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半導體放電管是現代通信設備中常見的過電壓維護裝置,可以防止通信設備受到雷電和浪涌的損壞。目前有線通信網絡中的導線是金屬線和光纖,導線安裝在室外,不可避免地會受到自然和人為的影響和破壞。雷電、電力線感應和觸摸會導致通信設備損壞或人員傷亡。隨着現代通信的發展,人們越來越重視通信設備的維護。
目前我國通信設備的過電壓維護基本採用氣體放電管作為維護器件,但氣體放電管存在響應速度慢、壽命短、參數離散大、脈衝點火電壓高、故障後開路、維護成本高、維護不可靠等缺陷,使其維護功能大打折扣。與氣體放電管相對應的,還有固態放電管,俗稱扣式固態放電管。與氣體放電管相比,其性能有了很大的進步,但體積太小,器件不方便,不適合各種尺寸要求。因此,它被再次封裝在與氣體放電管大小相似的外殼中。但這樣一來,增加了二次封裝成本,廢品率低,使得器件成本高。
半導體放電管是一種過壓保護器件,它是利用晶閘管原理製成的。PN結擊穿電流觸發器件導通放電,可流過大浪涌電流或脈衝電流。其擊穿電壓的範圍構成了過壓保護的範圍。使用時,半導體放電管可以直接跨接在被保護電路的兩端。
選擇半導體放電管時,應注意以下幾點:
1.大瞬時峰值電流IPP必須大於通信設備標準的規定值。
2.轉折電壓VBO必須小於受保護電路允許的大瞬時峰值電壓。
3.當半導體放電管處於導通狀態(導通)時,損耗功率P應小於其額定功率Pcm,Pcm=KVT*IPP,其中K由短路電流的波形決定。對於指數波、方波、正弦波和三角波,k值分別為1.00、1.4、2.2和2.8。
4.反向擊穿電壓VBR必須大於受保護電路的大工作電壓。例如,在POTS應用中,大振鈴電壓(150V)的峰值電壓(150*1.41=212.2V)與峰值DC偏置電壓(56.6V)之和為268.8V,因此應選擇VBR大於268.8V的器件。例如,在ISDN應用中,大DC電壓(150V)和大信號電壓(3V)之和為153V,因此應選擇VBR大於153V的器件。
5.要使半導體放電管在通過大浪涌電流後自復位,器件的保持電流IH必須大於系統所能提供的電流值。即IH(系統電壓/電源阻抗)。
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