Alimentation à découpage pour téléscripteur des années 40 (avec des thyratrons au mercure lumineux!)

Récemment, nous avons commencé le processus de restauration du télétype du modèle 19, un système de communication navale des années 40 [1] . Ce télétype était alimenté par une énorme alimentation CC, appelée «REC-30 Rectifier». Il a utilisé des thyratrons spéciaux sur la vapeur de mercure, qui ont dégagé une terrible lueur bleue lorsqu'il est allumé, comme sur la photo ci-dessous.


Les tubes thyratron de l'alimentation REC-30 produisent une telle lueur bleue. La lumière orange provient d'une lampe au néon utilisée comme référence de tension.

Le REC-30 est un exemple intéressant, principalement parce qu'il s'agit d'une alimentation à découpage très précoce. (Je sais qu'il est très discutable d'appeler cet appareil une alimentation à découpage, mais, néanmoins, je ne vois aucune bonne raison de ne pas le faire). Malgré le fait que de nos jours, les alimentations à découpage sont utilisées partout (en raison du faible coût des transistors haute tension), elles étaient une curiosité dans les années 40. Le REC-30 est énorme - son poids dépasse 45 kilogrammes! Si vous le comparez avec 300 grammes d'alimentation pour le MacBook, vous pouvez voir des progrès impressionnants dans le développement des alimentations à partir des années 40. Dans cet article, je vais regarder à l'intérieur du bloc d'alimentation, décrire les principes de son fonctionnement et le comparer avec le PSU pour MacBook'a.

Qu'est-ce que le télétype?

Teletype Model 19. Image de 1945 BuShips Electron magazine.

Teletype est une marque de fabricant de téléimprimeurs, qui sont essentiellement des machines à écrire qui peuvent communiquer via une connexion filaire sur de longues distances. Vous connaissez peut-être les télétypes à travers de vieux films sur le journalisme dans lesquels ces appareils étaient utilisés pour transmettre des newsletters. Ou peut-être avez-vous vu des ordinateurs des années 1970 avec le télétype ASR33 comme terminal. La plupart de la terminologie de la technologie de port série dans les ordinateurs modernes provient de l'ère des télétypes: bits de démarrage et d'arrêt, débit en bauds, ATS et même la touche Break. Les télétypes savaient également écrire et lire des caractères à partir de bandes perforées en utilisant un codage 5 bits [2] .


"Le télétype restera pour toujours." La photo montre une bande perforée pour l'encodage 5 bits utilisée par les télétypes. Image de 1945 BuShips Electron .

Les télétypes sont apparus au début des années 1900. À cette époque préélectronique, la sélection, la sérialisation et l'impression des caractères ont été réalisées grâce à l'utilisation d'appareils électromécaniques complexes: électroaimants, interrupteurs, leviers, engrenages et mécanismes à cames. L'appui sur une touche d'un téléscripteur a fermé un ensemble spécifique de commutateurs associés à un symbole. Un distributeur motorisé a sérialisé cet ensemble de bits pour la transmission par fil. Du côté de la réception, les électroaimants ont converti les bits de données reçus en mouvements des arêtes sélectives mécaniques. Le mouvement des crêtes forme une combinaison d'évidements correspondant au symbole adopté, et coïncide avec le levier typique associé au signe. En conséquence, nous obtenons le caractère imprimé [3] .


Modèle de télétype partiel 19

Boucle de courant

Les télétypes communiquent entre eux via une boucle de courant de 60 mA: la présence de courant dans le circuit donne la valeur «marqueur» (le télétype, respectivement, est perforé avec du ruban perforé), et si le flux de courant est interrompu, nous obtenons une valeur appelée «espace». Chaque caractère est transmis en sept bits: bit de départ, 5 bits de données et bit d'arrêt. Si vous avez déjà utilisé des périphériques série sur votre PC, sachez que ce sont les télétypes qui ont introduit les concepts de bits de démarrage et d'arrêt. Et le baudrate a été nommé d'après l'inventeur du codage 5 bits - Emil Bodo . L'alimentation REC-30 a produit 900 mA à 120 V CC, suffisant pour alimenter 15 télétypes.

