Mengapa pemanas katup / tabung termionik umumnya dirancang untuk menjadi 6,3 V?

8

Mengapa pemanas umumnya 6.3 V (atau kelipatannya)?

Apakah ini menghasilkan rasio belitan transformator yang mudah bila digunakan di negara dengan daya 120 VAC atau 240 VAC?

Mereka sering menarik arus yang cukup signifikan, dan karena umumnya ada pasokan tegangan yang lebih tinggi, tegangan tinggi dan kawat yang lebih tipis bisa digunakan.

Apa keuntungan memiliki suplai tegangan rendah untuk pemanas?

vacuum-tube tube Colin
sumber
2
Saya akan menebak dan mengatakan sejarahnya, ada hubungannya dengan radio dan baterai katup tua. Juga setengah dari tegangan terminal baterai asam timbal 12V standar dengan muatan penuh (~ 12.6V)
crowie
Terima kasih atas komentar Anda, hal semacam itu masuk akal, tetapi meskipun begitu, pemanas 12volt tidak akan lebih masuk akal, jika tidak, Anda perlu beberapa pemanas secara seri, atau elemen lain untuk membuang daya yang cukup banyak.
Colin
1
Benar-benar sebuah resistor, mungkin baterai radio lama 6v?
crowie
9
Sel asam timbal memiliki tegangan 2,1 volt. Radio katup lama digunakan untuk menggunakan baterai yang mengandung 3 ini untuk menyalakan pemanas.
Keith Miller
2
Ada juga katup "2V" untuk radio portabel, dan 4V adalah standar untuk banyak katup pra-WW2 di Inggris, masing-masing menggunakan 1 dan 2 sel untuk pasokan pemanas.
Brian Drummond

Jawaban:

21

Ketika radio tabung vakum ditemukan, hanya sebagian kecil rumah yang memiliki listrik utama, oleh karena itu, radio pertama (dan tabungnya) bertenaga baterai, mereka menggunakan tiga baterai:

  1. Baterai "A" untuk pemanas. Karena pemanas membutuhkan banyak daya, ini adalah baterai yang dapat diisi ulang. Baterai asam timbal 6V biasanya berada pada 6.3V, sehingga tegangan ini dipilih sebagai standar.
  2. Baterai "B" untuk anoda. Ini adalah baterai tegangan tinggi yang tidak dapat diisi ulang, namun tahan lebih lama dari baterai "A".
  3. Baterai "C" untuk bias jaringan negatif. Karena kisi-kisi tidak benar-benar menggunakan arus apa pun, baterai ini bertahan sangat lama.

Saya kira pemanas 6.3V terus digunakan hanya karena tidak ada alasan nyata untuk mengubah tegangan. Menggunakan pemanas bervoltase tinggi (220V) akan bermasalah karena Anda membutuhkan kawat yang sangat tipis untuk pemanas (pemanas 220V 9mA akan membutuhkan kabel yang sangat tipis dan panjang) dan tegangan tinggi dapat memengaruhi sinyal di dalam tabung.

Beberapa tabung dirancang untuk diaktifkan dari listrik, pemanasnya dirancang sehingga mereka semua menarik arus yang sama (pada voltase berbeda).

Kemudian tabung yang ditujukan untuk operasi baterai menggunakan pemanas 1.2V atau 2.4V yang merupakan kelipatan dari tegangan baterai NiCd.

Pentium100
sumber
Katup bertenaga baterai (tabung) biasanya didorong dari sel kering (karbon seng) sehingga diberi peringkat 1,4V. Sel NiCd hampir tidak pernah digunakan meskipun mereka akan kompatibel.
Kevin White
@KevinWhite, beberapa tabung baterai yang saya temui memiliki tegangan filamen nominal 1.2V atau 2.4V (beberapa, seperti 2П1П, dapat dihubungkan sebagai pemanas seri atau paralel dengan 1.2 atau 2.4V). Di sisi lain, jika ditenagai dari sel kering, tegangan filamen masih bekerja karena sebagian besar waktu tegangan baterai akan berada dalam toleransi filamen (sedikit kelebihan tegangan dengan baterai baru, sedikit undervoltage dengan baterai hampir mati).
Pentium100
1

Tabung 6.3V menjadi umum pada saat radio mobil pertama (dan, saya curiga, elektronik yang dipasang kendaraan lainnya, biasanya tidak untuk penggunaan sipil pribadi) dikembangkan. 6V adalah standar untuk aki mobil saat itu; Aplikasi 12V mudah ditangani dengan secara cerdas membangun rangkaian rangkaian pemanas - arus pemanas @ 6V ditentukan dalam lembar data. Konverter tegangan DC canggung dan mahal untuk dibangun saat ini (meskipun sering diperlukan untuk tegangan anoda - tetapi mengapa membuatnya lebih besar atau lebih rumit dari yang diperlukan), jadi merancang seri katup dari bawah ke atas untuk penggunaan mobil adalah yang paling ekonomis larutan.

pemeras dan prajurit
sumber
1

Tegangan dipilih untuk meminimalkan arus dari baterai yang tersedia untuk mendapatkan durasi pemanasan terpanjang.

Namun karena tegangan meningkat, efek tegangan pada filamen yang dipanaskan langsung akan mempengaruhi titik bias pada ujung filamen yang tidak terhubung ke tegangan jaringan. Ini akan menyebabkan penyebaran bias dan kenaikan jika DC dipanaskan dengan kemungkinan masalah dalam mencapai cut off. Itu juga akan menyebabkan komponen AC masif dalam arus katoda yang akan diperkuat jika filamennya dipanaskan AC.

Beberapa dari kebisingan ini telah dihapus dengan menggunakan filamen AC ground yang dibumikan agar ujung yang berlawanan membatalkan beberapa masalah dan juga pemanasan katoda secara tidak langsung ketika praktis untuk menyembunyikan potensi filamen.

Tegangan 6.3V adalah kompromi yang memperhitungkan sebanyak mungkin keterbatasan. Itu dekat dengan kelipatan sel kimia 2V dan 1.5V, yang memungkinkan seseorang menggunakan 3 sel asam timbal atau 4 sel seng klorida.

KalleMP
sumber