挑选陶瓷气体放电管的技巧
陶瓷气体放电管及其主要参数

关于陶瓷气体放电管及其主要参数放大器和光接收机的信号输入、输出接线柱上,通常都和“地”之间接一只陶瓷气体放电管,用以避雷和防止干扰脉冲损坏放大模块、光接收组件。
当发生钢绞线和电源线相碰的事故以后,由于陶瓷气体放电管击穿放电持续时间比较长,内部的电极往往融化失效,损坏的比例极高;遭雷击时,也会有较高比例的陶瓷气体放电管损坏。
损坏的陶瓷气体放电管有一部分引脚烧断、或短路,比较容易发现和检出,但是有相当一部分从外表上看不出来,也没有短路,维修人员往往以为好的而没有将其更换。
损坏的陶瓷气体放电管在修理时必须更换新管,否则,这些光光接收机和放大器极容易遭雷击和脉冲干扰危害而引起放大模块和光接收组件损坏!许多各地同仁反应,修理过的光接收机和放大器比较容易再次损坏,其中最主要的原因就可能就是损坏的陶瓷气体放电管没有更换!更换陶瓷气体放电管时必须注意换进原来型号的管子,因为不同型号的陶瓷气体放电管的性能参数是不一样的。
下面简要介绍陶瓷气体放电管的基本结构和基本特性,并附表列出两个厂家的产品参数供同仁参考。
陶瓷气体放电管内部有二个相对的针柱形金属电极,每个电极由支架和敷了钡(容易发射电子)的钨丝所组成,极间距离1.2mm左右(因此是互相绝缘的),放电管内部涂有氧化钠和消气剂,充有80~200毫米汞柱的氖气或氩气。
有线电视上用的陶瓷放电管的极间电容通常≤2pf,因此它接在光接收机、放大器的信号输出、输入端子上对信号影响极微;陶瓷放电管的击穿放电时间通常≤2微妙(10-6s级),比雷击电流数十微妙的波头时间要短些,因此能保护器件免遭雷击。
但是两者的时间处于同一个数量级,而且差距很小,因此陶瓷放电管一定要直接接在光接收机、放大器的信号输出、输入端子上,中间不可有电感线圈隔着,否则会造成延时,致使雷击电流波头电流到达之前不能导通放电,达不到防雷保护的作用。
另一种防雷器件叫“压敏电阻”,它的击穿放电时间通常达到10-8s级,比陶瓷气体放电管要快二个数量级,因此是很好的防雷器件,广泛用于交流电源电路的防雷保护。
陶瓷气体放电管的孤光电压

陶瓷气体放电管的孤光电压
陶瓷气体放电管是一种电子元件,也称为气体放电管或气体放电管。
它是一种可以通
过气体放电产生高压的设备,因此被广泛应用于高压电源、微波电路、通信电路、医疗设
备等领域。
在生产和使用陶瓷气体放电管时,一个重要的参数是孤光电压。
孤光电压是指在没有
外部电源的情况下,使放电管两个电极之间发生气体放电所需的最小电压。
在这个电压以下,气体不能得到激发,也就没有放电。
在这个电压以上,气体会发生放电并产生光弧。
因此,孤光电压决定了气体放电管的最小工作电压。
孤光电压受到许多因素的影响,如气体种类、压力、温度、电极形状、大小、表面状
态等。
由于这些因素的差异,不同类型的陶瓷气体放电管都有不同的孤光电压。
对于一般的低压气体放电管,例如氖灯管、氩灯管等,孤光电压通常在50V左右。
但
对于一些高压气体放电管,例如雷管、稀有气体放电管等,孤光电压可以高达数百伏或更高。
在实际应用中,了解孤光电压的大小和变化规律,可以帮助我们选择合适的气体放电
管或优化装置结构,以获得更好的性能和效果。
此外,还需要注意气体放电管的电压和电
流是否过大,以避免过载和损坏。
总之,孤光电压是陶瓷气体放电管的重要参数之一,它决定了放电管的最小工作电压,并受到多种因素的影响。
在实际应用中,应根据需要选择合适的气体放电管,并注意其电
压和电流的合理范围,以确保设备的安全和稳定性。
放电管介绍及选型(详解)

放电管介绍及选型(详解)放电管特性及选用吴清海放电管的分类放电管主要分为气体放电管和半导体放电管,其中气体放电管由烧结的材料不同分为玻璃气体放电管和陶瓷气体放电管,玻璃气体放电管和陶瓷气体放电管具有相同的特性。
气体放电管主要有密封的惰性气体组成,由金属引线引出,用陶瓷或是玻璃进行烧结。
