真空管の取り扱い　電気的に消耗させないためには

Question

真空管の利用にあたり、消耗や劣化の原因となるものを知りたいので、参考になるサイトでもいいので教えてください。
電気的な話だけで、機械的な話はとりあえず置いておきます。

現状しっている事として
・当然使えば寿命は縮む、かと言ってずっと使わないのがベストではないかもしれない（たまに使うとよいのか？）
・ヒーター暖まるまでは電圧を掛けない、信号も入れない
　これは通常よりも高い電圧がかかる可能性があるので
・ヒータには突入電流が流れるが、できれば定電流の方がいい

と言うところです。
ただ、ヒータ電流を流して電圧を掛けない状態だとよろしくないと言うような内容を見ました。

この他、基本的にどうしてそうなのかが分からない部分もありますので、何かありましたら教えてください。

基本的には低周波の増幅管限定で構いません。

tpg0 · Accepted Answer

電子工作歴51年になる者です。
真空管は、自宅に300本ぐらい所蔵してますが、大半はMT管でGT管とST管は合わせても10数本の所蔵状況です。
真空管回路は40年前頃にアマチュア無線の無線機作りに夢中になった時代に揃えた物ですから、6BA6~6BZ6のような高周波増幅管が多いですが、12AT7~12AX7のような低周波増幅管もオーディオ・プリアンプ製作などで利用しました。

なぜ、たくさんの真空管を揃えたかは、やはり「寿命があるから」です。

真空管の寿命とは
１、ヒーター断線
２、エミッション減少(エミ減)
この2つが殆んどですが、ノイズが増えるなども寿命の1つです。
真空管内壁の「ゲッター」と言われる黒光りしてる部分が真空度の目安になります。
劣化してくるとゲッターが小さくなりますから寿命が近いです。

真空管のヒーターには定格電圧がありますが、定格電圧を超えない電圧なら断線する事は稀です。
ただ、ヒーター回路がトランスレス式では複数本の真空管ヒーターを直列接続にして商用電源100Vを直接印加するので断線する確率が高かった印象があります。
エミ減については、経年劣化なので避けられないですが、定格プレート電流に余裕を持たないと劣化が早いです。

ところで、ヒーターの定電流化は意味がないです。
なぜなら、真空管ヒーターは交流電圧印加が普通なので、定電流化は難しいです。
何より、ヒーター点灯時の突入電流は電熱負荷なので僅かです。
それでも気になるならヒーター定格電圧より低い電圧で予熱させる回路が簡単です。
例えば、電源スイッチ入り時のヒーター電圧を定格電圧より低めで点灯させ、数分間スタンバイ回路でB電源(プレート電圧など)を遮断させ、予熱完了後にB電源を印加させれば簡単な回路で実現出来ます。

まぁ、真空管回路は飽きるほど作った経験がありますが、現代では優れた半導体素子があるので、寿命の短い真空管の魅力は私にはなくなりました。

yamame17gou · Answer

1966年製のFender Amp を45年フルオリジナルで使っています。
RCA 6L6GC等が使用されています。（真空管の製造時期は更に古い）
リアパネルに電圧セレクターのロータリースイッチがあり（117/220/210/220/230/240V）117Vに設定して使っています。
昇圧使用時との音色比較を何回もしましたがダイレクトとの差はVR目盛0.2程度の音量差で音色については良質のトランス使用時にダイレクトと同じ、スライダックでは残響音付随等でダイレクトで使用しています。
ヒーター電圧6.3が5.4Vと結果的に電圧低減使用の効果もあった様に思います。
B電圧の方は真空管ソケット部のみを利用した差し込み式ダイオードモジュールで整流管より高い電圧を得て対策しています。

私も自作派ハムでトランシーバー用等の電池管から真空管等の付き合いは古く、自然保管でも全く問題無く何時でも差し替え使用出来ています。
移動等も含め本当に堅牢、長寿命性を感じます。

tpg0 · Answer

ANo:2です。
お礼コメントありがとうございます。
真空管の寿命については、ヒーター電圧を定格電圧以上にしない事とプレート電流に余裕を持たせる事で長寿化を図れます。

