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）是防雷保護設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的一種開關(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。其主要特點是：放電電流大，極間電容?。?pF），絕緣電阻高（109），擊穿電壓分散性較大（±20%），反應(yīng)速度較慢（最快為0.10.2s）。按電極數(shù)分，有二極放電管和三極放電管（相當于兩個二極放電管串聯(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（有的還帶有過熱時短路的保護卡）。 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電極組成。其電氣性能基本上取決于

2、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確定的誤差范圍內(nèi)。當其兩端電壓低于放電電壓時，氣體放電管是一個絕緣體(電阻Rohm>100M)。當其兩端電壓升高到大于放電電壓時，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，它能以10-6秒量級的速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，通過高達數(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，Vf弧光電

3、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的直流電壓時的擊穿電壓值。這是放電管的標稱電壓，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±20%，也有的為±15%。脈沖（沖擊）擊穿電壓Vsi：在放電管上施加1kV/s的脈沖電壓時的擊穿電壓值。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8/20s波（短波）和10/1000s波（長波）沖擊放電電流兩

4、種。常用的是8/20s波。沖擊放電電流又分為單次沖擊放電電流（8/20s波沖擊1次）和標稱沖擊放電電流（8/20s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（相當于兩個二極放電管串聯(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（有的還帶有過熱時短路的保護卡）。兩極：1206-xxxAHIP Series1812-xxxCHIP Series2E-8*6(S) Series2E-4 Series2E-5 Series2E-6 Series2E-7 Seri

5、es2E-8*6 Series2E-8*8 Series三極：3E-5(S) Series3E-5(SS) Series3E-6 Series3E-7 Series3E-8 Series3E-8(T) Series 7、產(chǎn)品特點優(yōu)點：擊穿（導(dǎo)通）前相當于開路，電阻很大，沒有漏電流或漏電流很小；擊穿（導(dǎo)通）后相當于短路，可通過很大的電流，壓降很小；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：由于氣體電離需要一定的時間，所以響應(yīng)速度較慢，反應(yīng)時間一般為0.20.3s(200300ns)，最快也有0.1s(100ns)左右，在它未導(dǎo)通

6、前，會有一個幅度較大的尖脈沖漏過去，而起不到保護作用。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間（一般為0.20.3s，最快的也有0.1s左右），因而有一個幅度較高的尖脈沖會泄漏到后面去。若要抑制這個尖脈沖，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?shù)膫鬏斁€，使尖脈沖衰減到較低的電平；c、采用兩級保護電路，以放電管作為第一級，以TVS管或半導(dǎo)體過壓保護器作為第二級，兩級之間用電阻、電感或自恢復(fù)保險絲隔離。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的最大浪涌電流選擇。放電管沖擊放電電流應(yīng)按標稱沖擊放電電流（或單次沖擊放電電流的一半）來計算陶瓷氣體放電管