其工作原理为,当加在气体放电管两端的电压达到气体电离电压时,气体放电管由非自持放电过度到自持放电,放电管呈低阻导通状态,可以瞬间通过较大的电流,气体放电管击穿后的维持电压可以低到30V以内。
气体放电管同流量大,但动作电压较难控制。
半导体放电管由故态的四层可控硅结构组成,当浪涌电压超过半导体放电管的转折电压V BO 时放电管开始动作,当放电管动作后在返送装置,的作用下放电管两端的电压维持在很低(约20V以下)时就可以维持其在低阻高通状态,起到吸收浪涌保护后级设备的作用。
半导体放电管的保护机理和应用方式和气体放电管相同。
半导体放电管动作电压控制精确,通流量较小。
放电管动作后只需要很低的电压即可维持其低阻状态,所以放电管属于开关型的SPD。
当正常工作时放电管上的漏电流可忽略不计;击穿后的稳定残压低,保护效果较好;耐流能力较大;在使用中应注意放电管的续流作用遮断,在适当场合中应有有效的续流遮断装置。
气体放电管气体放电管:气体放电管由封装在小玻璃管或陶瓷管中相隔一定距离的两个电极组成;其电气性能主要取决于气体压力,气体种类,电极距离和电极材料;一般密封在放电管中的气体为高纯度的惰性气体。
放电管主要由:电极、陶瓷管(玻璃管)、导电带、电子粉、Ag-Cu焊片和惰性气体组成。
在放电管的两电极上施加电压时,由于电场作用,管内初始电子在电场作用下加速运动,与气体分子发生碰撞,一旦电子达到一定能量时,它与气体分子碰撞时发生电离,即中性气体分子分离成电子和阳离子,电离出来的电子与初始电子在行进过程中还要不断地再次与气体分子碰撞发生电离,从而电子数按几何级数增加,即发生电子雪崩现象,另外,电离出来的阳离子也在电场作用下向阴极运动,与阴极表面发生碰撞,产生二次电子,二次电子也参加电离作用,一旦满足: r(ead-1)=1 时放电管由非自持放电过渡到自持放电,管内气体被击穿,放电管放电,此时放电电压称为击穿电压Vs。
气体放电管的使用技巧

气体放电管的使用技巧气体放电管是一种广泛应用于不同领域的技术装置。
它利用气体放电产生的光、热、声等性质,用于照明、通信、科研等各种用途。
然而,要正确并高效地使用气体放电管,掌握一些使用技巧是非常重要的。
本文将从选购、安装、维护几个方面,介绍气体放电管的使用技巧。
1. 选购气体放电管在选购气体放电管时,首先需要了解不同类型的放电管及其特点。
例如,氖灯、氙灯、氩氖(Ar/Ne)混合灯等常见的气体放电管,其光谱和亮度都有所不同。
因此,根据实际应用场景和需求,选择适合的放电管是至关重要的。
其次,考虑使用寿命和稳定性。
不同的气体放电管在使用寿命上可能有所差异,有些放电管可能在长时间使用后逐渐失去亮度或产生色偏。
因此,在选购时务必要仔细核对相关参数和说明。
另外,还要留意品牌和质量信誉,选择合适的供应商和品牌,以确保使用寿命和稳定性。
最后,还需要考虑购买成本与维护成本之间的平衡。
气体放电管在购买后,常常需要维护、更换一些零部件。
因此,在购买时要考虑到维护成本,并权衡总体的经济性。
2. 安装气体放电管正确的安装方法对于气体放电管的使用和效果都至关重要。
首先,安装时要确保放电管的连接部件牢固可靠,避免在使用过程中松动或掉落。
其次,要选择合适的安装位置和角度,以充分利用光线和热量的传播。
除此之外,在室内安装时需注意通风和散热,避免过热对放电管造成损害。
另外,对于需要长时间持续工作的放电管,考虑到散热问题,可以采取一些散热措施,如加装风扇或散热片,以保证放电管的温度在正常范围内。
3. 维护气体放电管维护对于气体放电管的寿命和稳定性至关重要。
首先,定期清洁放电管的表面是必要的,以确保其光线的传播效果。
可以使用一些清洁剂和柔软的布进行清洁,但要避免使用过多的水或液体接触放电管。
另外,注意定期更换放电管的零部件,如电极、滤光片等,以保持其正常工作状态。
根据使用情况和厂家的建议,也可以定期进行检查和维护,以确保放电管的性能和使用寿命。
(整理)气体放电管选型原理应用放电管检测方法各国标准

