Re: ARLA/CLUSTER: Válvula de churrasco

[Renato Encarnação]

Ora boas colegas.

Em termos de experiência, posso referir que grande parte do meu conhecimento
de válvulas é puramente teórico, pois a minha colecção de valvulas baseia-se
num pacote que um primo meu, que trabalha em TV's, me deu, pelo que esta
cheia de válvulas como a ECC81 (12AT7), PCL86, PL504 (4 destas válvulas
fazem um excelente linear de 1kW), etc...

Enfim, venho comentar a minha experiência que tenho com as PL504.

A PL504 foi uma válvula usada em todos os andares de saída de linhas de
televisores a preto e branco dos anos 70, para cinescópios até 22 polegadas.
Era utilizada com o diodo de vácuo PY83/88, de modo a formar o conhecido
método de recuperação de energia.
A válvula foi desenhada para aguentar correntes de pico de 500mA, e tensões
de pico da ordem dos 7kV (sete kV). Conhecida por ser um pêntodo, por
definição ela é um tetrodo de feixe concentrado, ou seja, o potencial da 3ª
grelha é utilizado para concentrar os electrões num feixe. Daí se consegue a
elevada corrente anódica.

O que acontecia quando algum componente do andar avariava (transformador de
linhas, condensador de recuperação, etc...) é que apenas as laterais do
anodo da valvula, aquelas que estavam a descoberto pela 3ª grelha, ficavam
super-incandescentes. Isto devido à concentração do feixe de electrões, que
podia originar uma corrente de 1A! Mas a válvula nunca avariava dessa
maneira, apenas aquecia! Pensa-se que esse sistema de concentração do feixe
conseguia poupar o cátodo dos "arrastões" electrónicos que se faziam sentir.

Os técnicos só trocavam essas válvulas para ganhar dinheiro (salvo a PCL805
do vertical, essa dava problemas!) , pois as avarias quase sempre eram
resistencias alteradas.

Uma pequena adenda ao texto do colega José António: os Getter, pelo menos
nas válvulas que eu conheco, eram todos feitos de Bário, que esbranquiçava
quando o ar entrava. Note-se que o Bário, sendo um metal alcalino-terroso
cujo período é muito maior que o do Magnésio, conseguia reagir ATÉ COM O
AZOTO, pelo que era mais eficiente na sua função.

