Электрооборудование, виды кабелей, провода, трансформаторы, изоляторы, предохранители

Электрик.РУ | Все про электрооборудование

Электричество, автоматические выключатели, УЗО, электросчетчики

.
Виды кабелей:
Виды проводов:
Электрооборудование NYM
Виды и тип ламп:
Изоляторы:
Юмор электриков:
::::::

Электрооборудование



СОВРЕМЕННЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛАМПЫ.



Если судить о перспективах развития электроники по массовой литературе, то может создаться впечатление, что в связи с огромными успехами в области полупроводниковой техники электронные лампы отживают свой век и не имеют будущего. Действительность между тем дает мало оснований для подобных выводов. Во всех странах с развитой промышленностью электровакуумное производство является важной и развивающейся отраслью. Если рассматривать только приемно-усилительные лампы, не затрагивая даже электровакуумных приборов специального назначения, не имеющих себе подобных из числа полупроводниковых приборов {лампы большой мощности, магнетроны, клистроны, лампы бегущей волны и т, п.), то в последние годы благодаря широкому размаху научно-исследовательских и конструкторских работ создано много новых типов ламп и существенно усовершенствованы лампы, освоенные производством. Поэтому электровакуумные и полупроводниковые приборы можно сопоставлять, но не противопоставлять, так как каждому из них свойственны специфические преимущества и недостатки, и в ходе разработки новой радиотехнической аппаратуры конкретно решается вопрос о наиболее разумном использовании тех или иных приборов.

Современная техника производства электронных ламп достигла высокого совершенства, и каждое важное техническое достижение, осуществленное в одной стране, быстро становится достоянием многих других. По этой причине для большинства прнемно-усилнтельных ламп аналогичного назначения, независимо от места их производства, характерна однотипность. Дальнейшее развитие электронных ламп ведется по трем направлениям: совершенствование изделий массового производства, создание новых конструкций и разработка ламп с использованием принципиально новых элементов. По всем трем направлениям достигнуты значительные успехи.

Что же характеризует современные прием но-усилительные лампы? В небольшом обзоре невозможно, конечно, полно отразить достижения электровакуумной техники последних лет, и ниже будут рассмотрены лишь некоторые усовершенствования в лампах массового применения. Изучение причин выхода ламп из строя показывает, что в основном отказы вызываются перегоранием подогревателя, ухудшением вакуума, уменьшением межэлектродной изоляции и появлением замыканий. В результате использования новых материалов, улучшения конструкции и технологии производства срок службы ламп (равно как и другие качественные показатели) стал' за последние годы значительно выше. Современные лампы обеспечивают значительно большее усиление с меньшим уровнем шумов, расширился их частотный диапазон, они менее подвержены микрофонному эффекту, обладают более высоким к. п. д. и быстрее прогреваются. Если говорить о прием но-усилительных лампах массового применения, то хотя по внешнему виду многие из них не отличаются от тех, что выпускались, например, 10 лет назад, но по внутреннему устройству их различия весьма существенны. За последние годы значительно усовершенствованы все элементы электронных ламп — от подогревателя до анода.

Перегорания подогревателей происходят, главным образом, вследствие рекристаллизации вольфрама из-за периодических прогревов и охлаждений. Специальные добавки к материалу нити накала значительно повышают ее надежность. В новых лампах косвенного накала широко применяются так называемые «темные подогреватели», отличающиеся улучшенной теплопередачей между подогревателем и катодом без ущерба для электрической изоляции между ними. В результате необходимый прогрев катода обеспечивается при более низкой температуре подогревателя, с меньшей мощностью и за более короткий срок (до 10—11 сек).

Катоды приемно-усилительных ламп обычно состоят из никелевых- трубок, покрытых составом, обеспечивающим эффективную эмиссию электронов при сравнительно умеренном нагреве. Обычно покрытие наносится путем распыления или окунания. Такие способы нанесения не обеспечивают большой точности толщины покрытия, что приводит к неоднородности поля между сеткой и катодом. Недавно был разработан новый способ нанесения активного слоя путем обертывания никелевой трубочки заранее приготовленной пленкой желаемой толщины (от 0,01 до 1 мм). Эта технология обеспечивает очень высокую идентичность характеристик катодов и ламп в целом при малом уровне шумов. Большая точность производства эмнттн-рующей поверхности позволяет также увеличивать крутизну ламп за счет сокращения расстояний между катодом и сеткой.

