Why Power Tubes Arc (De ce apar descărcări în tuburi)- audioXpress

[Ovidanie]

Foarte interesant articolul.

 

Preluat din  audioXpress, November 2004, pag 28:

 

Why Power Tubes Arc

28 audioXpress 11/04

Many years ago, this causality was

noted in power output tubes, but it was

pointed out that this occurrence was

quite rare. At that time, outside of theaters

and PA systems, the average

house did not place any heavy demands

on output tubesa few watts

were all that were needed. The heavy

users always replaced their tubes on a

regular basis, which prevented the

tubes from suffering premature or oldage

maladies. Changing tubes regularly

was cheaper than repairing amplifiers.

Today, with bigger and bigger power

amplifiers, output tubes are being

called upon to supply ever-increasing

power levels, which they can! The problem

is that these tubes will wear out

faster, become unbalanced quicker,

and, without due diligence on the part

of the owner, will become susceptible

to this type of failure mode far more

often than ever thought of before.

Since most owners aren’t sure when

tubes should be changed, they keep

using them until something happens.

Either the sound quality falls enough to

be noticed or tubes start arcing and failing,

the latter being the rarer event.

Often, even when the owner pays attention

to keeping the tubes balanced,

they are used beyond the point at

which they should be replaced, because

of the power demand put on them. The

tube is still “good,” even checking out

okay on a tube tester, but its ability to

provide a sufficient space charge for

proper operation is declining.

You should replace these tubes before

their space charge reaches a dangerous

level. Tube arcing is not necessarily

a result of a “bad” tube or a “bad”

design. It is far more likely the result of

using the tube longer than you should

for the application you’re using it.

An emissions-type tube tester is of

some small help here, but unfortunately

it cannot test for peak emission capability,

so it is of somewhat limited use.

One way to tell that your tubes are in

need of a change-out is by how much

their bias points have changed since

you first put them into the amplifier.

Most tubes’ bias will have changed significantly

as the tube ages. This can be

of some help in determining when the

tube is becoming weak. However, the

problem is that each individual amplifier

is going to be different, so that no set

number can be easily assigned to

“when” to change the tubes.

By the time it becomes difficult or

impossible for your matched tubes to

hold a “normal” match percentage,

your tubes are likely already past the

point at which they should have been

changed. I’m not saying that every amplifier

will suffer this problem or that it

will occur often, but the fact is that it

can occur often enough to cause significant

damage to your amplifier. Much

has to do with how and how often you

use that amplifier. If it is ridden hard, it

is much more likely to happen.

One thing is abundantly true: arcing is

rarely ever seen in amplifiers that are not

ridden hard; that is, called upon to supply

very high power levels frequently. If

you want to make those expensive output

tubes last longer, turn down the volume

a bit. Otherwise, be prepared to get

out your wallet more frequently. It isn’t

just the big power amplifiers that have

this problem, any amplifier can arc.

 

 

Consider someone who has a pair of

very expensive, high powered amplifiers,

is diligent to keep bias set on them,

doesn’t run them too hard, but has experienced

several seemingly unexplained

arcing tubes, which blow plate fuse resistors

(which is what they are for). In

every instance, the factory said the tube

was defective despite no evidence to

support that conclusion. In some cases

the tube that arced remained serviceable,

others were damaged beyond use.

In either case, a tube that has suffered

an arc should not be used again.

The arc will have caused damage to

the cathode whether or not a tube

tester shows it. The condition that causes

a tube to arc is not a defect, the tube

is simply too worn out to work properly

under demand. The owners who refused

to believe that defective tubes

were the sole cause were right. This

problem has occurred both with NOS

tubesno matter the brandand with

recently made tubes. This failure mode

doesn’t care whose tubes are in the amplifier;

they can all suffer the arcing

problem given the right conditions.

Forty years ago, manufacturers such

as Mullard recommended replacing an

output tube when its power output fell

to 50% of normal. This was fine forty

years ago, when amplifiers weren’t driven

as they often are today. Power

amps rarely were bigger than 40 or

50W, and two or four tubes could provide

that much power easily.

