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PL500

Information - Help 
ID = 3436
       
Country:
Europe
Brand: Common type Europe tube/semicond.
Tube type:  Beam Power Tube   Power/Output 
Identical to PL500 = 28GB5 = 27GB5 = 27F10
Similar Tubes
Different maximum ratings:
  PL504
Heater different:
  13GB5 ; 18GB5 ; 6GB5 ; EL500 ; XL500
First year 1960 Tube leaflet collection E.Erb Analysis by original leaflets
First Source (s)
Nov.1960 : Funkschau # 22
Predecessor Tubes PL36  
Successor Tubes 1966   PL504  

Base Magnoval (9-Pins), B9D Top contact with a cap
Filament Vf 27 Volts / If 0.3 Ampere / Indirect / Series, AC/DC
Tube prices 9 Tube prices (visible for members only)
  pl500.png
  PL500: Courtesy Bureau Belper (De Muiderkring, Bussum), Scan Frank Philipse
Karel De Reus †
 
_dsc0742.nef.jpg
PL500: S.A.C.
Stig Comstedt

 
pl500_so.png
PL500: rtt
Michael Schlör

 
pl500_data.png
PL500: Ratheiser RTH,3.Aufl.,1964
Egon Penker


Usage in Models 4= 1961?? ; 6= 1961? ; 36= 1961 ; 6= 1962?? ; 24= 1962? ; 67= 1962 ; 15= 1963?? ; 16= 1963? ; 108= 1963 ; 22= 1964?? ; 14= 1964? ; 154= 1964 ; 43= 1965?? ; 34= 1965? ; 145= 1965 ; 4= 1966?? ; 28= 1966? ; 125= 1966 ; 8= 1967?? ; 6= 1967? ; 66= 1967 ; 28= 1968?? ; 10= 1968? ; 42= 1968 ; 4= 1969?? ; 8= 1969? ; 22= 1969 ; 17= 1970?? ; 1= 1970? ; 14= 1970 ; 1= 1971?? ; 2= 1971? ; 6= 1971 ; 2= 1972? ; 2= 1973?? ; 2= 1973? ; 3= 1973 ; 1= 1975?? ; 1= 9999

Quantity of Models at Radiomuseum.org with this tube (valve, valves, valvola, valvole, válvula, lampe):1097



Forum contributions about this tube
PL500
Threads: 2 | Posts: 3
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  Die Kammeranode der PL 500 – wirklich eine neue Erfindung ?
Jacob Roschy
13.Jun.11
 
  1

Die Kammeranode der PL 500 – wirklich eine neue Erfindung von 1960 ?

- Nein, keineswegs !

Fast 3 Jahrzehnte früher, am 9. September 1932, bewarb sich der RCA- Röhrendesigner Edward Herold um ein Patent für eine neuartige End-Tetrode, bei der mittels einer speziell geformten Anode eine starke Unterdrückung von Sekundärelektronen selbst bei niederer Anodenspannung erfolgte, so dass auf ein Bremsgitter verzichtet werden konnte.

Diese Röhre besitzt über einer oder zwei Flachprofil-Katoden nur ein Steuergitter und ein Schirmgitter, gefolgt von der Anode. Es ist daher eine End-Tetrode, welche Endpentoden, besonders beim Betrieb an niederer Anodenspannung, überlegen ist. Diese Röhre wurde im Dezember 1932 als Type 48 eingeführt.

 48 top

Auf den Innenseiten der beiden flachen Anodenhälften wurden in Längsrichtung kleine U- Schienen angebracht, so dass die Anode aus mehreren zur Katode hin offenen Kammern besteht, im Prinzip also völlig gleich der PL500. Bei der PL500 wurde lediglich das Strahlblech zur Bündelung des Elektronenstromes hinzugefügt, welches 1932 bei der Röhre 48 noch nicht erfunden war.

