目前广大农村里电池式直流收音机的数量,正在不断增加。在直流收音机的使用中,最需要注意和小心的,就是防止电子管的烧毁问题。下面,作者介绍在这方面所作过的一些试验,和用过的一些办法。
电子管可能烧毁的原因,不外下列两种·即甲乙电接错和甲乙电相碰。
防止电子管烧毁的积极办法,是怎样来防止发生接错或碰线事故的可能;消极办法,就是怎样加上保险装置,以便万一发生上述事故时,能避免电子管的烧毁。我们先谈第一种办法。
怎样防止甲、乙电的接错和相碰
防止甲、乙电源接线接错或相碰的方法,计有以下数种:
(1)四根电池接线,除每根上附有一刻有甲、乙等字的金属小片外,最好用四种不同颜色的导线。一般乙正用红色,其它用黄、绿、黑、白等色。这样比单用刻有字的小金属片,而用同一颜色的导线,要令人醒目得多。

(2)甲、乙电源接线为了不易互相混淆,可在下端将四线分扎成两股,一股为甲正、甲负,接甲电;另一股为乙正、乙负,接乙电。线头处为便于连接和区别,并减少接错的可能性,甲电接线可在每根线头的两适当距离处,焊上两片大焊片,或将绝缘层剥开,利用本身导线绕成两个小圆圈,并涂上焊锡,如图1甲所示。以便于接到并联的两节甲电上。而乙电源接线,一般只需将线头处绝缘层剥开,绞紧其内部多股铜线,涂上焊锡,以便夹入乙电的接线夹中,如图1乙。因甲电接线端上的焊片或小圆圈,无法夹进乙电之夹子内,故可避免接错。而乙电的接线,虽可接到甲电池上,但无危险。故因甲乙电接错而发生的事故,已基本上可避免。但如乙电池本身的接线正负接反,则由于加到乙电线路上的电解电容器(例如在541型机中为C\(_{19}\)30微法,而355型机中为8微法。)的电正极性相反,将该电容器打穿,并烧毁串入乙负回路的代丙电电阻(在541型机中为R12320欧1瓦,而355型机中为350欧)。为了进一步能分清极性,在甲正与乙正两接线上各打一小结,以便即使在黑暗中看不清导线颜色或小金属片时,也能根据其不同的接头和这小结,摸索着将电池接好,而不会弄错(此时乙电的正端也应作上记号)。

(3)利用电池箱接电源:这是一种更为妥当的方法。但电池箱应用木板分隔为两部分,甲、乙电源各占一部分,其接线也自两部分分开引出,如图2。线头处仍和上面第(2)节一样。这样甲、乙电各有一固定位置,而接线也从这互相隔离的两固定位置引出。因甲、乙两种电池体积大小不同,电池箱的两部分也大小不同,放错了放不进去,也无法接线。放电池接线在电池箱内的接错和相碰,已可完全避免。
(4)用了电池箱后,虽可避免接错,但却又增加了一个可能使甲乙电相碰的地方,就是电源插头和插座处。故在电源插头插座的按装上,不但要使位置不对时插不进去,而且要使甲正和乙正尽量离远些,如用四脚或五脚插头,则如图3所示。并且,插头内部要以沥青或火漆注满封住。而插座背面接线焊片处,也要涂以绝缘漆或沥青火漆等,最好再加上一个木盖如图4所示。


