Tiratron PL21 (2D21)

  Elektronka PL21 je indirektno ogrevana tetroda. Slika zgoraj prikazuje izgled, shemo podnožja in mere (v colah) te elektronke. Krmilna elektroda (bolje rečeno vžigalna elektroda ali pomožna anoda) je G1. G2 ima bolj funkcijo zaščitne mrežice in je ponavadi vezana na katodo ali maso.
  Na splošno so tiratron-tetrode zgrajene tako: katoda je po možnosti čim večje površine (pri PL21 je cilindrične oblike). Z malim razmakom je nameščena anoda, katere oblika in lega ni preveč važna. G1 je ponavadi narejena kot obroč in leži med katodo in anodo. G2 obkroža ostale tri elektrode kot plašč in izpolnjuje prostor med katodo in G1 in tudi prostor med G1 in anodo. O žlahtnem plinu, ki je v elektronki, proizvajalci ne dajejo podatkov.

   V odvisnosti od anodne napetosti je potrebna določena mrežna prednapetost za vžig tiratrona. Razmerje obeh napetosti je prikazano v tabeli. V poštev pridejo samo pozitivne napetosti do 650 V. Krivulja podobna paraboli prikazuje odvisnost obeh napetosti elektronke (npr. Ua = 300 V in Ug1 = -2 V). Sivo območje prikazuje možna odstopanja odvisno od temperature in različnosti primerkov tiratrona. Torej lahko pri anodni napetosti 300 V vžigalna napetost variira med -2,5 V do -1,5 V. Napetost na G2 je pri tem stalno 0 V. Ug2 tudi vpliva na potek vžiga tiratrona, torej lahko tiratron krmilimo tudi z mrežico G2.

Plinsko polnjene tetrode imaji pred triodami dosti prednosti:

• Mrežni tok je precej manjši tako da lahko mrežico napajamo iz visokoomskega izvora napetosti.
• Parazitne kapacitivnosti med anodo in mrežico so precej manjše, tako da težje pride do nekontroliranega vžiga tiratrona.
• Krivulja krmiljenja se da s spreminjanjem Ug2 v malih mejah premikati
• Mrežica G2 se da pod določenimi pogoji uporabiti kot krmilna mrežica
• Če povežemo obe mrežici (G1 in G2) se skrajša čas vžiga

Gretje tiratrona PL21 (2D21)

   Pri napajanju gretja tiratrona PL21 je potrebno paziti na dve stvari. Napetost mora biti v mejah med 5,7 V in 6,9 V. Serijski spoj gretij večih elektronk je sicer mogoč, vendar ni priporočljiv. Kot maksimalna napetost med gretjem in katodo je podano 100 V. Pri tem mora katoda biti pozitivna proti gretju. V večini vezij je ena stran gretja spojena z maso vezja. Torej če uporabimo katodni upor za dvig katode nad potencialom mase, moramo paziti da na njem ni padec napetosti večji od 100 V. Praksa je pokazala da se ta vrednost lahko prekorači brez škode za elektronko. Gretje lahko izvedemo tudi brez potenciala, torej da pustimo oba kraja v "zraku" priključena samo na navitje transformatorja za gretje.Če vežemo dva tiratrona antiparalelno je najbolje uporabiti dve ločeni navitji za 6,3 V.

Napajalnik za poskuse

  Na spletni strani nemškega radioamaterja DL2YEO sem našel idejo za napajalnik narejen iz elektronskega transformatorja za halogenske svetilke.

Senzorsko stikalo z elektronkama Z70U

   Pred časom me je razveselil majhen paket od prijatelja iz okolice Divače, v katerem sta bili dve elektronki Z70U. Po malo brskanja po spletu sem hitro našel podatke o njiju in zakaj sta namenjeni. Skrbno sem ju shranil v predalu med ostalimi elektronkami, ki jih mimogrede niti ni tako malo. Na forumu Elektronik.si me je ta isti prijatelj izzval naj naredim, v okviru natečaja za izdelavo elektronskega stikala s čim manjšo porabo, takšno stikalo z elektronkami. Ker mi je bilo dovoljeno uporabiti rele, je nastal tale projekt. S tem je sicer izpadel iz konkurence saj ne izpolnjuje vseh pogojev, ampak naj bo tukaj opisan kot zanimivost.

