真空管のヒーターを常時オンにしておくか、循環させるか

1日あたり約7時間オンになる真空管アンプを構築したいと考えています。ヒーターをずっとつけっぱなしにして、プレートの電源を入れたり切ったりしただけでは、チューブの寿命が長くなるのではないかと思っていました。

チューブは、おそらく6N1Pまたは同様の汎用小型チューブです。

これについてのあなたの意見/経験は何ですか？

ヒーターの故障モードは、通常、タングステンワイヤまたは溶接点での応力に関連する破損であり、通常、多くの熱のオン/オフサイクルの後に発生します。もちろん、これを軽減する1つの方法は、ヒーターをまったくオフにしないことです（オプションの1つ）。もう1つは、ヒーターにサービスを提供する電源にサーミスタなどの負の温度係数（NTC）デバイスを採用することです。ヒーターが動作温度に徐々に到達できるようにするため。

ENIACコンピュータが1946年に17,000本を超える真空管を使用して構築されたとき、故障率は最初は1日に数本でした。もちろん、彼らはすでにずっとオンでした。彼らはヒーターに行く電圧（および電流）を下げ、故障率を2日ごとに1つのチューブに減らしました（故障なしで記録された最長時間は5日でした）。

常にチューブを置いたままにしておくと、長時間（数千時間の操作）にわたって発生する障害が加速する可能性があります。カソードの消耗とは、数千時間の通常の使用後に放出が失われることです。これは、チューブ内の他の元素からの原子によって汚染されるためです。ただし、1960年代の本の34ページによると、真空管を最大限に活用しているとのことですが、これは非常にまれです。これは、陰極がその放出を失う頃には、管は他の理由でかなり死んでいるためです。

この同じ本の14ページは、ヒーターをオンに保つことについて別の提案をしています。スタンバイ時には、フル電圧のままにするかオフにするのではなく、電圧を半分に下げます。

私はおそらく個人的には非常にソフトスタートヒーターの電源供給回路と、可能な限り（ほとんど前例のない）ソフトストップ回路（つまり、ヒーター電流を数秒間ランプアップおよびダウンして熱衝撃と突入電流を最小限に抑えること）を提供します。電流回路」を使用して、ImaxがI_operating_warmよりも大きくなるのを防ぐことができます。

一般的なアドバイスとしては、カソードの温度を下げて動作時間を減らすと寿命が延びることに注意してください。権威があると非常に大声で主張する以下の参考文献は、根本的に型破りな主張をしています。私は研究されていない額面で彼の主張をすることに警戒するでしょう-しかし、そうしないことにも警戒してください。

TCrosleyは、
「カソードの消耗とは、何千時間もの通常の使用後のエミッションの損失である」と述べています。

ただし、1日7時間=年間2555時間、1日24時間=年間8765時間なので、どちらの場合も「数千時間」となりますが、24時間稼働の場合、24/7 = 3.4+数千になります。 7日ではなく1日あたりの時間。

トリエーテッドタングステンを直接加熱するトランスミッターチューブを対象に真空管の寿命を延ばすことは、いくつかの良い一般的なアドバイスがあります。

• 彼らは、カソード温度を下げることにより、寿命が大幅に伸びると主張しています。

定電流加熱下でのタングステンフィラメントの寿命-1969
アブストラクトのみの$記事BUT注記-

• 定電流条件下でのワイヤの寿命は、定温度条件下での寿命よりも大幅に短いことが示されています。

ウィキペディア-真空管はいくつかの有用な関連事項を述べていますが、特別な注意点があります

• ヒーター電圧が印加されている状態で長期間待機しているチューブは、高いカソードインターフェース抵抗を発生させ、エミッション特性が低下する可能性があります。この影響は、特にパルス回路とデジタル回路で発生し、チューブには長時間プレート電流が流れませんでした。この操作モード用に特別に設計されたチューブが作成されました。

• 陰極消耗とは、通常の使用で数千時間経過した後の放出の損失です。...

しかし、この権威サウンドのページには、他のソースの数からアドバイスを矛盾 真空管と真空管障害

主張は次のとおりです。

• 金属酸化物カソードを使用する高利得電力グリッドチューブ（またはバルブ）の大きな敵は、グリッド電流と過剰なカソード電流、または低いカソード温度です。

• ARRLは、時々注意を払うように注意を払っていますが、アンプと真空管の寿命に関するいくつかの間違った記事を発表しています。

• トリエーテッドタングステンフィラメントチューブは、完全なフィラメントカソード放出飽和のポイントまで「ハード」に稼働でき、寿命は、簡単に稼働する場合よりも短くも長くもなりません。

  電子またはエンベロープによって衝撃を受ける元素が過熱せず、恒久的な熱損傷を受ける場合。トリエーテッドタングステンチューブのフィラメント電圧を下げることができます。過度に低い電圧での長時間の動作によって汚染されない限り、発生するのはピーククリッピングのみです。

• 金属酸化物陰極管は、そのように操作すると、すぐに損傷を受ける可能性があります。このため、カソードが完全に加熱される前に電流を防止するタイマーを開始する必要がある場合があります。これは、システム内の整流器チューブや他のチューブのウォームアップ時間になる場合があります。金属酸化物の陰極管のフィラメント電圧を低くしすぎると、数秒で破壊する可能性があります。

