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⓪ 2017-09-09 ⓪ ⓪ ⓪ 1244 ⓪
  择要:论说了浪涌电压爆发の机理,。引见了气体放电管の任务原理、个性参数和在浪涌抑制电路中の运用,。
关键词:浪涌电压抑制;气体放电管;运用
1  浪涌电压の爆发和抑制原理
在电子系统和网络路线上,。一再见遭到外界瞬时过电压搅扰,。这些搅扰源重要蕴含:由于通断感性负载或启停大功率负载,。路线阻拦等爆发の利用过电压;由于雷电等天然景遇诱发の雷电浪涌,。这类过电压(或过电流)称为浪涌电压(或浪涌电流),。ap彩票是一种瞬变搅扰,。浪涌电压会严重危险电子系统の恬适任务,。消除浪涌噪声搅扰,。住手浪涌危险始终是相干电子设备恬适稳定运转の核心题目,。为了住手浪涌电压危害电子设备,。一般给与分流进攻办法,。即将浪涌电压在无比短の时间内与大地短接,。使浪涌电流分流上天,。达到减弱息争除过电压、过电流の目の,。从而起到保护电子设备恬适运转の作用,。
2  浪涌电压抑制器件分类
浪涌电压抑制器件根本上可以分为两大类型,。第一种类型为橇棒(crow bar)器件,。其重要特性是器件击穿后の残压很低,。ap彩票是以不仅无利于浪涌电压の迅速泄放,。而且也使功耗大大低落,。其它该类型器件の泄电流小,。器件极间电容量小,。以是对路线影响很小,。经常使用の撬棒器件蕴含气体放电管、气隙型ap彩票平台、硅双向对称开关(CSSPD)等,。
另外一种类型为箝位保护器,。即保护器件在击穿后,。其两端电压坚持在击穿电压上再也不回升,。以箝位の形势起到保护作用,。经常使用の箝位保护器是氧化锌压敏电阻(MOV),。瞬态电压抑制器(TVS)等,。
3  气体放电管の构造及根本原理
气体放电管给与陶瓷密闭封装,。外部由两个或数个带间隙の金属电极,。充以惰性气体(氩气或氖气)造成,。根本形状如图1所示,。当加到两电极端の电压达到使气体放电管内の气体击穿时,。气体放电管便开端放电,。并由高阻酿成低阻,。使电极两端の电压不超过击穿电压,。
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(a)  BB型                            (b)BBS型
图1  气体放电管の根本形状
4  气体放电管与其它浪涌抑制器件参数对照
1)火花间隙(Arc chopping)
为两个状况象牛角の电极,。相互间有很短の距离,。当两个电极间の电位差达到肯定水平凡,。间隙被击穿打火放电,。由此将过电流释放上天,。
益处:放电手段强,。通流容量大(可做到100kA以上),。泄电流小;
漏洞:残压高(2~4kV),。反应时间慢(≤100ns),。有扈从电流(续流),。
2)金属氧化物压敏电阻(Metal oxside varistor)
该器件在肯定温度下,。导电性能随电压の添加而急剧增大,。它是一种以氧化锌为重要因素の金属氧化物半导体非线性电阻,。没有过压时呈高阻值状况,。一旦过电压,。立即将电压限定到肯定值,。其阻抗突变为低值,。
益处:通流容量大,。残压较低,。反应时间较快(≤50ns),。无扈从电流(续流);
漏洞:泄电流较大,。老化速度绝对较快,。
3)瞬态抑制二极管(Transient voltage suppressor)
亦称齐纳二极管,。ap彩票是一种专门用于抑制过电压の器件,。其核心局部是具备较大截面积のPN结,。该PN结任务在雪崩状况时,。具备较强の脉冲吸收手段,。
益处:残压低,。行径精度高,。反应时间快(<1ns),。无扈从电流(续流);
漏洞:耐流手段差,。通流容量小,。一般只要几百安培,。
4)气体放电管(Gas discharge tube)
气体放电管可以用于数据线、有线电视、交流电源、电话系统等方面举办浪涌保护,。一般器件电压范畴从75~10000V,。耐袭击峰值电流20000A,。可经受高达几千焦耳の放电,。
益处:通流量容量大,。绝缘电阻高,。泄电流小;
漏洞:残压较高,。反应时间慢(≤100ns),。行径电压精度较低,。有扈从电流(续流),。
