陶瓷气体放电管广泛应用于开关电源中,常与压敏电阻串联使用。

如下图所示,气体放电管和变阻器串联在输入L/N和接地线之间。它们的作用是抑制共模雷击时的雷电压,雷击时变阻器和气体放电哪个先导通?

首先,让让我们了解气体放电管的特性。

气体放电管用陶瓷密封,其内部由两个或几个有间隙的金属电极组成,充有惰性气体(氩气或氖气)。基本形状如图2所示。当施加到两个电极端子的电压达到气体放电管中的气体击穿的点时,气体放电管开始放电,并且从高电阻变为低电阻,使得电极两端的电压不超过击穿电压。

气体放电管参数:

1)反应时间是指从施加电压超过击穿电压到出现击穿现象的时间。气体放电管的反应时间一般在微秒量级。

2)功率容量是指气体放电管所能承受和发射的最大能量,定义为在固定的8/20s电流波形下所能承受和发射的电流。

3)电容是指在1MHz的特定频率下测得的气体放电管两极间的电容。气体放电管的电容很小,一般1pF。

4) DC击穿电压当外加电压以100V/s的速率上升时,放电管产生火花时的电压为击穿电压。气体放电管具有不同规格的各种DC击穿电压,并且它们的值取决于诸如气体类型和电极之间的距离等因素。

让让我们看看变阻器的参数:

看看上表中的变阻器参数。从表中可以看出,1kHz时电容为210pF,而我们的放电管在1MHz频率时电容为1-2pF。

图1的示意图可以绘制成下面的图3的示意图。如果我们在L线和PE之间加上雷电浪涌电压,放电管和压敏电阻之间的电压就会被寄生电容分压。两个电容器串联时,小容量的分压高,大容量的分压小。压敏的寄生电容是放电管的几百倍,所以大部分电压会被分入放电管,导致放电管的击穿电压先达到,放电管导通后电压施加到压敏电阻上,压敏电阻导通。在这样一系列压敏电阻和放电管的电路应用中,响应时间是放电管和压敏电阻响应的总和。

假设GD1放电管的响应速度为200nS,MOV3压敏电阻的响应速度为25nS,在L和PE之间加雷电浪涌电压会使GD1先导通,然后MOV3导通,那么整个电路的响应时间为200nS 25ns=225ns,是两个器件响应的总和。

编辑:李倩