Válvulas Antigas Usadas em Fontes (V1036)

Antes do tempo em que os diodos semicondutores, tiristores e outros dispositivos semelhantes de potência passassem a ser adotados universalmente em circuitos de potência, como fontes, existiam algumas válvulas que exerciam as mesmas funções. Conhecer essas válvulas pode ser interessante tanto quando tratamos da recuperação de equipamentos antigos como também por motivos históricos. Neste artigo abordamos algumas delas.

Válvula Tungar

Esta era uma válvula retificadora a gás usada em fontes de alimentação antigas.

Trata-se de uma válvula cheia do gás argônio destinada a retificação de altas correntes sob baixa tensão. Muito comum em carregadores antigos de baterias, tendo sido criada em 1916.

Na figura 1 temos o aspecto dessas válvulas, já bastante raras em nossos dias.

Figura 1 – Válvulas tungar

Observe a base da válvula semelhante a de uma lâmpada incandescente comum.

Essas válvulas têm como equivalente moderno o diodo de silício. Numa aplicação, basta descobrir a tensão e a corrente para que a substituição seja direta.

Na figura 2 temos um antigo carregador de baterias usando duas dessas válvulas.

Figura 2 – Antigo carregador de bateria usando duas válvulas tungar

Na figura 3 o aspecto desse antigo carregador de baterias com capacidade de 2 A.

Figura 3 – Carregador do início do século XX usando válvula tungar

Outras válvulas retificadoras

Diversos tipos de válvulas a gás com a função de retificar altas tensões e altas correntes podem ser encontradas em equipamentos antigos.

A seguir damos alguns exemplos:

Kenotron

Válvula retificadora de alto vácuo utilizada em circuitos retificadores de alta tensão. Esta válvula foi criada em 1914 pela GE.

Na figura 4 temos um exemplo de válvula deste tipo, lembrando que na época os circuitos valvulados utilizavam altas tensões na sua alimentação e havia equipamentos de transmissão cujas tensões de alimentação chegavam a milhares de volts.

Figura 4 – Uma válvula Kenetron

Excitron

Esta era uma válvula retificadora de mercúrio para alta potência. Formada por um anodo e um catodo num bulbo de vidro.

Esta válvula foi inventada em 1902, e pela sua capacidade de trabalhar com correntes intensas e alta tensões era empregada em locomotivas e em rádios transmissores da época.

Fanotron

Válvula diodo de gás com catodo quente. Válvula criada em 1939 usada em retificação.

Na figura 5 temos o símbolo desta válvula

Figura 5 – Símbolo da válvula fanotron

Diodos semicondutores substituindo válvulas

Válvulas retificadoras, tungar e outras já não são tão simples de encontrar.

No caso específico de válvulas retificadoras, usadas em fontes de alimentação, é possível fazer sua substituição por diodos retificadores de tensões acima de 400 V como os 1N4007 ou mesmo BY127.

A figura 6 mostra como usar dois diodos em lugar de uma retificadora de onda completa. Veja que o enrolamento de filamento é mantido livre, pois não mais precisará ser usado.

Figura 6 – Substituindo válvulas retificadoras por diodos

Na figura 7 mostramos como identificar os pinos de uma válvula. Olhando por baixo, começamos a partir do espaço no sentido horário. Isso é válido para todas as válvulas. Naquelas em que não existe o espaço, encontramos uma marca que indica onde deve começar a contagem.

Figura 7 – Pinagem de válvulas

Válvulas reguladoras de tensão

Um tipo de válvula encontrado em equipamentos antigos e que pode ser considerado um componente de potência é a válvula reguladora de tensão à gás.

Podemos dizer que este componente é o equivalente antigo dos diodos zeners atuais, pelos quais elas podem ser substituídas.

Quando submetidas a uma tensão, que provoca a ionização do gás, ela conduz a corrente, mas mantém constante a tensão entre seus terminais, exatamente como no caso de um zener.

Os tipos antigos eram especificados de acordo com a tensão, sendo dado um exemplo na figura 8.

Figura 8– Aplicação de válvulas reguladoras de tensão

Na figura 9 temos uma válvula VR105 de 105 Volts.

Figura 9 – Válvula reguladora VR105

O circuito apresentado na figura 12 utiliza válvulas reguladoras a gás que são os equivalentes do tempo das válvulas dos diodos zener. Cada válvula regula a tensão em 150 V.

A corrente é baixa, da ordem de algumas centenas de miliampères e o choque de filtro pode ser feito com um transformador de 110 V x 6 V x 300 mA aproveitando-se seu enrolamento primário.

Observe a tensão dos capacitores de filtro e que o único resistor deve ser de fio com 10 W de dissipação.

Na figura 10 o circuito completo da fonte.

Figura 10 – Fonte estabilizada com válvula

Tiratron

Os tiratrons ou thyratrons, ou ainda válvulas thyratrons são dispositivos de disparo cujo funcionamento é equivalente ao SCR.

É um controle de potência que consiste num tubo com três eletrodos, cheio de gás, conforme mostra a figura 11.

Figura 11 – A válvula tiratron – símbolo e aspectos

Uma tensão é aplicada entre o anodo e o catodo, mantendo o dispositivo no limiar da condução. Para que ele conduza é preciso aplicar um pulso de disparo no eletrodo de comporta, de modo a ionizar o gás interno.

O dispositivo, como os SCRs, permanecerá em intensa condução mesmo depois que o pulso de disparo desaparece.

Para desligar a válvula tiratron é preciso fazer com que a tensão entre anodo e catodo caia abaixo do valor de manutenção.

Essas válvulas ainda são encontradas em aplicações de controle de motores de alta potência como em ferrovias, máquinas industriais antigas, etc.

O circuito mostrado na figura 12 serve tanto para demonstrar o funcionamento deste tipo de dispositivo como também para comprovar seu funcionamento.

Partindo com o cursor no ponto B, chega o instante em que a tensão de disparo é atingida e então a válvula conduz acendendo a lâmpada.

A lâmpada é do tipo de 220 V com 4 ou 5 W de potência.

Uma fonte simétrica de 170 V deve ser usada para alimentar o circuito..

Figura 12 – Circuito com válvula tiratron