego ) również do wnętrza lampy. Zastosowanie w tym konkretnym przypadku źródła prądowego do zasilania żarzenia dawało by skutek odwrotny przyczyniając się do szybszego zniszczenia lampy (wzrost temperatury katody spowodowałby wzrost oporności żarzenia a to z kolei powodowałoby wzrost napięcia i dalszy wzrost temperatury katody na skutek dostarczania jej większej mocy przy stałym prądzie).
Myślę że tą tezę można również odnieść do układów lampowych audio w których moc tracona na lampach ma dużą i nie zawsze stałą wartość (stopnie końcowe mocy pracujące w innej klasie niz klasa A).
Proszę o poprawę mego toku myślenia , jeżeli macie Państwo inne na ten temat zdanie .
z pozdrowieniami

Romek

[Alek]

Opóźnione włączanie napięć anodowych ma rzeczywiście głęboki sens-tak jak pisał Pan Waldemar . Sam z powodzeniem zastosowałem takie opóźnione włączanie w swoim wzmacniaczu, dając prosty układ z mikrokontrolerem.
Natomiast w prostszych układach lampowych nie daję opóźnienia, bo z ekonomicznego punktu widzenia nie jest to uzasadnione.
Teza o zmniejszeniu udaru prądu przy włączaniu do sieci mogłaby do mnie przemówić w przypadku wzmacniacza na jakichś strasznych krowach jak 6S33S, gdzie możnaby się pokusić o stopniowe włączanie żarzenia kolejnych sekcji układu i po wygrzaniu- napięć anodowych.
W nielicznych przypadkach lamp serii E budzi mój niepokój nagły rozbłysk włókna. Tak dzieje się np. w niemieckich egzemplarzach ECC82.
I tu bym mógł się ewentualnie zastanawiać nad stopniowym zwiększaniem napięcia żarzenia. Na przykład trafo z trzema odczepami żarzenia, trzy przekaźniki i prosty układ tym sterujący (wiem,wiem -prymitywne, ale to tylko przykład). W pierwszej chwili dajemy np.4V, po 10s 5,5V i po kolejnych 10-6,3V. Z drugiej strony nie zdarzyło mi się, by włókno takich lamp jak owe ECC82
się przerwało.
A.Z

[Vault_Dweller]

Owszem ten problem mnie też drażni... mam lampę ECC81 w przedwzmacniaczu i gdy się włącza urządzenie to ona nagle rozbłyska ale potem żarzy się normalnie. Może układ termistorowy albo coś takiego by pomogło? Albo wstępne szeregowe podłączenie włókna przez opornik i później zwarcie go by było "całe" 6,3V (tak jak się robi w softstartach do transformatorów)?

[tszczesn]

Owszem ten problem mnie też drażni... mam lampę ECC81 w przedwzmacniaczu i gdy się włącza urządzenie to ona nagle rozbłyska ale potem żarzy się normalnie. Może układ termistorowy albo coś takiego by pomogło? Albo wstępne szeregowe podłączenie włókna przez opornik i później zwarcie go by było "całe" 6,3V (tak jak się robi w softstartach do transformatorów)?

Rozbłysk jest powodowany przez fakt, że włokno zimne ma małą oporność, czyli na początku pobiera duży prąd. Bardzo dobrym rozwiązaniem jest zasilanie żarzenia z zasilacza stabilizowanego z ograniczeniem prądowym (może być konstrukcja nawet na dwóch tranzsytorach) lekko większym niż prąd nominalny żarzenia - dla ECC81 jest to 300mA lub 150mA, czyli zasilacz mógłby mieć około 330mA lub 180mA.

Co do wypowiedzi Waldemara Dekańskiego o stałości napięcia żarzenia to nie jest ona do końca ścisła. Stałą (i w wąsko określonym zakresie) należy utrzymywac temperaturę katody. W przypadku lamp żarzonych równolegle (czyli np. serii E lub A) oznacza to odpowiednią stałość napięcia żarzenia. Ale zachowanie stałości prądu w tych lamapch da taki sam efekt. Po prostu w specyfikacjach lamp żarzonych "napięciowo" podaje się napięcia jako parametr a prąd jest pochodną mocy żarzenia, to w lampach "prądowych" jest odwrotnie. Zresztą sporo lamp serii E można żarzyć szeregowo - w szeczególności typy o prądzie żarznie 200mA (w szereg z serią C) i 300mA (w szereg z serią P). W lampach amerykańskich również te o prądzie 450mA i 600mA.

I jeszcze odnośnie opóźnionego załączania napięć zasilających - po co mikrokontroler? Zostańmy w technice czysto lampowej - są specjalne lampy do tego clu - składają się z żarnika umieszczonego obok blaszki bimetalicznej ze stykiem[1] - np lampa typu DLS10 która na akucjach kosztuje pojedyńcze euro.

[2]Typy na większe prądy czasami wykorzystywały fakt, że żarnik też termicznie zmienia długość