Żarzenie lamp serii P z przetwornicy

[atom1477]

Lampy z żarzeniem szeregowym nie są jakoś specjalnie przeznaczone do żarzenia szeregowego. One są tylko specyfikowane dla takiego żarzenia, i pod nie znormalizowane (mają ten sam prąd).
Ale w rzeczywistości każda lampa ma po prostu włókno żarzenia, które ma zarówno nominalny prąd jak i nominalne napięcie. Więc każdą lampę można zasilać tak i tak.

A skąd większe zużycie lamp żarzonych prądowo (czyli zwykle szeregowo)? Ano stąd że zużycie (odparowanie) części żarnika powoduje wzrost jego oporu, co przy stałym prądzie zwiększa moc traconą na żarniku. Czyli przyspiesza dalsze zużywanie się żarnika, ale i przegrzewa katodę. Dotyczy to głównie lamp żarzonych bezpośrednio, ale śladowo występuje i w lampach żarzonych pośrednio.
Chodzi też o trudniejszą stabilizację temperatury przy żarzeniu prądowym (to tak samo dotyczy żarzenia bezpośredniego i pośredniego).

[Einherjer]

Kojarzę stary wątek na temat żarzenia lamp, z którego o ile pamiętam konkluzja była taka, że lepiej jednak zasilać żarniki zgodnie z ich specyfikacją. Postaram się ten wątek znaleźć, może po prostu źle pamiętam. To co piszesz ma sens, w przypadku zasilacza dla konkretnego układu najlepsze byłoby zasilanie napięciowe z powolnym narastaniem dla każdego typu lampy. Jednak dla zasilacza prototypowego szybsze zużycie żarników nie ma większego znaczenia, wygodniej spiąć wszystko szeregowo i nie musieć nic regulować.

[Ola Boga]

Żarzenie z przetwornicy jest w dzisiejszych czasach bardzo interesującą opcją.
Po pierwsze, transformatory są drogie i często tym droższe, im więcej mają uzwojeń.
Po drugie, napięcie w sieci w wielu miejscach zaczyna przekraczać 250V, więc jakakolwiek, nawet zgrubna stabilizacja będzie wpływać dodatnio na żywotność całego urządzenia.

[Olkus]

Też proponuję zasilać lampy z przetwornicy napięciowej a nie prądowej.
Zwiększy to żywotność żarników/katod.

Myślę, że raczej nie byłoby problemem ustawienie takiego napięcia aby prąd w obwodzie był na poziomie tych 300mA dla lamp P.

Inna sprawa to czy nie lepiej kupić po prostu zasilacz impulsowy 24V (ale nie najtańszy chiński, bo te sieją, sprawdzałem), tylko nieco lepszy i ustawić napięcie 27V, jeśli jest taka możliwość to PR-kiem a jak nie to zmieniając jeden czy dwa rezystory i nie łączyć żarników PL szeregowo a równolegle?

Zasadniczo dlatego, że lampy przeznaczone do żarzenia szeregowego są tego, no, przeznaczone do żarzenia szeregowego. A co z pozostałymi lampami? Poza tym chodzi nie tyle o przetwornicę do tego konkretnego układu, ale coś bardziej uniwersalnego, co mogę postawić na stole warsztatowym i używać przy prototypowaniu różnych układów bez zastanawiania się skąd wziąć odpowiednią kombinację napięć i jakie szeregowo-równoległe połączenie żarników zastosować.

Wiele konstrukcji na lampach P nie ma żarzenia szeregowego i raczej nie generuje to problemów, w każdym razie ja nie słyszałem by takowe były. PCF82 ma akurat napięcie żarzenia raczej dość przyjazne do uzyskania z np. małego transformatora czy jakiegoś innego zasilacza impulsowego.
Do układów eksperymentalnych oczywiście lepsza byłaby taka przetwornica dająca możliwość użycia różnych lamp.

Pozdrawiam,
A.

