《气体放电管》由会员分享，可在线阅读，更多相关《气体放电管（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、气体放电管、压敏电阻的工作原理及特性【转】 2010-3-7 18:10:00 | By: dier1999 0推荐一、气体放电管的工作原理及特征气体放电管一般采取陶瓷作为封装外壳，放电管内充斥电气机能稳固的惰性气体，放电管的电极一般有两个电极、三个电极和五个电极三种构造。当在放电管的极间施加必定的电压时，便在极间产生不平均的电场，在电场的作用下，气体开端游离，当外加电压到达极间场强并超过惰性气体的绝缘强度时，两极间就会发生电弧，电离气体，发生“负阻特性”，从而立即由绝缘状态转为导电状态。即电场强度超过气体的击穿强度时，就惹起间隙放电，从而限制了极间电压。也就是说在无浪涌时，处于开路状态，浪涌
2、到来时，放电管内的电极板关合导通。浪涌消失机，极板复原到本来的状态。气体放电管是一种开关型的防雷保护器件，一般用于防雷工程的第一级或第二级的掩护上；因为它的极间绝缘电阻大，因此寄生电容很小，所以用于对高频电子线路的保护有着显明的上风。但是气体放电管因为其自身在放电时的时延性较大和动作敏锐性不够幻想，因而它关于上升陡度较大的雷电波头也难以进行无效的克制，所以气体放电管一般在防雷工程的运用上大多与限压型防雷器进行综合利用。综上所述：气体放电管的长处是电畅通流畅容量大；寄生电容小；残压较低，普通900V左右；气体放电管的毛病是：1、放电时延性较大，动作敏锐度不够，呼应时光较慢，为80ns左右。2、有
3、续流，有利于对交换或20V以上的线路进行掩护，因而与火花间隙一样，具有续流的遮断问题。3、无法进行劣化唆使和完成故障遥信功效，平安系数不高。二、压敏电阻的工作原理及特征压敏电阻是一种以氧化锌为重要成份的金属氧化物半导体非线性的限压型电阻。压敏电阻的伏安特征是持续和递减的，因而它不具有续流的遮断问题。它的工作原理为压敏电阻的氧化锌和添加剂在必定的前提下“烧结”，电阻就会受电压的强烈影响，其电流跟着电压的升高而急剧上升，上升的曲线是一个非线性指数。当在一般工作电压时，压敏电阻处于一种高阻值状况。当浪涌到来时，它处于通路状况，强盛的电流流过本身泄入大地。浪涌当时，它又立即复原到高阻值状况。压敏电阻的
4、几个主要参数：A：压敏电压：压敏电压普通以为是在温度为20度时在压敏电阻上有1mA电流流过的时分，相应加在该电阻两真个电势。压敏电压在交换电网中，普通比电网的峰值电势要高，为峰值电压的0.7倍，而峰值电压一般以为是交换电网电压的2 倍（直流时峰值电压是额外电压的1.2倍）。用公式表现为：VN = VNH 2 0.7式中的VN为压敏电压；VNH 为电网额外电势。B：漏电流：漏电流是指在一般情形下通过压敏电阻微安数目级的电流。漏电流越小越好。关于漏电流特殊应强调的是必需稳固，不容许在工作中主动升高，一旦发明漏电流主动升高，就应立刻淘汰，由于漏电流的不稳定是减速防雷器老化和防雷器爆炸的间接缘由。因此
5、在挑选漏电流这一参数时，不能一味地寻求越小越好，只需是在电网许可值范畴内，挑选漏电流值绝对稍大一些的防雷器，反而较稳固。C：呼应时光：呼应时间是指加在防雷器两真个电压即是压敏电压所需的时间，到达这一时光后防雷器完整导通。压敏电阻的响应时间为25ns左右。D：寄生电容：压敏电阻一般都有较大的寄生电容，它的寄生电容一般在几百轻轻法到几千轻轻法之间，因此它有利于对高频电子体系的维护。由于这种寄生电容对高频信号的传输会发生畸变作用，从而影响系统的一般运转。因此对频次较高的体系的掩护，应挑选寄生电容低的压敏电阻型防雷器。它的长处：1、残抬高。2、响应时间快，为25ns左右。3、无续流。4、能够完成劣化批
