¿Por qué los calentadores de válvulas / tubos termoiónicos generalmente están diseñados para ser de 6.3 V?

Cuando se inventaron las radios de tubos de vacío, solo una fracción de las casas tenía electricidad de red, por lo tanto, las primeras radios (y sus tubos) funcionaban con baterías, utilizaban tres baterías:

1. Batería "A" para calentadores. Como los calentadores requieren mucha potencia, esta era una batería recargable. Una batería de plomo-ácido de 6V generalmente está a 6.3V, por lo que este voltaje fue elegido como estándar.
2. Batería "B" para ánodos. Esta fue una batería no recargable de alto voltaje, aunque duró más que la batería "A".
3. Batería "C" para polarización negativa de la red. Como las redes realmente no usan ninguna corriente, esta batería duró mucho tiempo.

Supongo que los calentadores de 6.3V continuaron usándose solo porque no había una razón real para cambiar el voltaje. Usar un calentador de alto voltaje (220V) sería problemático porque necesitaría un cable muy delgado para el calentador (el calentador de 220V 9mA necesitaría un cable muy delgado y largo) y el alto voltaje puede afectar la señal en el tubo.

Algunos tubos fueron diseñados para ser alimentados desde la red, sus calentadores fueron diseñados para que todos tomen la misma corriente (a diferentes voltajes).

Los tubos posteriores diseñados para el funcionamiento con batería utilizaron calentadores de 1,2 V o 2,4 V, que es un múltiplo de la tensión de la batería de NiCd.     

Los tubos de 6.3V se hicieron comunes en el momento en que se desarrollaron las primeras radios de automóviles (y, sospecho, otros dispositivos electrónicos montados en vehículos, generalmente no para uso personal civil). 6V era el estándar para las baterías de automóviles en aquel entonces; Las aplicaciones de 12 V se resolvieron fácilmente mediante la construcción inteligente de circuitos en serie de calentadores: las corrientes de calentador @ 6V se especificaron en las hojas de datos. Los convertidores de voltaje de CC fueron incómodos y costosos de construir en estos días (aunque de todos modos a menudo son necesarios para el voltaje del ánodo, pero ¿por qué los hacen más grandes o más complicados de lo necesario), por lo que diseñar una serie de válvulas desde el principio para uso de automóviles fue lo más económico? solución.

    

Los voltajes se seleccionaron para minimizar la corriente de las baterías disponibles para obtener la mayor duración de calentamiento.

Sin embargo, a medida que el voltaje aumenta, los efectos del voltaje en los filamentos calentados directamente afectarán el punto de polarización en el extremo del filamento no conectado a tierra relacionado con el voltaje de la red. Causaría una dispersión en la desviación y la ganancia si el CD se calentara con posibles problemas para alcanzar el corte. También causaría un componente masivo de CA en la corriente del cátodo que se amplificaría si el filamento se calentara con CA.

Parte de este ruido se eliminó utilizando filamentos de CA con conexión a tierra central para que los extremos opuestos cancelen parte del problema y también el calentamiento indirecto del cátodo cuando sea práctico para ocultar los potenciales de filamento.

Un voltaje de 6,3 V fue un compromiso que tuvo en cuenta la mayor cantidad de limitaciones posible. Estaba cerca de los múltiplos de química celular de 2V y 1.5V, que permiten usar 3 células de plomo o 4 células de cloruro de zinc.