Vous vous demandez peut-être pourquoi les télétypes n'utilisaient tout simplement pas les niveaux de tension au lieu de cette étrange boucle de courant? La raison principale est que lors de l'envoi de signaux par fil à une autre ville, il est très difficile de savoir quelle sera la tension résultante à cette extrémité, en raison d'une chute de tension le long du chemin. Mais si vous envoyez 60mA, le récepteur recevra les mêmes 60mA (s'il n'y a pas de court-circuit, bien sûr) [4] . Un courant important est nécessaire pour entraîner les électroaimants et les relais dans les télétypes. À l'avenir, les télétypes ont commencé à utiliser plus souvent une boucle de courant de 20 mA au lieu de 60 mA.

Pourquoi utiliser une alimentation à découpage?

Il existe plusieurs façons de développer une source d'alimentation stabilisatrice. La plus simple et la plus évidente est l'alimentation linéaire, qui est construite sur des lampes ou des transistors pour stabiliser la tension. L'alimentation se comporte comme une résistance variable, abaissant la tension d'entrée au niveau de sortie requis. Le problème avec les alimentations linéaires est qu'elles ne sont en principe pas très efficaces car les surtensions sont converties en chaleur dont personne n'a besoin.

En effet, des alimentations plus modernes basculent. Ils s'allument et s'éteignent à haute fréquence, amenant ainsi la tension moyenne au niveau de sortie souhaité. Étant donné que l'élément de commutation (qu'il soit actif ou non) n'a pas une résistance aussi élevée qu'une alimentation linéaire, les unités d'impulsion dépensent en vain pas mal d'énergie. De plus, ils sont généralement beaucoup plus petits et plus légers, mais il est évident que les développeurs de REC-30 n'ont pas suivi ce canon (sa largeur est supérieure à 60 cm) [5] . La plupart des alimentations qui attirent votre attention sont pulsées - de la recharge du téléphone à l'alimentation de votre ordinateur. Les alimentations à impulsions ont gagné en popularité dans les années 1970 après le développement de semi-conducteurs haute tension, de sorte que le REC-30, avec une base de composants tubulaires, est un spécimen très inhabituel.


Alimentation télétype REC-30 dans son boîtier peint en gris. Les câbles d'alimentation sont sur le dessus. Les lampes sont situées derrière la porte à droite.

À l'intérieur de l'alimentation REC-30

Sur la photo ci-dessous, vous pouvez voir les principaux composants de l'alimentation. Le courant alternatif circule vers la gauche et est introduit dans un grand autotransformateur . Un autotransformateur est un transformateur polyvalent à enroulement unique spécial qui convertit la tension alternative d'entrée (qui peut aller de 95 V à 250 V) [6] en 230V fixe. De ce fait, l'alimentation est capable de digérer une large gamme de tensions d'entrée, en connectant simplement le fil à la borne correspondante de l'autotransformateur. La sortie 230 V de l'autotransformateur est envoyée au transformateur d'anode (contrôle), qui produit 400 V pour les tubes à thyratrons [7] . Ils, à leur tour, rectifient et stabilisent la tension, transformant le courant alternatif en courant continu. Ensuite, le courant est filtré par des condensateurs (ils ne sont pas visibles sur la photo) et des inductances (inductances) et enfin la sortie est de 120V DC.


Composants principaux du REC-30

Pour l'instant, nous omettons l'interrupteur d'alimentation lui-même. La conversion du courant alternatif en courant continu dans REC-30 se produit grâce à l'utilisation d'un redresseur pleine onde et d'un transformateur à mi-chemin (transformateur de commande), semblable au diagramme ci-dessous (au lieu de diodes, des tubes à thyréatron sont utilisés pour rectifier le courant). Les enroulements du transformateur émettent deux sinusoïdes en antiphase, nous aurons donc toujours une phase positive du courant que nous traversons dans l'un des tubes de thyratrons, recevant un courant continu pulsé (en d'autres termes, la phase négative du courant alternatif est inversée et un signal de sortie positif est obtenu). Ensuite, l'alimentation, à l'aide d'inductances (selfs) et de condensateurs de filtrage, lisse l'ondulation et fournit une tension de sortie uniforme.

