气体放电管和压敏电阻组合构成的抑制电路原理
压敏电阻器与气体放电管配合使用的主要特性探析
压敏电阻器与气体放电管配合使用的主要特性探析摘要：本文简述了压敏电阻器与气体放电管相互之间的配合使用。
从保护可靠性的角度分析，采用两者有效的配合使用，不但可以提高泄放暂态过电压的能力，减缓压敏电阻器的性能劣化。
而且为降低压敏电阻器在大幅值8/20电流波冲击时，残压过高提供了有力依据。
1 前言随着国民经济的飞速发展,国家对铁路及电力系统投资规模不断扩大，有线电视放大器、CB传输器、家用娱乐系统、电脑等类似设备日益增多，经常有可能接触到电网所感应的过电压侵入电力系统损坏电气设备。
作为过电压防护的元器件，无疑为氧化锌压敏电阻器提供了极为广泛的应用空间。
但是，氧化锌压敏电阻器在大幅值8/20电流波冲击下的残压过高，而且随着8/20电流波越大操作残压越高，不时地超过了设备绝缘耐受值，从而发生绝缘击穿损坏电气设备。
因此，深入探究氧化锌压敏电阻器与气体放电管相互之间的配合使用，将是人们引以关注的问题。
2 配合使用的具体方式2.1 压敏电阻器与气体放电管串并联应用压敏电阻器与气体放电管串并联，其目的就是降低大幅值8/20电流波冲击下的残压。
将两个压敏电阻器串联，在后一个压敏电阻器上并联一个气体放电管(如图1所示)。
正常情况下，两个压敏电阻器共同承担工作电压，即可达到应有的保护水平。
但是一旦遇到冲击放电电流过大，残压超过应有的保护水平时，冲击残压使气体放电管导通短接第二个压敏电阻器，此时系统的残压将由第一个压敏电阻器决定，残压将大大降低。
然而，压敏电阻器并联气体放电管的前提是，压敏电阻器的V1mA值必须略大于或等于气体放电管的直流点火电压，因为当压敏电阻器的V1mA值过低，则气体放电管有可能在暂态过电压作用期间不会放电导通。
如果这样的话，过电压的所有能量仍将由压敏电阻器来泄放，这对压敏电阻器是不利的。
2.2 压敏电阻器与气体放电管并联单一的压敏电阻器与气体放电管并联(见图2)，可以有效的克服压敏电阻器在通过大电流后其自身性能的劣化。
气体放电管工作原理
气体放电管工作原理
气体放电管工作原理
当外加电压增大到超过气体的绝缘强度时，两极间的间隙将放电击穿，由原来的绝缘状态转化为导电状态，导通后放电管两极之间的电压维持在放电弧道所决定的残压水平。
五极放电管的主要部件和两极、三极放电管基本相同，有较好的放电对称性，可适用于多线路的保护。
（常用于通信线路的保护）两极放电管的放电分散性比较大，在使用两极放电管时，可能将共模过电压转变为差模过电压。
系统中加在放电管两端的系统正常运行电压应低于维持放电的电压，否则会产生续流问题。
维持辉光放电的电压值比维持弧光放电的电压值要大。
系统中加在放电管两端的系统正常运行电压应低于维持放电的电压，否则会产生续流问题。
维持辉光放电的电压值比维持弧光放电的电压值要大。
常见防雷(surge,lighting)器件(TVS,压敏电阻,气体放电管,固体放电管,SPD)应用
常见防雷（surge,lighting)器件(TVS,压敏电阻，气体放电管，固体放电管，SP D)应用TVS瞬态干扰抑制器性能与应用瞬态干扰瞬态干扰指交流电网上出现的浪涌电压、振铃电压、火花放电等瞬间干扰信号，其特点是作用时间极短，但电压幅度高、瞬态能量大。
瞬态干扰会造成控制系统的电源电压的波动；当瞬态电压叠加在控制系统的输入电压上，使输入控制系统的电压超过系统内部器件的极限电压时，便会损坏控制系统内部的设备，因此必须采用抑制措施。
硅瞬变吸收二极管硅瞬变吸收二极管的工作有点象普通的稳压管，是箝位型的干扰吸收器件；其应用是与被保护设备并联使用。
硅瞬变电压吸收二极管具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力，及极多的电压档次。
可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压，以及感应雷所产生的过电压。
TVS管有单方向(单个二极管)和双方向(两个背对背连接的二极管)两种，它们的主要参数是击穿电压、漏电流和电容。
使用中TVS管的击穿电压要比被保护电路工作电压高10％左右，以防止因线路工作电压接近TVS击穿电压，使TVS漏电流影响电路正常工作；也避免因环境温度变化导致TVS管击穿电压落入线路正常工作电压的范围。
TVS管有多种封装形式，如轴向引线产品可用在电源馈线上；双列直插的和表面贴装的适合于在印刷板上作为逻辑电路、I/O总线及数据总线的保护。
TVS的特性TVS的电路符号和普通的稳压管相同。
其电压-电流特性曲线如图1所示。
其正向特性与普通二极管相同，反向特性为典型的PN结雪崩器件。
图2是TVS的电流-时间和电压-时间曲线。
在浪涌电压的作用下，TVS两极间的电压由额定反向关断电压VWM上升到击穿电压VBR，而被击穿。
