Come funzionano i raddrizzatori a valvole
Nel 1904, John Fleming, professore di ingegneria elettrica all'Imperial College di Londra, presentò il suo dispositivo per convertire corrente alternata (AC) in corrente continua (DC). Era una lampadina a incandescenza a cui Fleming aveva aggiunto un elettrodo in più. Progettato originalmente come rivelatore deboli segnali per telegrafia senza fili, il diodo di Fleming, come fu poi noto, divenne il primo raddrizzatore a valvola e sopravvisse quasi invariato fino alla nascita dei dispositivi a stato solido negli anni '60.
Costruzione
Il raddrizzatore a valvola include un riscaldatore che scalda un catodo, o un catodo autoirradiante chiamato filamento. Il catodo è rivestito con una piccolissima quantità di Torio o un rivestimento di ossidi di bario e stronzio. L'anodo, o piastra come comunemente chiamato, è l'elemento finale. In alcuni raddrizzatori ci sono due piastre separate che permettono di configurare la valvola come raddrizzatore a onda intera.
Teoria di funzionamento
Quando si applica tensione al filamento o riscaldatore, questo scalda il catodo causandone l'emissione di elettroni. Quando la tensione dell'anodo diventa positiva rispetto al catodo, la valvola inizia a far passare corrente. Quando la tensione si inverte e l'anodo diventa negativo rispetto al catodo, il flusso di corrente si arresta. In essenza la valvola è diventata un raddrizzatore, permettendo il flusso in una sola direzione, proprio come un dispositivo a stato solido.
Altre configurazioni
Valvole furono costruite anche con doppi catodi e singolo anodo per raddrizzatori a onda intera con trasformatore a presa centrale. Tubi più complessi includevano due set di catodi e anodi per configurare più raddrizzatori con un singolo tubo.
Applicazioni attuali
Le valvole stanno diventando reliquie del XX secolo. Alcune applicazioni ad alta tensione le usano ancora, ma il costo dei dispositivi a stato solido ad alta tensione sta diventando competitivo. Uno degli ultimi gruppi a mollare le valvole sono i chitarristi. Mentre l'elettronica a stato solido ha preso il sopravvento nella maggior parte delle applicazioni, le valvole restano la scelta per molti amplificatori per chitarra.
Una storia leggendaria
Il raddrizzatore a valvola ha attraversato molte forme, dimensioni e applicazioni da John Fleming, ma il Krytron sviluppato da EG&G durante la Seconda Guerra Mondiale fu probabilmente il più esotico. Il Krytron era un interruttore ad altissima velocità capace di commutare migliaia di volt e migliaia di ampere in applicazioni radar. Time magazine riportò nel 1985 che 8.100 Krytron, con presunte applicazioni nucleari, furono venduti illegalmente a Israele da un ingegnere californiano. Nessuno fu recuperato.