Výboje v elektronkách , zdroje předpětí a problémy s tím spojené ..
 
Téměř asi každý, kdo postavil PA s nějakou větší elektronkou, se setkal s tím že elektronka si někdy "pleskla".

Co je to plesknutí ? - Je to výboj ve zředěném plynu. Protože vakuum v elektronce nikdy není dokonalé, keramika i ostatní použité materiály jsou do určité míry porézní, vniká do elektronky po čase velmi malé množství vzduchu a mísí se tam se zbytky plynů, které zůstaly v eletronce při výrobě, nebo které se v ní uvolnily z použitých materiálů. Toto velmi malé množství plynu může a také se to děje, při funkci elektronky za určitých okolností zionizovat a následně v elektronce může dojít k výboji . Proto obsahují ve většině případů elektronky tzv: " getr " který v baňce pohlcuje zbytky plynů .. Tento getr ovšem funguje jen tehdy, pokud je ohřátý na patřičnou teplotu a navíc volné ionty plynů v elektronce nepohltí najednou, ale nějakou dobu to trvá. Proto je zapotřebí každou, delší dobu nepoužívanou vysílací (zejména keramickou) elektroku nechat nejprve několik hodit žhavit a potom ji nechat téci anodový proud při velmi malém anodovém napětí (několik set voltů).

Jak se elektronka chová pokud dojde k výboji ? - V podstatě se dá přirovnat k jiskřišti v " bleskojistce ". Výboj má velmi malý odpor, řádově jednotky ohmů. Což znamená že zkratový proud anodového zdroje poteče mezi anodou a mřížkou, která je anodě nejblíže, ale veliký proud poteče také do katody, což může vyvolat destrukci zdroje předpětí v katodovém obvodu.

Nebezpečí pro elektronku - Pokud již dojde k výboji, vybije se energie nashromážděná ve filtračních kapacitách přímo do elektronky . A protože největší část náboje kapacit VN zdroje protoče mřížkou, která není konstruována na velký proud, s vysokou pravděpodobností dojde k místnímu roztavení mřížky nebo alespoň vypálení otvoru do ní. Pokud není mřížka zničena, odpojena, nebo naopak nedojde ke zkratu mřížky a ostatních elektrod, může i malá "dírka" v mřížce znamenat mnohonásobné zvýšení zpětnovazební kapacity elektronky. A ze 100procentně stabilního PA se stává oscilátor ...

Jak zamezit destrukci elektronky ? - V zásadě existuje několik způsobů

1 .Zařazení odporu mezi VN zdroj a elektronku, který omezuje zkratový proud VN zdroje. Toto nejjednodušší opatření v zásadě znamená zařazení výkonového odporu cca 20 - 50 Ohmů , ale podmínkou je, aby tento odpor zvládl proudový náraz při zkratu VN zdroje. Protože elektronka má při výboji zanedbatelný odpor, počítejme tedy, že špičkový proud, který se odevzdá do odporu bude limitován jen vnitřním odporem zdroje. Kdyby měl zdroj teoreticky nulovou vnitřní impedanci a elektronka v okamžiku váboje také , tak by se při 3000V by odporem 20 R tekl ŠPIČKOVĚ proud 150A .S tím je potřeba počítat při volbě odporu, hlavně jde o to, aby byl navinut silným odporovým drátem, který bude mechanicky odolný proti elektromagnetickým silám, které na vinutí odporu v okamžiku zkratu působí. V zásadě se neosvědčily v keramickém tělísku bílé zalité odpory, jaké lze běžně koupit - ty vybuchovaly. Asi nejlepší jsou pro tento účel masivní drátové odpory navinuté na keramickém tělísku o průměru alespoň 2cm , a výkonu okolo 20 až 50W - čím více, tím lépe ..

2. Vn pojistkou , ta se mi osobně osvědčila nějaký dlouhý odpor (alespoň 3 cm) o hodnotě jednotek kohmů, překleneme jedním drátkem z licny o průměru cca 0.1mm. Pokud dojde k výboji, drátek se odpaří , a jelikož je těleso odporu dlouhé, výboj vyvolaný přehořením drátku rychle zhasne ..

3. Použitím zdroje s nadproudovou ochranou - ten pokud dojde k překročení maximálního povoleného proudu z VN zdroje, zkratuje VN zdroj a vybije náboj filtračních kondenzátorů do k tomu určených odporů a tak se podstatně zmenší výkon který se odevzdá v elektronce .. Příklad takového zdroje je zde.

Klidový proud a žhavení mřížek . - Poměrně dosti zásadní a velmi často podceňovanou roli hraje v přežití vysílací triody klidový proud . Pokud je totiž zbytečně nízký, mřížka absorbuje částečně urychlené elektrony emitované katodou a tím se poměrně značně zahřívá - "žhne". A pokud v tomto režimu dojde v elektronce k výboji, mřížka je mnohem náchylnější k destrukci. Pro triodové PA by měl v AB třídě být nastaven klidový proud tekoucí eletronku zhruba okolo 5 až 7 % maximálního anodového proudu.

Problém zdrojů předpětí - Po "plesknutí" v elektronce (v tomto případě v triodě), jak již bylo zmíněno na začátku, proteče poměrně veliký špičkový proud i do katody a uzavře se tam přes zdroj předpětí vůči zemi. Při konstrukci zdroje předpětí typu "zenerova dioda posílená tranzistorem" dojde obvykle k přerušení přechodu B-E . A to z toho důvodu, že přes diodu proteče do báze tranzistoru proud v řádu jednotek A . Tomu se dá zamezit vřazením odporu mezi diodu a bázi a tím maximální proud báze omezit. Sice se nám po takové úpravě poněkud zvýší vnitřní impedance zdroje předpětí, ale to není při normálním provozu nijak kritické.