随着击穿电流的出现，流过TVS的电流将达到峰值脉冲电流IPP，同时在其两端的电压被箝位到预定的最大箝位电压VC以下。
其后，随着脉冲电流按指数衰减，TVS两极间的电压也不断下降，最后恢复到初态，这就是TVS抑制可能出现的浪涌脉冲功率，保护电子元器件的过程。
气体放电管原理选型及应用
气体放电管原理选型及应用-午阳气体放电管的主要参数1）反应时间指从外加电压超过击穿电压到产生击穿现象的时间，气体放电数量极。
2）功率容量指气体放电管所能承受及散发的最大能量，其定义为在固定的所能承受及散发的电流。
3）电容量指在特定的1mhz频率下测得的气体放电管两极间电容量。
气体放般为≤1pf。
4）直流击穿电压当外施电压以500v/s的速率上升，放电管产生火花时的电放电管具有多种不同规格的直流击穿电压，其值取决于气体的种类和电极间的5）温度范围其工作温度范围一般在－55℃～＋125℃之间6）绝缘电阻是指在外施50或100v直流电压时测量的气体放电管电阻气体放电管的应用示例1）电话机/传真机等各类通讯设备防雷应用如图3所示。
特点为低电流量，高持续电源，无漏电流，高可图3通讯设备防雷应用2）气体放电管和压敏电阻组合构成的抑制电路图4是气体放电管和压敏电阻组合构成的浪涌抑制电路。
由于压敏电阻有一定的漏电流，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。
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的反应时间为时间加入r1压敏电阻,这样可使反应时间为25ns。
图4气体放电管和压敏电阻配合应用3）气体放电管在综合浪涌保护系统中的应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，承受大的器件采用压敏电阻，在μs级时间范围气体放电管内更快地响应。
对于高灵敏的电子护器件tvs，在ps级时间范围内对浪涌电压产生响应。
如图5所示。
当雷电等浪涌到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，把大电流泄放图5三级保护this.p={m:2,b:2,id:fks_080074082087088065087085085095085084082071084095气体放电管原理选型及应用,blogabstract:\r\n原理:气体放电管采用陶瓷密闭封装，间隙的金属电极，充以惰性气体（氩气或氖气）构成，基本外形如图1所示。
电涌保护器(SPD)工作原理及结构
电涌保护器（SPD)工作原理及结构电涌保护器（Ｓurge protectioｎＤeviｃe）是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为"避雷器"或"过电压保护器"英文简写为SＰD。
电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。
电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同,但它至少应包含一个非线性电压限制元件。
用于电涌保护器的基本元器件有：放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。
一、SＰD的分类：1、按工作原理分：1．开关型：其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗，但一旦响应雷电瞬时过电压时,其阻抗就突变为低值，允许雷电流通过。
用作此类装置时器件有:放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。
2.限压型：其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰,但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小，其电流电压特性为强烈非线性。
用作此类装置的器件有：氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。
3.分流型或扼流型分流型：与被保护的设备并联，对雷电脉冲呈现为低阻抗,而对正常工作频率呈现为高阻抗。
扼流型：与被保护的设备串联，对雷电脉冲呈现为高阻抗,而对正常的工作频率呈现为低阻抗。
用作此类装置的器件有：扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。
按用途分:(1)电源保护器：交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。
(2)信号保护器：低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。