在前面几种方法中,过去一般最常用的仅是第(1)种,而这却是这几种方法中最易出错的一种。因导线的颜色或小金属片上的刻字,在光线较暗的地方很容易看错。而一般使用直流收音机的地方,却正是无交流市电,没有电灯,晚上光线不会太亮的地方。第(2)第(3)两种方法,不但不会接错,而且还可以在黑暗中进行接线。虽然第(3)种方法更妥当可靠些,但在没有电池箱的时候,还得用第(2)种方法。在采用第(3)种方法的同时,最好再加上第(4)种方法。这样,电源部分的接错和碰线事故,已可完全避免。
防止接错和相碰事故的保险装置
前面的各种方法。只能事先预防电源方面的接错和相碰事故。如万一接错或相碰,或收音机内部的相碰(这在修理和检查时很易发生),电子管还是免不了会被烧毁。故要完全有效的来防止电子管免于烧毁,还必须再加上适当的保险装置,以防万一发生事故时,仍能使电子管免于烧毁。
因为电子管烧毁的唯一根源,是由于甲、乙电接错或相碰时,过大的乙电电流;流过电子管的灯丝,而将其烧断。故一切有效的保险方法,不外在乙电回路中加入一个过荷断路或限流装置,使乙电电流永远达不到足以烧毁电子管灯丝的数值。这里就按这两大类,分述如下:
(1)过荷断路装置:属于这类的保险装置,有以下四种:
①保险丝:其熔断电流,只要在乙电的正常工作电流以上,与全部电子管的灯丝电流以下即可,当然愈低愈好。以前述两种五灯收音机为例,乙电为20毫安,甲电为150或300毫安(因使用的电子管为1R5T,1T4T,…等)。如甲电为150毫安,则保险丝可用100毫安。如甲电为30O毫安,则保险丝可用100或250毫安。
②小电珠代保险丝:因100或250毫安的保险丝,市上很难买到,故可利用熔断电流较小的小电珠来代替。但目前市上的各种小电珠,熔断电流一般都较大。作者曾用2.5伏、3.8伏与6—8伏几种小电珠作了一次试验,实测结果:2.5伏的440毫安熔断,3.8伏的465毫安熔断,6—8伏的480毫安熔断。虽因出品厂家不同,数值还大有上下,但已远超过安全值,故不适用。但如找不到适用小电珠时,可将上述小电珠的玻璃泡敲破(小心别震断灯丝),则由于空气进入,只要灯丝开始发红时,即因氧化而烧断,故其熔断电流可略低于其工作电流。经实际测试,上述2.5伏小电珠,采用这办法后,在300毫安以内就熔断。但这办法也有缺点,即玻璃泡打破后,灯丝易断,不易保存。
③失效电子管代保险丝:保险丝不易找到,小电珠也有缺点,故有人想出利用失效的省电式直热电子管来代替保险丝。为了证明其安全性,经数次实测,量出一般灯丝1.5伏50毫安的省电电子管,其灯丝熔断电流均在120毫安左右,以下是当时实测的试验记录:
1N5:120毫安;1A7:115毫安;1LN5:120毫安;1H5:100毫安;123Q5:120毫安(管脚2,8间与7,8间分两次测试均相同);30:150毫安(正常工作时60毫安)。
1R5T等25毫安工作电流的电子管尚未试过,想其熔断电流一定不会超过100毫安。
④过荷继电器:如能找到一只动作电流在100毫安以内的过荷继电器,则可在电流达到危险值前,自动将电路断开。这种方法的优点是可以一次装上,永远使用,不像前三种那样,只能使用一次就要换新。但缺点是成本高,而且也不易购到。在选用时不但要注意其动作电流要小,而且内阻不能太大,在正常乙电电流通过时降压要小。
(2)限流装置:这类装置的作用,就是在乙电回路内串入一只限流器,使乙电的短路电流被限止在总灯丝电流值以下。属于这类的保险装置,有以下两种:
①电阻限流器:由欧姆定律知,使乙电短路电流不大于总灯丝电流的限流电阻,其阻值应为:“乙电电压÷总灯丝电流”,而最高可用阻值,又最好不超过:〔9÷总屏流〕。即正常工作时,乙电在电阻上之压降不超过10%(9伏)。如以上述两收音机为例,则当总灯丝电流为300毫安时,阻值应为:
90伏÷300毫安=300欧。而最高最好不超过:9伏÷20毫安=450欧。故可选用300至450欧的电阻。如总灯丝电流为150毫安机器,其阻值应为:90伏÷150毫安=600欧,此值已超过450欧,故正常工作时降压较大,如能找到其他更好的方法时,最好不用这办法。
以上仅是粗略的计算,实际上由于乙电的新旧不同、质量不同,当放电电流达150至300毫安时,其输出电压已降至80伏以下,甚至有到60伏的。故实际工作时,较上面算出的数值更安全。
采用电阻限流器时,一定要用线绕电阻。为什么呢?碳质电阻不是既经济又小巧,而且瓦特数不大,很容易烧断,过荷以后既能限流,又能在时间稍久以后自动断路,岂不更好吗?最初,我们也曾这样想过,但经过实际试验证明,因碳质电阻具有负温度系数的特性,温度愈高,阻值愈低,电流愈来愈大,达到使电阻赤熟程度,在临烧断前,阻值将降至近于零。下面是试验时的详细经过:

