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你的电路防雷解决方案为啥不稳定,看放电管选对了吗

2017-02-08 浏览量:8

       

放电管是一种使用于设备输入端的高压保护元件。若其两端的电压高过其保护规格值时,其内部会出现短路现象,并吸收掉输入的过高压。放电管常用于多级保护电路中的第一级或前两级,起泄放雷电暂态过电流和限制过电压作用。要想让电路雷击浪涌防护方案的效果达到稳定就要选择合适的放电管。下面就为你介绍放电管选用中的几点问题。

硕凯电子作为优秀半导体企业,研发生产销售的放电管主要有气体放电管和固体放电管两大类,其中气体放电管又根据封装材料的不一样分为陶瓷气体放电管和玻璃气体放电管。

要想让电路雷击浪涌防护方案的效果达到稳定就要选择合适的放电管。下面就为你介绍放电管选用中的几点问题。

一、如何选用合适的放电管

1、放电管的加入不能影响线路的正常工作,这就要保证放电管的直流击穿电压的下限值必须高于线路的最大正常工作电压,据此确定所需放电管的标称直流击穿电压值。

2、当过电压消失后,要确保放电管及时熄灭,以免影响线路的正常工作。这就要求放电管的过保持电压尽可能高,以保证正常线路工作电压不会引起放电管的持续导通(即续流问题)。

3、若过电压持续的时间很长,放电管的长时间动作将产生很高的热量。为了防止该热量所造成的保护设备或者终端设备的损坏同时也为了防止发生任何可能的火灾,放电管此时必须配上适当的短路装置,称之为FS装置,也叫失效保护装置;

4、确定线路所能承受的最高瞬时电压值,要确保放电管的冲击击穿电压值必须低于此值。以确保当瞬间过压来临时,放电管的反映速度快于线路的反映速度,抢先一步将过电压限制在安全值。

5、根据线路中可能窜入的冲击电流强度,确定所选用放电管必须达到的耐冲击电流能力(如:在室外一般选用10kA以上等级;在入室端一般选用5kA等级;在设备终端处一般选用2kA左右等级)。

二、三种常见放电管介绍:

气体放电管的结构及特性开放型气体放电管放电通路的电气特性主要取决于环境参数,因而工作的稳定性得不到保证。为了提高气体放电管的工作稳定性,目前的气体放电管大都采用金属化陶瓷绝缘体与电极进行焊接技术,从而保证了封接的外壳与放电间隙的气密性,这就为优会反感法规和韩国化选择放电管中的气体种类和压力创造了条件,气体放电管内一般充电极有氖或氢气体。

陶瓷气体放电管

1、陶瓷气体放电管:陶瓷放电管用陶瓷密闭封装,内部由两个或多个带间隙的金属电极,充以惰性气体氩气,氖气构成,当加到两电极端的电压达到使气体放电管内的气体击穿时,气体 放电管开始放电,由高阻抗变成低阻抗,使浪涌电压迅速短路至接近零电压,并将过电流释放入地,从而对后续电路起到保护作用。可以说陶瓷放电管是目前应用最 广泛的一种防雷器件,无论是交直流电源的防雷还是各种信号的防雷,都能起到很好的保护作用。

  2、玻璃气体放电管:玻璃放电管由封装在充满惰性气体的玻璃管中相隔一定距离的两个电极组成。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,中间所充的气体主要是氖或氩,并保持一定压力,电极表面涂以发射剂以减少电子发射能。

当其两端电压低于放电电压时,玻璃放电管是一个绝缘体。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。玻璃放电管受到瞬态高能量冲击时,它能以10^-9秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,通过高达千安量级的浪涌电流。主要用于防止浪涌电流或者过电压对设备造成损坏。

半导体放电管

3、半导体放电管:半导体放电管,是一种过压保护器件,是利用晶闸管原理制成的,依靠PN结的击穿电流触发器件导通放电,可以流过很大的浪涌电流或脉冲电流。其击穿电压的范围,构成了过压保护的范围。固体放电管使用时可直接跨接在被保护电路两端。

三、放电管中,陶瓷气体放电管、玻璃气体放电管和半导体放电管各有什么优缺点?

1、通流量不同;陶瓷气体放电管的8/20μs波峰值电流常用的有5kA、10kA、20kA等几种(当然还有更大的,达100kA以上),10/1000μs波峰值电流在几十至几百A之间;玻璃放电管的8/20μs波峰值电流现有500A、1kA、3kA三种;半导体过压保护器的10/1000μs波峰值电流在几十至上百A之间。

2、反应速度不同;陶瓷气体放电管最慢,玻璃放电管和半导体放电管的响应速度都很快,在ns量级;

3、电容不同;陶瓷气体放电管和玻璃放电管的电容都很小,在3pF以下,半导体放电管的容值范围在几十至百pF,是这三种过压保护器件中电容值最大的;

4、击穿电压精准度不同;陶瓷气体放电管最低,玻璃放电管较低,半导体放电管的击穿电压可以做得很准确;

5、脉冲击穿电压不同;陶瓷气体放电管,半导体放电管高,玻璃放电管的击穿电压可以做得很高,最高的达5kV。

    它们各有其优缺点,因此也不存在谁最好直说,所以严格来讲哪一种放电管都可以做的很好,重点要要懂得雷击浪涌防护方案的设计、放电管的选型以及与其他电路保护器件的配合使用。就目前的市场应用来看,陶瓷气体放电管是防雷保护设备中应用最广泛的开关器件,硕凯SOCAY陶瓷气体放电管多用在通信产品、防雷器、特殊电源、通讯线路、通讯配线架、保安单元、安防产品等产品中起到防雷保护作用;硕凯SOCAY玻璃放电管主要应用于有线电视,铁路通信,安防等设备中,以防止设备受过压冲击和雷电闪击而损坏。主要用于防止浪涌电流或者过电压对设备造成损坏;硕凯SOCAY半导体放电管多用于调制解调器、传真机、PBX系统、电话、POS系统、模拟和数字卡等。由于其浪涌通流能力较同尺寸的TVS管强,可在无源电路中代替TVS管使用。   

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