Die 48 kann bei 98 V Anoden- und Schirmgitterspannung und 52 mA Anodenstrom noch 2 W Sprechleistung bei Ra= 1,5 kΩ abgeben.
Sie konnte auch in Farm- Radios verwendet werden, die nur mit 32 V Batteriespannung betrieben wurden. Dabei konnte mit einer 48 im A- Betrieb noch 80 mW und mit 2 Röhren 48 im Gegentakt AB- Betrieb noch 250 mW erreicht werden, was mit keiner anderen Röhre möglich war.

Im November 1936 erschien jedoch die Beam Power Tetrode 25L6, die bei 110 V Anoden- und Schirmgitterspannung eine Sprechleistung 2,1 W hatte, was man für transformatorlose Allstromradios für ausreichend ansah.

Da zur Herstellung von Beam Power Tetroden nur ein einfacher Blechrahmen zur Unterdrückung von Sekundärelektronen genügt, waren diese wohl deutlich kostengünstiger als Röhren mit Anodenkammern nach Art der 48, so dass keine weiteren Röhrentypen nach diesem Prinzip mehr erschienen.

Nachdem über lange Zeit nur noch Beam Power Tetroden oder herkömmliche Pentoden für höhere Ausgangsleistungen zur Anwendung kamen, wurde erst mehrere Jahrzehnte später mit der PL500 eine Röhre geschaffen, welche zur Unterdrückung von Sekundärelektronen sowohl Strahlbleche zur Bündelung des Elektronenstromes wie auch Anodenkammern enthält, womit auftretende Sekundärelektronen wieder eingefangen und damit vom Rückweg zum Schirmgitter abgehalten werden.

Die PL500 ist also eine Kombination aus einer herkömmlichen Beam Power Tetrode und einer Kammeranodenröhre nach dem Prinzip der 48.

Alle europäischen Zeilen-Endröhren nach der PL500 erhielten ebenfalls Anodenkammern, also die nachfolgende PL504, wie auch die für Farb-TV vorgesehenen Zeilen-Endröhren PL509 und PL519.

Im Gegensatz zu den beidseitigen insgesamt 7 Kammern der 48 hat die PL500 wie auch wohl alle ihre Nachfolger nach jeder Seite nur noch 3 Anodenkammern, was durch die Bündelung des Elektronenstromes durch Strahlbleche ermöglicht wurde, welche die 48 noch nicht hatte.

Die nur im französischen Markt verbreitete EL- bzw. PL300 hat nach jeder Seite sogar nur 2 Anodenkammern, was in der Herstellung besonders günstig ist.

 PL300


Amerikanische Zeilen-Endröhren

Die überwiegende Mehrheit der heute noch auffindbaren amerikanischen Zeilen-Endröhren besitzen ebenfalls Anoden mit „Flossen“ nach innen zur Katode hin, meistens nur eine in der Mitte wie bei der PL300, was sich besonders günstig herstellen lässt.
Wann diese eingeführt wurden, ob vor oder nach der PL500 ist bis jetzt nicht bekannt.

Erstaunlich ist jedoch, dass keinerlei Publikationen über deren Einführung bekannt sind, analog zu den Artikeln über die PL500 in Europa !

Lediglich in dem Buch „Electron Tube Design“,1962, (1*) das nur für ausgewählte RCA- Mitarbeiter zugänglich war, findet man in dem Artikel "Audio Output, Vertical-Deflection, and Horizontal-Deflection Tubes...", (Seiten 669-681), in einem kleinen Abschnitt, warum an den Anoden von Zeilen-Endröhren “embosses” oder “snivet tins” angebracht wurden:


 

Eine "Snivets" genannte Störung ist besonders ärgerlich in der Horizontalablenkung. Snivets sind vertikale schwarze Balken, Linien oder Muster, die auf der rechten Seite des Bildröhren-Bildes erscheinen.
Der Effekt scheint durch eine Instabilität in der virtuellen Kathodenregion verursacht zu werden, wenn die Anodenspannung der Zeilenendröhre sehr gering ist (siehe Fig. 9). Dieser kann zu unregelmäßigen Stromsprüngen während eines Zeilenzyklus führen.

Diese "Snivet"- Stromsprünge sind schnell genug, um ein Frequenzspektrum bis hinauf zum VHF- und UHF- Bereich zu produzieren, die in den Empfangstuner eingekoppelt werden können.
Daher müssen beim Design der Röhre geeignete Schritte zur Unterdrückung dieses Effekts unternommen werden.

