【導(dǎo)讀】氣體放電管是一種間隙型的防雷保護組件，它在通信系統(tǒng)的防雷保護中已獲得了廣泛的應(yīng)用。放電管常用于多級保護電路中的第一級或前兩級，起泄放雷電瞬時過電流和限制過電壓作用，由于放電管的極間絕緣電阻很大，寄生電容很小，對高頻信號線路的雷電防護有明確的優(yōu)勢。放電管保護特性的主要不足之處在于其放電時延較大，動作靈敏度不夠理想，對于波頭上升陡度較大的雷電波難以有效地抑制，在電源系統(tǒng)的雷電防護中存在續(xù)流問題。常用的氣體放電管有二極放電管和三極放電管，其封裝外殼材料多為陶瓷，故稱為陶瓷放電管。

一、原理

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，便在極間產(chǎn)生不均勻電場：在此電場作用下，管內(nèi)氣體開始游離，當(dāng)外加電壓增大到使極間場強超過氣體的絕緣強度時，兩極之間的間隙將放電擊穿，由原來的絕緣狀態(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。

二、氣體放電管和TVS管的區(qū)別

?氣體放電管和?TVS管的主要區(qū)別在于它們的應(yīng)用場景、反應(yīng)時間和?通流能力。 氣體放電管主要用于通信系統(tǒng)的防雷保護，而TVS管則廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備的過電壓保護。氣體放電管的反應(yīng)時間通常為幾十個納秒甚至更多，而TVS管的反應(yīng)時間最快，為皮秒級。?

1. 在反應(yīng)時間方面，TVS管的反應(yīng)速度最快，為皮秒級；?壓敏電阻略慢，為納秒級；而氣體放電管最慢，通常為幾十個納秒甚至更多。?

2. 在通流能力方面，TVS管的通流能力最小，通常只有幾百安培；壓敏電阻的通流能力介于TVS管和氣體放電管之間，可以通過數(shù)KA到數(shù)十KA的單次8/20μS浪涌電流；而氣體放電管的通流能力最大，通?？梢詫?dǎo)通數(shù)百次的十KA級別8/20μS浪涌電流。

3. 在放電原理方面，TVS管基于?二極管雪崩效應(yīng)，壓敏電阻器基于氧化鋅晶粒間的勢壘作用，而氣體放電管則是基于氣體擊穿放電。

4. 在承壓能力方面，TVS管的承壓能力通常為5.5V到550V，壓敏電阻的承壓能力從10V到9000V，而氣體放電管的承壓能力從75V到3500V。

三、氣體放電管選型

氣體放電管的選型需要考慮多個參數(shù)，?包括工作電壓、?防護等級、?耐壓測試、?信號速率、?直流擊穿電壓、?沖擊擊穿電壓、?標(biāo)稱放電電流、?絕緣電阻和電容等。?選型時，?需要綜合考慮這些參數(shù)以確保氣體放電管能夠有效地保護電路免受過壓和過流的損害，?同時滿足特定的應(yīng)用需求。?

（1）工作電壓

?氣體放電管的直流擊穿電壓取值需要大于電路工作最大值，?一般要求為電路工作電壓的1.5~2倍，?對于交流電源則為有效值的1.4倍。?

（2）防護等級

?根據(jù)電路的防護等級確定通流量，?要求是額定通流量的2倍以上，?該值與測試電壓和波形有關(guān)。?

（3）耐壓測試

器件的直流擊穿電壓必須大于耐壓測試電壓。?

（4）信號速率

?在信號接口防護中，?需要考慮節(jié)電容大小，?高速信號線上應(yīng)選擇結(jié)電容小的器件。?

（5）直流擊穿電壓（?DC spark-over voltage）?

?代表系統(tǒng)工作在一個低上升率電壓波形時的擊穿電壓，?是一個電壓區(qū)間，?表示受保護系統(tǒng)可正常工作的范圍。?

（6）沖擊擊穿電壓（?Impulse spark-over voltage）

代表系統(tǒng)工作在一個高上升率電壓波形時的擊穿電壓，?也是一個電壓區(qū)間，?表示一般防護時的擊穿電壓。?

（7）標(biāo)稱放電電流

包括通過50Hz交流電流的額定有效值和8/20μs波形的額定放電電流，?表示耐交流電流和耐短波電流的能力。?

（8）絕緣電阻

放電管未著火時的絕緣電阻值，?一般要求為1~10GΩ。?

（9）電容

?放電管電極間的電容，?一般在2~10pF。?

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