[Einherjer]

Z tej dyskusji zdaje się wynikać, że tak naprawdę chcielibyśmy stabilizować moc żarzenia dla każdej lampy, w końcu zadaniem żarnika jest utrzymanie odpowiedniej temperatury katody.

[Romekd]

Czołem.

Lampy z żarzeniem szeregowym nie są jakoś specjalnie przeznaczone do żarzenia szeregowego. One są tylko specyfikowane dla takiego żarzenia, i pod nie znormalizowane (mają ten sam prąd).
Ale w rzeczywistości każda lampa ma po prostu włókno żarzenia, które ma zarówno nominalny prąd jak i nominalne napięcie. Więc każdą lampę można zasilać tak i tak.

Jednak trzeba tu zwrócić uwagę na fakt, że w danych katalogowych lamp zalecanych do łączenia szeregowego, większy nacisk na zasilanie grzejników położono na utrzymanie właściwej wartości prądu żarzenia, a wartość napięcia żarzenia często podawana jest z pewnym rozrzutem dla nominalnej wartości prądu. Co ciekawe większość lamp o większej gwarantowanej niezawodności, większej stałości parametrów i dłuższej żywotności, produkowano jedynie dla zasilania grzejników stałym napięciem, a nie stałym prądem. Przy żarzeniu lamp stałym prądem trzeba pamiętać, że wartość tego prądu powinna być utrzymywana z dużo większą precyzją niż wartość napięcia dla lamp żarzonych napięciem 6,3 V, gdyż przyrost mocy traconej w grzejniku (w katodzie, co podnosi jej temperaturę, skracając żywotność) jest dużo większy przy tym samym (procentowym) wzroście prądu żarzenia niż napięcia żarzenia (pisałem o tym wielokrotnie na Forum). Tak więc w mojej opinii żarzenie lamp stałym prądem było "złem koniecznym" w tańszych i prostszych układach bez transformatorów sieciowych. Znacie Koleżanki i Koledzy jakieś przykłady lamp "długowiecznych", które przeznaczone były do zasilania stałym prądem o wartości 300 mA? Mnie jakoś ciężko sobie takie przypomnieć (może wyleciały z pamięci ze względu na wiek ).
By pokazać jak ważne jest nieprzekraczanie zalecanego prądu (300 mA) żarzenia lamp, zamieszczam poniżej zdjęcia z pomiarów lampy 6P14P-EW.
Warunki znamionowe - grzejniki katod zasilane napięciem 6,3 V, pomiar prądu po ustaleniu się warunków temperaturowych.

W tych warunkach moc na grzejnikach wynosiła 4,782 W.

Teraz dla napięcia żarzenia podniesionego o 10% (najwyższe dopuszczalne katalogowo do dla lamp powszechnego użytku; dla lamp o większej niezawodności i dłuższej /często 10-krotnie/ żywotności podawano dopuszczalną odchyłkę napięcia równą 5%).

Moc tracona na grzejnikach wzrosła o 16,42%

No i na koniec parametry żarzenia dla prądu podniesionego o 10% w stosunku do płynącego przy napięciu 6,3 V.

W tym przypadku przyrost mocy traconej w grzejniku wyniósł prawie 30% (dokładnie o 29,74%)! Jest to stan absolutnie niedopuszczalny!!!

A skąd większe zużycie lamp żarzonych prądowo (czyli zwykle szeregowo)? Ano stąd że zużycie (odparowanie) części żarnika powoduje wzrost jego oporu, co przy stałym prądzie zwiększa moc traconą na żarniku. Czyli przyspiesza dalsze zużywanie się żarnika, ale i przegrzewa katodę. Dotyczy to głównie lamp żarzonych bezpośrednio, ale śladowo występuje i w lampach żarzonych pośrednio.
Chodzi też o trudniejszą stabilizację temperatury przy żarzeniu prądowym (to tak samo dotyczy żarzenia bezpośredniego i pośredniego).