Le schéma d'un redresseur pleine onde (au centre), qui convertit le courant alternatif (à gauche) en une constante de pulsation (à droite). L'image appartient à Wdwd , CC BY 3.0 .

Contrairement aux diodes du schéma ci-dessus, les tubes de thyratrons de l'alimentation électrique peuvent s'allumer et s'éteindre, donnant ainsi la possibilité de contrôler la tension de sortie. L'idée principale est d'inclure le thyratron dans une certaine phase fixe du cycle du courant alternatif, comme dans l'animation ci-dessous. Si le thyratron comprend un cycle complet, alors nous obtenons la pleine tension, si un demi-cycle est allumé, puis la moitié de la tension, et si seulement une petite fraction du cycle, alors la sortie aura une très faible tension [8] . Cette technique est appelée contrôle de phase , car l'appareil ne s'allume qu'à un angle de phase spécifique (par exemple, entre 0 ° et 180 ° pour une onde sinusoïdale à courant alternatif). Une méthode très similaire est utilisée dans un gradateur d'éclairage conventionnel, sauf qu'ils utilisent des triacs semi-conducteurs à la place des tubes à thyratrons [9] .


Schéma de régulation de phase. La partie supérieure de l'animation montre quelle partie de l'impulsion est utilisée, et la partie inférieure montre le moment où le thyratron est allumé. L'image appartient à Zureks , CC BY-SA 2.5 .

Les tubes thyratron de l'alimentation électrique ressemblent à des tubes radio, mais en revanche, ils contiennent de l'argon et de la vapeur de mercure à l'intérieur d'une ampoule en verre (alors que le vide est maintenu dans les tubes radio). Les tubes de thyratron sont constitués de trois composants: un filament incandescent (cathode), une anode et une grille. Un filament incandescent, similaire à celui utilisé dans les ampoules classiques, chauffe et émet des électrons. Une anode montée sur le dessus du tube capte ces électrons, permettant ainsi la circulation du courant de la cathode vers l'anode. Une électrode de référence (grille) située entre l'anode et la cathode sert à bloquer le flux d'électrons. Lorsque les électrons s'écoulent vers l'anode, la vapeur de mercure est ionisée, ouvrant ainsi le thyratron et produisant un effet secondaire sous la forme d'une lueur bleue, que vous pouvez voir sur la photo (mais dans les tubes radio ordinaires, il y a un flux d'électrons, mais il n'y a rien à ioniser). Le mercure ionisé crée un chemin hautement conducteur entre la cathode et l'anode, permettant à un courant assez fort de s'écouler (1,5 A). Une fois le mercure ionisé, la grille ne contrôle plus le thyratron et il reste ouvert jusqu'à ce que la tension entre l'anode et la cathode tombe à zéro. À ce stade, l'ionisation diminue et le tube s'éteint jusqu'à ce qu'il soit à nouveau transféré à l'état ouvert.


L'unité d'alimentation REC-30 pour un télétype. On peut voir la lueur bleue des tubes de thyratrons; la lueur orange de la lampe au néon utilisée comme source de référence de tension. La minuterie et le relais sont visibles en haut à gauche

La tension sur le réseau contrôle le thyratron. La tension négative reflète les électrons chargés négativement, obstruant ainsi le flux d'électrons entre la cathode et l'anode. Mais lorsque la tension à l'anode devient suffisamment forte, les électrons surmontent la répulsion de la grille et le thyratron s'ouvre. Le point important est que plus la tension négative sur le réseau est élevée, plus la répulsion se produit et plus la tension requise pour ouvrir le thyratron est élevée. Ainsi, la tension aux bornes du réseau contrôle la phase du cycle de courant alternatif dans lequel le thyratron s'ouvre.