气体放电管选型/原理/应用/放电管检测方法/各国标准2011-11-2 17:57:16 心情: 开心气体放电管按照高效率弧光放电的气体物理原理工作。
从电气的角度看,气体放电管就是压敏开关。
一旦施加到放电管上的电压超过击穿电压,毫微秒内在密封放电区形成电弧。
高浪涌电流处理能力和几乎独立于电流的电弧电压对过压进行短路。
当放电结束,放电管熄灭,内阻立即返回数百兆欧姆。
气体放电管近乎完美的满足保护性元件的所有要求。
它能将过压可靠的限制在允许的数值范围内,并且在正常的工作条件下,由于高绝缘阻抗和低电容特性,放电管对受保护的系统实际上不发生任何影响。
一般来说,当浪涌电压超过系统绝缘的耐电强度时,放电管被击穿放电,从而在短时间内限制浪涌电压及减少干扰能量。
当具有大电流处理能力的弧光放电时,由于弧光电压低,仅几十伏左右,从而防止了浪涌电压的进一步上升。
气体放电管即利用这一自然原理实现了对浪涌电压的限制。
气体放电管主要参数: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,气体放电管反应时间一般在μs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8×20μs电流波形下,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。
气体放电管电容量很小,一般为≤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压为击穿电压。
气体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距离等因素。
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‚一般>1010ω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,高可靠性。
最大续流量对于ef系列,我们设定此特性为在浪涌衰减至下一过零的交流电压期间,从电流供应源通过放电管的最大允许电流。
陶瓷气体放电管产品选型指南说明书

G as D ischarge T ubes Selection Guide陶瓷气体放电管产品选型指南GDT版权及最终解释权归君耀电子(BrightKing )所有V2, 2018目录1GDT工作原理 (3)2GDT特点 (3)3GDT典型应用电路 (3)4GDT参数说明 (4)4.1.DC Spark-over Voltage 直流火花放电电压(直流击穿电压) (4)4.2.Maximum Impulse Spark-over Voltage 最大冲击火花放电电压(脉冲击穿电压) (5)4.3.Nominal Impulse Discharge Current 标称冲击放电电流 (6)4.4.Impulse Life耐冲击电流寿命 (7)5GDT选型注意事项 (7)5.1.直流击穿电压(DC-Spark-over Voltage)与脉冲击穿电压(Impulse Spark-over Voltage) (7)5.2.GDT的续流问题 (8)5.3.封装形式 (8)6GDT命名规则 (8)7君耀电子(BrightKing)GDT产品线 (9)7.1.两极放电管 (9)7.2.三极放电管 (10)1 GDT 工作原理GDT (Gas Discharge Tubes ),即陶瓷气体放电管。
GDT 是内部由一个或一个以上放电间隙内充有惰性气体构成的密闭器件。
GDT 电气性能取决于气体种类、气体压力、内部电极结构、制作工艺等因素。
GDT 可以承受高达数十甚至数百千安培的浪涌电流冲击,具有极低的结电容,应用于保护电子设备和人身免遭瞬态高电压的危害。
图1为典型的GDT 伏安特性图。