Hier besteht ein Paradoxon im Design: je besser die Konstruktion, das heißt, je schärfer das Knie, desto höher ist der Anodenstrom bei niedrigster Kniespannung, aber umso größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass Snivets entstehen. Umgekehrt ist die Wahrscheinlichkeit von Snivets geringer, je runder das Knie ist, aber um so ineffizienter ist dann die Röhre mit der Folge von geringerem Output. 

Die Design-Methoden, die mit begrenztem Erfolg erprobt wurden, beinhalten die Variation des Abstandes zwischen der Anode und Schirmgitter, indem entweder Blechstreifen oder Einprägungen längs der Anodeninnenseite angebracht wurden, wie in Fig. 10 gezeigt. Der Zweck ist, die Anodenoberfläche unregelmäßig zu machen, um auf diese Weise die Stabilität in der virtuellen Kathodenregion zu verbessern.

 


 

Eine sehr erstaunliche Begründung !

Blechstreifen oder Einprägungen im Anodenblech zur Unterdrückung von unregelmäßigen Stromsprüngen, - aber kein Wort über die verbesserte Unterdrückung der Sekundärelektronen wie bei der PL500 ! - Und obwohl dieses Prinzip 30 Jahre zuvor vom RCA- Röhrendesigner Edward Herold bereits erfunden wurde !

Warum bezieht sich RCA nicht darauf ? Wollte man durch diese sonst unbekannte und daher nicht sehr überzeugende "Snivet"- Begründung die Wiederentdeckung dieser Erfindung und ihrer Anwendung in Beam Power Tetroden durch Philips nicht anerkennen ??

- Dies sind Fragen, die noch auf eine Antwort warten !

 

1*)  Electron Tube Design RCA, 1963, 943 (!!) pages, direkter Download 

!! Achtung: 84 MegaByte PDF file !!
 

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Die Hochleistungs-Endpentode PL500 mit Kammeranode
Jacob Roschy
13.Jun.11
  1

Aus Funkschau Nr. 22; 2. November-Heft 1960:
 

INGENIEUR LUDWIG RATHEISER


Die Kammeranode

für Hochleistungs-Endpentoden
 

Wenn die Pentode heute eine beherrschende Stellung unter den Elektronenröhren einnimmt, so verdankt sie dies in erster Linie dem Schirmgitter, das die verstärkungsschwächende Anodenrückwirkung der Triode weitgehend unterdrückt, einen hohen Innenwiderstand und einen großen Aussteuerungsbereich sichert und die kapazitive Rückwirkung über die Anoden-Gitter-Kapazität stark herabsetzt.

Eine weitere Vervollkommnung wurde durch das zwischen Anode und Schirmgitter angeordnete Bremsgitter erreicht, das bei modernen Pentoden vielfach durch Strahlbleche zur Bündelung des Elektronenstromes ersetzt wird. Beide Maßnahmen bewirken durch Raumladungseffekte eine Unterdrückung des an der Anode ausgelösten Sekundärelektronenstromes. Weitere Verbesserungen des ursprünglichen Pentodensystems wurden z. B. durch die Oval-bzw. Rechteckkatode, durch die Schattenstellung der Schirmgitterdrähte und durch Überzug der Anode mit einer Schicht geringen Sekundäremissionsfaktors erreicht.

Trotz aller dieser Maßnahmen stellte die Stromaufnahme des Schirmgitters bisher noch einen die Leistung und insbesondere die Anodenspitzenstrom-Aussteuerung begrenzenden Effekt dar, der sich besonders bei der Zeilen-Endpentode für Fernsehschaltungen sehr unangenehm bemerkbar machte. Die neuen Bildröhren mit verkürzter Baulänge und Weitwinkelablenkung des Elektronenstrahles erforderten immer größere Ablenkströme mit hohen Anodenstromspitzen. Je höher aber die der Zeilen-Endpentode zumutbaren Spitzenströme sind, um so weniger Aufwand ist bei der Konstruktion der Ablenkspulen erforderlich, um gute Ergebnisse bei niedrigen Speisespannungen zu erreichen.