The vast majority of amplifiers were

under 20−25W, which a pair of tubes

could output for a long time. A pair of

KT88/6550s could put out 50−60W and

have a good long life. Things have

changed over the years. Many of today’s

owners don’t have the knowledge they

need to take care of their amplifiers,

and neither do the manufacturers.

It is not entirely the owner’s fault. Amplifier

manufacturers rarely provide such

information to their customers, and

there is a wealth of poor or just plain

wrong information on the web. Self-proclaimed

tube gurus propagate much of

this misinformation. Others who operate

with a modicum of knowledge make assumptions

based on little real knowledge

and put that out on the web for others to

read, and so it propagates all over, more

myth becoming “fact.”

It is doubtful that many tube amplifier

manufacturers’ technical departments

are that well versed in all of the

nuances of tube operation either, because

little if any documentation has

been printed by them addressing this

problem. Since this is something of a

“new” problem that has shown up in recent

years in amplifiers, little thought

has been given to this mode of failure.

SOLUTIONS

Because the method of turning on filaments

and preheating the tubes before

applying plate voltage has been observed

for many, many years in transmitters,

the same practice has been observed

in some power amplifiers. This

alleviates cathode stripping in cold

tubes, but does not protect tubes from

arcing during operation. This is an entirely

different situation calling for different

procedures. It is virtually up to

the amplifier’s owner to guard against

the possibility of arcing, and there are

no pat answers on what numbers to

use. You could make educated calculations,

but they would be different for

each particular amplifier.

The easiest solution to this problem is

to just turn the volume down and not

push the tubes so hard. They will reward

you with a longer lifespan and no arcing.

Cathode stripping has been addressed

to some degree in publications,

but cathode stripping at cold turn-on has

largely been misaddressed. In the case

of cathode stripping, arcing occurs only

when sufficient damage has been

caused by cold cathode stripping. Most

amplifiers will not cause cathode stripping

at turn-on. Delayed turn-on is a

good idea in general but is not that important

to tube life unless something

has not been done righta bad circuit

design, for example. In fact, receiving

tubes are designed to withstand higher

than maximum-rated voltage when cold.

Cathode damage results only when

current is drawn sufficiently before the

cathode has reached a minimum operating

temperature. This condition does

not normally exist in audio amplifiers,

even larger power ampsunless the designer

has done a poor job designing it.

Contrary to popular belief, slow turn-on

rectifiers such as the 5AR4/GZ34 is not

a prerequisite to safe, long-life operation

of your tubes.

This “myth” was partially derived

from the pre-heating requirements for

high power transmitter tubes. This requirement

does not extend to those

transmitter tubes of “lower” power. The

tubes’ data sheet will specify whether

preheating filaments is required. Popular

tubes such as the 211 and 845 do not

require pre-heating, however I would

recommend pre-heating filaments of any

tube with a plate voltage in excess of

750V as a matter of good practice. These

power tubes are biased well below any

danger zone for cathode stripping in

audio applications. Even if the bias is derived

from a tube rectifier, the bias voltage

will be there soon enough to prevent

any possibility of cathode stripping.

There is one exception to this situation,

that is the use of solid-state rectifiers

in the power supply. If solid-state

rectifiers are used, it would be a very

good idea to use pre-heating and delay

plate voltage.

Pre-heating your amplifier’s tubes

isn’t a bad idea, it just isn’t necessary in

most instances. It will not make your

tubes last any longer!

 

 

audioXpress

November 2004 31

[simson]

Orice postare pe Elforum se face in limba romana. Nu cred ca cineva are rabdare la traducere pe google.Postare nula.

