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[分享] 防雷器件玻璃放电管应用分析

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2021-2-27
发表于 2021-1-9 10:35:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
随着社会的不断进步,物联网的发展,电子产品的室外应用场景,持续高增长,电子产品得到了极其广泛的应用,无论是公共事业,还是商用或者民用,已经深入到各个领域,这也造成了产品功能的多样化、应用环境的复杂化。随着产品功能越来越多,但是对于产品的体积要求越来越小,在增加设计难度的同时也会使产品面临着更多的威胁,比如雨季随着雷电的增多,产品批量的损坏;冬季设备安装调试时,由于静电造成设备的功能异常等等。本文着重介绍开关元件防雷器件玻璃放电管在产品中的基本应用,通过防护电路来提高产品抗浪涌干扰的能力,从而提高产品的稳定性。

通信产品在应用的过程中,由于雷击等原因形成的过电压和过电流会对设备端口造成损害,因此应当设计相应的防护电路,各个端口根据其产品族类、网络地位、目标市场、应用环境、信号类型以及实现成本等多种因素的不同所对应的防护电路也不同。

玻璃放电管(强效放电管、防雷管)是20世纪末新推出的防雷器件,它兼有陶瓷气体放电管和半导体过压保护器的优点:绝缘电阻高(≥10^8Ω)、极间电容小(≤0.8pF)、放电电流较大(最大达3 kA)、双向对称性、反应速度快(不存在冲击击穿的滞后现象)、性能稳定可靠、导通后电压较低,此外还有直流击穿电压高(最高达5000V)、体积小、寿命长等优点。其缺点是直流击穿电压分散性较大(±20%)。

强效放电管的应用范围

主要应用于:有线电视,铁路通信,安防等设备中,以防止设备受过压冲击和雷电闪击而损坏,用于防止浪涌电流或者过电压对设备造成损坏。  

1.对电话、传真、调制解调器、程控电话交换机、配线架、网络等通信设备和数字传输设备,作浪涌电流保护;  

2.传感线上作浪涌电流保护;  

3.有线电视(CATV)系统的浪涌电流保护;  

4.用作CRT监视器、电脑彩显和彩电静电保护;  

5.轿车音频系统、无线电通信设备上作静电保护。

绝缘电阻高(≥10^8Ω)、极间电容小(≤0.8pF)、放电电流较大(最大达3 kA)、双向对称性、反应速度快(不存在冲击击穿的滞后现象)、性能稳定可靠、导通后电压较低,此外还有直流击穿电压高(最高达5000V)、体积小、寿命长等优点。

应用:玻璃放电管主要应用于有线电视,铁路通信,安防等设备中,以防止设备受过压冲击和雷电闪击而损坏。主要用于防止浪涌电流或者过电压对设备造成损坏。

作用:玻璃放电管由封装在充满惰性气体的玻璃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200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,玻璃放电管是一个绝缘体。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。玻璃气体放电管受到瞬态高能量冲击时,它能以10^-9秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,通过高达千安量级的浪涌电流。
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