陶瓷氣體放電管工作原理及選型應(yīng)用

1、陶瓷氣體放電管工作原理及選型應(yīng)用Socay （Sylvia ）1、產(chǎn)品簡(jiǎn)述陶瓷氣體放電管（GasTube）是防雷保護(hù)設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的一種開(kāi)關(guān)器件， 無(wú)論是交直流電源的防雷還是各種信號(hào)電路的防雷，都可以用它來(lái)將雷電流泄放入大地。其主要特點(diǎn)是：放電電流大，極間電容?。?amp;3pF）,絕緣電阻高（學(xué)109Q）,擊穿電壓分散性較大（±20% ,反應(yīng)速度較慢（最快為0.10.2 ps）。 按電極數(shù)分，有二極放電管和三極放電管（相當(dāng)于兩個(gè)二極放電管用聯(lián)）兩種。 其外形為圓柱形，有帶引線和不帶引線兩種結(jié)構(gòu)形式（有的還帶有過(guò)熱時(shí)短路的 保護(hù)卡）。2、工作原理氣體放電管由封裝在充滿惰性氣體的陶瓷

2、管中相隔一定距離的兩個(gè)電極組 成。其電氣性能基本上取決于氣體種類(lèi)、 氣體壓力以及電極距離，中間所充的氣 體主要是三或量,并保持一定壓力，電極表面涂以發(fā)射劑以減少電子發(fā)射能。這 些措施使得動(dòng)作電壓可以調(diào)整（一般是70伏到幾千伏），而且可以保持在一個(gè)確 定的誤差范圍內(nèi)。當(dāng)其兩端電壓低于放電電壓時(shí)，氣體放電管是一個(gè)絕緣體（電阻Rohm>100M）。當(dāng)其兩端電壓升高到大于放電電壓時(shí)，產(chǎn)生弧光放電，氣體 電離放電后由高阻抗轉(zhuǎn)為低阻抗，使其兩端電壓迅速降低，大約降幾十伏。氣體 放電管受到瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，它能以 10-6秒量級(jí)的速度，將其兩極間的高阻 抗變?yōu)榈妥杩?，通過(guò)高達(dá)數(shù)十千安的浪涌電流。3、特

3、性曲線1(A)Vs導(dǎo)通電壓，Vg輝光電壓，Vf弧光電壓，Va熄弧電壓4、主要特性參數(shù)直流擊穿電壓Vsdc：在放電管上施加100V/S的直流電壓時(shí)的擊穿電壓值。這是 放電管的標(biāo)稱(chēng)電壓，常用的有 90V、150M 230M 350M 470V、600V、800/幾 種，我們有最高3000M最低70Vl勺。其誤差范圍：一般為± 20%也有的為土 15% 脈沖（沖擊）擊穿電壓Vsi:在放電管上施加1kV/仙s的脈沖電壓時(shí)的擊穿電壓 值。因反應(yīng)速度較慢，脈沖擊穿電壓要比直流擊穿電壓高得多。陶瓷氣體放電管對(duì)低上升速率和高上升速率電壓的響應(yīng)如下圖所示。沖擊放電電流Idi :分為8/20 ps波（短

4、波）和10/1000 ps波（長(zhǎng)波）沖擊 放電電流兩種。常用的是 8/20 ps波。沖擊放電電流又分為單次沖擊放電電流（8/20Ns波沖擊1次）和標(biāo)稱(chēng)沖擊放電電流（8/20仙s波沖擊10次），一般后者約為前者的一半左右，有 2.5 kA、5 kA、10 kA、20 kA等規(guī)格。5、命名規(guī)則6、封裝及分類(lèi)按電極數(shù)分，有二極放電管和三極放電管(相當(dāng)于兩個(gè)二極放電管用聯(lián))兩種。其外形為圓柱形，有帶引線和不帶引線兩種結(jié)構(gòu)形式(有的還帶有過(guò)熱時(shí)短 路的保護(hù)卡)。兩極：1206-xxxAHIP Series1812-xxxCHIP Series2E-8*6(S) Series2E-4 Series2E-5

5、 Series2E-6 Series2E-7 Series2E-8*6 Series2E-8*8 Series三極：3E-5(S) Series3E-5(SS) Series3E-6 Series3E-7 Series3E-8 Series3E-8(T) Series7、產(chǎn)品特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：擊穿（導(dǎo)通）前相當(dāng)于開(kāi)路，電阻很大，沒(méi)有漏電流或漏電流很??； 擊穿（導(dǎo)通）后相當(dāng)于短路，可通過(guò)很大的電流，壓降很??；脈沖通流容量（峰 值電流）很大；2.5kA100kA;具有雙向?qū)ΨQ(chēng)特性。電容值很小，小于 3pF。 缺點(diǎn)：由于氣體電離需要一定的時(shí)間，所以響應(yīng)速度較慢，反應(yīng)時(shí)間一般為 0.20.3仙s（200300

6、ns）,最快也有0.1 ps（100ns）左右，在它未導(dǎo)通前，會(huì) 有一個(gè)幅度較大的尖脈沖漏過(guò)去，而起不到保護(hù)作用。擊穿電壓一致性較差， 分散性較大，一般為± 20%擊穿電壓只有幾個(gè)特定值。8、選型及應(yīng)用使用指導(dǎo)：在快速脈沖沖擊下，陶瓷氣體放電管氣體電離需要一定的時(shí)間（一般為0.20.3 pS,最快的也有0.1 pS左右），因而有一個(gè)幅度較高的尖脈沖會(huì)泄漏到后面 去。若要抑制這個(gè)尖脈沖，有以下幾種方法：a、在放電管上并聯(lián)電容器或壓敏電阻；b、在放電管后用聯(lián)電感或留一段長(zhǎng)度適當(dāng)?shù)膫鬏斁€，使尖脈沖衰減到較 低的電平；c、采用兩級(jí)保護(hù)電路，以放電管作為第一級(jí)，以TVSf或半導(dǎo)體過(guò)壓 保護(hù)器作為第二級(jí)，兩級(jí)之間用電阻、電感或自恢復(fù)保險(xiǎn)絲隔離。直流擊穿電壓Vsdc的選擇：直流擊穿電壓Vsdc的最小值應(yīng)大于可能出現(xiàn)的最高 電源峰值電壓或最高信號(hào)電壓的1.2倍以上。沖擊放電電流的選擇：要根據(jù)線路上可能出現(xiàn)的最大浪涌電流或需要防護(hù)的最 大浪涌電流選擇。放電管沖擊放電電流應(yīng)按標(biāo)稱(chēng)沖擊放電電流 （或單次沖擊放電 電流的一半）來(lái)計(jì)算陶瓷氣體放電管