首先照图5将一只5安电流表接于两45伏乙电正负间,然后将一只330欧12瓦20%误差的碳质电阻,接在乙电的另两端,则电流在前十秒钟内,由260毫安降至180毫安,电阻发热很高,再过几秒钟,电流突作急速上升,由180毫安一直上升到3.6安,同时电阻烧红冒浓烟,并有燃烧爆裂声,半分钟不到,电阻烧断,电流回到零。此时如用一短路铜线接到烧毁的电阻两端,则电流表的指数也为3.6安,故可证明碳质电阻(图6甲和乙)。在临烧断前的若干秒内,其阻值已降至近于零。

这说明用碳质电阻作限流电阻时,只能在遇到甲、乙电源暂时发生瞬间误接或互碰时,能起到短时间的保护作用,如时间超过十秒钟以上,电子管仍将烧毁无疑,故其保险价值有限。因此,限流电阻应采用线绕电阻,因电阻丝在烧断前,其阻值只会变大,不会变小。

②灯泡限流器:电阻限流器在选用时的最大矛盾,就是要想增加安全性,使限止电流小,则正常工作时乙电的降压也将增大;反之,如减小阻值,则又不安全,失去保险作用。能否找到一种这样的电阻,当乙电电流正常时,阻值很低。降压很小;而当电流增大时,阻值也随着增高,使电流保持在安全值以内呢?常用的钨丝电灯泡,正是一个这样理想的非直线性电阻元件。作者曾用几个普通的灯泡作了下面的试验:测试方法见图7,将一只包括20,100和500毫安范围的万用表与待测灯泡串联。分别接到由两块乙电和两组6伏蓄电池或六节1.5伏甲电串联成的各已知电压上去,逐一顺序测出该灯泡在2、4、6、……45、67.5、90伏各不同电压下的电流值。同时,这也可反过来说,就是灯泡在通过该项电流值时两端的电压降。用此法试验的结果列表于下:
将下表中115伏15瓦灯泡,用于前述总灯丝电流为150毫安的收音机上,则平时降压只5伏余,而短路时电流值110毫安,低于总灯丝电流,故甚适用。如化为电阻,则这灯泡在22毫安时内阻为60.022=272欧,而在110毫安时,已升至90;0.11= 833欧。显然较用一个600欧固定电阻限流器要好得多。

表中110伏6瓦灯泡,适于作一灯或两灯机的限流电阻。而120伏40瓦和60瓦的灯泡,则适用于电池式扩音机等屏流和丝流较大的机器上。
更简单的试验方法是将该灯泡接到90伏乙电两端,如电流未超过收音机总灯丝电流,再将它串入乙电内, 测量收音机乙电的降压,如降压不超过乙电压的5—10%,这灯泡就可用。

最后,再谈一下保险装置的安装地位问题。因保险装置是否能保证生效,和它安装的位置和方法也有关系。上述所有保险装置,最好都接在两块乙电之间,作为乙电电源的一部分,这样才能保证乙电电流一定会通过这装置,见图8甲。否则如接在乙电的一端,成了乙电接线的一部分,见图8乙,万一乙电和甲电接错,见图8丙。这保险装置也随着一同接错,便失去了保险作用。(洪德庚)