Rtuťové usměrňovače se běžně používaly i v nízkonapěťových nabíječkách. Usměrňovač se chová podobně jako elektrický oblouk. Tj. aby se udržel zapálený zůstává na něm od 10 do 30V. Což je při vysokém usměrňovaném napětí naprosto zanedbatelná ztráta a ve srovnání s vákuovou elektronkou obrovská výhoda. Ale při malém napětí to už vůbec zanedbatelné není a dost to zhoršuje účinnost. Usměrňovače konstruované speciálně pro nízká napětí (nabíječky aj.) se nazývají tungarové výbojky. Ty nejmenší se vyráběly na proudy cca 1A, standardně pak na 3 až 5A a s co nejmenším napětím potřebným na udržení zapáleného oblouku - např. jen 9V. Vypadaly jako velká žárovka se závitovou paticí a čepičkovým vývodem http://bulbs.2yr.net/images/ge-tungar-bulb.jpg nebo se podobaly klasickým elektronkám s kolíčkovou patkou. http://www.radiomuseum.org/images/tubep ... _klein.jpg Uvnitř byla přímožhavená kysličníková katoda a jedna nebo dvě anody ze špalíku tuhy napíchnuté na ocelovém konci drátu. Baňka byla plněná zředěným argonem se rtuťovými parami a za chodu svítila modře s nádechem do fialova. Baňky velmi rychle zevnitř začernávaly a stávaly se neprůhledné, což však nemělo na funkci zásadnější vliv. Životnost výbojky většinou končila vyčerpáním emisní vrstvy katody nabo jejím přepálením (při zkratu nabíjecích svorek nebo přepólování akumulátoru). Často byl pro regulaci proudu vložen do obvodu variátor, který vypadá zhruba takto http://radiobazar.cz/eshop/images/1011_PHILIPS.jpg Variátor změnou teploty (svého ocelového vlákna v baňce naplněné vodíkem) udržoval stálý nabíjecí proud i během zvyšování napětí akumulátoru z vybitého na nabitý nebo při kolísání napětí v síti. Někdy bylo použito zvlášť žhavící trafo a zvlášť anodové trafo, které bylo ale řešené jako rozptylové se zasouvatelným magnetickým bočníkem (podobně jako u svářeček), čímž se dal nabíjecí proud nastavit na libovolnou hodnotu, navic byla tato regulace vcelku bezeztrátová.
Malý příklad s tou nevalnou účinností:
Když by jsi tedy chtěl takovým usměrňovačem nabíjet dvanáctivoltový akumulátor, musí mít trafo vinutí podle napětí akumulátoru 12V a k tomu ještě napěťovou ztrátu 6V potřebnou pro regulační práci variátoru a dále ztrátu 9V na udržení zapálenho oblouku, což je celkem 27V. Když budeš nabíjet proudem 5A, půjde do akumulátoru 12V x 5A = 60W, ale trafo musí dodávat 27V x 5A = 135W, zbytek se změní ve rtuťáku na teplo. K tomu ještě nutno připočítat výkon potřebný na žhavení, typicky 1,8V x 8A = 14,5W. Výbojka musí žhavit velkým proudem a malým napětím, aby žhavení neovliňoval nezanedbatelný anodový proud, který prochází vlákenem katody současně také. Takže celkově je odběr ze sítě více než 150W a účinnost je jen 40%.
Typické funkční schema zapojení vypadá takto:
- nabijecka-s-dvoucestnou-tungarovou-vybojkou.gif (2.03 KiB) Zobrazeno 7213 x
Pak je zde ještě jedno úskalí výbojek. Do usměrňovací výbojky se nesmí pustit anodový proud, dokud není úplně nažhavená katoda (až po půl minutě), jinak nepokryje výboj celou plochu katody, ale vybere si na ní jen jeden bod, do kterého se soustředí, místo se přehřeje a katoda zničí. To komplikuje obsluhu, respektive není možné nechat připojený nabíječ v zásuvce bez dozoru, protože kdyby vypadla síť a znovu po chvíli naskočila, došlo by právě k tomu, že na anodách bude napětí a katoda se teprve začne nažhavovat. Použít proto výbojku na usměrnění proudu z alternátoru větrné elektrárny nebo jiného kolísavého zdroje prakticky nelze, protože by nebylo možné dodržet žhavení a předstihem a o konstantním proudu. Nicméně, nic to nemění na tom, že nabíječky s výbojkami byly ve své době velmi zajímavým, obchodně úspěšným a celosvětově rozšířeným řešením (Philips).
Naopak vysokonapěťové výbojky mají jiné složení plynu a svítí modře s nádechem k zelené. Není mi ale známo, že by byly výkonové rtuťové usměrňovače vícekatodové (další heslo, kde wikipedie úspěšně blamuje veřejnost). V baňce byla jen jedna katoda (tvořená hladinou kapalné rtuti na dně baňky dole uprostřed) a v prodloužených výběžcích lampy (aby se dobře chladily) bylo po obvodu umístěno několik anod (3 nebo 6). Tvarem takový usmerňovač připomínal sedící chobotnici a za chodu celý velmi efektně svítil.
http://www.pmdp.cz/zabava/zajimavosti/v ... nikat.aspx Kromě napájení trakčních pohonů býval hodně rozšířený například v kinech, kde sloužil pro napájení obloukové lampy filmových projektorů. Jeden můj známý promítával v kultůráku na uhlíkové Meopton čtverce. A tak jsem měl tu čest vidět ještě rtuťový usměrňovač v chodu, než ho vyhodili i s promítačkou a její místo nahradila nová Meo-5X.
Pokud jde o srovnání, byl rtuťový usměrňovač na údržbu nesrovnatelně jednodužší než usměrňovač elektrolytický, ale doma ho na koleni nevyrobíte, v tom je pro PA-dobu ta základní potíž. Elektrolytický usměrňovač se, narozdíl od rtuťáku, hodí se jen pro nízká napětí. Kromě toho jeho hlavní slabostí bylo, že se především obtížně přepravoval. Kapalinu bylo potřeba čas od času zkontrolovat a dolévat když jí odparem ubylo (destilovanou vodu) nebo bylo potřeba elektrolyt vyměnit celý, dosahoval-li kal dole až k deskám. Měl jsem takový článek odložený ve vypojeném stavu ve skříni několik let a pouze dole trochu přibylo kalu, s hliníkem se nic zásadního nedělo. Je-li hliník hodně čistý, neodleptává se. Pokud někdo použije dural, je to po pár týdnech jako Ementál, bez ohledu na to, zda je článek zapojený v provozu nebo ne. Čistota kovu je alfou i omegou. Dokonce se některé články dělaly místo s hliníkem tak s tantalem. Ale neřešil bych to, i když se to ošidí a kvůli nečistotám začne hliníkové elektrody ubývat, není ten kousek plechu tak oc drahý, aby se nedal čas od času vyměnit. Pokud jde o frekvenci, zvládá usměrňovač řádově stovky Hz. Pro vyšší frekvence není na překážku to, že by ventil "nestíhal", ale především jeho příliš velká kapacita. Eloxová vrstvička (v závěrném směru) není nic jiného, než čím je dnes hojně rozšířený elektrolytický kondenzátor. No a jako u každého kondenzátoru, přes něj vyšší frekvence dokáží "procházet". Vlastně by se dalo s nadsázkou říci, že elektrolytický usměrňovač, je jakási obdoba dnešního elektrolytického kondenzátoru, který se dovede opakovaně a nedestruktivně v jednom směru "probíjet", zatím co v druhém směru zůstává nadále kondenzátorem. [/size]