Tak niestety to wygląda Zasilanie lamp stałym napięciem niweluje ten efekt, gdyż w takich warunkach powolne odparowywanie materiału grzejników (ich przewężanie się, powodujące wzrost rezystancji) będzie powodowało spadek płynącego przez nie prądu.
Ja gdybym zdecydował się na szeregowe żarzenie lamp serii "P" w jakiejś swojej konstrukcji, prąd płynący przez lampy profilaktycznie zmniejszyłbym o jakieś 2% i zapewniłbym jego dobrą stabilizację.

Mam w pudełeczkach stare lampy EL500, w których grzejniki (wskutek zawyżonego napięcia) nieco odparowały, tworząc delikatną lustrzaną powierzchnię na wewnętrznych częściach balona oraz mam lampy zupełnie nowe. Jeśli są zainteresowani, wykonam pomiary średniego prądu żarzenia dla napięcia 6,3 V pięciu lamp zużytych i pięciu nowych, sprawdzając w ten sposób czy oporność grzejników wskutek ich przewężenia wzrosła zauważalnie, czy też nie wzrosła, lub wzrost ten jest bardzo mały...

Pozdrawiam
Romek

[OTLamp]

Znacie Koleżanki i Koledzy jakieś przykłady lamp "długowiecznych", które przeznaczone były do zasilania stałym prądem o wartości 300 mA?

Generalnie próżno chyba szukać jakiejkolwiek lampy serii szeregowej specjalnej jakości. Jedyna jaka mi przychodzi do głowy to F80U Siemensa, ale jak dotąd nie udało mi się znaleźć żadnej karty katalogowej. Ponoć była stosowana przez Siemensa w aparaturze do EKG.
Z ciekawostek, lata temu wpadła mi telewizyjna PC86 ze złotymi nóżkami: viewtopic.php?p=140889&hilit=pc86#p140889
Podejrzewam jednak, że wykorzystano po prostu talerzyki od E86C.

[Thereminator]

Potwierdzam, że F80U stosowano w aparaturze medycznej. Mam kilka sztuk używek wymontowanych ze złomowanego sprzętu szpitalnego.

[atom1477]

Jednak trzeba tu zwrócić uwagę na fakt, że w danych katalogowych lamp zalecanych do łączenia szeregowego, większy nacisk na zasilanie grzejników położono na utrzymanie właściwej wartości prądu żarzenia, a wartość napięcia żarzenia często podawana jest z pewnym rozrzutem dla nominalnej wartości prądu.

Skąd założenie że jest taki fakt?
Nigdzie w książkach nie widziałem aby tak właśnie było. Albo nie rozumiem co konkretnie masz na myśli.
Stąd moim zdaniem żadnego nacisku nie było. Tylko po prostu produkowano grzejniki o określonej rezystancji, które po prostu wymagają odpowiedniego napięcia i jednocześnie prądu do uzyskania odpowiedniej temperatury.

Fajnie że zrobiłeś pomiary. To potwierdziło to co napisałem, czyli że zasilanie prądowe utrudnia stabilizowanie temperatury, Bo taka sama zmiana procentowa parametru zasilania, dla przypadku gdy tym parametrem jest prąd, przekłada się na znacznie większą zmianę mocy.

