气体放电管与压敏电阻_压敏电阻与热敏电阻

　　气体放电管包括二极管和三极管，电压范围从75V-3500V，超过一百种规格，严格按照CITEL标准进行生产、监控和管理。 放电管常用于多级保护电路中的第一级或前两级，起泄放雷电暂态过电流和限制过电压作用。

　　气体放电管与压敏电阻应用

　　压敏电阻器与气体放电管串并联，其目的就是降低大幅值8/20电流波冲击下的残压。将两个压敏电阻器串联，在后一个压敏电阻器上并联一个气体放电管（如图1所示）。正常情况下，两个压敏电阻器共同承担工作电压，即可达到应有的保护水平。但是一旦遇到冲击放电电流过大，残压超过应有的保护水平时，冲击残压使气体放电管导通短接第二个压敏电阻器，此时系统的残压将由第一个压敏电阻器决定，残压将大大降低。

　　然而，压敏电阻器并联气体放电管的前提是，压敏电阻器的V1mA值必须略大于或等于气体放电管的直流点火电压，因为当压敏电阻器的V1mA值过低，则气体放电管有可能在暂态过电压作用期间不会放电导通。如果这样的话，过电压的所有能量仍将由压敏电阻器来泄放，这对压敏电阻器是不利的。

　　单一的压敏电阻器与气体放电管并联（见图2），可以有效的克服压敏电阻器在通过大电流后其自身性能的劣化。在气体放电管尚未放电导通之前，压敏电阻器已开始工作，对暂态过电压进行钳位，泄放大电流。当气体放电管导通后，它将与压敏电阻器进行并联分流，以减小压敏电阻器的通流压力，从而缩短压敏电阻器通过大电流的时间，有助于减缓压敏电阻器性能的劣化。但是，同样存在上述参考电压的选择。

　　如果压敏电阻器与气体放电管串联，气体放电管起到一个开关的作用，放电瞬时的残压略有降低（如图3所示）。

　　以上试验结果简单的可以说明：

　　1、压敏电阻器与气体放电管串联，在不影响压敏保护水平的前提下，可略降低V1mA值，一方面气体放电管可以阻断系统正常工作时压敏中的泄漏电流，减缓压敏电阻器的性能的劣化;另一方面利用压敏响应速度快、非线性特性好、通流容量大等诸多优点，及时对电气设备进行保护，杜绝气体放电管放电时的续流问题、动作灵敏度问题、以及对于波头上升陡度较大的雷电波难以有效地抑制等问题，即气体放电管使压敏电阻器的荷电率为零，压敏电阻器的非线性特性又使气体放电管动作后立即熄弧，无续流、动作负载轻、耐重复动作能力强，气体放电管不再承担灭弧任务;此外，从降低残压的角度讲，压敏V1mA值越低残压越低，但从压敏切断气体放电管续流角度讲（如果电源馈电电流可以维持气体放电管辉光放电，而馈电电压大于气体放电管辉光放电电压时，气体放电管将难以自动灭弧），压敏V1mA值越高越好，这是因为在气体放电管至辉光放电过程中交流正弦波形发生改变，在短时间内限制了电压及减少了能量（以34×34方片，V1mA=620，600V气体放电管为例），同时开始断断续续为压敏电阻器提供几10毫安的电流，此时，针对气体放电管，压敏电阻器因高阻值而成为一个“限流”元件，压敏电阻器也因晶界开始击穿，同时阻值发生变化，此时可分担180V左右的电压，而维持气体放电管辉光放电所需电压为（70～150）V。

　　2、压敏电阻器与气体放电管并联，虽说在气体放电管导通后，可对压敏电阻器进行并联分流，以减小压敏电阻器的通流压力。但是将V1mA值选择过低，当系统出现暂态过电压侵害，气体放电管有可能不会被压敏电阻器的冲击残压点火导通。如果这样的话，系统中过电压的所有能量将由压敏电阻器来泄放，这将对压敏电阻器是一种考验。如果将V1mA值选择略大于或等于气体放电管的直流点火电压，即压敏电阻器的冲击残压略大于或等于气体放电管的直流点火电压，将有助于减缓压敏电阻器性能的劣化，但是不会达到降低残压的目的。不过，这时压敏电阻器和气体放电管上流过的电流与其自身的有效电阻成反比，符合欧姆定律。其次，采用这样的配合并不可能解决气体放电管放电时的续流问题，更不宜应用于交流电源系统的保护。

　　3、压敏电阻器与气体放电管串并联，也存在V1mA电压值的选择。V1mA值选择过低，将会出现上述压敏电阻器与气体放电管串联的情况，而且暂态过电压的所有能量仍将由压敏电阻器泄放，这对压敏电阻器是不利的。所以，只有将V1mA值选择略大于或等于气体放电管的直流点火电压，系统正常情况时，串联的两个压敏电阻器共同承担工作电压，达到应有的保护。在遭到冲击放电电流过大时，第一个压敏电阻器的冲击残压使气体放电管导通，短接第二个压敏电阻器。相对而言，一旦气体放电管导通，此时的情况将同第一个压敏电阻器与气体放电管串联，这样的话，系统的残压将由第一个压敏电阻器决定，残压将大幅度降低。

