充气浪涌放电器

充气浪涌放电器

大得多的瞬变电流可由各种气体放电抑制器进行处理。在这类抑制器中，两个或更多的电极在密封的高压情性气体环境里被精确地设置了间距。当放电器两端电压超过起弧电压时，电极之间首先发生电离辉光放电。随着电流的增大，会发生电弧放电，这就为所有的内部电极之间提供了一条低阻抗的通道。在此模式下，放电器有一条电压几乎恒定的传导路径，典型的电弧压降是25V，放电器的特性见图1.2.7。注意到其特点是高起弧电压和低电弧压降。

当冲击电压到来时，放电器电极仅维持很小的电压，有效地短路电源适配器。此工作模式的内部损耗很小，一个相当小的器件也能承担儿千安培的电流。使用这种类型的抑制器，保护作用不是把能量消耗在器件的内部而是器件的短路作用，短路迫使瞬变能量消耗在电力线和滤波器的串联电阻上。

充气浪涌放电器的一个缺点是其对过压应力的反应速度相对慢。等离子体的形成过程是相当慢的，而起弧电压与dv／dt有关。如图1.2.8所示，一个典型的270V装置中起弧电压是dv／dt的函数，这种效应在瞬变尖峰冲击速率为10V／us时是非常明显的，因此，对快速瞬变过程来说，充气浪涌放电器必须有滤波器或快速反应的钳位装置的支持。

充气浪涌放电器一个主要的缺点是当瞬变过程结束时仍有维持导通的倾向。在交流电供电时，当供电电压在半个周期之末降到弧压降以下时，气阻塞作用应正常恢复。然而，交流电源适配器内阻非常小，如果电流超过了器件的额定电流值，那么高的内部温度将阻止正常的电弧消失，因此会维持器件导通。澳大利亚电源适配器在瞬变结束后，由交流电源适配器供给的后续电流将会很快地损坏放电器。因此，有必要在电力线上安装某种限流器与这类放电器一同使用，限流器可选用速断型熔断器或快速响应的电磁式断路器。

很多厂商和设计人员提倡给充气管串联一个限制电阻。这将减小充气管受到冲击后的后续电流，这种技术满足了限制后续电流和使等离子体在供电电压过零点时消失的要求。然而，这种串联的电阻又使瞬变抑制的性能减弱，即使一个很小的（如0。30）电阻在3000A（EEE587标准规定的大电流冲击情况下）也将产生1000V的电压降。比起配上串联电阻，作者更倾向于依靠滤波器和外部电路电阻来限制抑制器电流，这保留了充气管器件极好的钳位能力。对于有更大应力的场合，如果充气管器件保持导通，那么快速断路器或熔断器将会最终断开电力线路的输入。

在本书写作之时，充气浪涌放电器仍处于开发阶段，人们正在开发许多有创意的技术来改善它的工作性能。

交流滤波器和瞬变抑制器的组合使用

如上文所提及的，各种瞬变抑制器有限制的电流容量。

因为交流阻抗极低，通常有必要引入限制电阻与电力线串联来减小分流连接抑制器所受的应力。这也使电压钳位作用更有效。

尽管串联限制可由分立元件的电阻提供，但为了效率应该使用电感。如果使用电感，也就同时为瞬变抑制电路提供了附加滤波功能，这是有利的。它将有助于限制线载噪声和滤除电源适配器产生的噪声。此外，绕组的电阻和电感能提供必须的串联阻抗来限制题变电流，达到有效的瞬变抑制效果。因此，瞬变抑制通常会与电源适配器所需的典型EMI噪声滤波电路结合使用。