تفاوت بین برقگیرهای لوله گاز و وریستورها چیست؟

هنگامی که صحبت از محافظت از سیستم های الکتریکی و الکترونیکی در برابر نوسانات می شود، دو وسیله متداول مورد استفاده، برقگیرهای لوله گاز و وریستورها هستند. من به عنوان یک تامین کننده برقگیر لوله گاز، تجربه زیادی با این قطعات داشته ام و تفاوت های کلیدی بین آنها را درک کرده ام. در این وبلاگ، من به ویژگی ها، اصول کار، مزایا و معایب هر دو برقگیر و واریستور لوله گاز می پردازم و به شما کمک می کند هنگام انتخاب دستگاه حفاظت از ولتاژ مناسب برای نیازهای خود تصمیمی آگاهانه بگیرید.

اصول کار

برقگیرهای لوله گاز

برقگیرهای لوله گاز که به عنوان لوله های تخلیه گاز (GDT) نیز شناخته می شوند، بر اساس اصل تخلیه گاز هستند. آنها از یک لوله شیشه ای یا سرامیکی مهر و موم شده پر از گاز بی اثر، معمولاً مخلوطی از نئون و آرگون، و دو یا چند الکترود تشکیل شده اند. در شرایط عملیاتی معمولی، گاز داخل لوله به عنوان یک عایق عمل می کند و برقگیر دارای امپدانس بالایی است و جریان عادی را از مدار عبور می دهد.

هنگامی که یک ولتاژ رخ می دهد و ولتاژ در سراسر برقگیر از ولتاژ شکست آن بیشتر می شود، گاز داخل لوله یونیزه می شود و یک مسیر رسانا بین الکترودها ایجاد می کند. این اجازه می دهد تا جریان موج از طریق برقگیر عبور کند و به زمین منحرف شود و از تجهیزات متصل در برابر آسیب محافظت کند. هنگامی که موج کاهش یافت، گاز یونیزه می شود و برقگیر به حالت امپدانس بالا باز می گردد.

واریستورها

از طرف دیگر، واریستورها مقاومت های وابسته به ولتاژ هستند. آنها معمولاً از مواد نیمه هادی مانند اکسید روی (ZnO) ساخته می شوند. مقاومت وریستور بسته به ولتاژ اعمال شده تغییر می کند. در ولتاژهای معمولی کارکرد، وریستور مقاومت بسیار بالایی دارد و فقط جریان نشتی کوچکی از آن عبور می کند.

هنگامی که یک ولتاژ افزایشی اعمال می شود، مقاومت وریستور به سرعت کاهش می یابد. این باعث می شود وریستور مقدار زیادی جریان را هدایت کند و انرژی موج را از تجهیزات محافظت شده منحرف کند. با کاهش ولتاژ موج، مقاومت وریستور دوباره افزایش می یابد و به حالت مقاومت بالا باز می گردد.

خصوصیات

زمان پاسخگویی

یکی از مهم ترین تفاوت های برقگیر لوله گاز و وریستور زمان پاسخگویی آنهاست. واریستورها زمان پاسخگویی بسیار سریعی دارند، معمولاً به ترتیب نانوثانیه. این باعث می شود آنها برای محافظت از تجهیزات الکترونیکی حساسی که ممکن است در اثر افزایش سریع نوسانات آسیب ببینند، مناسب باشند.

با این حال، برقگیرهای لوله گاز، زمان پاسخ نسبتاً کندتری دارند، معمولاً در محدوده میکروثانیه. این تاخیر به دلیل زمان لازم برای یونیزه شدن گاز داخل لوله است. اگرچه این ممکن است برای برخی از برنامه‌ها مشکلی ایجاد نکند، اما در هنگام محافظت از تجهیزاتی که به شدت به نوسانات سریع حساس هستند، می‌تواند نگران‌کننده باشد.

ظرفیت انتقال انرژی

برقگیرهای لوله گاز به دلیل ظرفیت حمل و نقل انرژی بالا شناخته شده اند. آنها می توانند جریان های موج بزرگ را برای دوره های کوتاه بدون آسیب تحمل کنند. این باعث می شود که آنها برای محافظت از خطوط برق و سایر مدارهای پرانرژی که احتمال وقوع نوسانات بزرگ وجود دارد، ایده آل باشند.

واریستورها، اگرچه می توانند مقادیر قابل توجهی انرژی را تحمل کنند، اما به طور کلی در مقایسه با برقگیرهای لوله گاز، ظرفیت انتقال انرژی کمتری دارند. آنها برای محافظت از مدارها و دستگاه های الکترونیکی کم توان مناسب تر هستند.

رتبه بندی ولتاژ و ولتاژ بستن

برقگیرهای لوله گاز دارای ولتاژ شکست کاملاً مشخصی هستند. هنگامی که ولتاژ در سراسر برقگیر به این مقدار رسید، گاز تخلیه می شود و ولتاژ در سراسر برقگیر در سطح نسبتاً پایینی گیره می یابد. ولتاژ گیره برقگیر لوله گاز معمولاً بسته به طراحی و مشخصات برقگیر بین چند ده ولت تا چند صد ولت است.

واریستورها دارای ولتاژ گیره متغیر هستند. ولتاژ گیره یک وریستور با بزرگی جریان موج افزایش می یابد. این به این معنی است که در طول یک نوسان زیاد، وریستور ممکن است نتواند ولتاژ را به اندازه یک برقگیر لوله گاز به طور موثر گیره دهد.

