中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
聯(lián)系人：李鋒
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【導讀】氣體放電管是一種間隙型的防雷保護組件，它在通信系統的防雷保護中已獲得了廣泛的應用。放電管常用于多級保護電路中的第一級或前兩級，起泄放雷電瞬時(shí)過(guò)電流和限制過(guò)電壓作用，由于放電管的極間絕緣電阻很大，寄生電容很小，對高頻信號線(xiàn)路的雷電防護有明確的優(yōu)勢。放電管保護特性的主要不足之處在于其放電時(shí)延較大，動(dòng)作靈敏度不夠理想，對于波頭上升陡度較大的雷電波難以有效地抑制，在電源系統的雷電防護中存在續流問(wèn)題。常用的氣體放電管有二極放電管和三極放電管，其封裝外殼材料多為陶瓷，故稱(chēng)為陶瓷放電管。
一、原理
放電管的工作原理是氣體間隙放電i當放電管兩極之間施加一定電壓時(shí)，便在極間產(chǎn)生不均勻電場(chǎng)：在此電場(chǎng)作用下，管內氣體開(kāi)始游離，當外加電壓增大到使極間場(chǎng)強超過(guò)氣體的絕緣強度時(shí)，兩極之間的間隙將放電擊穿，由原來(lái)的絕緣狀態(tài)轉化為導電狀態(tài)，導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，這種殘壓一般很低，從而使得與放電管并聯(lián)的電子設備免受過(guò)電壓的損壞。
二、氣體放電管和TVS管的區別
?氣體放電管和?TVS管的主要區別在于它們的應用場(chǎng)景、反應時(shí)間和?通流能力。 氣體放電管主要用于通信系統的防雷保護，而TVS管則廣泛應用于電子設備的過(guò)電壓保護。氣體放電管的反應時(shí)間通常為幾十個(gè)納秒甚至更多，而TVS管的反應時(shí)間最快，為皮秒級。?
1. 在反應時(shí)間方面，TVS管的反應速度最快，為皮秒級；?壓敏電阻略慢，為納秒級；而氣體放電管最慢，通常為幾十個(gè)納秒甚至更多。?
2. 在通流能力方面，TVS管的通流能力最小，通常只有幾百安培；壓敏電阻的通流能力介于TVS管和氣體放電管之間，可以通過(guò)數KA到數十KA的單次8/20μS浪涌電流；而氣體放電管的通流能力最大，通?？梢詫〝蛋俅蔚氖甂A級別8/20μS浪涌電流。
3. 在放電原理方面，TVS管基于?二極管雪崩效應，壓敏電阻器基于氧化鋅晶粒間的勢壘作用，而氣體放電管則是基于氣體擊穿放電。
4. 在承壓能力方面，TVS管的承壓能力通常為5.5V到550V，壓敏電阻的承壓能力從10V到9000V，而氣體放電管的承壓能力從75V到3500V。
三、氣體放電管選型
氣體放電管的選型需要考慮多個(gè)參數，?包括工作電壓、?防護等級、?耐壓測試、?信號速率、?直流擊穿電壓、?沖擊擊穿電壓、?標稱(chēng)放電電流、?絕緣電阻和電容等。?選型時(shí)，?需要綜合考慮這些參數以確保氣體放電管能夠有效地保護電路免受過(guò)壓和過(guò)流的損害，?同時(shí)滿(mǎn)足特定的應用需求。?
（1）工作電壓
?氣體放電管的直流擊穿電壓取值需要大于電路工作最大值，?一般要求為電路工作電壓的1.5~2倍，?對于交流電源則為有效值的1.4倍。?
（2）防護等級
?根據電路的防護等級確定通流量，?要求是額定通流量的2倍以上，?該值與測試電壓和波形有關(guān)。?
（3）耐壓測試
器件的直流擊穿電壓必須大于耐壓測試電壓。?
（4）信號速率
?在信號接口防護中，?需要考慮節電容大小，?高速信號線(xiàn)上應選擇結電容小的器件。?
（5）直流擊穿電壓（?DC spark-over voltage）?
?代表系統工作在一個(gè)低上升率電壓波形時(shí)的擊穿電壓，?是一個(gè)電壓區間，?表示受保護系統可正常工作的范圍。?
（6）沖擊擊穿電壓（?Impulse spark-over voltage）
代表系統工作在一個(gè)高上升率電壓波形時(shí)的擊穿電壓，?也是一個(gè)電壓區間，?表示一般防護時(shí)的擊穿電壓。?
（7）標稱(chēng)放電電流
包括通過(guò)50Hz交流電流的額定有效值和8/20μs波形的額定放電電流，?表示耐交流電流和耐短波電流的能力。?
（8）絕緣電阻
放電管未著(zhù)火時(shí)的絕緣電阻值，?一般要求為1~10GΩ。?
（9）電容
?放電管電極間的電容，?一般在2~10pF。