Prvo nekaj o Z70U, elektronki s hladno katodo (cold-cathode trigger tube). Elektronka je zelo majhnih dimenzij in ima namesto podnožja priključke v obliki žic, speljane direktno skozi steklo. Torej ne rabimo podnožja, kar je idealno za tiskanino. Na sliki so označeni vsi štirje priključki, kakor tudi dimenzije. Pomen oznak na sliki: pr – pomožna katoda a – anoda k – katoda st – starter (prožilna elektroda) Elektronka je namenjena za delo pri enosmernem toku do maksimalne napetosti 310V. Poleg anode, katode in starterske elektrode ima tudi pomožno katodo, tako da je prožena s pozitivno napetostjo. Zaradi pomožnega praznjenja je čas proženja glavne anode zelo kratek in je elektronka uporabna v števcih do 5 kHz.
Na sliki desno je prikazano proženje elektronke s pozitivnim impulsom. Na prožilno elektrodo je preko upora R1 dovedeno 100V prednapetosti. Preko kondenzatorja C1 (100pF) dovedemo pozitiven impuls tudi velikosti 100V. Minimalna dolžina tega impulsa mora biti 20 uSek. Tipične karakteristike: Anodna napetost 250V Napetost vžiga 137 - 153V Tok vžiga 30 uA Anodna napetost pri prevajanju 111 - 121V Katodni tok 2 - 4mA Tok pomožne katode 1 - 10uA Serijski upor pomožne katode 18M Ohm max.
V vezju sta uporabljeni dve zgoraj omenjeni elektronki. Prva (V1) se proži z dotikom prsta na senzor, ta pa v odvisnosti od položaja relejevih kontaktov (Re1A) proži ali pa ugasne drugo. Druga (V2) s svojim anodnim tokom vključuje relejevo tuljavico. Drugi kontakt releja (Re1B) vključuje porabnik. Mrežna izmenična napetost 230V je usmerjena z diodo D1 in glajena s kondenzatorjem C1. Usmerjena napetost znaša okoli 322V in je prevelika za to elektronko (v tovarniških podatkih je podano: Ua max = 310V, Ua min = 200V). Zato sem dodal upor R15 in R1, s katerima sem zmanjšal vrednost na cca 300V in obenem dosegel manjše nihanje napetosti pri vklopu releja. Anodna napetost elektronke V1 je vzeta s kondenzatorja C2, ki se polni preko upora R4. Senzor na dotik se napaja preko dveh velikih uporov R8 in R9, tako da ni nevarnosti dotika z mrežno napetostjo. Napetostni delilnik z R6 in R7 zagotavlja da je napetost na starterjevi elektrodi malo pod napetostjo proženja. Čim pritisnemo na senzor, zmanjšamo upornost na njem in pride kratek puls preko kondenzatorja C3 na starter, tako da se V1 prižge. Prižge se samo za trenutek, ker se anoda napaja iz kondenzatorja C2, ki se takoj izprazni in pade napetost pod napetost prevajanja. Starterjev tok je malo povečan zaradi prisotnosti kondenzatorja C5. S tem se izognemo temu, da bi se starter takoj ponovno sprožil. Preko C4 in kontakta Re1A gre ta impuls na starter elektronke V2, kjer se zgodi isto. V2 se napaja iz anodne napetosti in ima v katodi vezan 24V rele, kateremu je vezan zaporedno upor R12 in elektrolit C6. Upor je preračunan na vrednost toka cca 2,5 mA, kar je dovolj za držanje kotve pri že pritegnjenem stanju in je v dovoljenih mejah za Z70U. Ta tok ni dovolj velik da bi rele pritegnil iz mirovanja, zato sem dodal elektrolit C6, ki povzroči pri svojem polnjenju trenutno povečanje toka. Ko se napolni, tok pade na dovoljeno vrednost za Z70U. S tem sem dosegel sigurno vključevanje releja in se izognil uporabi releja za višjo napetost, ki ga doma nisem imel. Dioda D2 služi za odvod napetostne konice, ki bi lahko povzročila ponoven vžig elektronke ob napetosti ki se pojavi pri izklopu relejeve tuljavice. Naslednji pritisk na senzor povzroči izklop releja. Ko je rele pritegnjen je C4 vezan na katodo V2, kjer napretostni sunek ob prožitvi V1 ugasne tok skozi V2 in izključi rele. Kontakti Re1B služijo za vklop in izklop porabnika.