Le circuit de commande du bloc d'alimentation stabilise la tension de sortie par une variation de la tension sur le réseau, contrôlant les synchronisations du thyratron [10] . J'ai utilisé le potentiomètre de réglage de l'alimentation pour montrer comment la tension change lors du changement de synchronisation. J'ai pu régler la tension de sortie (bleue sur la forme d'onde) dans la plage de 114V à 170V. Le circuit de stabilisation régule la tension du réseau (rose) et, à travers lui, contrôle les synchronisations du thyratron (bleu-vert et jaune) [11] . La forme d'onde est un peu délicate - faites attention à la note correspondante . Le principal détail qu'il est important de noter est la façon dont les pics des courbes bleu-vert et jaune se déplacent vers la gauche avec l'augmentation de la tension de sortie, ce qui signifie que les thyratrons sont déclenchés plus tôt.


En changeant la phase, la tension de sortie est régulée de 130V à 170V. Le jaune et le bleu-vert indiquent la tension sur les thyratrons. Rose - contrôle du signal de la grille. Le bleu est la tension de sortie inversée.

L'image ci-dessous montre le circuit du bloc d'alimentation REC-30 (le plus grand est ici ). Le circuit d'entrée CA est surligné en vert. Dans ce document, l'autotransformateur stabilise la tension d'entrée jusqu'à 230 V et la transmet au transformateur de commande. Les tubes de thyratron installés ont une caractéristique intéressante - ils doivent être préchauffés avant utilisation afin de s'assurer que le mercure est à l'état gazeux. Échauffement en utilisant une minuterie bimétallique pendant 20 secondes [13] . Le côté secondaire du transformateur de commande qui produit une tension de 400 V est marqué en rouge, la tension stabilisée au thyratron est surlignée en orange et la basse tension en bleu [14] . Le circuit de contrôle (en bas du circuit) est un peu plus compliqué. La lampe de la grille de contrôle (pentode 6J6) fournit une tension de contrôle aux grilles de thyratrons, je contrôle quand elles doivent être allumées. Cette lampe reçoit une tension de rétroaction (broche 5) via un potentiomètre (en utilisant la division de tension). La broche de sortie de la lampe (broche 3) règle la tension du réseau de thyratrons et maintient ainsi la tension de sortie stabilisée. La chute de tension à travers la lampe au néon est presque constante, ce qui lui permet de se comporter comme une source de tension de référence et de donner une tension fixe à la cathode de la lampe de contrôle (broche 8)


Circuit d'alimentation REC-30. Pour une raison inconnue, sur le dessin, les Ohms sont marqués avec des oméga en minuscules (ω) au lieu des Ω habituels

Comparaison avec l'alimentation du MacBook

Il est intéressant de comparer cette alimentation avec une alimentation moderne pour MacBook afin de suivre l'évolution des alimentations à découpage au cours des 70 dernières années. L'adaptateur d'alimentation pour le Apple MacBook est plus ou moins comparable à l'alimentation REC-30: il produit 85 W de courant continu, convertissant la variable d'entrée (pour REC-30, cet indicateur est de 108 watts). Cependant, dans le même temps, l'alimentation du MacBook pèse environ 280 grammes, tandis que le poids du REC-30 est d'environ 45 kilogrammes. En outre, la taille est également nettement inférieure à 1% des dimensions du REC-30, ce qui montre clairement l'incroyable succès de la miniaturisation de l'électronique depuis les années 1940. Les thyratrons massifs pour la commutation de puissance ont été remplacés par des MOSFET compacts. Les résistances sont passées de la taille d'un doigt à des tailles plus petites qu'un grain de riz. Les condensateurs modernes sont devenus plus petits, mais pas dans la même proportion que les résistances - ils sont l'un des plus grands composants de charge pour le MacBook, comme vous pouvez le voir sur la photo ci-dessous.


À l'intérieur d'une alimentation de 85 watts pour le Apple MacBook. Malgré sa petite taille, l'alimentation est beaucoup plus compliquée par rapport au REC-30. Il dispose d'un circuit de correction du facteur de puissance (PFC) pour améliorer l'efficacité de la ligne électrique. De nombreuses fonctions de sécurité (pour lesquelles il y a même un microcontrôleur 16 bits dans le circuit!) Surveillent l'état de l'alimentation et la coupent en cas de menace ou d'erreur.

