放電管原理及選型使

1、放電管的原理及選型使1、產(chǎn)品簡述陶瓷氣體放電管（Gas Tube）是防雷保護(hù)設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的一種幵關(guān)器件，無 論是交直流電源的防雷還是各種信號電路的防雷，都可以用它來將雷電流泄放入 大地。其主要特點(diǎn)是：放電電流大，極間電容小（冬3pF）,絕緣電阻高（109Q ），擊穿電壓分散性較大（土 20% ,反應(yīng)速度較慢（最快為 0.10.2 口 s） o 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)二極放電管串聯(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管中相隔一定距離的兩個(gè)電極組成。其電氣性能基

2、本上取決于氣體種類、氣體壓力以及電極距離，中間所充的氣體主 要是氖或氬，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>100血）。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 秒量級的速度，將其兩極間的高阻抗變 為低阻抗，通過高達(dá)數(shù)十千安的浪涌電流。3、特性曲線Vs 導(dǎo)通電壓，Vg輝光電壓，

3、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)稱電壓，常用的有90V、150V、230V、350V、470V、600V、800V等幾種，我們有最高3000V、最低70V的。其誤差范圍：一般為土 20%也有的為土 15%o 脈沖（沖擊）擊穿電壓 Vsi :在放電管上施加1kV/卩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卩s波（短波）和10/1000卩s波（長波）沖擊放 電電

4、流兩種。常用的是 8/20卩s波。沖擊放電電流又分為單次沖擊放電電流（8/20卩s波沖擊1次）和標(biāo)稱沖擊放電電流（8/20卩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)二極放電管串聯(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（有的還帶有過熱時(shí)短路的 保護(hù)卡）。兩極：1206-xxxAHIP Series 1812-xxxCHIP Series2E-8*6(S) Series2E-4 Series 2E-5 Series2E-6 Series2E-7

5、 Series2E-8*6 Series2E-8*8 Series三極：3E-5(S) Series3E-5(SS) Series3E-6 Series 3E-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)于幵路，電阻很大，沒有漏電流或漏電流很??； 擊穿（導(dǎo)通）后相當(dāng)于短路，可通過很大的電流，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 口 s（200300ns），最快也有0.1 口 s（100ns

6、）左右，在它未導(dǎo)通前，會 有一個(gè)幅度較大的尖脈沖漏過去，而起不到保護(hù)作用。擊穿電壓一致性較差， 分散性較大，一般為土 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卩s，最快的也有0.1卩s左右），因而有一個(gè)幅度較高的尖脈沖會泄漏到后 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、在放電管后串聯(lián)電感或留一段長度適當(dāng)?shù)膫鬏斁€，使尖脈沖衰減到 較低的電平；c、采用兩級保護(hù)電路，以放電管作為第一級，以TVS管或半導(dǎo)體過壓保護(hù)器作為第二級，兩級之間用電阻、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)稱沖擊放電電流（或單次沖擊放電 電流的一半）來計(jì)算 陶瓷氣體放電管因擊穿電壓誤差