Historia zasilania – Prostowniki „radiowe”

Historia elektrotechniki i elektroniki zaczęła się od stosu Volty, czyli od baterii jednorazowego użytku. Później upowszechniły się akumulatory, które trzeba było ładować – potrzebne stały się ładowarki akumulatorów. Z biegiem czasu okazało się, że jeszcze bardziej potrzebne są eliminatory baterii, czyli zasilacze.

Początki elektroniki słusznie można łączyć z powstaniem i upowszechnieniem się radiofonii. A w odbiornikach fal radiowych z modulacją amplitudy (AM) potrzebny był jakiś element prostowniczy, który służył jako detektor.

Za detektor fal radiowych można też uznać tzw. koherer, ale nie był to prostownik. Radiowe detektory prostownikowe, będące prymitywnymi diodami półprzewodnikowymi, pojawiły się na przełomie XIX i XX wieku – omówiłem w artykule Ultrakrótka historia elektroniki – historia półprzewodników, zamieszczonym w kwietniowym numerze czasopisma z roku 2023.

Próżniowa lampa elektronowa – dioda, wynaleziona w roku 1904 roku przez A. Fleminga, miała być właśnie detektorem radiowym. Detektorem o stabilnych parametrach, lepszych niż ówczesne bardzo kapryśne detektory półprzewodnikowe.

Także audion, czyli dzisiejsza trioda, miał być lampą gazowaną, a nie próżniową – detektorem radiowym o zwiększonej czułości. Czyli pierwotnie trioda miała być „gazowanym prostownikiem o dużej czułości”. Do prostowników gazowanych wrócimy. To wszystko są fascynujące wątki, ale w tym cyklu omawiamy kwestie zasilania – także odbiorników radiowych.

Paradoksalnie wczesne radioodbiorniki w ogóle nie potrzebowały zasilania, bowiem były to tak zwane odbiorniki detektorowe, gdzie energia poruszająca membrany słuchawek pochodziła z energii odbieranych fal radiowych. Fotografia 1 (Wojciech Pysz CC BY-SA 3,0) pokazuje dwa ujęcia polskiego odbiornika detektorowego Detefon.

Schemat znajduje się na rysunku 2 – jak widać, jest tu detektor, czyli prostownik, ale prostownik bardzo małych sygnałów elektrycznych.

Źródło zasilania potrzebne było w konstruowanych nieco później radioodbiornikach zawierających energożerne lampy elektronowe (w tym próżniowe triody). Wielu młodszym Czytelnikom może się wydawać, że musiały być to odbiorniki zasilane z sieci energetycznej, a nie z baterii!

Otóż nie! Radiofonia zaczęła się upowszechniać zaraz po Wielkiej Wojnie, czyli od początków lat 20. XX wieku. A wtedy tylko nieliczne miasta były zelektryfikowane. W Polsce powszechna elektryfikacja została dokonana dopiero po II Wojnie Światowej i trwała do lat 60.

Większość pierwszych lampowych radioodbiorników była zasilana z baterii lub akumulatorów. Dobitnym dowodem i pamiątką po tych czasach jest napięcie żarzenia lamp elektronowych: 6,3 V albo 12,6 V, bowiem powszechnie źródłem napięcia żarzenia były wtedy akumulatory kwasowe o napięciu nominalnym 2,1 wolta na ogniwo (celę).

Takie archaiczne bateryjne radioodbiorniki wymagały dwóch baterii: jednej do żarzenia, czasem właśnie 6,3 lub 12,6 V, ale częściej 2 V lub 1,4 V oraz drugiej baterii anodowej o napięciu co najmniej 90 V, często 120 V lub więcej.

Sprawa jest dość skomplikowana, bo w roli baterii anodowej wykorzystywano baterie jednorazowe, tzw. suche – przykład 90-woltowej jednorazowej baterii B i jej wnętrza znajdziesz na fotografii 3 (tony_duell CC BY–SA 2,0).

Wtedy prostowniki nie były potrzebne. Inaczej było z bateriami do żarzenia lamp. Tu pobór prądu był wielokrotnie większy. Oprócz jednorazowych baterii suchych, często wykorzystywano tzw. baterie mokre. A konkretnie akumulatory kwasowe. A te trzeba było ładować – potrzebne były prostowniki o odpowiednio dużym prądzie pracy.

Radiofonia rozwijała się od lat 20. XX wieku i równolegle, ale w bardzo różnym tempie postępowała elektryfikacja poszczególnych krajów. Dlatego przez kilkadziesiąt lat produkowane były lampowe radioodbiorniki z zasilaniem bateryjnym, z zasilaniem sieciowym, a także tak zwane uniwersalne.

(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w numerze wrześniowym czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 9/2024). Czasopismo aktualnie nie ma wersji drukowanej na papierze. Wydawane jest w postaci elektronicznej (plików PDF). Pełną wersję czasopisma znajdziesz na moim profilu Patronite i dostępna jest dla Patronów, którzy wspierają mnie kwotą co najmniej 10 zł miesięcznie. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 9/2024 znajduje się tutaj.

Piotr Górecki

 

Uwaga! Osoby, które nie są (jeszcze) moimi stałymi Patronami, mogą nabyć PDF-y z pełną wersję tego numeru oraz wszystkich innych numerów czasopisma wydanych od stycznia 2023, „stawiając mi kawę” (10 złotych za jeden numer czasopisma w postaci pliku PDF).
W tym celu należy kliknąć link (https://buycoffee.to/piotr-gorecki), lub poniższy obrazek

Następnie wybrać:
– jeśli jeden numer ZE – 10 zł,
– jeśli kilka numerów ZE – WSPIERAM ZA. I tu wpisać kwotę zależną od liczby zamawianych numerów – wydań (N x 10 zł),
Wpisać imię nazwisko.
Podać adres e-mail.
Koniecznie zaznaczyć: „Chcę dołączyć wiadomość dla Twórcy” i tu wpisać, który numer lub numery ZE mam wysłać na podany adres e-mailowy. Jeśli ma to być numer z tym artykułem trzeba zaznaczyć, że chodzi o ZE 9/2024.
UWAGA!!! E-mail z linkiem do materiałów (weTransfer) wysyłamy zazwyczaj w ciągu 24 godzin. Czasem zdarza się jednak, że trafia do spamu. Jeśli więc nie pojawi się w ciągu 48 godzin prosimy sprawdzić w folderze spam, a ewentualny problem zgłosić na adres: kontakt@piotr-gorecki.pl.