6、示和故障遥信告示功效，因而，它的维护后果平安、可靠。它是目前供电体系中常用产品，特殊是电力、电信供电范畴，更是桂林一枝。它的毛病：有泄露电流；寄生电容较大，有利于对高频电子线路的维护。 气体放电管的工作原理及特性气体放电管一般采用陶瓷作为封装外壳，放电管内布满电气性能稳定的惰性气体，放电管的电极一般有两个电极、三个电极和五个电极三种结构。当在放电管的极间 施加一定的电压时，便在极间产生不均匀的电场，在电场的作用下，气体开始游离，当外加电压达到极间场强并超过惰性气体的绝缘强度时，两极间就会产生电弧， 电离气体，产生“负阻特性”，从而立刻由绝缘状态转为导电状态。即电场强度超过气体的击穿强度时，就引
7、起间隙放电，从而限制了极间电压。也就是说在无浪涌 时，处于开路状态，浪涌到来时，放电管内的电极板关合导通。浪涌消失时，极板恢复到原来的状态。气体放电管是一种开关型的防雷保护器件，一般用于防雷工程的第一级或第二级的保护上；由于它的极间绝缘电阻大，因而寄生电容很小，所以用于对高频电子线路 的保护有着明显的优势。然而气体放电管由于其本身在放电时的时延性较大和动作敏捷性不够理想，因此它对于上升陡度较大的雷电波头也难以进行有效的抑制，所 以气体放电管一般在防雷工程的应用上大多与限压型防雷器进行综合应用。综上所述：气体放电管的长处是电流通容量大；寄生电容小；残压较低，一般900V左右；气体放电管的缺点是：
8、1、放电时延性较大，动作灵敏度不够，响应时间较慢，为80ns左右。2、有续流，不利于对交流或20V以上的线路进行保护，因而与火花间隙一样，存在续流的遮断问题。3、无法进行劣化指示和实现故障遥信功能，安全系数不高。二、压敏电阻的工作原理及特性压敏电阻是一种以氧化锌为主要成份的金属氧化物半导体非线性的限压型电阻。压敏电阻的伏安特性是连续和递增的，因此它不存在续流的遮断问题。它的工作原理为压敏电阻的氧化锌和添加剂在一定的条件下“烧结”，电阻就会受电压的强烈影响，其电流随着电压的升高而急剧上升，上升的曲线是一个非线性指 数。当在正常工作电压时，压敏电阻处于一种高阻值状态。当浪涌到来时，它处于通路状态，
9、强盛的电流流过自身泄入大地。浪涌过后，它又马上恢复到高阻值状 态。压敏电阻的几个重要参数：A：压敏电压：压敏电压一般认为是在温度为20度时在压敏电阻上有1mA电流流过的时候，相应加在该电阻两端的电压。压敏电压在交流电网中，一般比电网的峰值电压要高，为峰值电压的0.7倍，而峰值电压一般认为是交流电网电压的2 倍（直流时峰值电压是额定电压的1.2倍）。用公式表示为：VN = VNH 2 0.7式中的VN为压敏电压；VNH 为电网额定电压。B：漏电流：漏电流是指在正常情况下通过压敏电阻微安数量级的电流。漏电流越小越好。对于漏电流特殊应强调的是必须稳定，不答应在工作中自动升高，一旦发现漏电流自动升高，
10、就应立刻淘汰，因为漏电流的不稳定是加速防雷器老化和防雷器爆炸的 直接原因。因此在选择漏电流这一参数时，不能一味地追求越小越好，只要是在电网允许值范围内，选择漏电流值相对稍大一些的防雷器，反而较稳定。C：响应时间：响应时间是指加在防雷器两端的电压等于压敏电压所需的时间，达到这一时间后防雷器完全导通。压敏电阻的响应时间为25ns左右。D：寄生电容：压敏电阻一般都有较大的寄生电容，它的寄生电容一般在几 百微微法到几千微微法之间，因而它不利于对高频电子系统的保护。因为这种寄生电容对高频信号的传输会产生畸变作用，从而影响系统的正常运行。因而对频率较 高的系统的保护，应选择寄生电容低的压敏电阻型防雷器。它
11、的优点：1、残压低。2、响应时间快，为25ns左右。3、无续流。4、可以实现劣化批示和故障遥信告示功能，因此，它的保护效果安全、可靠。它是目前供电系统中常用产品，特殊是电力、电信供电领域，更是一枝独秀。它的缺点：有泄漏电流；寄生电容较大，不利于对高频电子线路的保护。TVS是普遍使用的一种新型高效电路保护器件，它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。当它的两端经受瞬间的高能量冲击时，TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，从而把它的两端电压箝制在一个预定的数值上，从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。正因为如此，TVS可用于保护设