　　得出以下几点结论：

　　1、应用压敏电阻器与气体放电管串并联，在压敏电阻器的V1mA值略大于或等于气体放电管的直流点火电压时，残压将大大降低，而且减缓了压敏电阻器的性能劣化。

　　2、采用压敏电阻器与气体放电管并联，当气体放电管导通后，不但减小了压敏电阻器的通流压力，而且缩短了压敏电阻器通过大电流的时间，减缓了压敏电阻器的性能的劣化，但对残压的影响不大。

　　3、压敏电阻器与气体放电管串联，由于串联间隙击穿电压在不同操作波形下的离散性，有可能导致保护可靠性的降低或保护失败。但是，气体放电管起到一个开关的作用，当没有暂态过电压作用时，它能将压敏电阻器与整个系统完全隔离，即没有泄漏电流，同样能减缓压敏电阻器的性能的劣化，参数选择得当对残压有一定的影响。

　　气体放电管与压敏电阻区别

　　1、气体放电管只能放在N和PE之间，因为气体放电；

　　2、压敏电阻是限压型元器件，放电管是开关型元器件，反应时间都是纳秒级的放电管比压敏电阻慢一点。压敏电阻反应时间是≤25NS放电管是≤100NS；压敏电阻的性能存在一个衰减的问题。放电管不会！

　　3、压敏电阻主要用于电源系统的防雷，气体放电管主要用于信号线路如数据线、电话、有线电视、卫星通信等的防雷。只在零线上接放电管不能防雷，但零线上能接放电管，而火线上则则不行，这是因为正常情况下零线没电压，火线有。

　　4、气体放电管只能放在N和PE之间，因为气体放电管的导通延时长和导通后需要续流，使电路容易短路。所以不能用在三相之间。

　　5、由于压敏电阻（MOV）具有较大的寄生电容，用在交流电源系统，会产生可观的泄漏电流，性能较差的压敏电阻使用一段时间后，因泄漏电流变大可能会发热自爆。为解决这一问题在压敏电阻之间串入气体放电管。压敏电阻与气体放电管串联，在这个支路中，气体放电管将起一个开关作用，没有暂态电压时，它能将压敏电阻与系统隔开，使压敏电阻几乎无泄漏电流。

　　压敏电阻与热敏电阻应用

　　众所周知，目前很多部门使用的音频保安单元是由陶瓷气体放电管和热线圈或热敏电阻（PTC）组成的，放电管置于外线侧（放电电压为250±50V），热敏电阻置于内线侧，如图1所示。当过电压超过气体放电管动作电压时，气体被击穿，过电流入地;过电压消失后，便自行恢复为正常开路状态。由于它在过电压时呈短路状态，所以称为通断型过压保护元件。气体放电管的响应速度慢，难以保护程控交换机等通信设备。近几年来，压敏电阻已逐渐代替气体放电管。

　　压敏电阻属于电压限幅型，它动作时两端的电压有多大，就要看它吸收多大的过电流。压敏电阻的过流值与其瞬间内阻的乘积，即为残压。残压不能超过被保护器件的允许耐压，否则，不能保护。压敏电阻具有响应速度快，抗雷击能力强（与通流容量成正比）的优点。但对于市电220V则无效。这是它的不足之处。所以，当用压敏电阻替代气体放电管时它就不能象图2那样接线了。图2中外线侧还串接了保险丝。因为压敏电阻的失效模式为短路，如果它放在外线侧，一旦市电与音频电缆相碰，压敏电阻击穿，220V便经电缆短路入地，过电流可能烧坏电缆，造成重大的经济损失。另外，由于保险丝是不可自复的，一旦保险丝熔断，电路便切断。所以，图2的接法是不好的。

　　要发挥PTC和MY对于市电仍具有自复功能，必须采用如图2所示的接线电路。电路中，PTC置于外线侧，压敏电阻置于内线侧。当市电与音频电缆相碰时，压敏电阻便击穿而接地，Q点电位降到0，从而保护了通信设备。由于PTC串接在回路中，故障电流流过时，其自身阻值急剧上升，故障电流迅速地限制在300mA以内，通信电缆得以保护。故障排除，PTC自动恢复到原状，电路仍能正常运行。

　　压敏电阻与热敏电阻区别

　　热敏电阻是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻（PTC）和负温度系数热敏电阻（NTC）。热敏电阻的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻（PTC）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻（NTC）在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。

　　“压敏电阻“是一种具有非线性伏安特性的电阻器件，主要用于在电路承受过压时进行电压嵌位，吸收多余的电流以保护敏感器件。英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”， 或者叫做“Varistor”。压敏电阻器的电阻体材料是半导体，所以它是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的“氧化锌”（ZnO）压敏电阻器，它的主体材料有二价元素锌（Zn）和六价元素氧（O）所构成。所以从材料的角度来看，氧化锌压敏电阻是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。 在中国***，压敏电阻称为“突波吸收器”，有时也称为“电冲击（浪涌）抑制器（吸收器）”。

　　1、热敏电阻符号是PTC，阻值随温度的变化而变化，有正温度型的负温度型，

　　2、压敏电阻阻值随压力的变化而变化，高，中，低压压敏电阻。产品主要有MYN型，MY31型以及MYG型三大型号

　　3、常见的热敏电阻外观为黑色，压敏电阻为蓝色，热敏电阻表面印字为NTC或PTC 5D-9，10D-9，5D-13等字样，压敏电阻一般印字为ZOV货HEL5D181K 7D221K 10D221K等。