氣體放電管與壓敏電阻 壓敏電阻與熱敏電阻

氣體放電管包括和，電壓范圍從75V-3500V，超過(guò)一百種規格，嚴格按照CITEL標準進(jìn)行生產(chǎn)、監控和管理。放電管常用于多級保護電路中的第一級或前兩級，起泄放雷電暫態(tài)過(guò)電流和限制過(guò)電壓作用。

氣體放電管與壓敏電阻應用

與氣體放電管串并聯(lián)，其目的就是降低大幅值8/20電流波沖擊下的殘壓。將兩個(gè)壓敏電阻器串聯(lián)，在后一個(gè)壓敏電阻器上并聯(lián)一個(gè)氣體放電管(如圖1所示)。正常情況下，兩個(gè)壓敏電阻器共同承擔工作電壓，即可達到應有的保護水平。但是一旦遇到?jīng)_擊放電電流過(guò)大，殘壓超過(guò)應有的保護水平時(shí)，沖擊殘壓使氣體放電管導通短接第二個(gè)壓敏電阻器，此時(shí)系統的殘壓將由第一個(gè)壓敏電阻器決定，殘壓將大大降低。

然而，壓敏電阻器并聯(lián)氣體放電管的前提是，壓敏電阻器的V1mA值必須略大于或等于氣體放電管的直流點(diǎn)火電壓，因為當壓敏電阻器的V1mA值過(guò)低，則氣體放電管有可能在暫態(tài)過(guò)電壓作用期間不會(huì )放電導通。如果這樣的話(huà)，過(guò)電壓的所有能量仍將由壓敏電阻器來(lái)泄放，這對壓敏電阻器是不利的。

單一的壓敏電阻器與氣體放電管并聯(lián)(見(jiàn)圖2)，可以有效的克服壓敏電阻器在通過(guò)大電流后其自身性能的劣化。在氣體放電管尚未放電導通之前，壓敏電阻器已開(kāi)始工作，對暫態(tài)過(guò)電壓進(jìn)行鉗位，泄放大電流。當氣體放電管導通后，它將與壓敏電阻器進(jìn)行并聯(lián)分流，以減小壓敏電阻器的通流壓力，從而縮短壓敏電阻器通過(guò)大電流的時(shí)間，有助于減緩壓敏電阻器性能的劣化。但是，同樣存在上述參考電壓的選擇。

如果壓敏電阻器與氣體放電管串聯(lián)，氣體放電管起到一個(gè)的作用，放電瞬時(shí)的殘壓略有降低(如圖3所示)。

以上試驗結果簡(jiǎn)單的可以說(shuō)明：

1、壓敏電阻器與氣體放電管串聯(lián)，在不影響壓敏保護水平的前提下，可略降低V1mA值，一方面氣體放電管可以阻斷系統正常工作時(shí)壓敏中的泄漏電流，減緩壓敏電阻器的性能的劣化;另一方面利用壓敏響應速度快、非線(xiàn)性特性好、通流容量大等諸多優(yōu)點(diǎn)，及時(shí)對電氣設備進(jìn)行保護，杜絕氣體放電管放電時(shí)的續流問(wèn)題、動(dòng)作靈敏度問(wèn)題、以及對于波頭上升陡度較大的雷電波難以有效地抑制等問(wèn)題，即氣體放電管使壓敏電阻器的荷電率為零，壓敏電阻器的非線(xiàn)性特性又使氣體放電管動(dòng)作后立即熄弧，無(wú)續流、動(dòng)作負載輕、耐重復動(dòng)作能力強，氣體放電管不再承擔滅弧任務(wù);此外，從降低殘壓的角度講，壓敏V1mA值越低殘壓越低，但從壓敏切斷氣體放電管續流角度講(如果饋電電流可以維持氣體放電管輝光放電，而饋電電壓大于氣體放電管輝光放電電壓時(shí)，氣體放電管將難以自動(dòng)滅弧)，壓敏V1mA值越高越好，這是因為在氣體放電管至輝光放電過(guò)程中交流正弦波形發(fā)生改變，在短時(shí)間內限制了電壓及減少了能量(以34TImes;34方片，V1mA=620，600V氣體放電管為例)，同時(shí)開(kāi)始斷斷續續為壓敏電阻器提供幾10毫安的電流，此時(shí)，針對氣體放電管，壓敏電阻器因高阻值而成為一個(gè)“限流”元件，壓敏電阻器也因晶界開(kāi)始擊穿，同時(shí)阻值發(fā)生變化，此時(shí)可分擔180V左右的電壓，而維持氣體放電管輝光放電所需電壓為(70～150)V。

