陶瓷气体放电管

概述：

陶瓷气体放电管是防雷保护设备中应用最广泛的一种开关器件，串联于线路中，可用在交直流电源、各种信号电路的防雷，都可以用它来将雷电流泄放入大地。

它是把一对放电间隙封装在充以放电介质（惰性气体)的陶瓷管中构成的。

按电极数分，有二极放电管和三极放电管（相当于两个二极放电管串联）两种。其外形为圆柱形,有带引线和不带引线两种结构形式（有的还带有过热时短路的保护卡）

原理：

陶瓷气体放电管的基本原理就是气体放电。常用的放电管脉冲击穿电压在几百伏到一千多伏，放电管原先处于断路状态，电阻很大，电容很小。一旦脉冲过压达到放电管的脉冲击穿电压，极间的电场强度超过气体的击穿强度时，就引起间隙放电，管内气体电离，放电管导通，由原来的断路状态变为近似短路。这时放电管导通电阻很小，可以通过很大的冲击电流从而将浪涌电流泄放到地，使与放电管联接的其它器件和电路避免受到浪涌冲击而损坏。

应用：

用于电源防雷器共模电路中将雷电流泄放入地，也可用在差模电路中与压敏电阻串联而阻断其漏电流。在信号防雷器中常用于级泄放浪涌电流，由于其反应速度慢，还要用第二级作限压保护。

陶瓷气体放电管属于开关组件，导通时两端电压很低，不能直接用在有源电路中作差模保护。必须用时，应串联限流组件，以防导通时形成过大的电流而损坏，甚至引起火灾；浪涌过后能恢复至断路状态。

特点：

优点：通流容量大，极间电容小（≤3pF），绝缘电阻高（≥109Ω），基本没有漏电流；

缺点：击穿电压分散性较大（±20%），反应速度较慢（最短为0.1～0.2μs），可靠性较差，多次冲击易老化。

选型:

不能直接用在电源上做差模保护

击穿电压>线路上信号电频电压

耐电流>=线路上可能出现的异常电流

脉冲击穿电压<被保护线路电压

主要特性参数有：

① 直流击穿电压Vsdc：在放电管上施加100V/s的直流电压时的击穿电压值。这是放电管的标称电压，常用的有90V、150V、230V、350V、470V和600V等几种。其误差范围：一般为±20%，也有的为±15%，还有个别的为±10%或±5%。

②脉冲（冲击）击穿电压Vsi：在放电管上施加1kV/μs的脉冲电压时的击穿电压值。因反应速度较慢，脉冲击穿电压要比直流击穿电压高得多。

③ 冲击放电电流Idi：分为8/20μs波（短波）和10/1000μs波（长波）冲击放电电流两种。一般以8/20μs波用得较多。冲击放电电流又分为单次冲击放电电流（8/20μs波冲击1次）和标称冲击放电电流（8/20μs波冲击10次），一般后者约为前者的一半左右，有2.5 kA、5 kA、10 kA、20 kA……等规格。

④耐交流（工频）电流Idac：放电管能耐受交流（工频）电流放电1秒钟/次、放电10次的电流额定值。

使用指导：

① 快速脉冲冲击下，陶瓷气体放电管气体电离需要一定的时间（一般为0.2～0.3μs，最快的也有0.1μs左右），因而有一个幅度较高的尖脉冲会泄漏到后面去。若要抑制这个尖脉冲，有以下几种方法：a、在放电管上并联电容器或压敏电阻；b、在放电管后串联电感或留一段长度适当的传输线，使尖脉冲衰减到较低的电平；c、采用两级保护电路，以放电管作为级，以TVS管或半导体过压保护器作为第二级，两级之间用电阻、电感或自恢复保险丝隔离。

② 流击穿电压VS的选择：直流击穿电压VSdc的最小值应大于可能出现的电源峰值电压或信号电压的1.2倍以上。

③ 击放电电流的选择：要根据线路上可能出现的浪涌电流或需要防护的浪涌电流选择。放电管冲击放电电流应按标称冲击放电电流（或单次冲击放电电流的一半）来计算。

④ 陶瓷气体放电管因击穿电压误差较大，一般不作并联使用。

⑤ 续流问题：为了使放电管在冲击击穿后能正常熄弧，在有可能出现续流的地方（如有源电路中），可以在放电管上串联压敏电阻或自恢复保险丝等限制续流，使它小于放电管的维持电流。

按8/20μs波通流容量有：

H（2.5KA）、K（3KA）、L（5KA）、M（10KA）、N（15KA）、P（20KA）、W（50KA）、X（60KA）、Y（80KA）、Z（100KA）{尺寸大小影响通流量，10KA内影响效小}

半导体放电管

特点:

的导通电压，快速的响应速度（小于1ns）、浪涌吸收能力强、电容值低、双向对称、可靠性高、能实现多路保护。

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