压电陶瓷点火和脉冲点火哪个好放电管能取代点火器玻璃放电管吗？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-11-28 14:54 标签： 压电陶瓷点火和脉冲点火哪个好

　　双线不接地的传输电路和有接地线的双线或多线传输电路中，采用不同的防雷元器件构成的各种不同的两级信号防雷器和单级信号防雷器的电路形式与元器件选型原则。

　　一、防雷元器件的性能特点

　　正常工作时，开关元件是断开的；当雷击浪涌来的时候，开关元件导通，将浪涌电流泄放到大地，从而保护了电子设备免受浪涌冲击损坏。开关元件类有陶瓷气体放电管、玻璃放电管（强效放电管）、半导体过压保护器（半导体放电管、固体放电管）三种类型。

　　①击穿（导通）前相当于开路，电阻很大，几乎没有漏电流；
　　②击穿（导通）后相当于短路，可通过很大的电流，压降很小；
　　③脉冲通流容量（峰值电流）大：陶瓷气体放电管的8/20μs波峰值电流常用的有5kA、10kA、20kA等几种（当然还有更大的，达100kA以上），10/1000μs波峰值电流在几十至几百A之间；玻璃放电管的8/20μs波峰值电流现有500A、1kA、3kA三种；半导体过压保护器的10/1000μs波峰值电流在几十至上百A之间。
　　④除了个别半导体过压保护器外，它们都具有双向对称特性。
　　⑤陶瓷气体放电管和玻璃放电管的电容都很小，在3pF以下。
　　⑥玻璃放电管和半导体过压保护器的响应速度都很快，在ns量级。
　　⑦玻璃放电管的击穿电压可以做得很高，最高的达5kV。
　　⑧半导体过压保护器的击穿电压可以做得很准确。

　　它们的缺点分别是：

　　①由于气体电离需要一定的时间，所以响应速度较慢，反应时间一般为0.2～0.3μs(200～300ns),最快也就是0.1μs(100ns)左右，在它未导通前，会有一个幅度较大的尖脉冲漏过去。
　　②击穿电压一致性较差，分散性较大，一般为±20%。
　　③击穿电压只有几个特定值。玻璃放电管和半导体过压保护器：
　　①通流容量较陶瓷气体放电管小得多。
　　②击穿电压尚未形成系列值。
　　③玻璃放电管击穿电压分散性较大，为±20%。④半导体过压保护器电容较大，有几十至几百pF。

　　有压敏电阻、TVS管（瞬态电压抑制二极管）等。它们象稳压二极管那样具有限压特性。当外加电压小于其导通电压时，它具有很大的内阻，漏电流很小；当外加电压大于其导通电压时，其内阻急剧减小，可以流过很大的电流，而其两端的电压却只有少量的上升。它们的导通电压都有从低压到高压的系列值，便于在各种不同电压的电路中使用。另外，两者的电容都较大（TVS管也有低电容产品），不适于在高频电路中使用。

　　压敏电阻与TVS管的区别在于：压敏电阻能承受更大的浪涌电流，而且其体积越大所能承受的浪涌电流越大，最大可达几十kA到上百kA；但压敏电阻的漏电流较大，非线性特性较差（动态电阻较大），大电流时限制电压较高，且所能耐受的冲击电流的大小随冲击次数的增加而减小（降额特性），较易老化。TVS管的非线性特性和稳压管完全一样，动态电阻较小，限制电压较低，且不易老化，使用寿命长，但通流能力较小（10/1000μs波峰值电流在几A至几百A之间）。再有就是反应速度不同，TVS管的反应速度极快，为ps级，而压敏电阻反应速度稍慢，为ns级。

　　防过流和过热保护元件类

　　防过流元件有自恢复保险丝、电流保险丝、电阻，防过热保护和过热检测元件有温度保险管和温度保险丝。自恢复保险丝是一种正温度系数热敏电阻，当流过它的电流小于其保持电流时（温度较低），它的阻值很小；当流过它的电流超过其触发电流时（温度升高），它的阻值急剧增大，从而阻断雷电流的继续侵入或者电路的续流，温度降低后能自行恢复。但由于热惰性，其反应速度很慢，一般为秒级（流过的电流越大或温度越高，反应越快）。自恢复保险丝可以用于代替电流保险丝，免除经常更换的麻烦。温度保险管和温度保险丝是一种温度开关元件，正常工作时是短路的，当温度高于其断开温度时开关断开（不可恢复），常用于过热保护和过热检测。

　　二、防雷元器件的一般使用方法及使用注意事项

　　防雷元器件的一般使用方法

　　1.开关元件主要应用于共模保护，也常在无源电路中作差模保护。
　　2.限压元件主要应用于差模保护，也常用在共模电路中和开关元件串联，防止开关元件导通后使线路与地发生短路；或者作为开关元件的限流元件以阻断续流，使开关元件复位。

　　1.开关元件不能单独跨接在有源电路中作差模保护，为避免电源短路，必须串接限压元件。
　　2.流过防雷元器件的浪涌电流必须小于其脉冲峰值电流。压敏电阻应按其降额特性选择。
　　3.用作差模保护的防雷元器件，其最小击穿电压必须大于线路的最高工作电压。
　　4.用作差模保护的防雷元器件，其限制电压必须小于被保护设备所能承受的最高安全电压。

　　三、防雷器电路设计概要

　　防雷器电路设计要达到两个目的：一是要将线路中感应的雷击浪涌电流泄放到大地，二是要使被保护设备端的浪涌电压限制在允许的安全电压以下。

　　信号防雷器电路设计

　　常用的信号传输系统有双线传输线、普通多芯电缆、双绞线多芯电缆、同轴电缆等。在信号防雷器中，可以归纳为双线不接地的传输电路和有接地线的双线或多线传输电路两种。注意：这里的“地”是指“信号地”，而不是指大地（保护地PE）。而根据可能遭遇的雷击浪涌电流大小不同，可以采用两级信号防雷器或单级信号防雷器进行保护。

　　单元电路中的过压、过流保护

　　我们的很多客户都是在他们自己设计的电路板上增加防雷元器件来达到保护设备的目的。因此，介绍一些单元电路中的过压、过流保护方法是十分必要的。 

气体放电管是一种开关型保护器件，工作原理是气体放电。在正常工作条件下，维持高电阻状态，但一旦发生电压浪涌（比如由雷击浪涌干扰引起），它们会发生放电，从开通状态变为短路状态，以提供可靠的过压保护。 当故障排除后，气体放电管回到高电阻状态，使电路恢复正常运行。气体放电管按其材料封装可分为陶瓷气体放电管和玻璃气体放电管。本篇小硕重点详解防雷器件强效放电管SPG玻璃气体放电管应用。

1、SPG玻璃气体放电管简介

玻璃气体放电管，国外有叫“Surge Absorber”、“突破吸收器”“强效放电管”等，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，玻璃放电管是一种抑制异常高压脉冲、保护低压电路免受瞬间高压（如：雷电、电网高压噪波、高压静电等）破坏的一种过压保护器件。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。

2、SPG玻璃气体放电管工作原理

    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。

3、SPG玻璃气体放电管优势特性

①击穿（导通）前相当于开路，电阻很大，没有漏电流或漏电流很小；  

②击穿（导通）后相当于短路，可通过很大的电流，压降很小；  

③脉冲通流容量（峰值电流）较大；500A、1kA、3kA三种；  

④具有双向对称特性。  

⑥响应速度都很快，小于1ns。  

4、SPG玻璃气体放电管应用详解

玻璃放电管广泛应用于: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。　　

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。

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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。

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