气体放电管选型及在综合浪涌保护系统中的应用

气体放电管选型及在综合浪涌保护系统中的应用

优恩半导体（UN）

一、气体放电管的选型：

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。

*直流击穿电压Vsdc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。

*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。

*陶瓷气体放电管因击穿电压误差较大，一般不作并联使用。

*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、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，利用各种浪涌抑制器件的特点，可以实现可靠保护。气体放电管一般放在线路输入端，做为一级浪涌保护器件，承受大的浪涌电流。二级保保护器件采用压敏电阻，在μs级时间范围内更快地响应。对于高灵敏的电子电路，可采用三级保护器件TVS，在ps级时间范围内对浪涌电压产生响应。如下图所示。当雷电等浪涌到来时，TVS首先起动，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，并泄放一定的浪涌电流;两端的电压会有所提高，直至推动前级气体放电管的放电，把大电流泄放到地。