雷擊浪涌脈沖電壓抑制常用器件介紹

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

氣體放電管指作過電壓保護(hù)用的避lei管或天線開關(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)氣體開始游離，當(dāng)外加電壓增大到使極間場(chǎng)強(qiáng)超過氣體的絕緣強(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。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。