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domingo, 23 de octubre de 2011

Fuente regulada de paso serie con tubo 6AS7/6080/ECC230 y otros similares.


La imagen nos muestra un circuito práctico de una fuente regulada de paso serie con tubos de vacío. En equipos valvulares que usen tetrodos o pentodos en push-pull o en salida simétrica no ultralineales, si el transformador de salida acompaña, se obtendrá un incremento muy grande de la calidad sonora si podemos regular la tensión de las pantallas. Las cifras que se publican en los manuales son ciertas siempre que la regulación de las fuentes sea perfecta y los transformadores ideales. La realidad está muy lejos de ello, pero podemos acercarnos mejorando todo lo que podamos cada parte del equipo.

Veamos cómo funciona. Si aplicamos una tensión continua a las placas del doble tríodo, las válvulas conducirán y tendremos una tensión continua menor en la salida. El resistor de 510.000 ohmnios alimenta a la placa del pentodo amplificador de error y el de 51.000 ohmnios a la válvula reguladora. Por otro lado, el divisor resistivo toma una parte de la tensión de salida como muestra. Una vez que hay tensión sobre estas partes, tenemos el cátodo del pentodo a una tensión teóricamente fija y la grilla conectada al divisor resistivo. Sobre la grilla del pentodo se aplica una tensión que lo polariza, que es igual a la diferencia entre la muestra y la tensión de referencia, provocando una corriente de placa que produce una caída de tensión en el resistor de 510.000 ohmnios. Esta tensión polariza negativamente a las grillas de los tríodos, fijando una condición de equilibrio casi de inmediato.

Supongamos que, por algún motivo, esta tensión en la salida aumenta. La tensión de muestra también aumentará y, consecuentemente, la diferencia entre esta muestra y la tensión de referencia. El pentodo aumentará su corriente de placa y, con ella, la caída de tensión en el resistor de 510.000 ohmnios. Esta tensión aumenta la polarización negativa de las grillas de los tríodos. Esto trae como consecuencia que los tríodos produzcan una mayor caída de tensión entre sus placas y cátodos. Como resultado final, la tensión de salida de la fuente disminuye. Una variación opuesta de la tensión de salida de la fuente dispara un proceso análogo, que tiende a restituir la tensión original.

En cierta forma, este circuito imita una propiedad de los organismos vivos: ellos reaccionan de una manera que tiende a neutralizar los cambios que le impone el medio. Aquí, la realimentación negativa hace que una tensión de equilibrio se mantenga dentro de ciertos límites de variación de la corriente de carga o de la tensión de entrada a la fuente.

La estabilidad de esta tensión de equilibrio depende, fundamentalmente, de la constancia de la tensión de referencia y de la ganancia del amplificador de error. Una válvula reguladora común, o hasta una lamparita de neón, mantienen una tensión de referencia dentro de un 4 - 5 % del valor nominal. Hay válvulas de referencia más estables (y más caras) que permiten mejorar notablemente este factor, dando lugar a que sea práctico considerar mejoras en la amplificación. A medida que se obtienen mejores resultados entran en juego otros factores, como la estabilidad de la temperatura del cátodo del pentodo frente a las variaciones de la tensión de alimentación, la estabilidad de los resistores del divisor resistivo, etc.

Con este circuito práctico es posible regular la tensión de salida a un valor máximo de 500 V (si el cursor del potenciómetro de 10.000 ohmnios está contra el resistor de 10.000 ohmnios y hay suficiente tensión en la entrada) y 200 V en el extremo opuesto. Hay otra limitación con respecto a la tensión máxima que puede soportar la válvula de paso serie entre placa y cátodo. En la 6AS7/6080/ECC230 esta tensión es de 250 V. Deberá cuidarse este aspecto.

La corriente que puede entregar cada tríodo depende de su disipación máxima de placa. El límite llegará cuando el producto de la corriente en amperios por la caída de tensión a través de la válvula sea igual a la disipación de placa en vatios. Para la 6080 es de 65 mA por cada tríodo y con una caída de 200 V; de manera que, con una válvula, es posible obtener 130 mA. Con dos válvulas en paralelo duplicamos esta corriente sin modificar el resto.

La familia de válvulas similares a la 6080/6AS7/ECC230 tiene muchos miembros. Algunos de ellos son: 6N13S, 6N5S, 6H13C, 6520, CV5008, 6080WA, 6080WC, CV2984, 11D12. Todas funcionarán en este circuito. Es posible que alguna de las citadas tenga una tensión de filamento diferente, pero, en esencia, es la misma válvula.

Habrán observado que los cátodos están conectados al punto medio del bobinado para filamento. ¿Por qué? La 6080 admite una diferencia máxima de tensión de 300 V entre cátodo y filamento. Desde que esta fuente puede entregar una tensión de salida mayor a este límite se hace necesario proteger la integridad de la válvula poniendo su filamento al potencial de salida. Esto hace que sea posible también utilizar tríodos de calentamiento directo, como el 2A3 y sus similares 6A3, 6B4G ó 6A5G. De hecho, la fuente fue calculada con un paso serie 2A3, que ahora resulta caro para esta función. En Argentina una 6AS7 se consigue pagando entre 60 y 80 pesos. En el mercado internacional la misma válvula cuesta cerca de 18 dólares estadounidenses.

Para el experimentador resulta muy útil un variac, pero es caro. Si usted tiene un transformador que entregue 500 ó 600 voltios por rama es posible improvisar un transformador de relación variable alimentando el primario con un regulador electrónico de velocidad para ventilador o para motores (me refiero a un TRIAC con un filtro de salida con inductor,para absorber los picos de tensión que se presentan en cargas inductivas). Recuerde que todos estos circuitos tienen tensiones peligrosas para la vida. Si no está seguro de lo que hace o tiene miedo, no trabaje. Ninguna actividad que pueda realizar vale más que su vida.

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