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气体放电管的构造及基本原理

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。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。

气体放电管与其它浪涌抑制器件参数比较

1）火花间隙（Arc chopping）

为两个形状象牛角的电极，彼此间有很短的距离。当两个电极间的电位差达到一定程度时，间隙被击穿打火放电，由此将过电流释放入地。

优点：放电能力强，通流容量大（可做到100kA以上），漏电流小；

缺点：残压高（2～4kV），反应时间慢（≤100ns），有跟随电流（续流）。

2）金属氧化物压敏电阻（Metal oxside varistor）

该器件在一定温度下，导电性能随电压的增加而急剧增大。它是一种以氧化锌为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻。没有过压时呈高阻值状态，一旦过电压，立即将电压限制到一定值，其阻抗突变为低值。

优点：通流容量大，残压较低，反应时间较快（≤50ns），无跟随电流（续流）；

缺点：漏电流较大，老化速度相对较快。

3）瞬态抑制二极管（Transient voltage suppressor）

亦称齐纳二极管，是一种专门用于抑制过电压的器件。其核心部分是具有较大截面积的PN结，该PN结工作在雪崩状态时，具有较强的脉冲吸收能力。

优点：残压低，动作精度高，反应时间快（<1ns），无跟随电流（续流）；

缺点：耐流能力差，通流容量小，一般只有几百安培。

4）气体放电管(Gas discharge tube)

气体放电管可以用于数据线、有线电视、交流电源、电话系统等方面进行浪涌保护，一般器件电压范围从75～10000V，耐冲击峰值电流20000A，可承受高达几千焦耳的放电。

优点：通流量容量大，绝缘电阻高，漏电流小；

缺点：残压较高，反应时间慢（≤100ns），动作电压精度较低，有跟随电流（续流）。

各种浪涌抑制器件的共同特点为器件在阈值电压以下都呈现高阻抗，一旦超过阈值电压，则阻抗便急剧下降，都对尖峰电压有一定的抑制作用。但各自都有缺点,因此根据具体的应用场合,一般采用上述器件中的一个或者几个的组合来组建相应的保护电路。

5 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）电流—电压特性曲线以美国克来电子公司CG2－230L气体放电管为例。

7）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。