Перегрузка кенотронного выпрямителя

Несколько лет назад один из наших электровакуумных заводов, выпуская впервые кенотрон с оксидным катодом (ВО-116), указывал, что понижать напряжение накала ниже 3 в при включенном анодном напряжении нельзя, так как иначе лампа перегорит. (Нормальное напряжение накала 4 в.)

Это указание для людей мало знакомых с процессами, происходящими в кенотронных выпрямителях, может показаться нелепым.

Рассмотрим, что происходит в лампе кенотронного выпрямителя .

Предположим, что понижение накала произошло без понижения переменного напряжения повышающей обмотки (например, плохой контакт в цепи накала или медленный нагрев катода при включении). Так как небольшой недокал катода вызывает значительное уменьшение излучения электронов, то ток насыщения также сильно уменьшится. Импульсы тока, проходящего через лампу и заряжающего конденсаторы, уменьшатся, следовательно, уменьшится и ток в нагрузке.

Уменьшение тока в нагрузке вызовет по закону Ома и уменьшение постоянного напряжения выпрямителя, т. е. напряжения на конденсаторе, что равносильно увеличению положительного анодного напряжения, которое, как известно, равно разности напряжений повышающей обмотки трансформатора и конденсатора.

Итак, при недокале катода анодное напряжение лампы повышается, что вызывает появление повышенной ионизации и разрушение катода. Анодный ток, проходящий через лампу, в этом случае уменьшается, однако разрушение катода зависит главным образом от скорости, с которой ионы падают на катоды, а эта скорость возрастает с увеличением апряжения. Этим объясняется, что понижение накала кенотрона вызывает появление в баллоне заметного свечения. Особенно опасен недокал для ламп с оксидным катодом, так как эти катоды под действием ионной бомбардировки быстро разрушаются.

Кроме того, следует отметить, что небольшой недокал катода кенотрона вызывает некоторое увеличение мощности рассеяния на аноде, т. е. увеличение нагрева анода. Это происходит потому, что при небольших недокалах рост анодного напряжения лампы получается больший, чем уменьшение тока. При дальнейшем уменьшении накала ток падает более быстро, чем растет анодное напряжение, мощность же рассеяния на аноде также падает.

Для каждого кенотрона существует критическое напряжение накала, при котором мощность рассеяния на аноде получается наибольшей. Это напряжение для лампы наиболее опасно. Сказанное поясняет еще раз, что недокал катода кенотрона недопустим, так как вызывает сокращение срока службы ламп.

Следует, однако, отметить, что в настоящее время нашей электровакуумной промышленностью выпускаются кенотроны, имеющие большую электронную эмиссию. Поэтому выпрямители часто рассчитывают так, что максимальный импульс тока значительно меньше тока насыщения. Для таких кенотронов небольшое понижение накала (максимум на 8—10%) не опасно и может быть допущено в эксплоатации.