I tu wracamy do dostosowywanie lamp do zasilania napięciowego lub prądowego.
Można łatwo wykazać że takiego dostosowywania nie było.
Aby odwrócić niestabilność temperatury przy zasilaniu prądowym, wystarczyłoby jako grzejniki stosować drut oporowy o ujemnym współczynniku cieplnym.
Czyli lampy dostosowane do zasilania napięciowego produkować tak jak dotychczas, a dostosowane do zasilania prądowego produkować z drutem oporowym. Wtedy można by powiedzieć że jakieś dostosowywanie było.
A czy w praktyce lampy produkowano w taki sposób? Nie.
Produkowano lampy z takim samym rodzajem grzejników.
I dlatego sądzę że żadnego dostosowywania nie było.
Dostosowywano jedynie rezystancję aby uzyskać inne napięcie pracy (aby prąd się nie zmieniał, i wynosił ciągle 300 mA).
Stąd taka lampa jak PL504, ma 300 mA, ale i 27 V. Nazywamy ją lampą żarzoną szeregowo, ale w rzeczywistości jest to lampa ze zwykłym "napięciowym" włóknem żarzenia 27 V (akurat tyle, bo akurat wtedy prąd wynosi 300 mA).
Ewentualnie może jeszcze być taka sytuacja, że różni producenci z pewnych powodów uzyskiwali inne napięcia pracy grzejników. Czyli np. któryś miał 27.5 V a nie równe 27 V. Bo ważniejsze było do uzyskanie 300 mA, a nie konkretnego napięcia. Ciągle to jednak nie oznacza że lampa jest dostosowana do zasilania prądowego. Ona jest jedynie "specyfikowana" do takiego zasilania. Ale nadal jest to włókno napięciowe, tyle tylko że producent nie specyfikuje jakie to konkretnie jest napięcie. Trzeba by to napięcie ustalić samemu. Może to miałeś na myśli pisząc o rozrzucie napięć w katalogach.

[Ola Boga]

Skąd założenie że jest taki fakt?

Mam wrażenie, że pamiętam z któregoś katalogu podawany konkretny prąd żarzenia, 100, czy 300mA, a napięcie w postaci zakresu od-do, ale nie mogę sobie przypomnieć o jakie lampy chodziło.

[Thereminator]

https://www.radiomuseum.org/tubes/tube_uf80.html

The heater voltage for the Telefunken tube is specified as 21 volts, all other manufacturers state 19.

[OTLamp]

Nie jest to nic nadzwyczajnego, w zależności od technologii wykonania niektórym producentom potrzeba było więcej lub mniej mocy żarzenia, stąd różnice w znamionowym napięciu żarzenia niektórych typów lamp serii szeregowych, jak i w prądzie żarzenia niektórych typów lamp serii równoległych.
Drastycznym przypadkiem serii szeregowej jest lampa CL4. U Philipsa i jego brandów Uż tej lampy wynosiło 33 V, u Tungsrama 35 V, natomiast wersje powojenne RFT mają 28 V lub 26 V. Powojenne wersje lamp serii A i E mają z kolei mniejsze prądy żarzenia. W późniejszym okresie też występują różnice, np. Philips na początku lat 60 podaje dla ECL86 Iż = 0,7 A, a 10 lat później 0,66 A.

[namor]

Ktoś tu pisał żeby nie zamieszczać w wątku linków do komercyjnych wyrobów, ale nie mogę się powstrzymać, czy taka przetwornica do LED, stabilizująca prąd 300 mA, za 15 zł z wysyłką: https://pl.aliexpress.com/item/4000168096054.html nie nada się do lampowych zastosowań? Jest to model izolowany, a najwięcej, jeszcze tańszych jest nieizolowanych. Jeżeli to nie sieje zakłóceniami, to nie warto przy tak śmiesznej cenie, tracić czas życia na budowę przetwornicy DIY.

[Olkus]

Z racji, że to do LED, które nie są zbyt wymagające jak chodzi o tętnienia i zakłócenia to jestem sceptyczny.
Ale można kupić i spróbować, może się mylę.

Pozdrawiam,
A.

[atom1477]

Nie wiadomo jakiego typu jest tam przetwornica.
Ale najtańszy w budowie był by flyback ze ograniczeniem prądu szczytowego klucza.
A to oznacza że stabilizacja prądu średniego (czy skutecznego) jest o wiele gorsza.
Przy obciążeniu stałym jaki są lampy nie miało by to znaczenia, ale trzeba by przynajmniej móc dostroić prąd do określonej wartości. A tam się chyba nie da bez rozbierania obudowy i wymieniania elementów.