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標題: 氣體放電管與其它浪涌抑制器件參數分析 [打印本頁]

作者: JKSEMI 時間: 2020-9-9 16:26
標題: 氣體放電管與其它浪涌抑制器件參數分析
氣體放電管采用陶瓷密閉封裝，內部由兩個或數個帶間隙的金屬電極，充以惰性氣體（氬氣或氖氣）構成。當加到兩電極端的電壓達到使氣體放電管內的氣體擊穿時，氣體放電管便開始放電，并由高阻變成低阻，使電極兩端的電壓不超過擊穿電壓。

1）火花間隙（Arc chopping）
為兩個形狀象牛角的電極，彼此間有很短的距離。當兩個電極間的電位差達到一定程度時，間隙被擊穿打火放電，由此將過電流釋放入地。
優點：放電能力強，通流容量大（可做到100kA以上），漏電流小；
缺點：殘壓高（2～4kV），反應時間慢（≤100ns），有跟隨電流（續流）。

2）金屬氧化物壓敏電阻（Metal oxside varistor）
該器件在一定溫度下，導電性能隨電壓的增加而急劇增大。它是一種以氧化鋅為主要成分的金屬氧化物半導體非線性電阻。沒有過壓時呈高阻值狀態，一旦過電壓，立即將電壓限制到一定值，其阻抗突變為低值。
優點：通流容量大，殘壓較低，反應時間較快（≤50ns），無跟隨電流（續流）；
缺點：漏電流較大，老化速度相對較快。

3）瞬態抑制二極管（Transient voltage suppressor）
亦稱齊納二極管，是一種專門用于抑制過電壓的器件。其核心部分是具有較大截面積的PN結，該PN結工作在雪崩狀態時，具有較強的脈沖吸收能力。
優點：殘壓低，動作精度高，反應時間快（<1ns），無跟隨電流（續流）；
缺點：耐流能力差，通流容量小，一般只有幾百安培。

4）氣體放電管(Gas discharge tube)
氣體放電管可以用于數據線、有線電視、交流電源、電話系統等方面進行浪涌保護，一般器件電壓范圍從75～10000V，耐沖擊峰值電流20000A，可承受高達幾千焦耳的放電。
優點：通流量容量大，絕緣電阻高，漏電流小；
缺點：殘壓較高，反應時間慢（≤100ns），動作電壓精度較低，有跟隨電流（續流）。

各種浪涌抑制器件的共同特點為器件在閾值電壓以下都呈現高阻抗，一旦超過閾值電壓，則阻抗便急劇下降，都對尖峰電壓有一定的抑制作用。但各自都有缺點,因此根據具體的應用場合,一般采用上述器件中的一個或者幾個的組合來組建相應的保護電路。

5 氣體放電管的主要參數
1）反應時間指從外加電壓超過擊穿電壓到產生擊穿現象的時間，氣體放電管反應時間一般在μs數量極。
2）功率容量指氣體放電管所能承受及散發的最大能量，其定義為在固定的8×20μs電流波形下，所能承受及散發的電流。
3）電容量指在特定的1MHz頻率下測得的氣體放電管兩極間電容量。氣體放電管電容量很小，一般為≤1pF。
4）直流擊穿電壓當外施電壓以500V/s的速率上升，放電管產生火花時的電壓為擊穿電壓。氣體放電管具有多種不同規格的直流擊穿電壓，其值取決于氣體的種類和電極間的距離等因素。
5）溫度范圍其工作溫度范圍一般在－55℃～＋125℃之間。
6）電流—電壓特性曲線以美國克來電子公司CG2－230L氣體放電管為例。
7）絕緣電阻是指在外施50或100V直流電壓時測量的氣體放電管電阻,一般>1010Ω。

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