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雷擊浪涌脈沖電壓抑制常用器件介紹

更新時(shí)間:2020-04-24      點(diǎn)擊次數(shù):1300

雷擊浪涌脈沖電壓抑制常用器件主要有陶瓷氣體放電管、氧化鋅壓敏電阻、半導(dǎo)體閘流管(TVS)、浪涌抑制電感線圈、X類浪涌抑制電容等,各種器件要組合使用。

氣體放電管的種類很多,放電電流一般都很大,可達(dá)數(shù)十kA,放電電壓比較高,放電管從點(diǎn)火到放電需要一定的時(shí)間,并且存在殘存電壓,性能不太穩(wěn)定;氧化鋅壓敏電阻伏安特性比較好,但受功率的限制,電流相對(duì)比放電管小,多次被雷電過(guò)流擊穿后,擊穿電壓值會(huì)下降,甚至?xí)?;半?dǎo)體TVS管伏安特性至好,但功率一般都很小,成本比較高;浪涌抑制線圈是基本的防雷器件,為防流過(guò)電網(wǎng)交流電飽和,必須選用三窗口鐵芯;X電容也是必須的,要選用容許紋波電流較大的電容。

氣體放電管

浪涌抑制器

 

氣體放電管指作過(guò)電壓保護(hù)用的避lei管或天線開(kāi)關(guān)管一類,管內(nèi)有二個(gè)或多個(gè)電極,充有一定量的惰性氣體。氣體放電管是一種間隙式的防雷保護(hù)元件,它用在通信系統(tǒng)的防雷保護(hù)。

放電管的工作原理是氣體間隙放電i當(dāng)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(nèi)氣體開(kāi)始游離,當(dāng)外加電壓增大到使極間場(chǎng)強(qiáng)超過(guò)氣體的絕緣強(qiáng)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(zhuǎn)化為導(dǎo)電狀態(tài),導(dǎo)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(shè)備免受過(guò)電壓的損壞。

氣體放電管有的是以玻璃作為管子的封裝外殼.也有的用陶瓷作為封裝外殼,放電管內(nèi)充入電氣性能穩(wěn)定的惰性氣體(如氬氣和氖氣等),常用放電管的放電電極一般為兩個(gè)、三個(gè),電極之間由惰性氣體隔開(kāi)。按電極個(gè)數(shù)的設(shè)置來(lái)劃分,放電管可分為二極、三極放電管。

陶瓷二極放電管由純鐵電極、鎳鉻鈷合金帽、銀銅焊帽和陶瓷管體等主要部件構(gòu)成。管內(nèi)放電電極上涂覆有放射性氧化物,管體內(nèi)壁也涂覆有放射性元素,用于改善放電特性。放電電極主要有桿形和杯形兩種結(jié)構(gòu),在桿形電極的放電管中,電極與管體壁之間還要加裝一個(gè)圓筒熱屏,該熱屏可以使陶瓷管體受熱趨于均勻,不致出現(xiàn)局部過(guò)熱而引起管斷裂。熱屏內(nèi)也涂覆放射性氧化物,以進(jìn)一步減小放電分散性。在杯形電極的放電管中,杯口處裝有鉬網(wǎng),杯內(nèi)裝有銫元素,其作用也是減小放電分散性。

三極放電管也是由純鐵電極、鎳鉻鈷合金帽、銀銅焊帽和陶瓷管體等部件構(gòu)成。與二極放電管不同,在三極放電管中增加了鎳鉻鈷合金圓筒,作為第三極,即接地電極。

(1)直流擊穿電壓。此值由施加一個(gè)低上升速率(dv/dt=100V/s)的電壓值來(lái)決定。

(2)沖擊(或浪涌)擊穿電壓。它代表放電管的動(dòng)態(tài)特性,常用上升速率為dv/dt=1kV/us的電壓值來(lái)決定。

(3)標(biāo)稱沖擊放電電流。8/20us波形(前沿8us,半峰持續(xù)時(shí)間20us)的額定放電電流,通常放電10次。

(4)標(biāo)準(zhǔn)放電電流。通過(guò)50Hz交流電流的額定有效值,規(guī)定每次放電的時(shí)間為1s,放電10次。

(5)大單次沖擊放電電流。對(duì)8/20us電流波的單次大放電電流。

(6)耐工頻電流值。對(duì)8/20us電流波的單次大放電電流。對(duì)50Hz交流電,能經(jīng)受連續(xù)9個(gè)周波的大電流的有效值。

(7)絕緣電阻。對(duì)8/20us電流波的單次大放電電流。對(duì)50Hz交流電,能經(jīng)受連續(xù)9個(gè)周波的至大電流的有效值。

(8)電容。放電管電極間的電容,一般在2~10pF之間,是所有瞬變干擾吸收器件中小的。

金屬氧化物壓敏電阻

壓敏電阻

壓敏電阻一般都是以氧化鋅為主要成分,另加少量的其它金屬氧化物(顆粒),如:鈷、猛、鉍等壓制而成。由于兩種不同性質(zhì)的物體組合在一起,相當(dāng)于一個(gè)PN結(jié)(二極管),因此,壓敏電阻相當(dāng)于眾多的PN結(jié)串、并聯(lián)組成。

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