陳先生
0755-22310076/22310079
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2970613037@qq.com氣體放電管包括二極管和三極管，電壓范圍從75V—3500V，超過一百種規(guī)格，嚴(yán)格按照CITEL標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)、監(jiān)控和管理。 放電管常用于多級(jí)保護(hù)電路中的第一級(jí)或前兩級(jí)，起泄放雷電暫態(tài)過電流和限制過電壓作用。
名稱：氣體放電管
介紹：氣體放電管包括貼片、二極管和三極管，電壓范圍從75V—3500V，超過一百種規(guī)格，嚴(yán)格按照CITEL標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)、監(jiān)控和管理。
放電管常用于多級(jí)保護(hù)電路中的第一級(jí)或前兩級(jí)，起泄放雷電暫態(tài)過電流和限制過電壓作用。
優(yōu)點(diǎn)：絕緣電阻很大，寄生電容很小，浪涌防護(hù)能力強(qiáng)。
缺點(diǎn)：在于放電時(shí)延(即響應(yīng)時(shí)間)較大，動(dòng)作靈敏度不夠理想，部分型號(hào)會(huì)出現(xiàn)續(xù)流現(xiàn)象，長(zhǎng)時(shí)間續(xù)流會(huì)導(dǎo)致失效，對(duì)于波頭上升陡度較大的雷電波難以有效地抑制。
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
放電管的工作原理是氣體放電。
當(dāng)外加電壓增大到超過氣體的絕緣強(qiáng)度時(shí)，兩極間的間隙將放電擊穿，由原來的絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)電狀態(tài)，導(dǎo)通后放電管兩極之間的電壓維持在放電弧道所決定的殘壓水平。
五極放電管的主要部件和兩極、三極放電管基本相同，有較好的放電對(duì)稱性，可適用于多線路的保護(hù)。（常用于通信線路的保護(hù)）
響應(yīng)時(shí)間
從暫態(tài)過電壓開始作用于放電管兩端的時(shí)刻到管子實(shí)際放電時(shí)刻之間有一個(gè)延遲時(shí)間，該時(shí)間就稱為響應(yīng)時(shí)間。
響應(yīng)時(shí)間的組成：一是管子中隨機(jī)產(chǎn)生初始電子-離子對(duì)帶電粒子所需要的時(shí)間，即統(tǒng)計(jì)時(shí)延；二是初始帶電粒子形成電子崩所需要的時(shí)間，即形成時(shí)延。
為了測(cè)得放電管的響應(yīng)時(shí)間，需要用固定波頭上升陡度du/dt的電壓源加到放電管兩端測(cè)取響應(yīng)時(shí)間，取多次測(cè)量的平均值作為該管子的響應(yīng)時(shí)間
限壓電路
二極和三極放電管保護(hù)性能的比較
如果A-G極間先放電，在管子內(nèi)部由氣體游離所產(chǎn)生的自由電子會(huì)迅速在B-G極間引起碰撞游離，使B-G很快放電
當(dāng)B-G間截止放電后，由于大量帶電粒子（電子和離子）的復(fù)合作用，使管內(nèi)的電子數(shù)量大為減小，從而迅速抑制另一對(duì)電極A-G間的碰撞游離，使該對(duì)極間的放電過程很快截止下來。
在差模暫態(tài)過電壓的保護(hù)場(chǎng)合，無論是兩極放電管還是三極放電管，都存在著一定的問題，因?yàn)殡娮釉O(shè)備要承受兩對(duì)電極之間的殘壓之和，對(duì)于一些脆弱的電子設(shè)備來說，這樣的殘壓之和有時(shí)候難以承受。需要采取另外的措施，如在A、B間再接一只放電管，專門用于抑制差模過電壓。