Bild 1. Miniwatt-Zeilen- Endpentode PL500

Aus diesem Grunde stellt die in Österreich erhältliche neue Miniwatt-Zeilen-Endpentode PL500 (Bild 1), die gegenüber den bisher verfügbaren Röhrentypen bei gleicher Belastung eine um etwa 40 % höhere Spitzenstromaussteuerung zulässt, einen wichtigen Fortschritt auf diesem Gebiet dar. Diese Verbesserung wurde durch weiteres Herabsetzen der Schirmgitterbelastung erreicht. Sie kommt in einer entsprechenden Erhöhung des Stromverteilungsverhältnisses Ia/Ig2 zum Ausdruck.

 

Dies ist vor allem auf eine praktisch völlige Unterdrückung des Sekundärelektronenstromes zurückzuführen, die durch eine neuartige, kammerartige Ausbildung der Anode (sogenannte cavitrap - oder Kammeranode) erreicht wurde. Der den emittierenden Flächen der Bandkatode gegenüberstehende Teil der Anode besteht aus je drei Kammern, an deren Seitenwänden die von der Anode ausgelösten Sekundärelektronen abgefangen werden (Bild 3).

Bild 3. Schnitt durch ein Röhrensystem mit Kammeranode

In Verbindung mit den bereits erwähnten herkömmlichen Maßnahmen (Schirmgitterdrähte im Schatten der Steuergitterdrähte, Strahlbündelung, Anodenbelag mit kleinem Sekundäremissionsfaktor) konnten die angestrebten günstigen Ergebnisse erreicht werden.

Die PL 500 besitzt die Heizwerte 28 V/ 300 mA und die Kennwerte:

Ua = 75 V,

Ug2 = 200 V,

Ug1 = -10 V,

Ia-max = 440 mA-ss

Ig2-max = 37 mA-ss.

Die zulässige Anodenbelastung beträgt 12 W bei 4 W Schirmgitterbelastung bzw. 8 W bei 5 W Schirmgitterbelastung.

Eine weitere Verbesserung ist die Verwendung der Magnoval-Sockelung, einer Allglassockelung mit neun Chrom-Eisenstiften von 1,27 mm Durchmesser, die auf einem zehngeteilten Stiftkreis von 17,5 mm Durchmesser angeordnet sind. Der Kolben hat einen Durchmesser von 30,2 mm und eine Gesamthöhe von 104,2 mm (einschließlich der Stiftlänge von 8,7 mm und Anodenkappe).

Nach: Radioschau, Wien, 1960, Heft 9, S. 336

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Jacob Roschy
13.Jun.11
  2

Aus Funkschau, Nr. 5 ; 2. März-Heft 1961:

DR. ERNST SCHAAFF UND ROBERT SUHRMANN

Laboratorien der Radioröhren- und Halbleiterfabrik der Valvo GmbH

 

PL500 - eine neue Zeilen-Endpentode mit hohem Anodenspitzenstrom

Bei der Dimensionierung der Zeilen-Endstufe von Fernsehempfängern kann man durch einen geeignet geformten Öffnungsteil des Ansteuerimpulses die Belastung der Zeilen-Endröhre in gewissen Grenzen beeinflussen. In Schaltungen mit der Pentode PL 36 wurde im wesentlichen eine Form des Öffnungsteiles des Ansteuerimpulses verwendet, wie sie in Bild 1a unten schematisch dargestellt ist. Diese Impulsform ruft einen etwa rechteckigen Anodenstromverlauf (Bild 1a oben) hervor. Ein solcher Ansteuerimpuls ergibt einen geringen Anoden-Spitzenstrom, der mittlere Anodenstrom steigt aber dabei an.

