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  • 放电管
  • 简单分析气体放电管的工作原理、参数与选型
  • 时间:2015年09月30日 来源:www.dowosemi.com
  •        多数工程师在为产品设计防护方案时,有关感应雷、雷击浪涌和瞬态浪涌的防护都会将气体放电管作 为一级防护器件。而各类应用实例也不难看出陶瓷气体放电管就是一个很好的保护器件。并联在电路上,器件不动作时,阻值很高,等效电容低,可视为开路,对电 路几乎没有影响。当有异常脉冲时,达到动作电压值后内阻瞬间下降,并释放电流。当异常高压消失,就会自动恢复到高阻状态,电路正常工作。下面就了解下气体放电管的工作原理、主要参数和陶瓷气体放电管的选型要点:

      气体放电管的工作原理

      陶瓷放电管用陶瓷密闭封装,内部由两个或多个带间隙的金属电极,充以惰性气体氩气,氖气构成。气 体放电管的工作原理可以简单地总结为气体放电。当两级间产生足够大的电量,则会造成极间间隙被放电击穿,这时其便由绝缘状态转变成为导电状态,这种现 象 与短路较为相似。当处于导电状态下时,两极间的电压会较低,一般是在20~50V之间,因此,其能够对后级电路起到很好的保护作用。

      气体放电管采用陶瓷密闭封装,内部由两个或数个带间隙的金属电极,充以惰性气体(氩气或氖气)构成。当加到两电极端的电压达到使气体放电管内的气体击穿时,气体放电管便开始放电,并由高阻变成低阻,使电极两端的电压不超过击穿电压。

      气体放电管的主要参数

      1)反应时间指从外加电压超过击穿电压到产生击穿现象的时间,气体放电管反应时间一般在μs数量极。

      2)功率容量指气体放电管所能承受及散发的最大能量,其定义为在固定的8×20μs电流波形下,所能承受及散发的电流。

      3)电容量指在特定的1MHz频率下测得的气体放电管两极间电容量。气体放电管电容量很小,一般为≤1pF。

      4)直流击穿电压当外施电压以500V/s的速率上升,放电管产生火花时的电压为击穿电压。气体放电管具有多种不同规格的直流击穿电压,其值取决于气体的种类和电极间的距离等因素。

      5)温度范围其工作温度范围一般在-55℃~+125℃之间。

      6)绝缘电阻是指在外施50或100V直流电压时测量的气体放电管电阻,一般>1010Ω。

      陶瓷气体放电管该如何选择

      1、气体放电管的加入不能影响线路的正常工作,这就要保证气体放电管的直流击穿电压的下限值必须高于线路的最大正常工作电压。据此确定所需放电管的标称直流击穿电压值。

      2、确定线路所能承受的最高瞬时电压值,要确保放电管的冲击击穿电压值必须低于此值。以确保当瞬间过压来临时,放电管的反映速度快于线路的反映速度,抢先一步将过电压限制在安全值。这是放电管的一个最重要的指标。

      3、根据线路中可能窜入的冲击电流强度,确定所选用放电管必须达到的耐冲击电流能力(如:在室外一般选用10kA以上等级;在入室端一般选用5kA等级;在设备终端处一般选用2kA左右等级)。

      4、当过电压消失后,要确保放电管及时熄灭,以免影响线路的正常工作。这就要求放电管的过保持电压尽可能高,以保证正常线路工作电压不会引起放电管的持续导通(即续流问题)。

      5、若过电压持续的时间很长,气体放电管的长时间动作将产生很高的热量。为了防止该热量所造成的保护设备或者终端设备的损坏同时也为了防止发生任何可能的火灾,气体放电管此时必须配上适当的短路装置,我们称之为FS装置( 即“失效保护装置”)。


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