その他、真空管の寿命を延ばす注意点は特にありませんが、真空管の特性のバラツキはいかんともし難い宿命的なものがあります。
特に、オーディオアンプのように、左右のバランスが重要な物やパワーアンプの電力増幅管ようにプッシュプル回路で使う真空管は「特性が揃った球」が必要です。
真空管の場合は、同じ型格の球でも微妙に特性が違いますから、特性の揃った「ペア管」があるぐらいです。
また、真空管はヒーター断線を除いて半導体素子のようにイキナリダメになる事はありませんが、新しい球をイキナリ無理させる事も良くないです。
一般的に「エージング」と呼んでますが、新品真空管は慣らし動作から円熟期に入り、徐々に劣化して行く特性は生き物のようにさえ感じます。
例えば、定格電流規格を少々超えた使い方でプレートが赤くなっても頑張って動作してしまうのが真空管の健気な所ですが、当然劣化を早めてしまうので、労るような使い方をしてください。

ytrewq · Answer

業務用として真空管が使われていたころ、真空管は寿命が短い消耗品扱いで、装置の予備品として、使用している真空管一式が添付されていました。
しかし、いまは真空管が貴重になってきているので、なるべく長く持たせたいということだと思います。

ヒータ断線をなるべく避けるためには、ヒーター電圧が過大にならないように気をつけることです。　商用電源の電圧は変動することがあるので、ヒーター電圧をチェックしたほうが良いと思います。
エミ減を少なくするにはセット内部の放熱を良くして、真空管の温度が高くならないようにすることです。

TelNo_00 · Answer

なつかしいですね。
今、この時に真空管の質問に出会うとは思ってもいませんでした。
仕事で一度だけ真空管を使ったことがあります。
まだペーペーだった時代で上司の指示で訳もわからず動いていました。
ちょっと検索してみましたが、結構引っ掛かりますね。
まだまだ根強いファンがいるということでしょうか。

真空管に寿命があるのは白熱電球と同じです。
ですから、白熱電球の寿命と劣化を考えるとその対策が真空管にも有効になります。ただし、決定的な違いがあるのですが、それは白熱電球が単体で動くのに対し真空管は製品としての回路で動くということです。ですから、真空管単体の寿命を考えることと、例えばアンプとしての寿命を考えた場合に違いが出てきます。製品としての寿命を考えた場合には電解コンデンサなど他の部品の劣化も考慮に入れる必要があります。

真空管単体として考えた場合ですが、使わずにしまっておくのがベストです。
ただし、製造当時の真空技術が今ほど良くないために、使わずにしまっておいても劣化してしまいます。
ではアンプなど製品として考えた場合どうなるでしょうか？
これは自動車と同じと考えてください。
自動車には電装品があり、白熱電球やゴムなどもあります。使わなければ長持ちするものもあれば、使えば消耗するものもある、また使わなくても経年劣化するものもあります。エンジンが温まらないうちに急加速を繰り返すようだとエンジンが先にやられてしまう、ていねいに乗れば長持ちするという具合です。

では具体的にどうするかですが、メンテナンスしながらほどほどに使うということになります。
これは真空管以外の部品の具合を確認するためです。　問題があればメンテや交換などが必要になります。　自動車と同じです。
真空管については、真っ先に逝くのがヒーターです。　ヒーター電流を流して電圧をかけないのはいたずらにヒーターを消耗させているということです。
ヒーターが暖まるまでは電圧をかけないのは、単に性能が発揮できないということです。
ヒーターには突入電流が流れるが、できれば定電流の方がいい　→　これは事実です。白熱電球も同じです。定電流でなくても暗電流を流す、ヒーター電圧を下げるなどの方法があります。ただし、ご自分で回路を追加できれば可能ですが、一般の方には不可能です。

長くなっちゃいました。
不明点があれば補足で質問してください、わかる範囲で回答します。

真空管の取り扱い 電気的に消耗させないためには

電子工作歴51年になる者です。

この回答への補足

1966年製のFender Amp を45年フルオリジナルで使っています。

ANo:2です。

業務用として真空管が使われていたころ、真空管は寿命が短い消耗品扱いで、装置の予備品として、使用している真空管一式が添付されていました。

なつかしいですね。

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