[Ovidanie]

Cu mulți ani în urmă, această cauzalitate a fost
notat în tuburile de ieșire de putere, dar a fost
a subliniat că acest eveniment a fost
destul de rar. Pe vremea aceea, în afara teatrelor
și sisteme PA, media
casa nu punea nicio solicitare grea
pe tuburile de ieșire câțiva wați
erau tot ce era nevoie. Greutatea
utilizatorii își înlocuiau întotdeauna tuburile pe a
în mod regulat, ceea ce a împiedicat
tuburi de suferință prematură sau bătrânețe
boli. Schimbarea tuburilor regulat
a fost mai ieftin decât repararea amplificatoarelor.
Astăzi, cu putere din ce în ce mai mare
amplificatoare, tuburi de ieșire sunt
chemat să aprovizioneze tot mai mare
niveluri de putere, pe care le pot! Problema
este că aceste tuburi se vor uza
mai repede, dezechilibrat mai repede,
și, fără diligența cuvenită din partea
al proprietarului, va deveni susceptibil
la acest tip de mod de eșec mult mai mult
de multe ori decât s-a gândit vreodată.
Deoarece majoritatea proprietarilor nu sunt siguri când
tuburile trebuie schimbate, se păstrează
folosindu-le până când se întâmplă ceva.
Fie calitatea sunetului scade suficient
fi observat sau tuburile încep să se arcuiască și să se cedeze,
acesta din urmă fiind evenimentul mai rar.
Adesea, chiar și atunci când proprietarul este atent
pentru a menține tuburile echilibrate,
sunt folosite dincolo de punctul la
pe care ar trebui să fie înlocuite, deoarece
a cererii de putere impuse acestora. The
tubul este încă „bun”, chiar și verificarea
bine pe un tester cu tuburi, dar are capacitatea de a
sigurați o taxă suficientă de spațiu pentru
funcționarea corectă este în scădere.
Ar trebui să înlocuiți aceste tuburi înainte
încărcătura lor spațială atinge un nivel periculos
nivel.

Arcul tubului nu este neapărat
un rezultat al unui tub „rău” sau al unui tub „rău”
proiecta. Este mult mai probabil rezultatul
folosind tubul mai mult decât ar trebui
pentru aplicația pe care o utilizați.
Un tester cu tuburi de tip emisii este de
un mic ajutor aici, dar din păcate
nu poate testa capacitatea de emisie de vârf,
deci are o utilizare oarecum limitată.
O modalitate de a spune că tuburile tale sunt în interior
nevoie de o schimbare este de cât
punctele lor de părtinire s-au schimbat de atunci
le pui mai întâi în amplificator.
Majoritatea tuburilor se vor schimba semnificativ
pe măsură ce tubul îmbătrânește. Acesta poate fi
de un oarecare ajutor pentru a determina când
tubul devine slab. Însă
problema este ca fiecare amplificator individual
va fi diferit, astfel încât nici un set
numărul poate fi atribuit cu ușurință
„când” să schimbi tuburile.
Până când devine dificil sau
imposibil pentru tuburile tale potrivite
păstrați un procent de potrivire „normal”,
tuburile dvs. sunt probabil deja trecute
punctul în care ar fi trebuit să fie
schimbat.

Nu spun că fiecare amplificator
va suferi această problemă sau că ea
va apărea des, dar adevărul este că
poate apărea destul de des pentru a provoca semnificative
deteriorarea amplificatorului dvs. Mult
are legătură cu cât și cât de des
foloseste acel amplificator. Dacă este călărit greu, e
este mult mai probabil să se întâmple.
Un lucru este foarte adevărat: arcul este
rar întâlnit în amplificatoare care nu sunt
călărit greu; adică chemat să furnizeze
niveluri de putere foarte ridicate frecvent. Dacă
vrei să faci acele rezultate scumpe
tuburile durează mai mult, reduceți volumul
putin. În caz contrar, fii pregătit să primești
scoateți mai des portofelul. nu este
doar marile amplificatoare de putere care au
această problemă, orice amplificator poate arc.