Le chargeur du MacBook a perdu la majeure partie de son poids en remplaçant l'autotransformateur massif et le transformateur de commande d'anode par de petits transformateurs haute fréquence. L'alimentation du MacBook fonctionne à des fréquences jusqu'à 1000 fois supérieures à celles du REC-30, ce qui permet aux inducteurs et transformateurs d'être beaucoup plus petits. (J'ai écrit un article plus détaillé sur la charge du MacBook ici et sur l'historique des alimentations ici .)

Dans le tableau ci-dessous, j'ai résumé les différences entre le REC-30 et l'alimentation du MacBook.

	REC-30	MacBook 85W
Le poids	47,4 kg	0,27 kg
Les dimensions	64,5 cm x 20,3 cm x 27,9 cm (36,5 litres)	7,9 cm x 7,9 cm x 2,9 cm (0,18 litre)
Entrée CA	95-250V, 25-60Hz	100-240 V, 50-60 Hz
Courant de sortie	108 W, 120 V CC à 0,9 A	85 W, 18,5 V CC à 4,6 A
Consommation d'énergie inactive (parasite)	60W	moins de 0,1 w
Substances nocives	Mercure, soudure au plomb, éventuellement isolation des fils d'amiante	Non (certifié RoHS )
Gestion externe	Minuterie bimétallique et relais	Microcontrôleur MSP430 16 bits
Éléments de commutation	Tubes Thyratron 323	MOSFET de puissance à canal N 11A
Source de tension de référence	Lampe à décharge au néon GE NE-42	Bandgap TSM103 / A
Contrôle de changement	Pentode 6F6	Contrôleur résonnant L6599
Fréquence de commutation	120Hz	environ 500 kHz

J'ai mesuré la qualité de sortie du REC-30 (dans l'image ci-dessous). L'alimentation produit un signal bien meilleur que ce à quoi je m'attendais - ondulation de seulement 200 mV (vagues sur une ligne horizontale bleue), ce qui est très proche du niveau des appareils d'Apple. Cependant, sur la forme d'onde, vous pouvez également voir des rafales étroites (lignes verticales) d'environ 8 volts qui se produisent lors de la commutation des thyratrons. Ces surtensions sont assez importantes par rapport à l'alimentation d'Apple, mais toujours beaucoup moins que dans les chargeurs bon marché .


Le signal de sortie de l'alimentation REC-30. Vous voyez une légère ondulation et des éclats lors de la mise sous tension.

Conclusion

L'alimentation REC-30 génère plus de 100 watts de courant continu pour le télétype. Sorti dans les années 40, le REC-30 était un bloc d'alimentation à commutation extrêmement précoce utilisant des tubes à thyratron au mercure pour une plus grande efficacité. Il était monstrueusement grand pour une alimentation électrique de 100W: le poids dépassait 45 kilogrammes. Un bloc d'alimentation moderne comparable est plus compact et plus léger de plus de 100 fois. Malgré son âge, l'alimentation fonctionnait parfaitement, comme vous pouvez le voir dans la vidéo de Mark. De plus, le processus lui-même est très beau - une lueur bleue de thyratrons et orange d'une grande lampe au néon.



Merci à Carl Claunch et Marc Verdiell pour leur travail avec cette alimentation!

Remarques

1. La première mention de l'introduction de télétypes pour la Marine a été publiée dans BuShips Electron à partir de septembre 1945. Le développement d'un radio-télétype (RTTY), qui utilise généralement le changement de fréquence (FSK), a permis l'utilisation de télétypes pour les besoins de la Marine. Au début, la flotte n'utilisait des radiotéléphones que pour relier les stations côtières entre elles, puis seulement a commencé à les utiliser sur les navires. Le principal avantage du télétype était la rapidité: il était quatre fois plus rapide que l'envoi manuel d'un message par radio à un opérateur. De plus, les messages sur bande perforée peuvent être automatiquement copiés et transférés. Et le télétype pourrait être intégré à un équipement cryptographique, tel que SIGTOT , basé sur un cryptosystème de cahiers jetables. Vous pouvez en savoir plus sur les télétypes de la Seconde Guerre mondiale.ici . ↑