Bei Viernormen-Geräten führt das jedoch zu Schwierigkeiten, weil man wegen des zulässigen Spitzenstromes bei dieser Einstellung der Belastungsgrenze der Röhre bedenklich nahe kommt. Besser ist eine Form des Ansteuerimpulses nach Bild 1b, die einen mehr sägezahnförmigen Anodenstrom (Bild 1b oben] zur Folge hat. Diese Stromform etwa invers zum Verlauf des Stromes im Boosterkreis der Zeilen-Endstufe ist auch in Bezug auf die Belastung die günstigste. Dabei wird der Spitzenstrom natürlich größer.

Der größere zulässige Anoden-Spitzenstrom der neuen Zeilen-Endröhre PL 500 erleichtert die Schaltungsauslegung und die Einstellung der Zeilen-Endstufe. Die Festlegung des maximalen Anoden-Spitzenstromes soll verhindern, dass der Ansteuerimpuls die in Bild 1c gezeigte Form annimmt. Bei dieser Einstellung mit sehr großem Anoden-Spitzenstrom am Ende des Zeilenhinlaufes wird die Röhre nämlich nicht optimal ausgenutzt, weil man dann mit zu hoher Hinlauf-Anodenspannung arbeitet, d. h. zu weit vom Knie entfernt ist.

Im allgemeinen werden durch den Entwurf der Zeilenablenk-Schaltung für den Betrieb der Zeilen-Endröhre nicht allzu viele Möglichkeiten bestehen. Ein solcher Entwurf muss nämlich die folgenden bestimmenden Größen von vornherein berücksichtigen:

1. Die Fernseh-Norm, d. h. 819 oder 625 Zeilen oder beide,

2. den Ablenkwinkel (110°-Bildröhren),

3. die Hochspannung,

4. die Rückschlagzeit,

5. die Betriebsart, d. h. stabilisierte oder nichtstabilisierte Schaltung.

Durch diese Parameter ist der Betriebszustand der Röhre weitgehend festgelegt. An die Form des Ansteuerimpulses werden bereits einschränkende Bedingungen gestellt durch:

a) die Breite des Sperrteiles wegen der Rückschlagzeit,

b) die Form des Öffnungsteiles wegen der Forderung, dass der Strom durch die Boosterdiode bei kleinem Strahlstrom nicht vor Beendigung des Zeilenhinlaufes verschwinden darf.

Deshalb ist es vorteilhaft, wenn die Zeilen-Endröhre einen höheren Spitzenstrom ermöglicht, da damit die mittlere Belastung herabgesetzt werden kann.

Die PL 500 wurde entwickelt, um eine Zeilen-Endröhre zur Verfügung zu stellen, die sämtliche Anforderungen im Hinblick auf den Spitzenstrom sowohl bei 625-Zeilen als auch bei Viernormen-Geräten erfüllt. Hohe Anoden-Spitzenströme in Pentoden haben hohe Schirmgitterströme und dadurch auch große Schirmgitter-Verlustleistungen zur Folge. Um diese möglichst klein zu halten, wählt man Konstruktionen, die einen hohen Quotienten Ia/Ig2 haben.

Der Schirmgitterstrom setzt sich aus zwei Teilen zusammen:

1. den unmittelbar von der Katode kommenden und von den Windungen des Schirmgitters aufgefangenen Elektronen.

2. den aus der Anode frei gewordenen Sekundär-Elektronen, die die vom Bremsgitter oder den Strahlblechen gebildete Potentialschwelle überwinden.

Den unmittelbar von der Katode kommenden Elektronenstrom verkleinert man dadurch, dass man die Windungen des Schirmgitters in den Elektronenschatten des Steuergitters stellt und durch geeignete Wahl der Abstände dafür sorgt, dass der Brennpunkt der von den Gittern gebildeten Elektronenlinse außerhalb des Schirmgitters liegt, da dann die zum Schirmgitter treibenden Querkomponenten am kleinsten sind.

Bisher versuchte man, den Sekundär-Elektronenstrom dadurch gering zu halten, dass man den Sekundäremissionsfaktor der Anode möglichst klein machte. Weil man mit Zeilen-Endröhren im Interesse hoher Leistungsausbeute in der Nähe des Kniepunktes der Anodenstrom-Kennlinie arbeitet, spielt dort der Anteil der Sekundäremission am Schirmgitterstrom eine besonders wichtige Rolle, und zwar deshalb, weil die Schirmgitterspannung in der Nähe des Kniepunktes erheblich höher ist als die Anodenspannung, also besonders viele aus der Anode ausgelöste Sekundärelektronen die Potentialschwelle des Bremsgitters oder der Strahlbleche überwinden.

