neuberger: Neuberger RPM 375: EZ81 Replacement

Das Neuberger RPM 375 Röhrenprüfgerät stellt neben der Heizspannung und 2 negativen Gitterspannungen weiterhin 2 positive Gitterspannungen und die Anodenspannung zur Verfügung.  Während die Gleichrichtung der negativen Gitterspannungen mit Hilfe von Selengleichrichtern erfolgt, werden in den 3 positiven Spannungsquellen jeweils EZ81 als Gleichrichter eingesetzt. Zur nachfolgenden Siebung dienen mächtige (d=45mm, l=160mm) MP-Kondensatoren (Bosch, 20µF/630V).

Die 3 Gleichrichterröhren verbrauchen allein für die Heizung fast 20 Watt und erhöhen die Temperatur im Inneren des Geräts nicht unerheblich. Zudem stellen Sie für den Netztransformator eine unnötig Last dar.

In einem kürzlich erworbenen sehr gut erhaltenen RPM 375 wurden die Gleichrichterröhren durch drei EZ81 "Replacements" ersetzt. Bei einer Änderung an einem historischen Gerät sollte m.E. immer die Möglichkeit einer einfachen Rückversetzung in den Originalzustand oberstes Gebot sein. Beim Ersetzen von Röhren liegen dazu besonders günstige Voraussetzungen vor. Es werden einfach die Röhren aus den Fassungen gezogen und die EZ81-Replacements in die Fassung gesteckt und vice versa.

Üblicherweise werden bei solchen Ersatzschaltungen jeweils eine Diode und zur groben Nachbildung des Röhreninnenwiderstand ein Widerstand passender Größe in Serie geschaltet. Serienwiderstände, das gilt auch für den inherenten Widerstand der Gleichrichterröhre, sind für die Funktion eines Gleichrichters eigentlich kontraproduktiv. Nach dem Ohm'schen Gesetz nimmt bei zunehmendem Strom der Spannungsabfall über den Serienwiderstand (oder Röhre) proportional zu. Bei einer Gleichrichterröhre ist dieser Effekt wegen der nichtlinearen Kennlinie allerdings etwas schwächer ausgeprägt. Am günstigsten verhalten sich hier Quecksilberdampf Gleichrichterröhren (z.B. die # 83).

Eine Charakteristik, bei der mit zunehmendem Strom der Spannungsabfall über den Gleichrichter kleiner würde, wäre günstiger. Damit würde die durch den Transformatorinnenwiderstand verursachte Erniedrigung der Eingangsspannung an die Gleichrichterröhre teilweise gegengesteuert. Bei den von mir eingesetzten EZ81-Replacements ist den beiden Dioden jeweils ein passender Leistungswiderstand mit negativem Temperaturkoeffizient (NTC-Widerstand) in Reihe geschaltet. Im Moment des Einschaltens hat der NTC einen hohen Widerstand, der mit steigendem Strom, wegen der Erwärmung, abnimmt.  Diese anfängliche "soft-start" Charakteristik schont die nachfolgenden Siebkondensatoren. Bei Elektrolykondensatoren ist dies ein großer Vorteil. Wegen der Robustheit der im RPM 375 eingesetzten MP-Kondensatoren, ist die "soft-start" Komponente des NTC allerdings kein bedeutender Vorteil. Der bei zunehmenden Strömen weiter abnehmende Serienwiderstand und der daraus resultierenden Verringerung des Spannungsabfalls hat aber sehr wohl einen positiven Effekt.

Bei der Messung einer EL156 (U_a = 350 V; U_G2 = 250 V) mit einem Anodenstrom von 150 mA für mehr als 30 Minuten wurde das EZ81-Replacement für die Anodenspannung (auf folgendem Photo links) außen nur handwarm.

Gruppe der 3 EZ81 Replacements (EZ81R)

Wie oben erwähnt fällt durch den Wegfall der 20 W Heizlast ein Großteil der Grundlast am Transformator weg, was zu einer leichten Verstärkung des lastabhängigen Spannungsabfalls führt. Es ist allerdings beim RPM 375 so, daß schon bei relativ niedrigen Lasten die Schirmgitter- und Anodenspannungen sowieso manuell nachgeregelt werden müssen. Die "gesparte" Heizleistung kommt letztendlich der Nutzleistung des Transformators für die anderen Spannungsquellen voll zugute.
 
Für höhere Ansprüche können auch Gleichrichterröhren-Replacements konstruiert werden, die eine definierte Ausgangsspannungen am Ladeelko erzeugen. Dazu wird zusätzlich eine geeignete Leistungszenerdiode in Serie zur Diode und NTC angeordnet (Beispiel: 26Z5W-Replacement).  
 

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