Кенотрон 5Ц4С

Кенотрон 5Ц4С — это двуханодный кенотрон (вакуумный диод) с косвенным накалом, предназначенный для двухполупериодного выпрямления переменного тока в цепях питания радиоэлектронной аппаратуры. Относится к классу выпрямительных ламп, широко применявшихся в СССР в радиоприёмниках, телевизорах, усилителях и измерительных приборах. Выпускался с середины 1940-х годов до конца 1980-х годов.

История создания и производства

Разработка кенотрона 5Ц4С велась в СССР в послевоенный период, когда требовалась надёжная и унифицированная лампа для выпрямителей бытовой и промышленной аппаратуры. Прототипом послужил американский кенотрон 5Y3-GT, выпускавшийся компанией RCA. Советские инженеры адаптировали конструкцию под местные стандарты цоколёвки и технологические процессы.

Серийное производство началось в 1946 году на лампах Московского электролампового завода (МЭЛЗ), а затем и на других предприятиях (например, Светлана в Ленинграде, Рефлектор в Саратове). Выпуск продолжался до 1990-х годов. Лампа изготавливалась в стеклянном баллоне с октальным цоколем (8-штырьковый). Существовали модификации с разным сроком службы и допусками, но основные параметры оставались неизменными.

Конструкция и принцип работы

Устройство

Кенотрон 5Ц4С представляет собой вакуумный диод с двумя анодами и одним катодом косвенного накала. Баллон — стеклянный, цилиндрической формы, с цоколем на 8 штырей. Внутри баллона размещены:

• Два анода — пластинчатые, из никеля или молибдена, расположенные симметрично относительно катода.
• Катод — оксидный, цилиндрической формы, с нитью накала из вольфрама. Нить накала рассчитана на напряжение 5 В и ток 2 А.
• Вакуум — остаточное давление внутри баллона не превышает 10⁻⁶ мм рт. ст.

Принцип работы

При подаче напряжения на нить накала катод разогревается до температуры около 800 °C, что вызывает термоэлектронную эмиссию. Электроны, вылетающие с катода, притягиваются к положительно заряженным анодам. Поскольку лампа имеет два анода, она может работать в схеме двухполупериодного выпрямителя: каждый анод проводит ток в течение одного полупериода переменного напряжения. Катод при этом является общим для обоих анодов.

Основные технические характеристики

Применение

Кенотрон 5Ц4С использовался в качестве выпрямительного элемента в блоках питания:

• Ламповые радиоприёмники (например, «Рекорд», «ВЭФ», «Урал»).
• Ламповые телевизоры (КВН-49, «Ленинград», «Темп»).
• Ламповые усилители (в том числе гитарные и Hi-Fi усилители).
• Измерительные приборы (осциллографы, генераторы сигналов).

В схемах выпрямителей 5Ц4С обычно работал с конденсаторным фильтром (LC- или RC-фильтром), сглаживающим пульсации выпрямленного напряжения. Наиболее распространённая схема — мостовой или двухполупериодный выпрямитель с двумя анодами и общим катодом.

Достоинства и недостатки

Достоинства

• Простота конструкции — лампа не требует сложных схем управления, работает от сети 50 Гц.
• Надёжность — при соблюдении режимов эксплуатации ресурс составляет 5000–10000 часов.
• Универсальность — подходит для большинства ламповых устройств того времени.
• Доступность — производилась массово, была дешёвой.

Недостатки

• Малый выпрямленный ток — 125 мА, что ограничивает мощность нагрузки (не более 30–40 Вт).
• Большое внутреннее сопротивление — около 100 Ом, что снижает КПД выпрямителя.
• Низкая рабочая частота — лампа неэффективна на частотах выше 50 Гц из-за инерционности эмиссии.
• Тепловыделение — лампа сильно греется (мощность накала 10 Вт), что требует вентиляции.

Сравнение с аналогами

В СССР выпускались и другие кенотроны, например, 5Ц3С (с большим током — 200 мА) и 5Ц4М (металлический корпус). Однако 5Ц4С оставался самым массовым из-за оптимального соотношения цены и характеристик.

За рубежом аналогами являются:

• 5Y3-GT (США, RCA) — прямой аналог, конструктивно и электрически идентичен.
• 5U4G (США) — более мощный (ток до 250 мА), но с большим напряжением накала (6,3 В).
• EZ80 (Европа) — миниатюрный кенотрон с током 100 мА, но с другим цоколем.

Интересные факты

• Кенотрон 5Ц4С часто называют «пятицэчетвёрка» по первым буквам и цифрам маркировки.
• В радиолюбительской среде лампа ценится за «тёплый» звук в ламповых усилителях, хотя объективно её характеристики уступают современным полупроводниковым диодам.
• В 1950-х годах 5Ц4С использовалась в первых советских телевизорах КВН-49, где работала в паре с кенотроном 6Ц4П.
• Из-за большого внутреннего сопротивления лампа не подходит для мощных усилителей (свыше 10–15 Вт) без дополнительных мер по стабилизации напряжения.

Современное состояние

С прекращением массового производства ламповой техники в 1990-х годах 5Ц4С перестала выпускаться в промышленных масштабах. Однако лампа остаётся востребованной среди радиолюбителей, коллекционеров и музыкантов, использующих ламповые гитарные усилители. В настоящее время новые экземпляры можно приобрести на вторичном рынке или у производителей, занимающихся реставрацией старых ламп. В некоторых странах (например, в Китае) выпускаются клоны под маркировкой 5Y3-GT.

Источники

• Справочник по радиолампам. — М.: Госэнергоиздат, 1958.
• Каталог радиоламп СССР. — М.: Радио и связь, 1985.
• Технические условия ТУ 16-529.005-78 на кенотрон 5Ц4С.
• RCA Receiving Tube Manual, 1947.
• Радиолюбительские форумы и базы данных (например, Radiokot.ru).