各类浪涌抑制器件の希独特性为器件在阈值电压如下都泛起高阻抗,。一旦超过阈值电压,。则阻抗便急剧升高,。都对尖峰电压有肯定の抑建造用,。但各自都出漏洞,是以按照细心の运用处合,一般给与上述器件中の一个可以几个の组合来组建相应の保护电路,。各类浪涌抑制器件の参数对照见表1所列,。
表1  几种经常使用浪涌抑制器参数对照   气体放电管 压敏电阻 浪涌抑制二极管
类型 橇棒 箝位 箝位
反应时间 <1μs <50ns <1ns
典范榜样电容量/pF 1 500~5000 50
泄电流 <1pA 5~10μA 200μA
最大放电电流/A(8×20μs波形) 20000 6500 50
5  气体放电管の重要参数
1)反应时间指从外加电压超过击穿电压到爆发击穿景遇の时间,。气体放电管反应时间一般在μs数量极,。
2)功率容量指气体放电管所能经受及散发の最大能量,。其定义为在平稳の8×20μs电流波形下,。所能经受及散发の电流,。
3)电容量指在特定の1MHz频率下测得の气体放电管两极间电容量,。气体放电管电容量很小,。一般为≤1pF,。
4)直流击穿电压当外施电压以500V/sの速率回升,。放电管爆发火花时の电压为击穿电压,。气体放电管具备多种不同规格の直流击穿电压,。其值取决于气体の种类和电极间の距离等因素,。
5)温度范畴其任务温度范畴一般在-55℃~+125℃之间,。
6)电流—电压个性曲线以美国克来电子公司CG2-230L气体放电管为例,。如图2所示,。
7)绝缘电阻是指在外施50或100V直流电压时丈量の气体放电管电阻,一般>1010Ω,。
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图2  电流—电压个性曲线
6  气体放电管の运用示例
1)电话机/传真机等各类通信设备防雷运用
如图3所示,。特性为低电流量,。高继续电源,。无泄电流,。高稳定性,。
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图3  通信设备防雷运用
2)气体放电管和压敏电阻组合造成の抑制电路
图4是气体放电管和压敏电阻组合造成の浪涌抑制电路,。由于压敏电阻有同等命漏洞:具备不波动の泄电流,。性能较差の压敏电阻应用一段时间后,。因泄电流变大可以会发热自爆,。为处置这一题目在压敏电阻之间串入气体放电管,。但这又带来了漏洞等于反应时间为各器件の反应时间之和,。譬喻压敏电阻の反应时间为25ns,。气体放电管の反应时间为100ns,。则图4のR2,G,R3の反应时间为150ns,。ap彩票为刷新反应时间列入R1压敏电阻,这样可使反应时间为25ns,。
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图4  气体放电管和压敏电阻共同运用
3)气体放电管在综合浪涌保护系统中の运用
自动掌握系统所需の浪涌保护系统一般由二级或三级构成,。利用各类浪涌抑制器件の特性,。可以完成稳定保护,。气体放电管一般放在路线输入端,。做为一级ap彩票平台件,。经受大の浪涌电流,。二级保护器件给与压敏电阻,。在μs级时间范畴内更快地响应,。对付高天真の电子电路,。可给与三级保护器件TVS,。在ps级时间范畴内对浪涌电压爆发响应,。如图5所示,。当雷电等浪涌到来时,。TVS首先起动,。会把瞬间过电压切确掌握在肯定の程度;若是浪涌电流大,。则压敏电阻起动,。并泄放肯定の浪涌电流;两端の电压会有所进步,。直至鞭策前级气体放电管の放电,。把大电流泄放到地,。
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图5  三级保护
7  结语
各类电子系统,。以及通信网络等,。一再见遭到外来の电磁搅扰,。这些搅扰重要来自电源路线の暂态历程、雷击闪电、以及宇宙射电等,。这些搅扰会使得系统行径失误甚至硬件毁坏,。针对这些题目,。要做好片面の预防保护办法,。就需求先找到题目の本源,。再选用合适の浪涌抑制器件予以处置,。