Oldie but Goldie

Das kennt jeder Röhren-Bastler: Man hat zwar »reichlich« Hochspannung, aber keine Heizspannung. Und nicht jeder »Bastlerhaushalt« hat mehrere einstellbare Labornetzteile. Wat nu? Mann kann es nun wahnsinnig kompliziert machen, oder man behilft sich mit einem uralten Trick.

Angenommen, wir wollen für eine Testschaltung zwei Röhren beheizen die diesbezüglich eine ungewöhnliche Anforderung haben. Nehmen wir mal die PL500. Das Datenblatt sagt, dass sich die PL500 die 300mA bei 27 Volt »zieht«. Da P-Röhren in eine Serienschaltung gehören, müssen also 54 Volt anstehen. Der Strom, der durch die Heizfäden fliesst, bleibt mit 300mA ja gleich. Nehmen wir mal weiter an, dass nur eine Wechselspannung von 200 Volt zur Verfügung steht.

Um 54 Volt zu erhalten, müssen 146 Volt »vernichtet« (bzw. in Wärme umgewandelt) werden. Kann man mit einem Serienwiderstand machen. Dann müsste man eben einen Widerstand von (rein rechnerisch) 486,67 Ohm einsetzen. So einen Widerstand gibt es nicht, weshalb er dann aus mehreren Widerständen »zusammengesetzt« werden muss. Dieser Widerstand muss dann eine Belastbarkeit von annährend 45 Watt (!) aufweisen. Das hatte man schon damalas erkannt, dass das nicht wirklich effektiv ist.

Es geht wesentlich einfacher (und etwas sicherer): Nämlich mit Kondensatoren, die man als kapazitiven Serienwiderstand einsetzt. Mit folgender Formel errechnet sich die nötige Kapazität:

    \[ F=\frac {3180} {\sqrt \frac {Eingangsspannung^2 - Ausgangsspannung^2} {Strombedarf^2}} \]

Das Ergebnis wird direkt als µF ausgegeben. Um für die beiden PL500 etwa 54 Volt zu erhalten, muss ein Serienkondensator von (etwa) 4,7µF mit einer Spanungsfestigkeit von 250V eingesetzt werden (rein rechnerisch). Hunderprozentig genau wird die »Wunschspannung« selten werden. Sollte die Spannung also immer noch etwas zu hoch liegen, dann wird der »überschüssige« Rest mit einem (kleinen) Widerstand »erledigt«. Die Konstante 3180 bezieht sich übrigens auf unsere Netzfrequenz von 50Hz sowie den direkten Ausgabewert in µF. Bei 60Hz Netzfrequenz ist der Wert 2650 zu wählen.

Als Kondensatortyp kann ein Elko (gewünschte Polarität beachten) oder ein MKP eingesetzt werden. Im Falle eines Elkos bitte nicht die billigsten Typen einsetzen.

Dieser »Trick« funktioniert. Ich wende ihn zB auch an, um aus der Hochspannung eine negative Vorspannung für die Ruhestromregelung zu gewinnen (siehe EL509 Single Ended). Wichtig ist nur, dass die Eingangsspannung den erhöhten Strombedarf abdecken kann. Bei der Gewinnung einer negativen Vorspannung spielt der Strombedarf hingegen kaum eine Rolle. In meinem Fall ist der Elko preiswerter als eine separate Trafowicklung.

Achtung: Die gewonnene, niedrigere, Spannung muss reell mit einem ohmschen Widerstand abgeschlossen werden – und dass nicht nur, wenn man die Spannung messen will. Dieser »Trick« hat nämlich einen Nachteil: Rein messtechnisch werden nur allzuleicht Messwerte produziert, die ganz einfach Blödsinn sind.

Muss jeder selber wissen: Ob es eine gute Idee ist, die Eingangsspannung direkt aus der Steckdose (via NTC) zu nehmen, soll jeder für sich selber entscheiden. Gleichrichterröhren wie zB. die PY83 bzw. PY88 können das vielleicht ganz gut ab (wegen der Isolation Heizfaden und Kathode), bei anderen Röhren würde ich noch nicht einmal daran denken. Allein wegen Mr Murphy. Der ist ja manchmal ein ganz gemeiner Bursche…

Wie auch immer: Oldie but goldie.

frihu

…hört gerne Musik. Über Röhrenverstärker. Musikrichtung egal. Ausser Jazz, Hip-Hop, House, Metal, Trash, Schlager, Volksmusik, Gangsta-Rap (noch schlimmer, wenn in Deutsch gebrüllt). Da krieg’ ich ein Hörnchen.

Autor der Bücher:
Hören mit Röhren, Röhrenschaltungen und High-End Röhrenschaltungen.
Artikel in hifi-tunes (Röhrenbuch 2):
Bauteileauswahl für Röhrenverstärker und
EL509 Single-Ended Röhrenverstärker im Selbstbau

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