陶瓷气体放电管

概述：

陶瓷气体放电管是防雷保护设备中应用最广泛的一种开关器件，串联于线路中，可用在交直流电源、各种信号电路的防雷，都可以用它来将雷电流泄放入大地。

它是把一对放电间隙封装在充以放电介质（惰性气体)的陶瓷管中构成的。

按电极数分，有二极放电管和三极放电管（相当于两个二极放电管串联）两种。其外形为圆柱形,有带引线和不带引线两种结构形式（有的还带有过热时短路的保护卡）

原理：

陶瓷气体放电管的基本原理就是气体放电。常用的放电管脉冲击穿电压在几百伏到一千多伏，放电管原先处于断路状态，电阻很大，电容很小。一旦脉冲过压达到放电管的脉冲击穿电压，极间的电场强度超过气体的击穿强度时，就引起间隙放电，管内气体电离，放电管导通，由原来的断路状态变为近似短路。这时放电管导通电阻很小，可以通过很大的冲击电流从而将浪涌电流泄放到地，使与放电管联接的其它器件和电路避免受到浪涌冲击而损坏。

应用：

用于电源防雷器共模电路中将雷电流泄放入地，也可用在差模电路中与压敏电阻串联而阻断其漏电流。在信号防雷器中常用于第一级泄放浪涌电流，由于其反应速度慢，还要用第二级作限压保护。

陶瓷气体放电管属于开关组件，导通时两端电压很低，不能直接用在有源电路中作差模保护。必须用时，应串联限流组件，以防导通时形成过大的电流而损坏，甚至引起火灾；浪涌过后能恢复至断路状态。

特点：

优点：通流容量大，极间电容小（≤F），绝缘电阻高（≥109Ω），基本没有漏电流；

缺点：击穿电压分散性较大（±20%），反应速度较慢（最短为0.1～0.2μs），可靠性较差，多次冲击易老化。

选型:

不能直接用在电源上

击穿电压>线路上最大信号电频电压

耐电流>=线路上可能出现的最大异常电流

脉冲击穿电压<被保护线路电压

主要特性参数有：

① 直流击穿电压Vsdc：在放电管上施加100V/s的直流电压时的击穿电压值。这是放电管的标称电压，常用的有90V、150V、230V、350V、470V和600V等几种。其误差范围：一般为±20%，也有的为±15%，还有个别的为±10%或±5%。

② 脉冲（冲击）击穿电压Vsi：在放电管上施加1kV/μs的脉冲电压时的击穿电压值。因反应速度较慢，脉冲击穿电压要比直流击穿电压高得多。

③ 冲击放电电流Idi：分为8/20μs波（短波）和10/1000μs波（长波）冲击放电电流两种。一般以8/20μs波用得较多。冲击放电电流又分为单次冲击放电电流（8/20μs波冲击1次）和标称冲击放电电流（8/20μs波冲击10次），一般后者约为前者的一半左右，有2.5 kA、5 kA、10 kA、20 kA……等规格。

④ 耐交流（工频）电流Idac：放电管能耐受交流（工频）电流放电1秒钟/次、放电10次的电流额定值。

使用指导：

① 在快速脉冲冲击下，陶瓷气体放电管气体电离需要一定的时间（一般为0.2～0.3μs，最快的也有0.1μs左右），因而有一个幅度较高的尖脉冲会泄漏到后面去。若要抑制这个尖脉冲，有以下几种方法：a、在放电管上并联电容器或压敏电阻；b、在放电管后串联电感或留一段长度适当的传输线，使尖脉冲衰减到较低的电平；c、采用两级保护电路，以放电管作为第一级，以TVS管或半导体过压保护器作为第二级，两级之间用电阻、电感或自恢复保险丝隔离。

② 直流击穿电压VS的选择：直流击穿电压VSdc的最小值应大于可能出现的最高电源峰值电压或最高信号电压的1.2倍以上。

③ 冲击放电电流的选择：要根据线路上可能出现的最大浪涌电流或需要防护的最大浪涌电流选择。放电管冲击放电电流应按标称冲击放电电流（或单次冲击放电电流的一半）来计算。

④ 陶瓷气体放电管因击穿电压误差较大，一般不作并联使用。

⑤ 续流问题：为了使放电管在冲击击穿后能正常熄弧，在有可能出现续流的地方（如有源电路中），可以在放电管上串联压敏电阻或自恢复保险丝等限制续流，使它小于放电管的维持电流。

按8/20μs波通流容量有：

H（2.5KA）、K（3KA）、L（5KA）、M（10KA）、N（15KA）、P（20KA）、W（50KA）、X（60KA）、Y（80KA）、Z（100KA）{尺寸大小影响通流量，10KA内影响效小}