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气体放电管的工作原理及作用

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2019-11-08 09:13:47

有关气体放电管的工作原理及作用,气体放电管的工作原理可以简单地总结为气体放电,气体放电管和压敏电阻组合构成的抑制电路,气体放电管在综合浪涌保护系统中的作用。

气体放电管的工作原理

一、气体放电管的工作原理

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。

气体放电管的工作原理可以简单地总结为气体放电。当两级间产生足够大的电量,则会造成极间间隙被放电击穿,这时其便由绝缘状态转变成为导电状态,这种现象 与短路较为相似。

当处于导电状态下时,两极间的电压会较低,一般是在20~50V之间,因此,其能够对后级电路起到很好的保护作用。

气体放电管采用陶瓷密闭封装,内部由两个或数个带间隙的金属电极,充以惰性气体(氩气或氖气)构成,顾也有工程师称其为陶瓷放电管、陶瓷气体放电管。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,气体放电管便开始放电,并由高阻变成低阻,使电极两端的电压不超过击穿电压。

1、电话机/传真机等各类通讯设备中气体放电管的作用

特点为低电流量,高持续电源,无漏电流,高可靠性。

2、气体放电管和压敏电阻组合构成的抑制电路

由于压敏电阻有一致命缺点:具有不稳定的漏电流,性能较差的压敏电阻使用一段时间后,因漏电流变大可能会发热自爆。

为解决这一问题,压敏电阻之间串入气体放电管。但这又带来了缺点就是反应时间为各器件的反应时间之和。例如压敏电阻的反应时间为25ns,气体放电管的反应时间为100ns,则图4的R2,G,R3的反应时间150ns,为改善反应时间加入R1压敏电阻,这样可使反应时间为25ns。

二、气体放电管在综合浪涌保护系统中的作用

自动控制系统所需的浪涌保护系统一般由二级或三级组成,利用各种浪涌抑制器件的特点,可以实现可靠保护。气体放电管一般放在线路输入端,做为一级浪涌保护器件,承受大的浪涌电流。

二级保护器件采用压敏电阻,在μs级时间范围内更快地响应。对于高灵敏的电子电路,可采用三级保护器件TVS,在ps级时间范围内对浪涌电压产生响应。

当雷电等浪涌到来时,TVS首先起动,会把瞬间过电压精确控制在一定的水平;如果浪涌电流大,则压敏电阻起动,并泄放一定的浪涌电流;两端的电压会有所提高,直至推动前级气体放电管的放电,把大电流泄放到地。

总结:气体放电管的作用在于气体放电管近乎完美的满足保护性元件的所有要求。它能将过压可靠的限制在允许的数值范围内,并且在正常的工作条件下,由于高绝缘阻抗和低电容特性,放电管对受保护的系统实际上不发生任何影响。

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