二、SPＤ的基本元器件及其工作原理：1．放电间隙(又称保护间隙):它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成(如图１5a),其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L１或零线（N)相连，另一根金属棒与接地线(PE)相连接,当瞬时过电压袭来时,间隙被击穿,把一部分过电压的电荷引入大地，避免了被保护设备上的电压升高。
防雷器的工作原理
防雷器的工作原理防雷器（Surge Protector），又称作避雷器或防雷保护器，是一种用于保护电器设备免受过电压和电流的损害的装置。
它通常用于抵御雷击、电网突然变化以及其他电力波动引起的过电压。
防雷器的工作原理可以简单概括为通过将过电压分流到地线以保护电器设备。
具体来说，防雷器采用了多种不同的电器元件，如气体放电管、金属氧化物压敏电阻（MOVR）和多层压敏电阻（MOV）等，以达到不同的保护效果。
首先，防雷器的设计目标是为了在出现过电压时提供低电阻的路径，将过电压分流到接地点。
这样，过电压就不会传递到被保护设备上，从而避免了设备受损。
在防雷器中，气体放电管是其中一种常见的元件。
它由一个具有两个电极的密封的气体灯泡组成，内部充满了惰性气体。
当电路中出现过电压时，气体放电管的电击穿电压将降低，使其变为低电阻。
电过电压将通过气体放电管发射到接地，由接地承担。
另一种常见的元件是金属氧化物压敏电阻（MOVR）或多层压敏电阻（MOV）。
它们由一些金属氧化物组成，如二氧化锌或钛酸钡。
这些元件的阻值在正常工作电压下很高，但在过压情况下会迅速变低，形成一个电阻器。
当过电压达到预定值时，MOVR或MOV的电阻急剧下降，将过电压分流到接地。
除了上述两种元件外，还有其他的元件可以用于防雷器，如重复的开关元件（如热断路器）和补充的终端接地电阻。
这些元件通过不同的方式工作，但主要目标都是保护电器设备免受过电压的损害。
需要注意的是，防雷器只能提供有限的保护，并不能完全消除过电压的影响。
因此，在使用防雷器的同时，还应该采取其他措施来进一步保护电器设备。
例如，通过合理规划电力配送系统，安装地线和接地装置，并确保设备符合相关的安全标准等。
总结起来，防雷器利用各种不同的电器元件将过电压分流到地线，以保护电器设备免受过电压的损害。
它们在过电压发生时工作，并通过瞬时地提供低电阻路径来防止过电压传递到被保护设备上。
不同的元件组合可以实现不同的保护效果，并使设备在雷击、电网突变等情况下更加安全。
SPD的工作原理
SPD的工作原理电涌保护器(Surge protection Device)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD。
电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。
电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但它至少应包含一个非线性电压限制元件。
用于电涌保护器的基本元器件有：放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。
一、SPD的分类：1、按工作原理分：1．开关型：其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗，但一旦响应雷电瞬时过电压时，其阻抗就突变为低值，允许雷电流通过。
用作此类装置时器件有：放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。
2．限压型：其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰，但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小，其电流电压特性为强烈非线性。
用作此类装置的器件有：氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。
3．分流型或扼流型分流型：与被保护的设备并联，对雷电脉冲呈现为低阻抗，而对正常工作频率呈现为高阻抗。
扼流型：与被保护的设备串联，对雷电脉冲呈现为高阻抗，而对正常的工作频率呈现为低阻抗。
用作此类装置的器件有：扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。
按用途分：(1)电源保护器：交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。
(2)信号保护器：低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。