Luați în considerare pe cineva care are o pereche de
amplificatoare foarte scumpe, de mare putere,
este sârguincios să păstreze părtinirea asupra lor,
nu le execută prea tare, dar a experimentat
mai multe aparent inexplicabile
tuburi cu arc, care suflare cu plăci fuzibile rezistențe
(pentru care sunt). În
în fiecare caz, fabrica a spus tubul
era defect, în ciuda faptului că nu există dovezi
susțin această concluzie. In unele cazuri
tubul care s-a arcuit a rămas funcțional,
altele au fost deteriorate dincolo de uz.
În ambele cazuri, un tub care a avut de suferit
un arc nu trebuie folosit din nou.
Arcul va fi cauzat daune
catodul indiferent dacă este sau nu un tub
testerul o arata. Afecțiunea care provoacă
un tub la arc nu este un defect, tubul
pur și simplu este prea uzat pentru a funcționa corect
sub cerere. Proprietarii care au refuzat
a crede că tuburile defecte
unde singura cauză avea dreptate. Acest
problema a apărut atât cu NOS
tuburiindiferent de marcăși cu
tuburi realizate recent. Acest mod de eșec
nu-i pasă ale cui tuburi sunt în amplificator;
toți pot suferi arcul
problemă în condițiile potrivite.
Cu patruzeci de ani în urmă, astfel de producători
după cum Mullard a recomandat înlocuirea unui
tubul de ieșire când puterea sa de ieșire a scăzut
la 50% din normal. Asta a fost bine patruzeci
cu ani în urmă, când amplificatoarele nu erau conduse
așa cum sunt adesea astăzi.

Puterea era rareori mai mare de 40 sau
50W și două sau patru tuburi ar putea furniza
atata putere usor.
Marea majoritate a amplificatoarelor au fost
sub 20−25W, care o pereche de tuburi
ar putea ieși pentru o lungă perioadă de timp. O pereche de
KT88/6550-urile ar putea stinge 50-60W și
sa aiba o viata lunga buna. Lucrurile au
schimbat de-a lungul anilor. Multe dintre cele de azi
proprietarii nu au cunoștințele pe care le au
trebuie să aibă grijă de amplificatoarele lor,
si nici producatorii.
Nu este în totalitate vina proprietarului. Amplificator
producătorii furnizează rar astfel de
informații pentru clienții lor și
există o bogăție de săraci sau pur și simplu
informații greșite pe web. Autoproclamat
tub gurus propaga mult din
această dezinformare. Alții care operează
cu un minim de cunoștințe faceți presupuneri
bazată pe puține cunoștințe reale
și pune asta pe web pentru alții
citește, și așa se propagă peste tot, mai mult
mitul devenind „fapt”.
Este îndoielnic că multe amplificatoare cu tuburi
departamentele tehnice ale producatorilor
sunt atât de versați în toate
nuanțe de funcționare a tubului fie, deoarece
puţină documentaţie, dacă nu are
fost tipărit de ei abordând acest lucru
problemă. Deoarece acesta este ceva de a
„nouă” problemă care a apărut recent
ani în amplificatoare, puțin gândit
a fost dat acestui mod de eșec.

 

SOLUȚII
Deoarece metoda de pornire a filamentelor
și preîncălzirea tuburilor înainte
s-a observat aplicarea tensiunii pe placă
de mulți, mulți ani în transmițătoare,
aceeași practică a fost observată
la unele amplificatoare de putere. Acest
atenuează decaparea catodului la rece
tuburi, dar nu protejează tuburile de
arcul electric în timpul funcționării. Acesta este un în întregime
situație diferită care cere diferit
proceduri. Este practic până la
proprietarul amplificatorului de care să se ferească
posibilitatea de arc și există
nu răspunde la ce numere
utilizare. Ai putea face calcule educate,
dar ar fi altfel pt
fiecare amplificator anume.

Cea mai ușoară soluție la această problemă este
pentru a reduce doar volumul și nu
împinge tuburile atât de tare. Ei vor recompensa
tu cu o durată de viață mai lungă și fără arc.
S-a abordat eliminarea catodului
într-o oarecare măsură în publicații,
dar decaparea catodului la pornire la rece are
în mare parte greșit. În cazul
de stripare catodică are loc numai arcul
când au fost suficiente pagube
cauzate de striparea catodului rece. Cel mai
amplificatoarele nu vor cauza stripping catod
la pornire. Pornirea întârziată este a
idee bună în general, dar nu este atât de importantă
a tubul de viață dacă nu ceva
nu a fost făcut corect – un circuit prost
design, de exemplu. De fapt, primind
tuburile sunt proiectate pentru a rezista mai sus
decât tensiunea nominală maximă la rece.
Deteriorarea catodului rezultă numai atunci când
curentul este absorbit suficient înainte de
catodul a atins un nivel minim de funcționare
temperatura.

