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气体放电管在低压直流屏中的应用设计

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2019-05-07 10:07:00 来源:万正电源集团有限公司

气体放电管在低压直流屏中的应用设计:


低压直流屏中气体放电管的原理:


1、气体放电管的工作原理可以简单地总结为气体放电;


2、当两级间产生足够大的电量,则会造成极间间隙被放电击穿,这时其便由绝缘状态转变成为导电状态,这种现象与短路较为相似;


3、当处于导电状态下时,两极间的电压会较低,一般是在20~50V之间,因此,其能够对后级电路起到很好的保护作用;


4、气体放电管采用陶瓷密闭封装,内部由两个或数个带间隙的金属电极,充以惰性气体(氩气或氖气)构成,基本外形如图1所示;


5、当加到两电极端的电压达到使气体放电管内的气体击穿时,气体放电管便开始放电,并由高阻变成低阻,使电极两端的电压不超过击穿电压。


低压直流屏中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。


低压直流屏中气体放电管的选型:


1、气体放电管选型很重要,在放电管工作中能长期发挥稳定质量保障更重要;


2、气体放电管具有很强的承受大能量冲击的能力,但在具体使用时,由于气体放电管在放电时残压极低,近似于短路状态,因此不能单独在电源防雷中使用,气体放电管的耐流能力与管径有关,管径越大,耐流能力越好;


3、一直以来,在低压电源端口的雷击保护器件的选型方面,人们更多的是选择压敏电阻MOV或者瞬态抑制二极管TVS,但是,由于压敏电阻MOV在失效时会引起火灾,普通600W或者1500W的TVS通流能力又很小,而现在很多客户对测试等级的要求又很高,尤其是用于基站的产品,防护等级可达到3KA@8/20μS,如此一来,选择气体放电管GDT作为防护器件才能满足市场需求;


4、常规气体放电管GDT又会带来续流问题,因此,选择合适的气体放电管GDT才能根本解决低压电源端口的雷击保护问题。


陶瓷气体放电管的四个优势:


1、体积小;


2、残压低;


3、弧光压高:弧光压比电源电压高,不会发生续流的危险;


4、供电电源浮地时,BC301N-D不容易误动作BC301N-D的直流开启电压是300V,常规的气体放电管是90V的,因此供电电源浮地时,BC301N-D相比不轻易发生误动作。


注:由于气体放电管GDT的工作原理是属于开关型的,所以在选择气体放电管GDT作为电源口防护器件时,必须注意:


1、气体放电管GDT的弧光压大于电源工作电压;


2、气体放电管GDT的直流开启电压大于供电电源的浮地电压。


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