2. Dans les années 1870, Emile Bodo a inventé un code 5 bits qui porte son nom. Un autre code 5 bits a été créé par Donald Murray en 1901 et a été normalisé en ITA-2 (CCITT-2). Les deux schémas de codage semblent aléatoires - les caractères semblent être dispersés de manière aléatoire. Cependant, le code Bodo d'origine était également un code Gray, et le code Murray a été optimisé afin de faire moins de perforations pour les caractères les plus courants, réduisant ainsi l'usure des mécanismes. Les codes à 5 bits étaient pertinents jusqu'à la normalisation de l'ASCII dans les années 1960, dans laquelle l'ordre alphabétique et binaire des caractères coïncidait. ↑

3. Plus d'informations sur le fonctionnement du télétype ici . De plus, il existe un document encore plus complet - Fundamentals of Telegraphy (Teletypewriter) , Army Technical Manual TM 11-655, 1954. Les dessins du REC-30 peuvent être téléchargés ici et la documentation ici . ↑

4. Notez que, contrairement à un système basé sur la mesure de tension, les composants de la boucle de courant, comme leur nom l'indique, doivent former une boucle topologique afin que le courant puisse les traverser. Si un appareil est exclu du circuit, la boucle se cassera s'il n'y a pas de mécanisme de fermeture de boucle. En conséquence, le système de communication télétype contient de nombreuses prises qui se ferment lorsque le composant est éteint de sorte que la boucle de courant continue de fonctionner. ↑

5. La raison principale pour laquelle le REC-30 est si grand et lourd, par rapport aux alimentations à découpage modernes, est que la fréquence d'impulsion n'est que de 60 Hz, tandis que les blocs d'alimentation modernes fonctionnent à une fréquence de dizaines de kilohertz. Étant donné que la FEM d'un transformateur est proportionnelle à sa fréquence de fonctionnement, les transformateurs haute fréquence peuvent être beaucoup plus petits que les transformateurs basse fréquence ( plus ). ↑

6. REC-30 (95, 105, 115, 125, 190, 210, 230, 250 ) (25, 40, 50 60 ). , REC-30 . , 25 , 25- 1900. , 25 - . 1919 2/3 - 25, 1952 60 25. - 25 IBM 1900 25 ( plus de détails ). ↑

7. L'isolement de l'entrée CA de la sortie CC est un élément de sécurité clé dans la plupart des blocs d'alimentation, y compris les chargeurs, les blocs d'alimentation d'ordinateur et le REC-30 en question. Cette isolation empêche un fort choc électrique au contact des contacts de sortie. Pour REC-30, le transformateur d'anode joue un rôle critique en tant qu'isolant. Notez que l'autotransformateur ne fournit aucune protection d'isolation, car il n'a qu'un seul enroulement principal et toucher sa sortie équivaut à toucher le courant alternatif d'entrée. Le reste du circuit est soigneusement conçu pour qu'il n'y ait pas de chemin direct entre l'entrée et la sortie: le système de contrôle est entièrement du côté secondaire, le filament de thyratron est alimenté à partir d'un enroulement isolé de l'autotransformateur,et les relais isolent le temporisateur. De plus, la sortie 120V est réalisée en push-pull au lieu de mettre à la terre l'un des contacts: cela signifie que vous devez saisir à la fois 2 contacts pour obtenir un choc électrique. ↑

8. Les alimentations à découpage modernes utilisent des circuits de modulation de largeur d'impulsion (PWM) pour commuter l'alimentation à une fréquence de mille fois par seconde. Cela leur permet d'avoir une taille beaucoup plus petite et un signal de sortie plus uniforme par rapport aux alimentations qui ne commutent qu'une seule fois dans un cycle alternatif. Mais en même temps, ils ont besoin d'un système de gestion beaucoup plus complexe. ↑

9. L'équivalent moderne à l'état solide des thyratrons est un redresseur au silicium , également appelé SCR ou thyristor (une combinaison des mots «thyratron» et «transistor»). Le SCR a quatre couches semi-conductrices (par rapport à une diode à 2 couches et à un transistor à 3 couches). Tout comme un thyratron, le SCR est à l'arrêt jusqu'à ce qu'un courant soit appliqué à l'électrode de commande. Le SCR reste allumé et agit comme une diode jusqu'à ce que la tension tombe à 0 (à proprement parler, jusqu'à ce que le courant circulant devienne inférieur au courant de maintien). Un triac est un élément semi-conducteur très similaire au SCR, sauf qu'il transmet le courant dans les deux sens, ce qui le rend plus pratique dans les circuits à courant alternatif. ↑