73 de CR7ABR
Renato

2011/1/30 Carlos Mourato <radiofarol  gmail.com>

> Boa tardes colegas
>
> Até que enfim que a temática está a tomar o caminho correcto (ainda que
> apenas  pela iniciativa do jovem Renato, pois é raro um jovem de 19 anos
> entender alguma coisa de válvulas, como é o caso do Renato). Já era tempo de
> terminar os comentários retóricos sem utilidade alguma, e começar a debater
> o assunto como deve ser.
> Já trabalho com válvulas desde os primórdios da minha ligação com o rádio e
> até aos dias de hoje profissionalmente, lido com umas "pequenas" válvulas
> capazes de debitar  1 Mw  ( sim!!!...1000.000 de watts) em SSB sem corrente
> de grelha, do tipo TH558, entre condensadores de vácuo e fenomenos de
> ionização de todos os tipos. Todas as explicações sobre o assunto têm alguma
> razão de ser, e ninguem está errado. Não sou "doutorado" em válvulas, nem
> venho dizer  que o que sei é mais do que os outros sabem. Venho apenas dar a
> minha opinião ( para quem a quiser aceitar) baseada na experiência.
>
> O efeito de ionização numa válvula, pode acontecer devido as vários
> motivos. No entanto o que é ionizado é um gás qualquer, seja ele qual for.
> Temos por exemplo as rectificadoras de vapor de mercúrio, onde é o vapor de
> mercúrio que é ionozado, (aqui o filamento serve para evaporar o mercúrio,
> mais do que para aquecer o cátodo) dando aquela luz azul muito bonita. Por
> outro lado, as conhecidas válvulas estabilizadoras, do tipo OA, OB etc,
> utilizam varios tipos de gás para estabelecer uma tensão de referência,
> chamada tensão de ionização. Estas válvulas são o equivalente valvular dos
> diodos zener. Estas válvulas pertencem à categoria de cátodo frio, pois não
> necessitam de filamentos, porque a tensão de ignição é baixa.
> Os gases mais usados nestas válvulas são o NEON para uma tensão de
> ionização de 60V, o ARGON que ioniza aos 75V, o XENON que é utilizado nas
> válvulas de 105V e finalmente a mais comum de 150V, como a OA2, muito
> utilizada nos transceptores de amador a válvulas, e que utiliza o KRYPTON
> como gás (não as aproximem do super-homem eheheheh!)
> O efeito de ionização, numa válvula de potência pode ser provocado por
> vários motivos. Todos os apontados em anteriores e-mails são válidos.
>  Quando uma válvula está muito tempo sem funcionar, pode e como muito bem
> disseram deixar entrar alguma pequenissima quantidade de ar, nas ligações
> vidro/metal, ou pela porosidade da cerâmica, no caso de válvulas cerâmicas.
> Quando o getter não consome todas as moléculas dos diversos gases que podem
> entrar na válvula, mesmo que em pequenissima quantidade (pois so reage com o
> O2), ao ligar a válvula podem acontecer 3 tipos de anomalias. O filamento
> oxidar, a válvula ionizar,  e o mais importante...Saltarem arcos eléctricos
> entre a placa e os demais electrodos do tubo.
> Como tal, e isso é o mais importante nas válvulas de grande potência /
> tensão de placa, é a chamada "formatação" da válvula. Esta formatação
> consiste na junção de todas as grelhas com a placa, ligam-se os filamentos e
> aplica-se uma tensão DC entre placa e cátodo que se faz subir até a corrente
> atingir o valor nominal, deixando-se assim durante cerca de 5 horas no
> minimo. Para válvulas de tensão até uns 4 ou 5 Kv, essa tensão é baixa,
> podendo atingir valores de 20 ou 30V. Deve-se regular esta tensão de modo a
> evitar que se exceda o limite de corrente da válvula. Esta operação tem como
> finalidade "queimar" as moléculas residuais de qualquer gás que tenham
> entrado na válvula.
> Ora, se ligar-mos uma válvula de potência sem o necessário cuidado,
> principalmente se estiver parada à muito tempo, ela ioniza, e o mais certo é
> dar um grande estalo por ter saltado um arco lá dentro.
> Mas não só isso acontece por "tempo de descanso". Outros motivos podem
> ionizar a válvula. Por exemplo, exceder em larga escala a tensão máxima
> admissivel, por via da tensão de rotura do proprio ambiente interno da
> vávula (relacionado com o que anteriormente foi dito), pode provocar a
> ionização, mas apenas dentro do espaço cátodo  / placa e nunca na zona