2、壓敏電阻器與氣體放電管并聯(lián)，雖說(shuō)在氣體放電管導通后，可對壓敏電阻器進(jìn)行并聯(lián)分流，以減小壓敏電阻器的通流壓力。但是將V1mA值選擇過(guò)低，當系統出現暫態(tài)過(guò)電壓侵害，氣體放電管有可能不會(huì )被壓敏電阻器的沖擊殘壓點(diǎn)火導通。如果這樣的話(huà)，系統中過(guò)電壓的所有能量將由壓敏電阻器來(lái)泄放，這將對壓敏電阻器是一種考驗。如果將V1mA值選擇略大于或等于氣體放電管的直流點(diǎn)火電壓，即壓敏電阻器的沖擊殘壓略大于或等于氣體放電管的直流點(diǎn)火電壓，將有助于減緩壓敏電阻器性能的劣化，但是不會(huì )達到降低殘壓的目的。不過(guò)，這時(shí)壓敏電阻器和氣體放電管上流過(guò)的電流與其自身的有效電阻成反比，符合歐姆定律。其次，采用這樣的配合并不可能解決氣體放電管放電時(shí)的續流問(wèn)題，更不宜應用于交流電源系統的保護。

3、壓敏電阻器與氣體放電管串并聯(lián)，也存在V1mA電壓值的選擇。V1mA值選擇過(guò)低，將會(huì )出現上述壓敏電阻器與氣體放電管串聯(lián)的情況，而且暫態(tài)過(guò)電壓的所有能量仍將由壓敏電阻器泄放，這對壓敏電阻器是不利的。所以，只有將V1mA值選擇略大于或等于氣體放電管的直流點(diǎn)火電壓，系統正常情況時(shí)，串聯(lián)的兩個(gè)壓敏電阻器共同承擔工作電壓，達到應有的保護。在遭到?jīng)_擊放電電流過(guò)大時(shí)，第一個(gè)壓敏電阻器的沖擊殘壓使氣體放電管導通，短接第二個(gè)壓敏電阻器。相對而言，一旦氣體放電管導通，此時(shí)的情況將同第一個(gè)壓敏電阻器與氣體放電管串聯(lián)，這樣的話(huà)，系統的殘壓將由第一個(gè)壓敏電阻器決定，殘壓將大幅度降低。

得出以下幾點(diǎn)結論：

1、應用壓敏電阻器與氣體放電管串并聯(lián)，在壓敏電阻器的V1mA值略大于或等于氣體放電管的直流點(diǎn)火電壓時(shí)，殘壓將大大降低，而且減緩了壓敏電阻器的性能劣化。

2、采用壓敏電阻器與氣體放電管并聯(lián)，當氣體放電管導通后，不但減小了壓敏電阻器的通流壓力，而且縮短了壓敏電阻器通過(guò)大電流的時(shí)間，減緩了壓敏電阻器的性能的劣化，但對殘壓的影響不大。

3、壓敏電阻器與氣體放電管串聯(lián)，由于串聯(lián)間隙擊穿電壓在不同操作波形下的離散性，有可能導致保護可靠性的降低或保護失敗。但是，氣體放電管起到一個(gè)開(kāi)關(guān)的作用，當沒(méi)有暫態(tài)過(guò)電壓作用時(shí)，它能將壓敏電阻器與整個(gè)系統完全隔離，即沒(méi)有泄漏電流，同樣能減緩壓敏電阻器的性能的劣化，參數選擇得當對殘壓有一定的影響。

氣體放電管與壓敏電阻區別

1、氣體放電管只能放在N和PE之間，因為氣體放電;

2、壓敏電阻是限壓型，放電管是開(kāi)關(guān)型元器件，反應時(shí)間都是納秒級的放電管比壓敏電阻慢一點(diǎn)。壓敏電阻反應時(shí)間是≤25NS放電管是≤100NS;壓敏電阻的性能存在一個(gè)衰減的問(wèn)題。放電管不會(huì )!

3、壓敏電阻主要用于電源系統的防雷，氣體放電管主要用于信號線(xiàn)路如數據線(xiàn)、電話(huà)、有線(xiàn)電視、衛星通信等的防雷。只在零線(xiàn)上接放電管不能防雷，但零線(xiàn)上能接放電管，而火線(xiàn)上則則不行，這是因為正常情況下零線(xiàn)沒(méi)電壓，火線(xiàn)有。

4、氣體放電管只能放在N和PE之間，因為氣體放電管的導通延時(shí)長(cháng)和導通后需要續流，使電路容易短路。所以不能用在三相之間。

5、由于壓敏電阻(MOV)具有較大的寄生電容，用在交流電源系統，會(huì )產(chǎn)生可觀(guān)的泄漏電流，性能較差的壓敏電阻使用一段時(shí)間后，因泄漏電流變大可能會(huì )發(fā)熱自爆。為解決這一問(wèn)題在壓敏電阻之間串入氣體放電管。壓敏電阻與氣體放電管串聯(lián)，在這個(gè)支路中，氣體放電管將起一個(gè)開(kāi)關(guān)作用，沒(méi)有暫態(tài)電壓時(shí)，它能將壓敏電阻與系統隔開(kāi)，使壓敏電阻幾乎無(wú)泄漏電流。