Так как современные транзисторы еще не могут развивать больших мощностей на высоких частотах, лампы по-прежнему используются в оконечных каскадах портативной аппаратуры. Для ламп, работающих в комбинации с транзисторами, созданы быстропрогре-вающиеся катоды. Так называемый «арфовын катод» состоит из жесткой рамки, на которой плотно расположены вольфрамовые проволочки, покрытые эмиттирующими составами. Так как и длина, и диаметр каждой проволоки невелики, прогрев их происходит за доли секунды. Типичная лампа с подобным катодом типа 8408 развивает на частоте 500 Мгц выходную мощность 6 вт.

Большую роль в улучшении характеристик ламп и упрощении технологии их изготовления сыграли новые методы управления электронным потоком, в частности с помощью стержней вместо сеток. Заметному улучшению параметров ламп способствовали также новые конструкции сеток. В прежних изделиях сетки представляли цилиндрическую спираль, навернутую без натяга на две продольные траверсы. Чтобы исключить прогиб витков спирали между траверсами, диаметр проволоки сетки выбирался достаточно большим. В так называемых рамочных сетках проволочки натянуты на рамке, облдающей большой жесткостью по всем направлениям. Для изготовления этих сеток применяется проволока в 5—10 раз тоньше, чем раньше. Сетки из проволоки малого диаметра с плотной намоткой (до 20 витков на 1 мм) обладают значительно большим управляющим действием. Кроме того, большая жесткость натянутой рамочной сетки позволяет сократить расстояние сетка—катод и еще более увеличить крутизну лампы. Рамочные сетки вследствие жесткой конструкции обладают к тому же значительно меньшей склонностью к микрофонному эффекту. У современных ламп с рамочными сетками крутизна характеристики в 25—30 ма/в — обычное явление, а у некоторых типов таких ламп она достигает 50 ма/в и даже выше.

Жесткие сетки для малогабаритных ламп (типа «нувистор») имеют вид цилиндрической спирали из тонкой проволоки, опирающейся на несколько траверс. Применение рамочных и цилиндрических сеток наряду с повышением крутизны дает возможность одновременно снизить анодный ток, что ведет к уменьшению потребления энергии лампой и создает возможность снижения мощности подогревателя, если значение катодного тока не является требуемой величиной. Лампы с рамочными сетками обеспечивают большое усиление, что позволяет сократить число усилительных каскадов в радиоаппаратуре. Так, например, если в телевизорах прежних выпусков для усиления промежуточной частоты применялось 4—5 каскадов, то теперь их число сократилось до 2—3.

Анод лампы должен обладать хорошим теплоизлучением, чтобы его температура не поднималась выше нормы. Кроме того, материал анода должен иметь хорошую теплопроводность во избежание местных перегревов. Этим требованиям хорошо удовлетворяет новый слоистый материал, состоящий из медной полосы, покрытой с обеих сторон алюминированной сталью. Медь обеспечивает большую теплопроводность, тогда как алюминированная сталь обладает темной поверхностью и является хорошим излучвтелем тепла. В результате применения этого материала лампы с большим анодным рассеянием могут помещаться в меньших баллонах.

Конструкторы комбинированных ламп, связанные необходимостью использовать обычные цоколи, вынуждены выводить на штырек несколько электродов (как это, например, сделано в лампах ECF80 или 6Ф1П), что ограничивает в итоге пределы возможных применений этих ламп. По этой причине, например, в каскадах промежуточной частоты телевизионных приемников для обеспечения устойчивого усиления использовались одиночные лампы. В последнее время для комбинированных ламп разработаны новые t виды оформления с большим числом штырьков на цоколе, что позволяет усложнять внутреннюю структуру лампы и ослаблять связь между ее секциями. Новые лампы «декаль» схожи по виду с широко распространенными миниатюрными девятиштырьковыми («новаль>), но имеют 10 штырьков. В этом оформлении выпущены, например, двойные пентоды (маломощный и выходной), триод-гептод, триод-пентоды, обе секции которых совершенно не зависимы (кроме накала) и экранированы друг от друга. Некоторые из статей в технических журналах, посвященные применению этих ламп, сопровождаются подзаголовком — «штырьком больше, лампой меньше». При этом имеется в виду сокращение общего числа ламп в устройствах за счет упрощения их схем и повышения их эксплуатационных характеристик.

Другой вид нового оформления разработан в серии «компак-трон» — цельностеклянных лампах с двенадцатиштырьковым цоколем. Они выпускаются двух диаметров (30 и 40 мм) и различных высот (от 38 до 95 мм). Для большинства типов компактронов характерно наличие в одном баллоне нескольких независимых ламп, например двух триодов и выходного пентода, двух пентодов для усиления промежуточной частоты телевизора, выходного пентода горизонтальной развертки и демпферного диода и др.