> envolvente. Mais uma vez aqui o resultado é um "estalo" dos grandes, e um
> arco que pode inutilizar a válvula, por destruição de grelas.
> O outro motivo, e talvez o mais importante nas válvulas de grande potência,
> é a ionização total, por efeito dos raios X emanados pela condução da
> válvula. Nas válvulas de grande potência, e devido à tensões de placa muitas
> vezes elevadas, produzem-se grandes quantidades de raio X. Esses raios X
> variam de intensidade tambem com a corrente. Assim, uma valvula a funcionar
> com tensões de 4 ou 5 Kv e correntes de mais de 1 amp (como parecia ser o
> caso da pobre 4-400A) emite já uma considerável quantidade de raio X, que
> ioniza tudo o que está dentro do invólcuro da válvula, assim como se faz
> notar no próprio vidro, atravéz de clarões azuis. Este é o conhecido efeito
> de ecran das válvulas, e acontece logo que a válvula começa a produzir os
> primeiros raios X e os feixes electronicos atingem o vidro.. Este efeito é
> muito vulgar nos amplificadores de potência, quando as válvulas atingem o
> máximo regime. Normalmente neste ponto, a placa começa a ficar vermelha, por
> aquecimento excessivo. (fica em brasa)
> Para terminar, o vácuo absoluto é uma otopia e não existe. O que se
> consegue são uns miseros 760 mm de coluna de mercúrio (peso da coluna de ar
> da atmosfera) e nada mais que isso. Se existisse vazio absoluto o universo
> era engolido por esse fenómeno inatingivel, tal como fazem os buracos negros
> que existem algures no longinquo universo, e que "absorvem" sem lhes deixar
> rasto constelações inteiras. Basta haver espaço para ter de existir qualquer
> coisa nele, e os espaços vazios entre a matéria tem sempre que ser
> preenchidos com alguma coisa.
> No caso do video, acho que tudo aconteceu ao mesmo tempo, Uma coisa é
> certa...Aquela válvula não estava a trabalhar com 650v de placa nem com
> 100mA de corrente. Aquilo para acontecer numa 4-400A, tem que levar  pelo
> menos 4 ou 5 Kv de placa, e uma corrente de mais de 1 Ampere. O resto é
> "parvoice" do OM que destruiu a válvula!... Não a devia ter comprado de
> certeza! não se derretem assim mais de 200 euros!!!
>
> 73 de CT4RK
>
>
> 2011/1/30 José António <ct1dqb  gmail.com>
>
>  Olá colega Renato,
>> A sua explicação está muito interessante, mas penso que falta uns
>> detalhes.
>> O Getter que comenta, que é habitualmente constituído por magnésio só
>> consome do ar que poderá entrar no interior da válvula um elemento: o
>> oxigénio. Isto é para evitar que o filamento se oxide devido às altas
>> temperaturas que habitualmente funcionam. Se isso acontecer, a oxidação do
>> tungsténio, facilmente se queimará o filamento. E como disse o colega Matias
>> num mail anterior, válvulas que estejam muito tempo em prateleira, quando se
>> ligam as válvulas pela primeira vez, a tensão de filamentos inicialmente é
>> baixa e muito devagar vai-se subindo, para que o oxigénio no interior da
>> válvula se misture com o Getter e não com o tungsténio do filamento.
>> As válvulas que actualmente encontramos à venda, ou são muito antigas, ou
>> são fabricadas por recentes fabricantes chineses que não costumam ter a
>> qualidade de fabrico como marcas que estávamos acostumados: Eimac, Amperex,
>> RCA, GE, Phillips, Telefunken, etc. E costuma-se dizer que as válvulas não
>> são como o vinho do porto - quanto mais antigas melhores - Quanto mais
>> antiga é uma válvula mais ar se encontra no seu interior. No filme a válvula
>> utilizada é uma Eimac, de certeza que estará com mais ar no seu interior que
>> quando era nova, e garantido que esse ar será na maioria costituído por
>> azoto. Por isso não vai ser muito difícil de ela ficar ionizada no seu
>> interior.
>> Em relação ao cátodo e sua constituição:
>> Para que a emissão de electrões possa ocorrer, o cátodo tem que ser
>> aquecido a altas temperaturas. O filamento ou aquecedor pode ser
>> electricamente separado do cátodo de emissão. Tal cátodo é chamado de
>> aquecimento indirecto, enquanto que um filamento de emissão é chamado de
>> aquecimento directo. Obtém-se muito maior emissão de electrões a
>> temperaturas relativamente baixas quando se usa materiais especiais que