IV i 1i 2i 3U 1U 2U 3U 1 — 直流火花放电电压U 2 — 辉光电压U 3 — 弧光电压i 1 — 辉光至弧光转变电流i 2 — 峰值电流i 3 — 弧光至辉光转变电流图1 GDT 伏安特性曲线2 GDT 特点结电容低,大部分系列产品结电容不超过2pF ,特大通流量产品结电容在十几至几十皮法; 通流量大,我司GDT 单体8/20μs 波形的通流量范围为500A~100kA ; 直流击穿电压范围为75V~6000V ,脉冲击穿电压范围为600V~7800V ; 绝缘阻抗高,一般在1GΩ以上,不易老化,可靠性高;封装多样,有贴片器件及插件器件,两端器件及三端器件,圆形及方形电极,满足不同应用需求。
三种类型的放电管性能比较

左右,在它未导通前,会有一个幅度较大的尖脉冲漏过去。
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、陶瓷气体放电管击穿电压一致性较差,离散性较大,误差为±20%。
一般不作并联使用。
3、直流击穿电压(DC-Spark-over Voltage)的选择:直流击穿电压的最小值应大于被保护线路的最大工作电压的1.2倍以上。
4、脉冲击穿电压(Impulse Spark-over Voltage)的选择:脉冲击穿电压要考虑浪涌防护等级,例如采用10/700μs的波形试验电压4000V,GDT的脉冲击穿电压要小于4000V,这样在测试时GDT才能导通,起到保护作用。
单纯从线路保护来讲,脉冲击穿电压越低,线路保护效果越好。
实际上,选定了GDT的直流击穿电压,它的脉冲击穿电压也随之确定了。
5、冲击放电电流(通流量)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来选择。
6、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。
二、玻璃气体放电管:SPG(Spark Gap Protectors),玻璃气体放电管,也称强效气体放电管。
1、反应速度快(与陶瓷气体放电管不同,不存在冲击击穿的滞后现象)。
SPG 内部由半导体硅集成,在动作时,当外加电压增大至超过惰性气体的绝缘强度后,由于半导体硅的不稳定性作用,会使两极间的放电发展更为迅速。
因此:玻璃气体放电管的反应速度比陶瓷气体放电管要快。
2、通流容量较陶瓷气体放电管小得多。
3、击穿电压尚未形成系列值。
4、击穿电压分散性较大,为±20%。
(完整版)陶瓷气体放电管工作原理及选型应用

陶瓷气体放电管工作原理及选型应用、产品简述陶瓷气体放电管(Gas Tube)是防雷保护设备中应用最广泛的一种开关器件,无论是交直流电源的防雷还是各种信号电路的防雷,都可以用它来将雷电流泄放入大地。
其主要特点是:放电电流大,极间电容小(≤3pF),绝缘电阻高(≥109Ω),击穿电压分散性较大(±20%),反应速度较慢(最快为0.1~0.2μs)。
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)。
2、工作原理气体放电管由封装在充满惰性气体的陶瓷管中相隔一定距离的两个电极组成。
其电气性能基本上取决于气体种类、气体压力以及电极距离,中间所充的气体主要是氖或氩, 并保持一定压力,电极表面涂以发射剂以减少电子发射能。
这些措施使得动作电压可以调整(一般是70伏到几千伏),而且可以保持在一个确定的误差范围内。
当其两端电压低于放电电压时,气体放电管是一个绝缘体(电阻Rohm>100MΩ)。
当其两端电压升高到大于放电电压时,产生弧光放电,气体电离放电后由高阻抗转为低阻抗, 使其两端电压迅速降低,大约降几十伏。
气体放电管受到瞬态高能量冲击时,它能以10-6秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,通过高达数十千安的浪涌电流。