• 放出および熱損傷の制限内で、チューブは基本的に、アイドル状態または操作されているだけでは、速くも遅くも摩耗しません。これは機械エンジンのようなものではなく、高RPM動作は内部部品に機械的に負荷をかけて摩擦を増加させることにより摩耗を大幅に増加させます。実際のところ、寒すぎることは暑いことよりもはるかに悪いことがよくあります。

カソードは、放出温度よりも低い温度で操作しないでください。イオン放出によってカソードが損傷します。もちろん、「動作」とは、カソードを通過する電流を意味します。放出電界がない場合（つまり、アノードまたは少なくともカソード電位のゲート）、これは適用されません。

したがって、動作電流よりも低いスタンバイフィラメント電流がある場合は、残りの管の電源を完全にオフにしてください。

スタンバイからのサーミスタによるスロースタートは、アノードが完全なフィラメント温度よりも早く稼働しても、全体的な寿命を延ばす可能性があります。

回答は多くの問題に影響を与えましたが、間接的に加熱されたチューブに関する、一見堅固で信頼性の高い手法はありません。だから、これが私の計画です...

1. 可変電圧の安定化電源を使用してください。フィラメント電圧は、操作中に管の仕様の最低範囲に設定してください。あなたは6.3 +/- 5％だと思います。したがって、6Vと言います。

1a。DCを使用してデバイスをオンにする場合は、コールドスタートが最適になる前に、極性を切り替えることを検討してください。

1b。管が適切に老朽化すると仮定すると、管が寿命に近づいたときにヒーターの動作電圧をゆっくりと上げることにより、管の寿命を延ばすことができます。

2. たとえば3日以内にデバイスを再び使用する場合は、B +なしで約80％の電圧でチューブを稼働させます。そうでない場合は、完全にオフにします。

3. デバイスの電源を入れたら、B +を塗布する前に、完全に加熱されるまで少なくとも2分間待ちます。測定された方法で、電圧を動作値まで上下に調整します。

3a。コールドシャットダウンのために電源を投入するときは、最もゆっくりと電源を投入してください。

4. チューブができるだけ冷たく保たれていることを確認してください。常に最高の空気の動きを保証します。十分に静かな場所にファンを配置することは、悪い考えではありません。

5. 真空管の操作パラメーターを、可能な限り最低の許容出力パラメーターに設定します。たとえば、KT90のようにバイアスされたKT120チューブを使用します。

6. 聴くときは、可能な限り最小の音量/ゲイン設定を使用してください。

7. 可能であれば、B +を徐々に適用します。たぶん、大きくて厄介な水栓を使うことによって。そして、ヒーターが管を完全に加熱した後にのみ。

8. 振動のある場所に置かないでください。ところで、ファンを置く場所に注意してください。たとえば、スピーカーの上には絶対に置かないでください。または、スピーカーが付いている可能性のある同じ棚です。猫、犬、子供にジャンプさせたり、散歩させたり、遊んだりしないでください。

9. あなたのような特定のチューブについては、確認してからもう一度確認してください。これは、その定格パラメータでは動作しません。すべての電圧と電流を確認してください。チューブの寿命を超えて、定期的に再度確認してください。他に何もしない場合は、これを行う必要があります。

10. チューブにほこりがつかないようにします。素手で触らないでください。「誓約」などは使用しないでください。ガラスは常にきれいに保つ必要があります。

11. チューブ缶やダンパーなど、赤外線がチューブから離れるのを防ぐものは使用しないでください。

12. ピンとソケットの酸化を防止します。「モービルワン0w40モーターオイル」をこれまでにないほど少量使用しています。ガラスの封筒には、ほんの少しでも、何も入らないでください。指に気をつけて！

13. 結局、あなたの管は死にそうです。それだけです。だから今、いくつかのスペアを補充してください、彼らは単に安くならないでしょう。

後期のMIT Whirlwind 1には、使用した多くのバルブモデルの故障に関する強力な統計情報がありました（非常に大規模なバルブ群と、ほぼ24時間365日稼働する長年の統計情報）。そのプロジェクトに関連する主な電力会社（Gano）による1958年の論文では、ヒーターフィラメントの故障は、故障の総数に比べて低い（3.6％）とされています。統計によると、制御された電源オン供給が使用された場合、フィラメントの故障率は半分になりましたが、レポートでは電源オンイベントの頻度が特定されませんでした。メッセージは、フィラメントの故障は初心者にとってまれなイベントであり、その故障率を下げるための対策を講じることはできますが、他の故障原因がまず第一に発生する可能性が高いと思います。

論文「熱電管にヒーター電圧を徐々に印加するためのサーミスタ」

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ヒーターは6.3ボルト、0.175アンペア、または1.16ワットで動作します。これは、およそ860時間ごとに1キロワット時、つまり年間約10キロワット時です。キロワット時あたり15セントで、管を24時間年中無休で稼働させると、電気代として年間1.5ドルかかります。それは冬にわずかなバックグラウンドヒートを提供します！

チューブのコストとバランスを取ってください。6AK5は比較的安価ですが、3〜4年の電力消費と同じくらいの費用がかかる可能性があります。