接地連接線的長(zhǎng)短對(duì)限壓效果有一定的影響。如果接地連接線比較長(zhǎng)，則連線本身的電阻和電感也比較大，暫態(tài)大電流流過連線時(shí)，將產(chǎn)生比較大的電阻電壓降和電感電壓降。
注意事項(xiàng)
接地連線應(yīng)當(dāng)具有盡量短的長(zhǎng)度
接地連線應(yīng)具有足夠的截面，以泄放暫態(tài)大電流。
放電管的失效模式
放電管受到機(jī)械碰撞，超耐受的暫態(tài)過電壓多次沖擊以及內(nèi)部出現(xiàn)老化后，將發(fā)生故障。
故障的模式（即失效模式）有兩種：
第一種是呈現(xiàn)低放電電壓和低絕緣電阻狀態(tài)；第二種是呈現(xiàn)高放電電壓狀態(tài)。
開路故障模式比短路故障模式具有更大的危害性：
開路故障模式令人難以及時(shí)察覺，從而不能采取補(bǔ)救措施。
現(xiàn)在的電源SPD產(chǎn)品中，帶有失效報(bào)警裝置，如聲，光報(bào)警，顏色變化提示等，這些措施的采取對(duì)于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和更換已經(jīng)失效的SPD是有利的。
存在問題
放電管保護(hù)應(yīng)用中存在的問題
一、時(shí)延脈沖及續(xù)流
從暫態(tài)過電壓達(dá)到放電管的ufdc（直流放電電壓）到其實(shí)際動(dòng)作放電之間，存在一段時(shí)延，時(shí)延的大小取決于過電壓波的波頭上升陡度du/dt。
一般不單獨(dú)使用放電管來保護(hù)電子設(shè)備，而在放電管后面再增加一些保護(hù)元件，以抑制這種時(shí)延脈沖。
續(xù)流：放電管泄放過電流結(jié)束以后，被保護(hù)系統(tǒng)的工作電壓能維持放電管電弧通道的存在，這種情況稱為續(xù)流。
續(xù)流的存在對(duì)放電管本身和被保護(hù)系統(tǒng)具有很大的危害性。
熔斷器的額定電流高于被保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行電流，其熔斷電流小于放電管在電弧區(qū)的續(xù)流。
這種方法會(huì)造成供電和信號(hào)傳輸?shù)亩虝r(shí)中斷，對(duì)于要求不高的電子設(shè)備可以接受。
二、狀態(tài)翻轉(zhuǎn)及短路反射
放電管在開始放電時(shí)，由開路狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)，翻轉(zhuǎn)過程中，暫態(tài)電流的變化率di/dt很大，這種迅速變化的暫態(tài)電流在空間產(chǎn)生暫態(tài)電磁場(chǎng)向四周輻射能量，在附近的電源線和信號(hào)線上產(chǎn)生干擾，或在周圍的電氣回路中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。通常采取的抑制方法有屏蔽、減小耦合和濾波等。
放電管導(dǎo)通后，入射波被反射回去，使得后面的電子設(shè)備得到保護(hù)，但反射波電流產(chǎn)生的空間電磁場(chǎng)也會(huì)向周圍輻射能量，需要加以抑制。
技術(shù)參數(shù)
主要技術(shù)參數(shù)及使用選擇
1．直流放電電壓
在上升陡度低于100V/s的電壓作用下，放電管開始放電的平均電壓值稱為其直流放電電壓。由于放電的分散性，所以，直流放電電壓是一個(gè)數(shù)值范圍。
2．沖擊放電電壓
在具有規(guī)定上升陡度的暫態(tài)電壓脈沖作用下，放電管開始放電的電壓值稱為其沖擊放電電壓。
放電管的響應(yīng)時(shí)間或動(dòng)作時(shí)延與電壓脈沖的上升陡度有關(guān)，對(duì)于不同的上升陡度，放電管的沖擊放電電壓是不同的 。
3．工頻耐受電流
放電管通過工頻電流5次，使管子的直流放電電壓及絕緣電阻無明顯變化的最大電流稱為其工頻耐受電流。