3、特性曲线Vs导通电压,Vg辉光电压,Vf弧光电压,Va熄弧电压4、主要特性参数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、600V、800V 等几种,我们有最高3000V、最低70V的。
其误差范围:一般为±20%,也有的为±15%。
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。
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挑选陶瓷气体放电管的技巧
优恩半导体(UN)
凡是有过电压发生的地方,就有陶瓷气体放电管的用武之地,但要用好陶瓷气体放电管则需要根据实际工作线路参考陶瓷气体放电管的各项指标选用适当的陶瓷气体放电管,否则会适得其反。
以下是在设计及使用时必须注意的几点:
1)陶瓷气体放电管的加入不能影响线路的正常工作,这就要保证陶瓷气体放电管的直流击穿电压的下限值必须高于线路的最大正常工作电压。
据此确定所需陶瓷气体放电管的标称直流击穿电压值。
例如:在电话线的过电压防护中,常态时,电话线两线间的电压为48V,但当振铃信号来时,两线间的峰值电压可达175V左右,因此,此时选用的陶瓷气体陶瓷气体放电管的直流击穿电压的下限值必须高于175V,考虑到留点余量,所以一般选用直流击穿电压值下限为190V(标称直流击穿电压值为230V)的陶瓷气体陶瓷气体放电管。
2)确定线路所能承受的最高瞬时电压值,要确保陶瓷气体放电管的冲击击穿电压值必须低于此值。
以确保当瞬间过压来临时,陶瓷气体放电管的反映速度快于线路的反映速度,抢先一步将过电压限制在安全值。
这是陶瓷气体放电管的一个最重要的指标。
例如:上例所述的电话线上,如果只用于保护一般的电话机,则只需选用冲击击穿电压小于800V(实测典型值为650V左右)的陶瓷气体放电管,但若被保护对象为更精密的设备(如传真机等),则可选用我公司陶瓷气体放
电管(实测典型值不到400V)。
3)根据线路中可能窜入的冲击电流强度,确定所选用陶瓷气体放电管必须达到的耐冲击电流能力(如:在室外一般选用10kA以上等级;在入室端一般选用5kA等级;在设备终端处一般选用1kA左右等级)。
4)当过电压消失后,要确保陶瓷气体放电管及时熄灭,以免影响线路的正常工作。
这就要求陶瓷气体放电管的过保持电压尽可能高,以保证正常线路工作电压不会引起陶瓷气体放电管的持续导通(即续流问题)。
由于陶瓷气体放电管有一个特点是:维持陶瓷气体放电管持续放电的电压值要远小于陶瓷气体放电管的击穿电压值。
一般用户没有测试条件,无法判定此项指标好坏,在此提供一种简单判定办法,以标称直流击穿电压为230V的陶瓷气体放电管为例:找一可调直流稳压电源,在其输出串联一51K左右限流电阻再接到陶瓷气体放电管的二电极,将输出电压由小逐渐调高直至陶瓷气体放电管放电,然后再慢慢调低电源输出电压,观察陶瓷气体放电管熄灭时的电压值,一般的陶瓷气体放电管此值均为60V左右,而我公司以及国际上一流公司的陶瓷气体放电管此值可以做到200V左右。
另外,我公司的专用于交流电源防雷,彻底解决了电源防护中的续流问题。
5)若过电压持续的时间很长,陶瓷气体陶瓷气体放电管的长时间动作将产生很高的热量。
为了防止该热量所造成的保护设备或者终
端设备的损坏同时也为了防止发生任何可能的火灾,陶瓷气体陶瓷气体放电管此时必须配上适当的短路装置,我们称之为FS装置(Fail-safe即“失效保护装置”)。
如我们的**RS系列均配有FS装置。
6)根据应用空间的大小,选择合适体积的陶瓷气体放电管。
我公司生产的陶瓷气体放电管体积从最大的直径为12毫米的系列到最小的3毫米见方的贴片陶瓷气体放电管。
优恩半导体,凭借一流服务打造优质产品!主要产品包括:陶瓷气体放电管、ESD静电保护器、瞬态抑制二极管、压敏电阻、贴片压敏电阻、自恢复保险丝、防雷器等,免费为大家提供测试,方案设计及技术支持。