陶瓷氣體放管的原理及應(yīng)用.doc

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1、陶瓷氣體放電管的原理及應(yīng)用概述：什么是陶瓷氣體放電管陶瓷氣體放電管是防雷保護設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的一種開關(guān)器件，串聯(lián)于線路中，可用在交直流電源、各種信號電路的防雷，都可以用它來將雷電流泄放入大地。它是把一對放電間隙封裝在充以放電介質(zhì)（惰性氣體)的陶瓷管中構(gòu)成的。按電極數(shù)分，有二極放電管和三極放電管（相當(dāng)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）原理：陶瓷氣體放電管的原理陶瓷氣體放電管的基本原理就是氣體放電。常用的放電管脈沖擊穿電壓在幾百伏到一千多伏，放電管原先處于斷路狀態(tài)，電阻很大，電容很小。一旦脈沖過壓達到

2、放電管的脈沖擊穿電壓，極間的電場強度超過氣體的擊穿強度時，就引起間隙放電，管內(nèi)氣體電離，放電管導(dǎo)通，由原來的斷路狀態(tài)變?yōu)榻贫搪?。這時放電管導(dǎo)通電阻很小，可以通過很大的沖擊電流從而將浪涌電流泄放到地，使與放電管聯(lián)接的其它器件和電路避免受到浪涌沖擊而損壞。特點：陶瓷氣體放電管有哪些優(yōu)缺點？優(yōu)點：通流容量大，極間電容?。ā?pF），絕緣電阻高（≥109Ω），基本沒有漏電流；缺點：擊穿電壓分散性較大（±20%），反應(yīng)速度較慢（最短為0.1～0.2μs），可靠性較差，多次沖擊易老化。選型:不能直接用在電源上擊穿電壓>線路上最大信號電頻電壓耐電流>=線路上可能出現(xiàn)的最大異常電流

3、脈沖擊穿電壓<被保護線路電壓主要特性參數(shù)有：①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(biāo)稱電壓，常用的有90V、150V、230V、350V、470V和600V等幾種。其誤差范圍：一般為±20%，也有的為±15%，還有個別的為±10%或±5%。②脈沖（沖擊）擊穿電壓Vsi：在放電管上施加1kV/μs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。③沖擊放電電流Idi：分為8/20μs波（短波）和10/1000μs波（長波）沖擊放電電流兩種。一般以8/20μs波用得較多。沖擊放電電流又分為單次沖

4、擊放電電流（8/20μs波沖擊1次）和標(biāo)稱沖擊放電電流（8/20μs波沖擊10次），一般后者約為前者的一半左右，有2.5kA、5kA、10kA、20kA……等規(guī)格。④耐交流（工頻）電流Idac：放電管能耐受交流（工頻）電流放電1秒鐘/次、放電10次的電流額定值。應(yīng)用：陶瓷氣體放電管的應(yīng)用用于電源防雷器共模電路中將雷電流泄放入地，也可用在差模電路中與壓敏電阻串聯(lián)而阻斷其漏電流。在信號防雷器中常用于第一級泄放浪涌電流，由于其反應(yīng)速度慢，還要用第二級作限壓保護。陶瓷氣體放電管屬于開關(guān)組件，導(dǎo)通時兩端電壓很低，不能直接用在有源電路中作差模保護。必須用時，應(yīng)串聯(lián)限流組件，以防導(dǎo)

5、通時形成過大的電流而損壞，甚至引起火災(zāi)；浪涌過后能恢復(fù)至斷路狀態(tài)。UN2E8-75MSMD使用指導(dǎo)：陶瓷氣體放電管使用指南①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0.2～0.3μs，最快的也有0.1μs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(dāng)?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。②沖擊放電電流的選擇：要根據(jù)線

6、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(biāo)稱沖擊放電電流（或單次沖擊放電電流的一半）來計算。③直流擊穿電壓VS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。④陶瓷氣體放電管因擊穿電壓誤差較大，一般不作并聯(lián)使用。⑤續(xù)流問題：為了使放電管在沖擊擊穿后能正常熄弧，在有可能出現(xiàn)續(xù)流的地方（如有源電路中），可以在放電管上串聯(lián)壓敏電阻或自恢復(fù)保險絲等限制續(xù)流，使它小于放電管的維持電流。按8/20μs波通流容量有：H（2.5KA）、K（3KA）、L（5KA）、M（10KA）、N（15KA）、P

7、（20KA）、W（50KA）、X（60KA）、Y（80KA）、Z（100KA）{尺寸大小影響通流量，10KA內(nèi)影響效小}