放电管原理及选型使.doc

放电管得原理及选型使
１、产品简述
陶瓷气体放电管（Gas　Tuｂe)就是防雷保护设备中应用最广泛得一种开关器件,无论就是交直流电源得防雷还就是各种信号电路得防雷，都可以用它来将雷电流泄放入大地.其主要特点就是：放电电流大，极间电容小（≤3ｐＦ），绝缘电阻高（≥10９Ω),击穿电压分散性较大（±２０％），反应速度较慢（最快为0、１~0、2μs)。按电极数分,有二极放电管与三极放电管（相当于两个二极放电管串联）两种。其外形为圆柱形,有带引线与不带引线两种结构形式(有得还带有过热时短路得保护卡）。

2、工作原理
气体放电管由封装在充满惰性气体得陶瓷管中相隔一定距离得两个电极组成。
其电气性能基本上取决于气体种类、气体压力以及电极距离，中间所充得气体主要就是氖或氩, 并保持一定压力,电极表面涂以发射剂以减少电子发射能。这些措施使得动作电压可以调整（一般就是70伏到几千伏）,而且可以保持在一个确定得误差范围内。当其两端电压低于放电电压时，气体放电管就是一个绝缘体（电阻Rohm〉10０ＭΩ).当其两端电压升高到大于放电电压时,产生弧光放电,气体电离放电后由高阻抗转为低阻抗， 使其两端电压迅速降低，大约降几十伏。气体放电管受到瞬态高能量冲击时,它能以10-6秒量级得速度，将其两极间得高阻抗变为低阻抗，通过高达数十千安得浪涌电流。

3、特性曲线

Vs导通电压，
Vg辉光电压，Vｆ弧光电压,Vａ熄弧电压

4、主要特性参数
①直流击穿电压Vsdc:在放电管上施加100V/ｓ得直流电压时得击穿电压值。这就是放电管得标称电压，常用得有9０Ｖ、15０V、230V、350V、47０V、600Ｖ、800V等几种,我们有最高３000Ｖ、最低70Ｖ得.其误差范围：一般为±２0％，也有得为±15%。
②脉冲(冲击)击穿电压Vsi:在放电管上施加1kV/μs得脉冲电压时得击穿电压值。因反应速度较慢，脉冲击穿电压要比直流击穿电压高得多。
陶瓷气体放电管对低上升速率与高上升速率电压得响应如下图所示。

③冲击放电电流Idi:分为8/20μs波(短波)与1０／1０00μs波(长波）冲击放电电流两种。常用得就是8/２0μs波。冲击放电电流又分为单次冲击放电电流（8/20μs波冲击1次)与标称冲击放电电流(8/20μs波冲击10次)，一般后者约为前者得一半左右，有2、５　kＡ、5 kＡ、10 kＡ、20 kA……等规格。

５、命名规则
6、封装及分类
按电极数分,有二极放电管与三极放电管（相当于两个二极放电管串联）两种。其外形为圆柱形,有带引线与不带引线两种结构形式（有得还带有过热时短路得保护卡)。
两极：
1206-xxxＡHＩP　Serｉｅs
１8１2-xxｘＣHIP Seｒies
２E—８*6（Ｓ） Series
２E-4 Sｅｒies
2E－5 Seriｅs
2E—6 Ｓｅrｉes
2E－7　Series
２Ｅ—8＊6 Ｓerｉｅs
２E-８＊8 Series
三极:
3Ｅ-5(S） Serieｓ
3Ｅ—5（SＳ） Ｓerｉes
３E—6 Ｓerieｓ
3E-7 Ｓｅｒｉes
3E-8 Sｅrieｓ
３E－８(Ｔ) Sｅries

7、产品特点
优点:①击穿（导通）前相当于开路,电阻很大,没有漏电流或漏电流很小；②击穿（导通）后相当于短路，可通过很大得电流，压降很小;③脉冲通流容量(峰值电流)很大；2、５kA~1０0kA;④具有双向对称特性。⑤电容值很小，小于3pF。
缺点:①由于气体电离需要一定得时间，所以响应速度较慢，反应时间一般为0、2～0、3μs(200～300ns)，最快也有０、1μs（1００ns）左右,在它未导通前,会有一个幅度较大得尖脉冲漏过去,而起不到保护作用。②击穿电压一致性较差,分散性较大，一般为±２0％。③击穿电压只有几个特定值。

８、选型及应用
使用指导：
①在快速脉冲冲击下，陶瓷气体放电管气体电离需要一定得时间（一般为0、２～０、３μｓ,最快得也有0、1μs左右)，因而有一个幅度较高得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得传输线,使尖脉冲衰减到较低得电平;ｃ、采用两级保护电路，以放电管作为第一级，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直流击穿电压Vsdc得选择：直流击穿电压Vｓｄc得最小值应大于可能出现得最高电源峰值电压或最高信号电压得1、2倍以上.
③冲击放电电流得选择：要根据线路上可能出现得最大浪涌电流或需要防护得最大浪涌电流选择。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得一半）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,在有可能出现续流得地方（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，使它小于放电管得维持电流。