二、SPD的基本元器件及其工作原理：1．放电间隙(又称保护间隙)：它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成，其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L1或零线（N）相连，另一根金属棒与接地线(PE)相连接，当瞬时过电压袭来时，间隙被击穿，把一部分过电压的电荷引入大地，避免了被保护设备上的电压升高。
这种放电间隙的两金属棒之间的距离可按需要调整，结构较简单，其缺点时灭弧性能差。
LED路灯如何防雷击
LED路灯如何防雷击LED路灯防雷能用一个压敏电阻吗关于路灯的防雷设计并非一个简单的问题。
首先要了解你的路灯系统方案全貌架构，如是采用AC-->开关电源-->恒流源(如PT4115)-->LED光源的方案，那么，你应该首先考虑开关电源的防雷，雷击的侵入往往是由AC电线导入的，先被侵害的主体应该是开关电源，经开关电源输出的直流电压理论上是一干净的电源，至此雷击对恒流源的影响已经很小了。
LED路灯一般是买现成的开关电源来配套的，因此你在选用时特别选购能防雷击的开关电源，即在开关电源的输入端已设置防雷击电路。
不能用压敏电阻，基本不起作用。
可以选用上海光宇睿芯微电子的防雷器压敏电阻能量小，漏电流大，抗冲击能力差。
优点是残压小，反应时间快。
气体放电管也是一个选择，但残压较大Led路灯防雷跟普通路灯防雷还是有一定区别的，主要在于led的响应速度比普通等快，承受过电压能力（范围）比普通等小。
所以选择的避雷器也好，压敏电阻也好，工作电压一定要接近路灯的最高工作电压。
比如7个led一组工作电压一般是24V，最高是26V左右。
所以压敏电阻应选择27～30范围。
LED路灯防雷要从两方面考虑首先是直击雷防护，空旷、偏远地区，独立架设的LED路灯，都要考虑给架杆上安装避雷针做为LED路灯的直击雷防护，防止其遭受直接雷击而损坏。
其次是感应雷（也叫而二次雷）防护，感应雷主要是雷电活动时在LED的电源和信号线路上由于静电感应或者电磁感应而在线路上产生一个突峰电压或突峰电流从而影响或破坏LED路灯设备。
感应雷主要是通过线路来侵害设备，所以防护就要从设备的进线端考虑，LED路灯的电源防雷可根据其进线电压（以及当地雷暴日）选择相应的防雷产品，一般做两级防护即可；信号防雷可在LED路灯的信号线路串联相应的信号防雷器（信号防雷器的选择主要根据信号线路的类型选择），一般安装在LED 路灯信号线进入设备前端和信号线路进入控制室设备端。
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气体放电管和压敏电阻组合构成的抑制电路原理
上传者：dolphin
由于压敏电阻（VDR）具有较大的寄生电容，用在交流电源系统，会产生可观的泄漏电流，性能较差的压敏电阻使用一段时间后，因泄漏电流变大可能会发热自爆。
为解决这一问题在压敏电阻之间串入气体放电管。
图1 中，将压敏电阻与气体放电管串联，由于气体放电管寄生电容很小，可使串联支路的总电容减至几个pF。
在这个支路中，气体放电管将起一个开关作用，没有暂态电压时，它能将压敏电阻与系统隔开，使压敏电阻几乎无泄漏电流。
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2 的R2、G、R3 的反应时间为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。
金属氧化物压敏电阻（MOV）的电压-电流特性见图3，金属氧化物压敏电阻（MOV）特性参数见表1。
气体放电管（GDT）的电压-电流特性见图4，气体放电管（GDT）特性参数见表2。
金属氧化物压敏电阻（MOV）特性参数
由于浪涌干扰所致，一旦加在气体放电管两端的电压超过火花放电电压（图4 的u1）时，放电管内部气体被电离，放电管开始放电。
放电管端的压降迅速下降至辉光放电电压（图4 的u2）（u2 在表2 中的数值为140V 或180V，与管子本身的特性有关），管内电流开始升高。
随着放电电流的进一步增大，放电管便进入弧光放电状态。
在这种状态下，管子两端电压（弧光电压）跌得很低（图4的u3）（u3 在表2 中数值为15V 或20V，与管子本身的特性有关），且弧光电压在相当宽的电流变动范围（从图4 的i1→i2 过程中）内保持稳定。
因此，外界的高电压浪涌干扰，由于气体放电管的放电作用，被化解成了低电压和大电流的受保护情况（u3 和i2），且这个电流（从图4 的i2→i3）经由气体放电管本身流回到干扰源里，免除了干扰对灯具可能带来的危害。
随着浪涌过电压的消退，流过气体放电管的电流降到维持弧光放电状态所需的最小值以下（约为10mA~100mA，与管子本身的特性关）,弧光放电便停止，并再次通过辉光放电状态后，结束整个放电状态（熄弧）。