Această condiție face
nu există în mod normal în amplificatoarele audio,
amplificatoare de putere chiar mai maricu excepția cazului în care proiectantul
a făcut o treabă proastă proiectând-o.
Contrar credinței populare, pornire lentă
redresoare precum 5AR4/GZ34 nu este
o condiție prealabilă pentru o funcționare sigură și de lungă durată
a tuburilor tale.
Acest „mit” a fost derivat parțial
din cerintele de preincalzire pt
tuburi transmițătoare de mare putere. Această cerință
nu se extinde asupra celor
tuburi transmițătoare de putere „mai mică”. The
fișa tehnică a tuburilor va specifica dacă
este necesară preîncălzirea filamentelor. Popular
tuburi precum 211 și 845 nu
necesită preîncălzire, oricum aș face-o
recomandă filamentele de preîncălzire ale oricăror
tub cu o tensiune de placă peste
750V ca o chestiune de bună practică. Aceste
tuburile de putere sunt părtinitoare mult sub oricare
zona de pericol pentru decaparea catodului
aplicații audio. Chiar dacă părtinirea este derivată
de la un redresor cu tub, tensiunea de polarizare
va fi acolo destul de curând pentru a preveni
orice posibilitate de stripare a catodului.
Există o excepție de la această situație,
adică utilizarea redresoarelor cu stare solidă
în sursa de alimentare. Dacă în stare solidă
sunt folosite redresoare, ar fi foarte
o idee bună să folosiți preîncălzirea și întârzierea
tensiunea plăcii.
Preîncălziți tuburile amplificatorului dvs
nu este o idee rea, pur și simplu nu este necesar
majoritatea cazurilor. Nu vă va face
tuburile durează mai mult!

 

 

 

 

[Kuki]

Traducere aiurea, nu inteleg nimic

[Vizitator]

Articolul e aici https://audioxpress.com/article/why-power-tubes-arc

Cu un pic de engleză, e ușor de intuit. 

Editat Ianuarie 7, 2023 de Vizitator

[Kuki]

Asta ziceam, e mai inteligibil in engleza, o traducere ne-automata ar fi ajutat..

[Ovidanie]

Nu am traducere "neautomata".

Din pacate astea sunt variantele, articolul in engleza ori traducerea cu Google.

[validae]

Traducerea corectă a articolului necesită înţelegerea bună a termenilor utilizaţi şi a ,,jargonului,, tehnic, un program de traducere automată nu poate face decât să dea un rezultat hilar, cum s-a şi văzut de altfel.

Am citit articolul respectiv şi voi reda pe scurt câteva din ideile esenţiale. Ideea de bază e că descărcările în tuburi se produc de obicei nu din cauză că tuburile în cauză sunt proaste (ca model), defecte  sau schema lor de utilizare e proastă.

De cele mai multe ori, tuburile respective sunt utilizate foarte intens şi prea mult la putere maximă sau  forţate des la vârfuri de putere mare. Când un amplificator cu tuburi e ,,forjat,, intens la peste 50% din puterea maximă, există după un timp riscul să apară efectul descărcărilor interne. Acestea pot apărea în absolut orice tub, nu numai la tuburile de putere, mai ales când tubul e forţat să funcţioneze cu catodul insuficient de bine încălzit. Utilizatorii care folosesc intensiv amplificatoarele e de preferat să înlocuiască tuburile atunci când acestea depăşesc un anumit număr de ore de funcţionare, evitând astfel defectele generate de îmbătrânirea lor. Înlocuirea preventivă a tuburilor după un timp de utilizare e în general mai ieftină decât repararea amplificatorului defectat când acestea cedează.

