陶瓷本身具有抗电性能好、抗压强度高、不容易氧化、良好抗腐蚀、热稳定性佳,因此气体放电管一般采用陶瓷作为封装外壳,陶瓷气体放电管内充满电气性能稳定的惰性气体,再通过烧结、反复老练测试制成,放电管的电极一般有两个电极、三个电极两种结构。
当在放电管的极间施加一定的电压时,便在极间产生不均匀的电场,在电场的作用下,气体开始游离,当外加电压达到极间场强并超过惰性气体的绝缘强度时,两极间就会产生电弧,电离气体,产生“负阻特性”,从而马上由绝缘状态转为导电状态。电场强度超过气体的击穿强度时,就引起间隙放电,从而限制了极间电压一般是在20~50V之间,因此,其能够对后级电路起到很好的保护作用。也就是说在无浪涌时,处于开路状态,浪涌到来时,放电管内的电极板关合导通。浪涌消失时,极板恢复到原来的状态。
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。
雷击放电对通讯线路以及电子设备会产生重大的影响,因此,运用有效的设备对雷电的产生进行控制和释放,对于保护通信线路和设备的安全是十分重要的。气体放电管能够快速地将雷击产生的电量进行释放,保护线路和设备的安全。本文将实例讲解气体放电管在雷电浪涌防护方面的作用。
瑞隆源公司通过独到的惰性气体配比、先进的生产工艺,制造的气体放电管具有反应速度快、大通流容量、击穿电压稳定、高过保电压、高绝缘电阻、无穿越电压、低电容特性、使用寿命长等优点。
主要应用于以下场景:
1.信号保护:电子线路、计算机系统、视频系统、CATV设备、阴极射线管(CRT)、实验设备、测试设备、白色家电;
2.电源保护:电源插座、电源转换器、插线、空气开关、负荷开关等低压电器、铁路电力、电气系统、LC设备、电动机、潜水泵、传动设备;
3.各类端口:通信产品类、工业产品类、消费电子类。
当电子设备越来越小,设备内的集成度将会越来越高,尤其是在一些端口数量非常大的设备中,一旦每个端口都需要浪涌防护的保护,势必会对保护元器件提出更高更微小化的要求。因此,浪涌防护器应用越广泛,根据不同电子设备类型而产生的诉求就越明显,而微型化无疑成为浪涌防护、气体放电管产品的大势所趋。正是基于此,瑞隆源研发并推出了可满足5G通信、常规通信设备、工业新能源电源与信号设备、保安单元、视频监控设备等领域的2R-8TH放电管产品。2R-8TH是外形近似于传统插件的陶瓷气体放电管。通过专利设计加以先进的焊接技术使得产品造型十分扁平;其浪涌额定值为10kA/20kA,8/20us;由于其低关断状态电容与高带宽应用兼容,如果GDT上的电压发生变化,该电容负载值也不会变化。
外层有环氧树脂包裹,EMC距离较小,从而减少PCB占用面积,与其它器件可以相互贴紧,节省空间达70%。
内部结构
当前的放电管电极都是裸露在外的,且体积、较大,对于一些对产品体积有要求,且EMC距离较小的客户有很大的限制,本产品的核心思路就是减小的产品PCB占用面积,且由于GDT外面有环氧树脂包敷,与其它器件可以相互贴合。
该产品为薄片型插件GDT,5mm≤加线径(1.6mm),标称放电电流为10kA,环氧封装,器件外部封闭完整。保护更加完善可靠性更高,更符合高标准PCB设计规范和需求。
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