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本文僅對視頻監(jiān)控系統(tǒng)中常用到的低壓電源避雷器、網(wǎng)絡避雷器、信號避雷器、同軸電纜避雷器、插拔式信號避雷器等中的抗浪涌能力較強的器件做一介紹。

氣體放電管是一種間隙式的防雷保護元件，它在信息系統(tǒng)的防雷保護中已獲得了廣泛應用。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)過電流和限制過電壓作用。由于放電管的極間絕緣電阻很大，寄生電容很小，對高頻電子線路的雷電防護具有明顯的優(yōu)勢。

放電管的工作原理是氣體放電。當放電管兩極之間施加一定電壓時，便在極間產生不均勻電場，在此電場作用下，管內氣體開始游離，當外加電壓增大到使極間場強超過氣體的絕緣強度時，兩極之間的間隙將放電擊穿，由原來的絕緣狀態(tài)轉化為導電狀態(tài)，導通后放電管兩極之間的電壓維持在放電弧道所決定的殘壓水平，這種殘壓一般很低，從而使得與放電管并聯(lián)的電子設備免受過電壓的損壞。

在采用合適的材料后，放電管可以做到導通10kA、8/20ps電流數(shù)百次。在電弧區(qū)，放電管兩端的電壓基本上與通過的電流無關，在管內充以不同惰性氣體并具有不同的氣壓，電弧壓降常在10~30V。管子工作在電弧區(qū)就可以將電壓箝制在較低的水平，從而達到過電壓保護的目的。

壓敏電阻是一種以氧化鋅為主要成份的金屬氧化物半導體非線性電阻，它對電壓十分敏第4章安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端配套設備感，所以稱為壓敏電阻。氧化鋅晶粒是一種導電性能良好的材料，其電阻率約為0.003Ω?m，而晶界層的電阻率高達108~109Ω?m。當晶界層上的電場強度較低時，只有少量的電子靠熱激發(fā)才能夠穿過晶界層的勢壘，所以此時的壓敏電阻呈現(xiàn)出高阻狀態(tài)。當晶界層上的電場強度足夠大時，產生隧道效應，大量電子可以通過晶界層，電阻將大幅度降低。

由于壓敏電阻具有非線性特性好、通流容量大、常態(tài)泄漏電流小、殘壓水平低、動作響應快和無續(xù)流等諸多優(yōu)點，目前已被廣泛地應用于電子設備的雷電防護中。

壓敏電阻在通過持續(xù)大電流后其自身的性能要退化，將壓敏電阻與放電管并聯(lián)起來，可以克服這一缺點。因為在放電管尚未放電導通之前，壓敏電阻就開始動作，對暫態(tài)過電壓進行箝位，泄放大電流。當放電管放電導通后，它將與壓敏電阻進行并聯(lián)分流，減小了對壓敏電阻的通流壓力，從而縮短了壓敏電阻通大電流時間，有助于減緩壓敏電阻的性能退化。但這種并聯(lián)組合電路并沒有解決放電管可能產生的續(xù)流問題，因此不宜應用于交流電源系統(tǒng)的保護。

由于放電管的寄生電容很小，而壓敏電阻有較大的寄生電容，它們串聯(lián)可使總電容減到幾個微微法。在這種串聯(lián)支路中，放電管起開關作用，當沒有暫態(tài)過電壓作用時，它能夠將壓敏電阻與系統(tǒng)隔離開，使壓敏電阻中幾乎無泄漏電流，這就能降低壓敏電阻的參考電壓，從而能較為有效地減緩壓敏電阻性能的衰退。

（1）齊納二極管與雪崩二極管。由于齊納二極管和雪崩二極管具有箝位電壓低和動作響應快等顯著優(yōu)點，它們特別適用多級保護電路中的最末幾級保護元件，也能與其他保護元件配套組成專用的防雷保護裝置。相對于氣體放電管和壓敏電阻來說，齊納二極管和雪崩二極管的響應時間是比較短的，可達數(shù)十個ps。齊納二極管的額定擊穿電壓（規(guī)定為1mA時的擊穿電壓）一般在2.9~4.7V，由于擊穿電壓較低，這種管子比較適合于那些耐壓水平低的微電子器件（如高速CMOS集成電路）的暫態(tài)過電壓保護。雪崩二極管的額定擊穿電壓常在5.6~200V范圍，一般用于多級保護電路的最末級，保護那些比較脆弱的電子器件。由于雪崩二極管的擊穿電壓較高，這種管子基本上不適應于保護耐壓水平低的高速集成電路器件。

為了抑制正、負兩種極性的暫態(tài)過電壓，可以把兩只雪崩二極管的陰極串聯(lián)起來，并封裝成一體即構成一只雙陽極管子，如圖1所示。

圖1 雙陽極管

這種雙陽極管子的擊穿電壓與其中單個管子的擊穿電壓基本相同（偏差不超過±10%）。采用這種組裝方式可以減小單個管子間連線的寄生電感，改善箝位效果，同時也能減小體積，目前已廣泛應用。