Объединение нескольких ламп в одном баллоне дает ряд преимуществ. Стоимость одного компактрона ниже суммы стоимостей ламп, которые он заменяет, и, кроме того, сокращается количество панелек и монтаж устройства становится компактнее. Подсчитано, что 7 компактронов и 1 диод заменяют в телевизоре 15 обычных ламп и 3 диода или 23 транзистора и II диодов, не считая других элементов (катушки, конденсаторы, резисторы и проч.). Например, новый компактрон типа 9BJ1I (двойной пентод) обеспечивает в телевизоре усиление по промежуточной частоте более чем в 30 000 раз и способен заменить три обычные лампы. В производство компактронов внесен ряд технологических новшеств. Средний срок службы компактронов составляет 5,25 года против 2,75 года для обычных ламп.

Значительные успехи достигнуты в последние годы в деле миниатюризации ламп. Сокращение габаритов, помимо выигрыша в объеме, является одним из способов повышения эффективности ламп. Благодаря малым размерам электродов и межэлектродных расстояний уменьшается время пролета электронов и снижаются емкости между элементами лампы, что необходимо при работе на высших частотах. При малом объеме улучшается тепловой баланс лампы, чем создается возможность уменьшить мощность накала. Размеры миниатюрных ламп современных разработок соизмеримы с габаритами транзисторов. Одна из наиболее удачных конструкций, получившая название нувистора, имеет в длину 20—25 мм от вершины до штырьков цоколя и возвышается над шасси немногим более 13 мм. Диаметр подобной лампы по наиболее выступающей части равен 11 мм, а вес ее составляет 3—4 г. Конструкция и технология изготовления нувисторов позволяют автоматизировать их производство. Электроды имеют форму цилиндров и крепятся на конусообразных держателях, каждый из которых установлен на трех металлических стойках, расположенных на дисковом керамическом основании. Наружный металлический баллон является неотъемлемой частью конструкции крепления лампы.

Нувисторы обладают высокой механической прочностью, большой идентичностью параметров и способны работать при высоких температурах. Типовые нувисторы могут усиливать сигналы вплоть до 300 Мгц при пониженном уровне шумов и генерировать переменные напряжения до 800 Мгц. В настоящее время "разными фирмами выпускается свыше 20 типов различных нувисторов. Согласно опубликованным сведениям нувисторы хорошо работают и при пониженных анодных напряжениях (вплоть до 12—15 в), что позволяет использовать их в гибридных схемах вместе с транзисторами. Нувисторы применяются и в массовой аппаратуре, в частности в переключателях каналов телевизионных приемников. Большие изменения произошли также в технологии изготовления ламп и испытаниях готовой продукции. Еще несколько лет тому назад производство ламп велось вручную и качество их во многом зависело от квалификации и внимания работников на производственных линиях. Современный процесс сборки во многом автоматизирован, и на очереди стоит вопрос о полной автоматизации производства. Интересно отметить также некоторые маломощные лампы специального назначения. Разработаны, например, лампы под названием Cuircuitron (это наименование приблизительно может быть Переведено как «схемотрон» или «узлотрон»). Обычно у электровакуумных приборов значительная часть внутреннего объема пустует. В баллонах упомянутых ламп свободные места заполнены деталями, которые образуют стандартные узлы радиотехнических устройств (мультивибраторы, триггеры, усилители, логические элементы и т. п.). К примеру, узел триггера, содержащий два триода, два диода, семь резисторов и три конденсатора, целиком размещается в баллоне с девятиштырьковым цоколем, сходным с нашей лампой типа 6Н1П.

В одном из устройств TIMM, разработанном в США, резисторы и конденсаторы, оформленные в едином микромодульном элементе, также составляют одно целое с лампой. Это позволило не только сократить габариты схемы, но и использовать тепло, выделяющееся на резисторах, для нагрева катода. У лампы предусмотрен подогреватель, но он играет только роль стартера; после прогрева катода эмиссия электронов поддерживается теплом от деталей схемы в сочетании с теплом, рассеиваемым анодом.

С точки зрения перспектив дальнейшего усовершенствования электронных ламп идеальным решением было бы создание новых катодов, которые не нуждаются в подогреве для создания эмиссии электронов. Недавние открытия позволяют надеяться на успехи в этом направлении. В зарубежной литературе уже были описаны экспериментальные катоды, действие которых основано на свойствах полупроводниковых р-п переходов. Другой путь состоит в том, что для покрытия катода изыскиваются материалы, обладающие достаточной эмиссией при сравнительно низких температурах, в частности близких к комнатной.
Кабели связи:
Высоковольтное оборудование:
Электроинструменты:
Молниезащита:
Первая помощь:
. На сайте www.elektreek.ru Вы найдете все про электрооборудование, кабели, провода, изоляцию, автоматические выключатели и многое другое


Наши друзья