Printre altele, recomandarea de acum 40 de ani acelor de la Mullard ca un tub să fie schimbat îndată ce emisia lui a scăzut la 50% rămâne încă valabilă şi astăzi, iar evitarea ,,forjării,, amplificatorului când tuburile depăşesc un anumit număr de ore de funcţionare ajută la împiedicarea apariţiei descărcărilor interne. O cauză ar fi pierderea în timp a vidului iniţial.

Printre altele, se recomandă şi ca un tub care a prezentat descărcări interne să nu mai fie folosit, chiar dacă pe tester el nu apare ca defect.Catodul va fi ireversibil afectat din această cauză.

Se dau explicaţii foarte amănunţite despre fenomenul ,,smulgerii,, de electroni direct de pe suprafaţa catodului (sputtering), atunci când tubul este forţat să funcţioneze la curenţi mari şi emisia lui catodică e slăbită de uzura stratului de oxid.

Dacă există un interes deosebit, aş putea traduce aşa cum trebuie tot articolul, dar asta ar mai dura fiindcă trebuie să mă mai documentez în paralel despre terminologia şi teoria tuburilor, eu nefiind ,,lămpar,, în jargonul utilizatorilor de tuburi...

[simson]

Multumim, foarte frumos si pe inteles facut traducerea. Banuiesc ca s-a depus ceva timp cu traducerea. Pai asa ar trebui postat un link strain cu traducerea facuta.Nu doar aruncat pe forum sa citeasca cine intelege. Conform regulamentului ar trebui sterse postarile netraduse sau traduse in scarba.

[telefunken]

L-am citit pe sarite, poate mi-a scapat, dar nu se indica cauza descarcarilor.

Dupa umila mea parere arcul electric nu se poate amorsa in incinta vidata din tuburi la tensiuni de 1000-2000V.

In 99% din cazuri descarcarea are loc atunci cand vid-ul nu mai este chiar atat de ... vid.

[string]

După Legea lui Paschen, funcție de gaz, (de)presiune și spațiu între electrozi (nu și în funcție de temperatură), cam așa ar fi cu tensiunea de străpungere:

 

 

[string]

Spre exemplu, tubul GU50, suportă tensiuni anodice limită de 1000V la lungimi de undă peste 6,5m și doar 600V la lungimi de undă sub 3,5m:

https://frank.pocnet.net/sheets/018/g/GU50.pdf

 

 

Editat Ianuarie 23, 2023 de string

[validae]

Eu zic că dacă ,,forjezi,, un tub mult timp, inevitabil şi sticla lui se deteriorează iar vidul nu mai poate fi menţinut corespunzător.Asta în afară de efectul de ,,sputtering,, adică de smulgere de particule metalice de pe electrozi, ori chiar de scăderea emisiei stratului de oxid.De aceea şi recomandarea Mullard de a nu (mai) folosi un tub peste un anumit număr de ore, dacă-l utilizezi intens....or fi tuburile mult mai ,,tolerante,, la abuzuri decât semiconductorii, dar totuşi, nu sunt veşnice sau indestructibile.

[telefunken]

Exista posibilitatea ca integritatea vid-ului din incinta tubului sa fie afectata de fenomene ca:

- pentru tuburi stocate pe o perioada indelungata, pot patrunde gaze in balon prin fenomenul de difuzie

- la zona de sudura sticla-terminal pot apare imperfectiuni de etansare (desi aliajul - kovar, dumet, FeNiCo, din care este realizat terminalul are coeficientul de dilatare egal cu al sticlei) in urma stresului mecanic sau al actiunii indelungate a oxigenului asupra terminalului si astfel patrund gaze in interior

- exista o anumita cantitate de gaze stocate in structura metalica a tubului care sunt eliberate treptate in interiorul balonului

Invariabil gazele patrunse in interior se vor ioniza si vom avea conditii de amorsare a arcului/descarcarii electrice.

 

[string]

Da, asta rezultă și din diagrama (Paschen) postată mai sus: ”îmbătrânirea vidului” la Ar (Argon) de la 0,1 la 0,2 conduce la reducerea drastică a tensiunii de străpungere de la 1000V spre sub 500V.