壓敏電阻與應用

眾所周知，目前很多部門(mén)使用的音頻保安單元是由陶瓷氣體放電管和熱線(xiàn)圈或熱敏電阻(PTC)組成的，放電管置于外線(xiàn)側(放電電壓為250±50V)，熱敏電阻置于內線(xiàn)側，如圖1所示。當過(guò)電壓超過(guò)氣體放電管動(dòng)作電壓時(shí)，氣體被擊穿，過(guò)電流入地;過(guò)電壓消失后，便自行恢復為正常開(kāi)路狀態(tài)。由于它在過(guò)電壓時(shí)呈短路狀態(tài)，所以稱(chēng)為通斷型過(guò)壓保護元件。氣體放電管的響應速度慢，難以保護程控交換機等通信設備。近幾年來(lái)，壓敏電阻已逐漸代替氣體放電管。

壓敏電阻屬于電壓限幅型，它動(dòng)作時(shí)兩端的電壓有多大，就要看它吸收多大的過(guò)電流。壓敏電阻的過(guò)流值與其瞬間內阻的乘積，即為殘壓。殘壓不能超過(guò)被保護器件的允許耐壓，否則，不能保護。壓敏電阻具有響應速度快，抗雷擊能力強(與通流容量成正比)的優(yōu)點(diǎn)。但對于市電220V則無(wú)效。這是它的不足之處。所以，當用壓敏電阻替代氣體放電管時(shí)它就不能象圖2那樣接線(xiàn)了。圖2中外線(xiàn)側還串接了保險絲。因為壓敏電阻的失效模式為短路，如果它放在外線(xiàn)側，一旦市電與音頻電纜相碰，壓敏電阻擊穿，220V便經(jīng)電纜短路入地，過(guò)電流可能燒壞電纜，造成重大的經(jīng)濟損失。另外，由于保險絲是不可自復的，一旦保險絲熔斷，電路便切斷。所以，圖2的接法是不好的。

要發(fā)揮PTC和MY對于市電仍具有自復功能，必須采用如圖2所示的接線(xiàn)電路。電路中，PTC置于外線(xiàn)側，壓敏電阻置于內線(xiàn)側。當市電與音頻電纜相碰時(shí)，壓敏電阻便擊穿而接地，Q點(diǎn)電位降到0，從而保護了通信設備。由于PTC串接在回路中，故障電流流過(guò)時(shí)，其自身阻值急劇上升，故障電流迅速地限制在300mA以?xún)?，通信電纜得以保護。故障排除，PTC自動(dòng)恢復到原狀，電路仍能正常運行。

壓敏電阻與熱敏電阻區別

熱敏電阻是敏感元件的一類(lèi)，按照溫度系數不同分為正溫度系數熱敏電阻(PTC)和負溫度系數熱敏電阻(NTC)。熱敏電阻的典型特點(diǎn)是對溫度敏感，不同的溫度下表現出不同的電阻值。正溫度系數熱敏電阻(PTC)在溫度越高時(shí)電阻值越大，負溫度系數熱敏電阻(NTC)在溫度越高時(shí)電阻值越低，它們同屬于器件。

“壓敏電阻“是一種具有非線(xiàn)性伏安特性的電阻器件，主要用于在電路承受過(guò)壓時(shí)進(jìn)行電壓嵌位，吸收多余的電流以保護敏感器件。英文名稱(chēng)叫“VoltageDependentResistor”簡(jiǎn)寫(xiě)為“VDR”，或者叫做“Varistor”。壓敏電阻器的電阻體材料是半導體，所以它是半導體電阻器的一個(gè)品種?，F在大量使用的“氧化鋅”(ZnO)壓敏電阻器，它的主體材料有二價(jià)元素鋅(Zn)和六價(jià)元素氧(O)所構成。所以從材料的角度來(lái)看，氧化鋅壓敏電阻是一種“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半導體”。在中國臺灣，壓敏電阻稱(chēng)為“突波吸收器”，有時(shí)也稱(chēng)為“電沖擊(浪涌)抑制器(吸收器)”。

1、熱敏電阻符號是PTC，阻值隨溫度的變化而變化，有正溫度型的負溫度型，

2、壓敏電阻阻值隨壓力的變化而變化，高，中，低壓壓敏電阻。產(chǎn)品主要有MYN型，MY31型以及MYG型三大型號

3、常見(jiàn)的熱敏電阻外觀(guān)為黑色，壓敏電阻為藍色，熱敏電阻表面印字為NTC或PTC5D-9，10D-9，5D-13等字樣，壓敏電阻一般印字為ZOV貨HEL5D181K7D221K10D221K等。