Die Kammeranode der PL 500 ermöglicht es, den Anteil der Sekundäremission am Schirmgitterstrom noch weiter als bisher zu vermindern. Diese Anode besteht aus einer Reihe nebeneinander angeordneter Kammern, die auf der zum Schirmgitter gerichteten Seite offen sind (siehe Titelbild dieses Heftes). Die in die Kammeranode eindringenden Elektronen lösen zwar Sekundärelektronen aus, diese treffen jedoch auf ihren (in den feldfreien Kammern) geradlinigen Bahnen zum größten Teil auf die Wandungen der Kammern. Sie werden also eingefangen. Je größer die Anzahl der Kammern ist und je tiefer diese sind, um so kleiner wird der Anteil der Sekundärelektronen, die die Kammern in Richtung Schirmgitter verlassen. Eine Anordnung mit je drei Kammern auf den aktiven Anodenseiten hat sich als guter Kompromiss zwischen Wirkung und Aufwand erwiesen.

Bild 2 zeigt in einer Gegenüberstellung von Messungen an Mustern mit oder ohne Kammeranode die erreichte Verbesserung des Stromverhältnisses;

Bild 3 zeigt die mit oder ohne Kammer zu erzielenden Spitzenströme.

Durch Anwendung der Kammeranode in der PL 500 ist es gelungen, einen gegenüber der PL 36 um mehr als 20% größeren Spitzenstrom zur Verfügung zu stellen, obwohl die Katode nur etwa 10% größer ist.

In ihren äußeren Abmessungen entspricht die in der Magnovaltechnik ausgeführte Röhre PL 500 etwa der PL 36. Weil die neue Zeilen-Endröhre keinen Pressstoffsockel hat, ist sie ein wenig kleiner als ihr Vorläufertyp. Eine Magnovalröhre ist eine Allglasröhre mit einem gegenüber der Novalausführung vergrößerten Kolben. Magnovalröhren haben wie Novalröhren neun Stifte auf einem zehngeteilten Kreis. Um den größeren und schwereren Röhren einen sicheren Sitz in der Fassung zu geben, sind Stifte und Teilkreisdurchmesser gegenüber den Novalröhren vergrößert. Weil kein Pressstoffsockel vorhanden ist, können auch keine Isolationsfehler durch starke Erwärmung des Pressstoffs entstehen. Dadurch wird die Betriebssicherheit der Röhre erhöht.

Die Grenzen der Verlustleistung für die PL 500 sind in Bild 4 durch Kurven angegeben. Die untere Kurve gilt für Normalgrenzdaten (design-center- Werte], die obere Kurve für die eingeschränkten Normalgrenzdaten (design-max.-Werte) (*1)

Die Anwendung des Systems der eingeschränkten Grenzdaten führt zu neuen Gesichtspunkten für den Anwender. Er soll sämtliche Einzelteilstreuungen in der Schaltung genau berücksichtigen. Mit Hilfe von Grenzmustern der verwendeten Einzelteile kann die ungünstigste Dimensionierung erprobt und danach der Schaltungsentwurf korrigiert werden. Dies hat den Vorteil, dass Überlastungen der Zeilen-Endröhre durch falsche Schaltungsauslegung, die vor allem bei Netzüberspannung leicht auftreten, vermieden werden können. Eine Beachtung beider Grenzwertkurven trägt entscheidend zur Erhöhung der Betriebssicherheit der PL 500 bei.

(Eine kurze Beschreibung dieser Röhre brachten wir bereits in der FUNKSCHAU 1960*, Heft 22, Seite 563.)

(*1) Junghans, W. und Suhrmann, R.: Grenzdatensysteme für Elektronenröhren und ihre Auswirkung auf die Geräteentwicklung. Funk-Technik 1960, Heft 21, Seite 752...753.

 

 


 

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PL500
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