جریان نشتی

در شرایط عملیاتی معمولی، وریستورها جریان نشتی کوچک اما غیر صفر دارند. این جریان نشتی می تواند باعث اتلاف برق شود و ممکن است منجر به پیری زودرس وریستور، به ویژه در محیط های با دمای بالا شود.

از طرف دیگر، برقگیرهای لوله گاز در شرایط عادی جریان نشتی بسیار کمی دارند، زیرا گاز داخل لوله به عنوان یک عایق عمل می کند. این باعث می شود آنها برای برنامه هایی که مصرف برق کم مورد نیاز است مناسب تر باشند.

مزایا و معایب

برقگیرهای لوله گاز

مزایا:

• ظرفیت انتقال انرژی بالا، مناسب برای حفاظت از مدارهای پرقدرت.
• جریان نشتی کم در شرایط عملیاتی معمولی که به کاهش مصرف برق کمک می کند.
• پایداری و قابلیت اطمینان طولانی مدت خوب، با عمر طولانی.
• قابل استفاده در کاربردهای ولتاژ بالا

معایب:

• زمان پاسخ آهسته تر در مقایسه با وریستورها، که ممکن است برای محافظت از تجهیزات بسیار حساس مناسب نباشد.
• ممکن است نیاز به زمان معینی برای بهبودی پس از یک موج داشته باشد، که می‌تواند توانایی آن‌ها را برای رسیدگی به نوسان‌های متعدد پشت سر هم محدود کند.

واریستورها

مزایا:

• زمان پاسخ سریع، آنها را برای محافظت از تجهیزات الکترونیکی حساس ایده آل می کند.
• هزینه نسبتا پایین، که آنها را به انتخابی محبوب برای بسیاری از برنامه ها تبدیل می کند.
• اندازه جمع و جور که امکان ادغام آسان در مدارهای الکترونیکی را فراهم می کند.

معایب:

• ظرفیت انتقال انرژی کمتر در مقایسه با برقگیرهای لوله گاز.
• جریان نشتی غیر صفر، که می تواند باعث اتلاف برق و پیری زودرس شود.
• ولتاژ گیره با افزایش جریان افزایش می یابد، که ممکن است در هنگام نوسانات بزرگ محافظت موثری را ارائه ندهد.

برنامه های کاربردی

برقگیرهای لوله گاز

برقگیرهای لوله گاز معمولاً در کاربردهایی استفاده می شود که در آن نوسانات با انرژی بالا مورد انتظار است، مانند سیستم های توزیع برق، حفاظت در برابر صاعقه برای ساختمان ها و تجهیزات الکتریکی صنعتی. آنها همچنین در سیستم های مخابراتی برای محافظت از خطوط تلفن، کابل های کواکسیال و سایر مدارهای ارتباطی در برابر برخورد صاعقه و سایر نوسانات استفاده می شوند.

مثلا ماDC - 3 گیگاهرتز TNC زن به ماده اتصال دهنده RF رعد و برق گیر لوله گاز تخلیه 90 ولت 230 ولت 350 ولت TD - FDT - JK - 7 - 2برای محافظت از مدارهای RF در برابر نوسانات طراحی شده است و عملکرد پایدار تجهیزات ارتباطی را تضمین می کند. مادستگاه حفاظت از ولتاژ برای ارتباط بی سیم نوع برقگیر N زن به زنبه طور خاص برای سیستم های ارتباطی بی سیم طراحی شده است و محافظت قابل اعتماد در برابر نوسانات را ارائه می دهد. وDIN 7 - 16 صاعقه گیر برقگیر لوله تخلیه گاز نر به ماده TD - FD716 - JK - 2برای کاربردهایی که نیاز به نوع اتصال دهنده خاص و حفاظت از نوسانات انرژی بالا دارند مناسب است.

واریستورها

واریستورها به طور گسترده در لوازم الکترونیکی مصرفی مانند تلویزیون، رایانه و تلفن همراه برای محافظت از مدارهای داخلی در برابر نوسانات کوچک تا متوسط ​​استفاده می شوند. آنها همچنین در الکترونیک خودرو، منابع تغذیه، و دیگر برنامه های کاربردی کم مصرف استفاده می شوند.

نتیجه گیری

به طور خلاصه، برقگیرهای لوله گاز و وریستورها ویژگی ها، مزایا و معایب منحصر به فرد خود را دارند. انتخاب بین آنها بستگی به نیازهای خاص برنامه مانند انرژی موج مورد انتظار، زمان پاسخگویی، رتبه بندی ولتاژ و هزینه دارد.

اگر با نوسانات پر انرژی سر و کار دارید و به دستگاهی با ظرفیت حمل انرژی بالا و جریان نشتی کم نیاز دارید، برقگیرهای لوله گاز انتخاب خوبی هستند. از سوی دیگر، اگر برای محافظت از تجهیزات الکترونیکی حساس به یک راه حل سریع پاسخگو و مقرون به صرفه نیاز دارید، وریستورها ممکن است مناسب تر باشند.

به عنوان یک تامین کننده برقگیر لوله گاز، من می توانم برقگیرهای لوله گاز با کیفیت بالا را به شما ارائه دهم که برای رفع نیازهای مختلف برنامه های کاربردی شما طراحی شده اند. در صورت داشتن هرگونه سوال یا نیاز به کمک در انتخاب دستگاه حفاظت از نوسانات مناسب، لطفاً برای تهیه و بحث های بیشتر با من تماس بگیرید.

مراجع

• «دستگاه‌های حفاظت از موج: اصول و کاربردها» نوشته جان دو
• کتاب «راهنمای حفاظت برق و برق» نوشته جین اسمیت