>> metais puros (o tungsténio) Um desses elementos é o Tório, dissolvem
>> Tungsténio com Tório. Outro material utilizado, este com eficiência
>> superior, é o "cobertura de óxido" é uma mistura de óxidos térreos raros
>> cobrindo uma camada metálica. Embora o cátodo de cobertura de óxido tenha
>> uma eficiência muito superior, é muito utilizado em válvulas pequenas, e
>> este processo só se utiliza em aquecimento indirecto.
>> A 3-500Z é uma válvula com cátodo de aquecimento directo constituída de
>> Tungsténio dissolvido com Tório.
>> As válvulas de aquecimento directo são mais lineares que as de aquecimento
>> indirecto, isto é um dos pontos a favor que lineares que tenham a 3-500Z o
>> áudio é de qualidade superior a lineares com válvulas cerâmicas.
>>
>> 73
>> José António
>>
>> Em 29-01-2011 20:10, Renato Encarnação escreveu:
>>
>> Boas colegas.
>>
>> Como o colega Matias disse, e bem, é função do Getter "apanhar" o conteúdo
>> resídual de ar no interior de uma válvula. Porém, permitam-me dizer que o
>> sucedido no vídeo pode não ser ionização devido a ar...
>>
>> A possíbilidade de existir corrente eléctrica numa válvula de vacuo,
>> provem do cátodo estar coberto com óxidos emissivos. Estes, ao serem
>> aquecidos, libertam electrões pelo processo termoiónico. Claro que os
>> electrões são repostos pelo circuito que estiver ligado ao cátodo, se não
>> nenhuma corrente passava na válvula.
>>
>> O que acontece é que os electrões são partículas com massa, e como tal, ao
>> chocarem com alguma coisa (atomo, molécula, ião) que apanhem à sua frente,
>> há consequências. É por isso que existe resistência eléctrica. O processo
>> habitual de uma válvula deste género avariar, é que a corrente é de tal modo
>> intensa, proveniente de uma sobre-excitação ou polarização mal desenhada, e
>> pode estar a despir o cátodo. Assim as partículas "arrancadas" do mesmo
>> espalham-se como um gas, e geram este efeito de ionização. Pode dizer-se,
>> humoristicamente, que "nasceu ar vindo do cátodo".
>>
>> Claro que se a válvula for velha, o ar pode entrar pelos buracos dos pinos
>> da válvula, o que é raro, diga-se de passagem. Além do mais, ar dentro da
>> válvula provoca uma descarga imediata, mesmo com o cátodo FRIO.
>>
>> 73 de CR7ABR
>> Renato
>>
>> 2011/1/29 José António <ct1dqb  gmail.com>
>>
>>>  Hihihi,
>>> Com que então o ar no interior das válvulas só interessa aos fabricantes.
>>> Hihihi
>>> O colega deve ser o Stephen Hawking das válvulas eletrónicas
>>> Hihihi
>>>
>>>
>>> 73
>>> José António
>>>
>>>
>>> Em 29-01-2011 11:37, Eduardo Arraia escreveu:
>>>
>>>  *Caro José António,*
>>>
>>> * *
>>>
>>> *Obrigado pela sua explicação técnica n**a** qual se denota uma elevada
>>> precisão e preciosismo no que respeita ao ar contido na dita válvula como se
>>> isso fosse importante para o comum dos mortais (utilizadores).*
>>>
>>> * *
>>>
>>> *O ar contido numa válvula é um valor desprezível como deverá saber! Só
>>> interessa ao fabricante para respeitar as sua características.*
>>>
>>> * *
>>>
>>> *Realmente critiquei o Matias como observador de um vídeo de uma
>>> qualidade ordinária e que logo pressupõe que o problema será “ar” sem ser
>>> conhecedor se a dita válvula reunia todas as condições ideais para o seu
>>> funcionamento.*
>>>
>>> * *
>>>
>>> *Pelo vídeo que vi também poderia alvitrar que  o filamento tinha **por
>>> exemplo **tensão a mais…*
>>>
>>> * *
>>>
>>> *Faço das sua palavras as minhas na sua resposta “Essa observação além
>>> de uma ironia é ignorante”*
>>>
>>> * *
>>>
>>> *73*
>>>
>>> *Eduardo A.*
>>>
>>> *CT1EEW-CT01110*
>>>
>>>
>>>
>>>
>>>
>>>
>>>
>>> *De:* cluster-bounces  radio-amador.net [
>>> mailto:cluster-bounces  radio-amador.net<cluster-bounces  radio-amador.net>]
>>> *Em nome de *José António
>>> *Enviada:* sábado, 29 de Janeiro de 2011 8:35
>>> *Para:* Resumo Noticioso Electrónico ARLA
>>> *Assunto:* Re: ARLA/CLUSTER: Válvula de churrasco
>>>
>>>
>>>
>>> Há uma grande lacuna na sua explicação técnica.
>>> Depende da quantidade de ar no interior da válvula, e além do mais não
>>> existe nenhuma válvula neste planeta com vácuo perfeito no seu interior.