4．沖擊耐受電流
將放電管通過規(guī)定波形和規(guī)定次數(shù)的脈沖電流，使其直流放電電壓和絕緣電阻不會(huì)發(fā)生明顯變化的最大值電流峰值稱為管子的沖擊耐受電流。
這一參數(shù)是在一定波形和一定通流次數(shù)下給出的，制造廠通常給出在8/20us波形下通流10次的沖擊耐受電流，也有給出在10/1000us波形下通流300次的沖擊耐受電流。
放電管的絕緣電阻值很大，廠家一般給出的是絕緣電阻的初始值，約為數(shù)千兆歐。絕緣電阻值的降低會(huì)導(dǎo)致漏流的增大，有可能產(chǎn)生噪音干擾。
放電管的寄生電容很小，極間電容一般在1pF～5pF范圍，極間電容在很寬的頻率范圍內(nèi)保持近似不變，同型號(hào)放電管的極間電容值分散性很小。
6. 直流放電電壓的選擇
從不影響被保護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行的要求出發(fā)，希望放電管的直流放電電壓選得高些。但直流放電電壓高的管子，沖擊放電電壓也高；
從被保護(hù)電子設(shè)備的耐受性來說看，希望管子的直流放電電壓選得低一些。
所以，放電管的支流放電電壓應(yīng)在這兩種相互制約的要求之間進(jìn)行折衷選擇。
優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)： 絕緣電阻很大，寄生電容很小，
缺點(diǎn)： 在于放電時(shí)延(即響應(yīng)時(shí)間)較大，動(dòng)作靈敏度不夠理想，對(duì)于波頭上升陡度較大的雷電波難以有效地抑制。
應(yīng)用
1、浪涌電壓的產(chǎn)生和抑制原理
在電子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)線路上，經(jīng)常會(huì)受到外界瞬時(shí)過電壓干擾，這些干擾源主要包括：由于通斷感性負(fù)載或啟停大功率負(fù)載，線路故障等產(chǎn)生的操作過電壓；由于雷電等自然現(xiàn)象引起的雷電浪涌。這種過電壓（或過電流）稱為浪涌電壓（或浪涌電流），是一種瞬變干擾。浪涌電壓會(huì)嚴(yán)重危害電子系統(tǒng)的安全工作。消除浪涌噪聲干擾，防止浪涌危害一直是關(guān)系電子設(shè)備安全可靠運(yùn)行的核心問題。為了避免浪涌電壓損害電子設(shè)備，一般采用分流防御措施，即將浪涌電壓在非常短的時(shí)間內(nèi)與大地短接，使浪涌電流分流入地，達(dá)到削弱和消除過電壓、過電流的目的，從而起到保護(hù)電子設(shè)備安全運(yùn)行的作用。
2、浪涌電壓抑制器件分類
浪涌電壓抑制器件基本上可以分為兩大類型。第一種類型為橇棒（crowbar）器件。其主要特點(diǎn)是器件擊穿后的殘壓很低，因此不僅有利于浪涌電壓的迅速泄放，而且也使功耗大大降低。另外該類型器件的漏電流小，器件極間電容量小，所以對(duì)線路影響很小。常用的撬棒器件包括氣體放電管、氣隙型浪涌保護(hù)器、硅雙向?qū)ΨQ開關(guān)（CSSPD）等。
另一種類型為箝位保護(hù)器，即保護(hù)器件在擊穿后，其兩端電壓維持在擊穿電壓上不再上升，以箝位的方式起到保護(hù)作用。常用的箝位保護(hù)器是氧化鋅壓敏電阻(MOV)，瞬態(tài)電壓抑制器（TVS）等。
3、氣體放電管的構(gòu)造及基本原理
氣體放電管采用陶瓷密閉封裝，內(nèi)部由兩個(gè)或數(shù)個(gè)帶間隙的金屬電極，充以惰性氣體（氬氣或氖氣）構(gòu)成，基本外形如圖1所示。當(dāng)加到兩電極端的電壓達(dá)到使氣體放電管內(nèi)的氣體擊穿時(shí)，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。
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