音响侠客行三十四：电子管整流器的发展

第尾才子

音响侠客行三十四：电子管整流器的发展

整流技术在电子管时代一直是难以解决的问题，因此早期的电子管也只可以是一些电池管, 如01A之类, 但由于12F之类半波整流管的出现, 交流收音机才变为可能，自此，收音机的才有平民化的空间。



80 整流管
1927年，在交流收音机广泛应用的大背景下，全波整流管80应运而生。此电子管堪称生产历史最长的电子管之一。不仅数量多、产量大，生产厂家也多。用途广泛就不用多说了，收音机、扩音机、发射机、电子仪器都可以见到它的影子。我国也有大量生产，我国的南京电子管厂就有80生产，后来改名为5Z1P。80的性能完全等同于5Y3GT、5Z2P。

在早期业余无线电试验中，几乎百分之百都是用80整流，80电子管故此也非常深入人心。大家可以看到，早期的UX280外形非常漂亮，给人一种古朴典雅之美感。



从30年代开始，电子管都是改革为ST外形，机械性能比以前好得多，同时，更加适应自动成产设备的生产，故此价格也越来越平民化。80的生产也更加普及开来，以适应更加增长的需求。大概在70年代，80停止生产。40多年的生产历史在电子器件的生产历史中算是非常悠远的。



日本的电子管开发中，改进美国管成为一个传统。日本独自开发的电子管80K，80S,80BK,80HK是对80的改进。80S是大电流的80管，可以提供接近5Z3P的电流。80K是80的全波旁热管，类似于5Z4P。80BK和80HK都是半波整流管。
即便是现在，80, 5Y3, 5U4, 5Z4等也不难买到。大概30元多的样子可以买到一个全新产品。不过1N4007的价格实在是太具有竞争力，1A的电流和80那125MA比较，就说明了问题。当然，这有什么不可以呢？不过一般情况下，还是提倡使用晶体管，节约能源是多么重要。

再多说一点，有些朋友装配电子设备，希望用直热管来整流，便四处寻找80。其实，看看一些欧洲的80管，除了管脚和5Z2P不同之外，其他完全相同。所以，如果找不到80而要用直热整流，5Z2P代用没有任何问题。

只是, 此类管子的热噪音太大, 不太适合用于前置放大器中。

电子管：6X5 (国产6Z4)
说起6X5电子管，在为数不多的整流管之中，应该算是常见的一种整流管。在1933年，为了适应日益普及的汽车收音机需要，RCA公司开发了84旁热整流管，成为现代广泛应用的小功率旁热全波整流管的前身。在1936年，RCA公司开发了6X5金属管，1937年有6X5G玻璃管，1938年又有6X5GT金属玻璃管问世。在当时有一个有趣的现像，普通收音机的整流管多数仍然采用80、5Y3等等，却很少有采用6X5，而6X5用于汽车收音机中整流的用途特别多。汽车收音机的震动换流器可以输出200V*2、50MA的高频交流电，用旁热整流管还可以和放大电子管共同使用同一个蓄电池电源。故此，小功率旁热整流管在汽车领域应用很广泛。



6X5G/GT整流管有三种典型的管芯结构。在不同的厂家和不同的年代被分别使用，从电子管结构设计学的角度考虑三种结构性能有所差异，不过一般使用上却不必考虑这些差别。

其一是上下两个同向的二极管垂直分配，这是早期的84电子管所采用的构造，这个结构的特点是中间需要一层云母片、并且电极的机械构造并不牢固、有效空间内电极不能将尺寸设计的较大。采用这一构造的电子管有WESTINGHOUSE的6X5G、Sylvania的6X5G/GT、CBS-Hytron的6X5G/GT等等电子管。

其二构造是两个半圆筒屏极平分一个阴极，这样结构的好处是可以节省中间的云母片、电极机械构造也较牢固。不过因为是水平平分阴极，所以屏极只能达到半个管芯宽度。Raytheon、Bendix、RCA的6X5G/GT电子管多数用这种结构。
其三结构类似于我们常见的6Z4，我国的6Z5P和苏联的同等产品多数采用此种结构，这也是最先进的全波旁热整流管构造。欧美的EZ80、6X4等等整流管也都是这个结构。

在6X5以后，小功率旁热整流管越来越流行，50年代以后，欧洲生产的收音机中大部分都采用旁热管整流。我国在60年代以后的收音机中基本上全部采用6Z4整流。曾经制作的唱头/话筒线路放大器中，采用的就是6Z4整流管，使用了两个20UF的电解和一个10H的密封电感滤波（负载电流15MA），没有任何交流声或者直热管常见的噪音。

电子管之常见阻尼管
介绍完几种常见的整流管以后，我先说一下阻尼管。主要是考虑到阻尼管仍然属于高真空二极管的范畴，并且我们常常能够接触到这种管子。而且在某种程度而言还是有一定作用。

阻尼管和常见的整流管既有联系又有区别。首先，阻尼管工作在脉冲电路之中，在瞬间会有高电压和大电流流经电子管，同时阻尼管的内阻也要很小。

在电视机发展的早期，并没有专用的阻尼管，也没有专用的行输出管。最常用的行输出管是807，最常用的阻尼管是5V4。5V4是大电流的全波整流管，在作为行输出管使用的时候是两个屏极并联运用，和其他整流管比较，5V4是最合适的型号。5Y3、80、5W4等等电子管的耐压不够高，作为阻尼管有打火的可能。5Z3、5R4电子管虽然耐压比较高，但是因为内阻比较大，故此并不合用。5V4作为阻尼管要比其他整流管合适。

随着电视机技术的进步，为了让电视机获得更加优异的性能，许许多多新型的电视机用电子管被开发出来，807不再是电视机中用得最多的行输出电子管，5V4也不再作为阻尼管来使用。美国在二战以后开发了6U4GT和6W4GT是率先作为阻尼管用于电视机之中，随后又有6AX4等电子管问世，作为早期电视机中用的很多的阻尼管。同时荷兰 飞利浦公司开发的是EY81、PY81、EY88等型阻尼管也得到非常广泛的应用。我国的产品有6Z18和6Z19，也是属于类似的管子。

观察这些管子，有几个非常显着的特征。

首先，这些管子都是旁热管，因为电视机之中常常是串联运用灯丝、并且阻尼管需要有非常高的发射效率，这些原因导致阻尼管都是旁热管。并且阻尼管的灯丝都是属于特殊品种，对于阴极的耐压要比其它旁热管高很多。

其次，阻尼管的阴极很大，灯丝电流也大，并且屏极也很大、屏极都采用敷铝铁屏极。这样阻尼管可以容许更大脉冲电流，而不会产生过热。

此外，有些阻尼管为了可以允许更高的脉冲电压，采用栅帽引出阴极。这是为了防止管座上面容易产生的打火现像。

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