Category: 73

Преобразователь постоянного тока, 1940е-стайл

Всё же как круто, что теперь у нас есть полупроводники. Электронной лампе для работы надо напряжение 6.3 вольта для накала, и 90-300 вольт — подавать на анод. В принципе, ничего сложного — благо трансформатор был изобретён в конце 19 века.

А вот как быть, если хочется радио на батарейках? Например, военный радиопередатчик? А транзисторов никаких нету и в помине, а есть только лампы, и надо, соответственно, 300 вольт?

Выкручивались, как могли. Для маломощных потребителей изготавливали ламповые инвертеры. Но для для более мощной техники использовали уже не их, а механические преобразователи постоянного тока, мотор-генераторы (умформеры). Принципиально это электрический мотор, крутящий генератор, который уже производит нужное напряжение и тип тока. Мотор-генераторы могут использоваться для конвертации переменного тока частотой 60 герц в ток частотой 50 герц, преобразования однофазного тока в трёхфазный, постоянного тока в переменный и наоборот и т.д.

Вот видео с работой и починкой умформера американской военной радиостанции ARC-5, устанавливаемой на самолёты ВМФ США во время Второй Мировой войны.

Мотор-генераторы успешно прожили на военной технике аж до 1970х годов, когда наконец появились полупроводниковые аналоги соответствующей мощности и надёжности, но на некоторой мощной технике (трамваи, электровозы, лифты) мотор-генераторы есть до сих пор. Также умформеры используются на производстве, когда надо преобразовывать десятки киловатт мощности с высокими напряжениями, нужна гальваническая развязка или особо чистый от помех ток.

Конечно, любое механическое решение будет иметь более низкий ресурс работы, будет иметь меньший КПД, и весить заметно больше, чем его полупроводниковый аналог. Но с другой стороны, ломаться ведь тут особо нечему, и кроме обслуживания трущихся частей умформер ремонта почти не требует (и ремонт этот очень прост). Ну, и, понятное дело, умформер вполне нормально переносит кратковременные перегрузки (которые легко убивают полупроводниковую технику), и мало чувствителен к помехам — что может быть важно для военной техники.

Теплое, ламповое

Электронные лампы, это, конечно, сложно. Намного сложнее, чем транзисторы. И преимуществ у них, в-общем, немного — более высокая устойчивость к перегрузкам и работе в совершенно кривых условиях, например. Также на лампах проще сделать усилители, где реально надо дофига ватт — например, выходные каскады усилителей коммерческих радиостанций. Про “лучший звук” мне не надо рассказывать — это не так. По объективным параметрам (КНИ) даже самые лучшие ламповые усилители не подходят близко к обычной транзисторной коммерческой продукции. Разве что уж совсем за невменяемые деньги. При этом я не утверждаю, что нет такой вещи, как “ламповый звук” — он есть. Просто это в основном связано с тем, что у выходного тракта усилителя на лампах довольно высокое собственное сопротивление. Что и отражается на звуке — выпячиваются частоты, близкие к собственному резонансу громкоговорителя. Чисто на слух это многим нравится; хотя если подходить объективно, с приборами — то это неточное воспроизведение оригинала. Подцепите последовательно с громкоговорителем резистор на 8-30 ом — получите тот же самый “ламповый” звук. Без всяких ламп.

Тем не менее, у ламп есть своя стойкая тусовка, которая готова тратить на это дело деньги. К их числу относятся, например, музыканты — ибо усилительная лампа в гитарном комбике работает в очень специфическом режиме, и наиболее музыкально искажает именно она, а не полупроводниковый аналог. Умом тронутых аудиофилов, которые слушают не музыку, а технику, воспроизводящую музыку, рассматривать не будем.

Поэтому есть и живы фирмы, которые до сих пор выпускают лампы. Скажем, те же радиолампы “Светлана”, которые производятся в России. Думаю, что процентов 80 этой продукции идёт на экспорт =)

Есть и западные фирмы. И, оказалось, есть фирмы, которые с нуля, в 21 веке, разрабатывают радиолампы!

Вот какая интересная вещь:


http://korgnutube.com/en/

Это, на минуточку, аж целый Korg, легендарные японцы.

Что в этой лампе интересного? Самое интересное в ней то, что по сути это вакуумно-люминесцентный индикатор (который тоже электровакуумный прибор). Такие, например, раньше в видеомагнитофоны и электронные часы ставили. Поэтому в ней нет того, что есть в обычных лампах — требований к высокому напряжению анода. Обычные радиолампы работают при напряжениях от 90 до 300 вольт. А эта может работать — та-дам — от 5 вольт до 90. Напряжение цепи накала в обычных лампах — 6.3 вольта, а тут 0.7!

А теперь плохое. Во-первых, эту хрень надо звукоизолировать и демпфировать, потому что оно обладает микрофонным эффектом. Во-вторых, если мы почитаем её даташит http://korgnutube.com/pdf/Nutube_Datasheet_31.pdf и сравним с даташитом идентичного по назначению сдвоенного триода 12AX7, то увидим, что усилитель из этой штуки выходит весьма хреновый. Степень усиления по напряжению всего 5! (для сравнения, у 12AX7 — до 71, правда, это при напряжении на аноде в 300 вольт). Конечно, это сдвоенный триод, так что можно один каскад подцепить к другому и получить усиление 25, но у слона 12AX7 всё равно больше.

Но зато на этой штуке не бздливо собирать усилитель. Мне, например, бздливо собирать усилитель для наушников, внутри у которого напряжение 300 вольт. Мало ли чего. Коротнёт на уши — и пойдёшь музыку вечно слушать. Я когда счётчик Гейгера собирал, меня пару раз от 400 вольт дёрнуло. Мало ни разу не показалось, хорошо там ёмкость маленькая была (0.22 мкФ).

А эта лампа наиболее перспективна, КМК, для гитарного комбика. Собрать на ней предусилитель, где все гитарные искажения будут тёплыми и ламповыми, а потом пускать их на полупроводниковый выходной каскад.