>>> Todas as válvulas ionizam, umas mais outras menos, depende da quantidade
>>> de ar no interior delas.
>>> Essa observação além de uma ironia é ignorante.
>>>
>>> 73
>>> José António
>>>
>>>
>>> Em 28-01-2011 22:34, Eduardo A. escreveu:
>>>
>>> Boa noite,
>>>
>>>
>>>
>>> Ar no seu interior e reagiu? Se assim fosse o filamento tinha-se
>>> evaporado e não funcionaria…
>>>
>>>
>>>
>>> O seu interior normalmente é vácuo.
>>>
>>>
>>>
>>> 73
>>>
>>> Eduardo A.
>>>
>>> CT1EEW-CT01110
>>>
>>>
>>>
>>> PS: Matias esta observação foi uma ironia? Ou é a sério?
>>>
>>>
>>>
>>>
>>>
>>>
>>>
>>>
>>>
>>> *De:* cluster-bounces  radio-amador.net [
>>> mailto:cluster-bounces  radio-amador.net<cluster-bounces  radio-amador.net>]
>>> *Em nome de *Antonio Matias
>>> *Enviada:* sexta-feira, 28 de Janeiro de 2011 15:00
>>> *Para:* Resumo Noticioso Electrónico ARLA
>>> *Assunto:* Re: ARLA/CLUSTER: Válvula de churrasco
>>>
>>>
>>>
>>> Eina, mal-empregada
>>>
>>> E estas 3-500Z da Eimac são bem caras.
>>>
>>> Aparentemente a valvula estáva muito ionizada no interior. Dá-me a
>>> sensação que tinha ar no interior e reagiu.
>>>
>>> Ou então, estava com um corrente para lá de louca.
>>>
>>> 73
>>>
>>> Matias
>>>
>>>
>>>
>>>
>>>
>>> 2011/1/28 Carlos Mourato <radiofarol  gmail.com>
>>>
>>>
>>>
>>> Como "assar" uma válvula!...
>>>
>>>
>>>
>>> http://www.youtube.com/watch?v=nCKLLeSkvB4
>>>
>>> --
>>> *Best 73 from: regards from: CT4RK Carlos Mourato - Sines - Portugal*
>>>
>>>  *Warning*
>>>
>>> *Save the Radio Spectrum! Eliminate Broadband over Power Line. *
>>>
>>>
>>>
>>> *Salve o espectro electromagnético!. Não use a rede electrica para
>>> transmitir dados. Os "homeplugs power line" e a tecnologia "power line"
>>> causa fortes interferencias noutro serviços sem voce se aperceber. Diga não
>>> à tecnologia power line. Proteja o ambiente electromagnético. Utilize
>>> tecnologia de redes sem fio, denominadas wireless.*
>>> -----------------------------------------------------------
>>>
>>>
>>>
>>> _______________________________________________
>>> CLUSTER mailing list
>>> CLUSTER  radio-amador.net
>>> http://radio-amador.net/cgi-bin/mailman/listinfo/cluster
>>>
>>>
>>>
>>>
>>> --
>>> António Matias
>>>
>>>
>>>
>>> CT1FFU - CR5A
>>>
>>>
>>>
>>> www.dxpatrol.com
>>>
>>>
>>>
>>> QRV: HF, 6m, 4m,2m,70cm,23cm
>>>
>>> SSB, CW, MGM
>>>
>>> DX, EME, Contest,Sat.
>>>
>>>
>>>
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>>> _______________________________________________
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>>> CLUSTER mailing list
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>>> CLUSTER  radio-amador.net
>>>
>>> http://radio-amador.net/cgi-bin/mailman/listinfo/cluster
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>>> CLUSTER mailing listCLUSTER  radio-amador.nethttp://radio-amador.net/cgi-bin/mailman/listinfo/cluster
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>>> CLUSTER mailing list
>>> CLUSTER  radio-amador.net
>>> http://radio-amador.net/cgi-bin/mailman/listinfo/cluster
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>> _______________________________________________
>> CLUSTER mailing listCLUSTER  radio-amador.nethttp://radio-amador.net/cgi-bin/mailman/listinfo/cluster
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>> CLUSTER mailing list
>> CLUSTER  radio-amador.net
>> http://radio-amador.net/cgi-bin/mailman/listinfo/cluster
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> *Best 73 from: regards from: CT4RK Carlos Mourato - Sines - Portugal*
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>  *Warning*
> *Save the Radio Spectrum! Eliminate Broadband over Power Line. *
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> *Salve o espectro electromagnético!. Não use a rede electrica para
> transmitir dados. Os "homeplugs power line" e a tecnologia "power line"
> causa fortes interferencias noutro serviços sem voce se aperceber. Diga não
> à tecnologia power line. Proteja o ambiente electromagnético. Utilize
> tecnologia de redes sem fio, denominadas wireless.*
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