Сергей Комаров

Полупроводниковый "кенотрон"

(почти ретро)

Такое устройство весьма полезно иметь радиолюбителю или радиоинженеру-разработчику, экспериментирующему с ламповыми схемами. Бывают случаи, когда нужно длительное время "гонять" ламповое устройство включенным (прогревать, например, или работать в режиме ожидания...), но при этом жалко попусту вырабатывать ресурс кенотрона.

Данное устройство выполнено на базе октального цоколя от радиолампы, может быть включено в ламповую панельку кенотрона и имеет цоколевку как у распространенных кенотронов 5Ц4С или 5Ц3С. Но в отличие от них, не потребляет энергии по накальной цепи. В качестве активных элементов используются полупроводниковые диоды Д7Ж или более новые — Д226Б.

Поскольку обратное напряжение на диодах в двухполупериодном выпрямителе достигает почти тройного значения от выпрямленного, в "кенотроне" использовано последовательное включение четырех диодов. Выравнивание обратных напряжений на диодах осуществляется резисторами, номиналом в 100 килоом. При этом, при максимально допустимом обратном напряжении на диоде — 400 вольт, импульс тока через резистор составит 4 мА. Это в 10 раз больше, чем нормируемый обратный ток для диодов Д7Ж при температуре 50 градусов. Таким образом, даже при самом большом разбросе обратных токов диодов, выравнивание обратных напряжений на них будет произведено с точностью до 10%.

Максимальный выпрямленный ток у такого "кенотрона" составит 600 миллиампер, а обратное напряжение при использовании германиевых диодов Д7Ж: 400 х 4 - 40 х 4 = 1440 вольт. Однако, это справедливо только для рабочих температур ниже 20 градусов Цельсия. При температуре диодов 50 градусов нормируемое обратное напряжение на каждом диоде снижается до 250 вольт при том же максимальном обратном токе. Таким образом, обратное напряжение "кенотрона" при 50 градусах составит 1000 вольт. И, соответственно, максимальное выпрямленное напряжение не может превышать 350 вольт. При использовании диодов Д226Б все значительно лучше и практически при всех лабораторных условиях работы обратное напряжение "кенотрона" будет равно учетверенному допустимому обратному напряжению диодов — 1600 вольт. Соответственно, максимальное выпрямленное напряжение может достигать значения в 550 вольт. В конструкции можно использовать и современные диоды в таком же корпусе. Это КД411 с любым буквенным индексом. В этом случае максимальный выпрямленный ток составит 2 ампера при гораздо более высоком обратном напряжении.

Принципиальная и монтажная схемы "кенотрона" приведены на рисунке:

Аноды "кенотрона" подключаются к выводам 4 и 6 октального лампового цоколя, а вывод катода — к штырьку номер 8. "Накальный" штырек номер 2 остается незадействованным. Впрочем, если Вы захотите усовершенствовать этот "кенотрон" и добавить к нему задержку включения на 1,5 - 2 минуты, чтобы подавать анодное напряжение на уже разогретые лампы или добавить, к примеру, тиристорную схему плавного включения анодного напряжения, то с вывода 2 можно брать питающее напряжение (~ 5 В) для схем электронного управления. Однако, такие устройства предоставляю радиолюбителям разработать самим. Право, красивая техническая задача для инженера разработчика!

Все элементы схемы полупроводникового "кенотрона" размещены в изоляционном корпусе из текстолита, причем, каждый элемент помещен в свое индивидуальное гнездо. Такая конструкция очень компактна, прочна и позволяет использовать это устройство, как надежный инструмент для различных применений. Чертеж корпуса и крышки приведен на рисунке.

В данной конструкции в качестве нижней крышки используется изоляционная шайба со штырьками от цоколя радиолампы 6550С, отработавшей свой ресурс. Цокольная шайба имеет диаметр 42,5 мм и идеально подходит в качестве второй крышки для данного корпуса. Крепление цокольной шайбы к корпусу "кенотрона" производится на трех медных жестких выводах диаметром 1 мм, запаиваемых внутрь контактных штырьков, и усиливается клеем по контуру соприкосновения шайбы с корпусом. Верхняя крышка крепится к корпусу винтом М4 х 16.

При использовании цоколя другой конструкции можно выточить из текстолита также и нижнюю крышку с отверстием для установки цокольной шайбы другого диаметра.