Stromversorgung für Vakuumröhrenheizungen, AC oder DC?

Es gibt zwei Arten von Heizungen. In einem Fall ist die Kathode ein Hohlzylinder und die Heizung befindet sich innerhalb der Kathode, ist aber von ihr und allem anderen elektrisch isoliert. Beim anderen Typ ist die Kathode ein Draht mit mindestens zwei Anschlüssen. Strom wird durch diesen Draht geleitet, um ihn zu erwärmen, während seine Gleichtaktspannung mit dem Signal angesteuert wird, das an der Kathode anliegen soll.

Beim ersten Typ kann die Heizung mit Wechselstrom oder Gleichstrom betrieben werden. Es spielt keine Rolle, solange die RMS-Spannung stimmt. Übliche Spannungen waren 6,3 V und 12,6 V. Dieser Typ hat den Vorteil, dass die Heizung, da sie vollständig von allem anderen isoliert ist, direkt zu diesem Zweck von einer separaten Sekundärseite des Leistungstransformators angesteuert werden kann. Der Nachteil ist, dass mehr Energie benötigt wird, um die Kathode auf der richtigen Temperatur zu halten.

Der zweite Typ muss mit gut gefiltertem Gleichstrom betrieben werden. Da die Kathode von Ende zu Ende einen gewissen Widerstand hat (sie muss Leistung abführen), gibt es eine Spannungsdifferenz von Ende zu Ende, die proportional zum Heizstrom ist. Dies zeigt sich im Ausgangssignal, wenn es variiert. Diese Art von Röhre wurde normalerweise dort verwendet, wo der Stromverbrauch eine Rolle spielte, wie in batteriebetriebenen Geräten. Normalerweise gibt es eine separate Batterie zum Heizen der Kathoden. Die Heizspannung betrug in diesen Röhren oft 3 VDC, da dies zwei gewöhnliche Zellen in Reihe waren.

Die normale Nennspannung für Vakuumröhrenheizungen beträgt 6,3 Volt und 12,6 Volt. Die 12.6-Heizungen bieten normalerweise eine Option für einen Mittelabgriff, sodass sie als zwei 6,3-V-Heizungen angeschlossen werden können.

Es gab immer eine Debatte darüber, was am besten AC oder DC sei, aber die ursprünglichen Verstärker waren als AC verdrahtet

Der wahrgenommene Vorteil der Gleichrichtung bestand darin, das Brummen zu reduzieren, aber die gleichgerichtete Leistung enthielt immer noch eine große Wechselstromkomponente bei 100/120 Hz.

Die anderen Antworten sind richtig; Röhren können wahlweise mit Wechsel- oder Gleichstrom beheizt werden. Traditionell wurde Wechselstrom aus wirtschaftlichen Gründen verwendet - es sparte die Kosten für einen Gleichrichter - außer bei Geräten mit geringem Stromverbrauch (Batterie) - was für einen Gitarrenverstärker nicht gelten würde.

Bei Wechselstromerwärmung gibt es nun eine kleine Schwankung der Kathodentemperatur über den Wechselstromzyklus hinweg, und dies modifiziert die Emissionseigenschaften. In einem Gegentaktverstärker hebt sich alles unter Kleinsignalbedingungen auf und der Verstärker klingt leise und sauber, aber unter hoher Last (wo eine Röhre hart leitet und die andere aus ist) trägt dies zu einigen Intermodulationsprodukten bei.

HiFi-Verstärker minimieren den hörbaren Effekt durch negative Rückkopplung, und moderne Verstärker können es sich leisten (insbesondere zu diesen Preisen!), geregelte Gleichstrom-Heizversorgungen zu verwenden; Aber das ist nicht das, was Sie entwerfen: Diese Unvollkommenheiten sind teilweise für den schmuddeligen Gitarrenverstärker-Sound verantwortlich.

Daher würde ich eine AC-Heizversorgung als bewussten Teil des Designs verwenden, insbesondere wenn Sie versuchen, so etwas wie den ursprünglichen Gitarrenverstärker-Sound zu erreichen.

In den meisten Verstärkern können Röhren mit AC oder DC beheizt werden. Das Anzapfen der Heizungen kann wichtig sein, da die Heizfilamente wie eine Diode wirken können, wenn die Kathode einige Volt über dem Heizpotential liegt (was bei automatischer Vorspannung meistens der Fall ist) und ein Wechselstrombrummen in Ihrem geliebten Signal induzieren.

Wenn Sie die Mitte der Heizelemente auf +15 V über der Kathode der Niedersignalröhren abgreifen, kann dies verhindert werden. Achten Sie bei der Auslegung des Heizkreises darauf, die im Datenblatt für alle Ihre Ventile angegebene maximale Spannung zwischen Kathode und Heizelement einzuhalten.

Der Heizfaden eines Vakuumröhrengeräts kann entweder mit Gleichstrom oder Wechselstrom versorgt werden, die Röhren funktionieren bei beiden Versorgungsarten genau gleich: Die Heizung verwendet einfach den Strom für die Widerstandsheizung.

Die zu liefernde Spannung wäre auch gleich, dh wenn eine Röhre für 12 Volt ausgelegt ist, dann verwendet man 12 Volt Gleichspannung oder 12 Volt Wechselspannung.

Zum zweiten Teil der Frage: Um den Wechselstromausgang eines Transformators in Gleichstrom umzuwandeln, ist eine zusätzliche Schaltung erforderlich: Ein Gleichrichter (entweder ein Brückengleichrichter oder eine Halbwellendiode), gefolgt von einem kapazitiven (bzw manchmal ein LC-Filter, dann vielleicht ein Spannungsregler, je nachdem, wofür die gleichgerichtete Leistung verwendet werden soll.

Für Heizspulen in Vakuumröhren hat es keinen Vorteil, die Wechselstromversorgung gleichzurichten, verwenden Sie einfach den Wechselstrom.