10. Initialement, je pensais qu'avec une augmentation de la charge, les thyratrons seraient ouverts pendant de plus longues périodes afin de donner plus de courant. Cependant, après avoir connecté l'oscilloscope et étudié le comportement des thyratrons sous différentes charges, je n'ai remarqué aucun déphasage. Il s'est avéré que c'est le comportement attendu: le transformateur produit une tension généralement constante, quelle que soit la charge. Ainsi, les synchronisations du thyratron restent constantes lors des changements de charge, et le transformateur génère simplement plus de courant. Dans cette vidéo, vous pouvez voir comment la lueur du thyratron change avec l'augmentation de la force du courant. ↑

11. Sous une charge légère, l'alimentation peut même parfois sauter complètement le cycle AC, au lieu de commuter des thyratrons au milieu. Visuellement, cela peut être observé comme le scintillement des thyratrons, au lieu d'une lueur constante. Je ne sais pas s'il s'agit d'un bogue ou d'une fonctionnalité. ↑

12. Sur la forme d'onde, les lignes jaune et bleu-vert indiquent la tension à deux thyratrons. La partie plate des lignes (à ce moment la différence de tension est d'environ zéro) signifie qu'à ce moment le thyratron est allumé. Les tubes de thyratron sont asymétriques, et donc celui auquel le signal jaune est attaché s'allume généralement plus tard (vous pouvez observer visuellement comment un thyratron brille plus lumineux que l'autre). La ligne rose est la tension de la grille de contrôle. Notez qu'il augmente afin d'augmenter la tension de sortie, et cette augmentation fait que les thyratrons se déclenchent plus tôt. L'éclatement vertical de la ligne rose n'est qu'un bruit dû au déclenchement des thyratrons. La ligne bleue ci-dessous est la tension de sortie (inversée: la ligne descend avec l'augmentation de la tension).

Pour moi, le mystère est pourquoi au moins un thyratron fonctionne toujours - la ligne jaune ou bleu-vert est toujours à zéro. Je m'attendrais à voir un écart entre la tension nulle sur un thyratron et le moment où le second s'ouvre. Je soupçonne que les gros inducteurs induisent une charge négative sur la cathode, donc même lorsque l'anode est négative, la différence de potentiel entre la cathode et l'anode est toujours positive. ↑

13. Un délai de 20 secondes avant d'appliquer l'alimentation aux combinés est atteint par une minuterie et un relais. La minuterie utilise une plaque bimétallique avec un radiateur. Lorsque vous allumez l'alimentation, la cathode reçoit immédiatement de l'énergie
pour chauffer les tubes. Dans le même temps, le radiateur à l'intérieur de la minuterie chauffe la plaque bimétallique et à un moment donné, la plaque se plie suffisamment pour fermer les contacts et alimenter les tubes. Au même moment, le relais est activé et, à son tour, ferme également les contacts. ↑

14. La chaîne liée aux cathodes est un peu délicate, car les filaments incandescents à thyratron sont utilisés à la fois comme tube chauffant et directement comme cathodes. Ils sont alimentés à 2,5 V par l'autotransformateur. De plus, comme les cathodes sont également des filaments dans les thyratrons, elles produisent elles-mêmes la tension de sortie et sont connectées au côté haut du signal de sortie. Afin d'assurer l'accomplissement des deux tâches, l'enroulement divisé de l'autotransformateur impose une tension de 2,5 V sur le filament, mais en même temps passe directement la tension de sortie. Les deux thyratrons utilisent un total de 35 W uniquement sur les filaments incandescents, donc comme vous pouvez le voir, le chauffage dépense beaucoup d'énergie et beaucoup de chaleur est libérée, et donc, d'une certaine manière, annule les avantages d'une alimentation à découpage. ↑