气体放电管与压敏串联应用时谁会先导通

描述

陶瓷气体放电管在开关电源里面应用的非常多,经常与压敏电阻串联一起使用。

如下图所示,气体放电管与压敏串联放置在输入的L/N与大地线之间,他们的作用是在共模雷击的时候起到一个抑制雷击电压的作用,雷击时压敏电阻与气体放电哪个先导通了。

气体放电管

首先我们先来了解下气体放电管的特性。

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2所示。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

气体放电管的参数:

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100V/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。

下面看下压敏电阻的参数:

气体放电管

看上面表格压敏电阻参数,从表格中我们可以看到在1kHz的时候电容有210pF,而我们的放电管1MHz频率下面的电容是在1-2pF。

图1的原理图可以画成下面的图3的原理图,如果我们在L线对PE之间加雷击浪涌电压,放电管与压敏电阻的电压会被寄生的电容分压。两个电容串联的时,容量小的分压高,容量大的分压小,压敏的寄生电容是放电管的几百倍,所以大部分的电压会分压到放电管上面,这样就会导致放电管击穿电压先达到,放电管导通后电压才加到压敏电阻上,压敏电阻才会导通。这样的压敏与放电管串的电路应用,响应的时间就是放电管与压敏电阻响应之和。

气体放电管

假设GD1放电管的响应速度是200nS,MOV3压敏电阻的响应速度是25nS,在L与PE之间加雷击浪涌电压,因为寄生电容的原因,会先让GD1导通,然后才是MOV3导通,所以整个电路的响应时间是200nS+25ns=225ns,也就是两个器件响应之和。

审核编辑 :李倩

 

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