12、备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压4，以及感应雷所产生的过电压。TVS管和稳压管一样，也是反向应用的。其中VR称为最大转折电压，是反向击穿之前的临界电压。VB是击穿电压，其对应的反向电流IT一般取值为1 mA。VC是最大箝位电压，当TVS管中流过的峰值电流为IPP的大电流时，管子两端电压就不再上升了。因此TVS管能够始终把被保护的器件或设备的端口电压限制在VBVC的有效区内。与稳压管不同的是，IPP的数值可达数百安培，而箝位响应时间仅为110-12s。TVS的最大允许脉冲功率为PM=VCIPP，且在给定最大钳位电压下，功耗PM越大，其浪涌电流的承受能力越大。稳压管和TVS管的作用
13、稳压管的应用: 1、浪涌保护电路:稳压管在准确的电压下击穿,这就使得它可作为限制或保护之元件来使用,因为各种电压的稳压二极管都可以得到,故对于这种应用特别适宜.图中的稳压二极管D是作为过压保护器件.只要电源电压VS超过二极管的稳压值D就导通,使继电器J吸合负载RL就与电源分开. 2、电视机里的过压保护电路:EC是电视机主供电压,当EC电压过高时,D导通,三极管BG导通,其集电极电位将由原来的高电平(5V)变为低电平,通过待机控制线的控制使电视机进入待机保护状态. 3、电弧抑制电路:在电感线圈上并联接入一只合适的稳压二极管(也可接入一只普通二极管原理一样)的话,当线圈在导通状态切断时,由于其电磁
14、能释放所产生的高压就被二极管所吸收,所以当开关断开时,开关的电弧也就被消除了.这个应用电路在工业上用得比较多,如一些较大功率的电磁吸控制电路就用到它. 4、串联型稳压电路:在此电路中,串联稳压管BG的基极被稳压二极管D钳定在13V,那么其发射极就输出恒定的12V电压了.这个电路在很多场合下都有应用TVS器件按极性可分为单极性和双极性两种；按用途可分为通用型和专用型；按封装和内部结构可分为轴向引线二极管、双列直插TVS阵列、贴片式和大功率模块等1。轴向引线的产品峰值功率可达400 W、500 W、600W、1500W和5 000W。其中大功率的产品主要用在电源馈线上，低功率产品主要用在高密度安装
15、场合。对于高密度安装的场合，也可以选择双列直插和表面贴装等封装形式。 在选用TVS时，应考虑以下几个主要因素： (1)若TVS有可能承受来自两个方向的尖峰脉冲电压(浪涌电压)冲击时，应当选用双极性的，否则可选用单极性。(2)所选用TVS的Vc值应低于被保护元件的最高电压。Vc是二极管在截止状态的电压，也就是在ESD冲击状态时通过TVS的电压，它不能大于被保护回路的可承受极限电压，否则器件面临被损坏的危险。 (3)TVS在正常工作状态下不要处于击穿状态，最好处于VR以下，应综合考虑VR和VC两方面的要求来选择适当的TVS。 (4)如果知道比较准确的浪涌电流IPP，则可利用VCIpp来确定功率；如果无法确定IPP的大致范围，则选用功率大些的TVS为好。PM是TVS能承受的最大峰值脉冲功率耗散值。在给定的最大箝位电压下，功耗PM越大，其浪涌电流的承受能力越大；在给定的功耗PM下，箝位电压VC越低，其浪涌电流的承受能力越大。另外，峰值脉冲功耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关。 (5)TVS所能承受的瞬态脉冲是不重复的，器件规定的脉冲重复频率(持续时间与间歇时间之比)为001
