硕凯陶瓷放电管SC3E5-90LSMD、SC2E5-90LSMD及静电保护器SE03D3D01GN在4G路由器的应用

时间： 2024-10-25 来源：硕凯电子

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1. 简介

陶瓷气体放电管是一种使用气体放电产生可见光和紫外线的装置。它由外壳、电极、填充气体以及辅助电路等部分组成。陶瓷气体放电管通常用于照明、显示、激光器、电子设备等领域。它具有体积小、寿命长、发光效率高等特点，因此在现代科技发展中扮演着重要角色。

2. 结构

陶瓷气体放电管的结构主要由以下几个部分组成：

2.1 外壳

陶瓷气体放电管的外壳通常采用陶瓷材料制成，具有良好的耐热性和耐压性。外壳的设计旨在保护内部电路和装置，同时也确保放电发光的稳定性和安全性。

2.2 电极

陶瓷气体放电管中的电极主要有阴极和阳极两种。阴极是放电的主要部分，负责向气体中释放电子。阳极则用于收集流经管内气体的电流。电极通常采用导电材料制成。

2.3 填充气体

陶瓷气体放电管的填充气体是产生放电的关键因素。常见的填充气体有氖气、氩气、氙气等。这些气体通常能够在放电时产生可见光和紫外线。

2.4 辅助电路

陶瓷气体放电管中的辅助电路用于提供正常工作所需的电压和电流。辅助电路包括电源、控制电路等。

3. 工作原理

陶瓷气体放电管的工作原理是通过高电压激励填充气体，使其在管内产生放电现象。当电极上施加足够高的电压时，阴极释放的电子会与填充气体中的原子或分子发生碰撞，激发其电子跃迁并发射光子，从而产生可见光或紫外线。

不同的填充气体和电极材料会导致不同的放电现象。例如，氖气放电会产生红色光芒，氩气放电则产生蓝绿色光芒。通过控制填充气体的种类和压强，可以实现不同颜色的光发射。

4. 应用领域

陶瓷气体放电管在多个领域具有广泛的应用：

4.1 照明

陶瓷气体放电管在照明领域中被广泛使用。其高发光效率和寿命长的特点使得其成为节能高效的照明设备。此外，陶瓷气体放电管还可提供不同颜色的光源，满足不同场合的照明需求。

4.2 显示

陶瓷气体放电管也广泛应用于显示技术中，如电视、屏幕和标牌等。由于其发光效率高和对比度好，陶瓷气体放电管被认为是一种理想的显示设备。

4.3 激光技术

陶瓷气体放电管还可以用于激光技术中。通过控制填充气体和电极材料，可以实现不同波长的激光光源。陶瓷气体放电管激光器在医疗、通信和科学研究等领域有重要应用。

4.4 电子设备

陶瓷气体放电管作为一种高效、可靠的电子元件，也被广泛用于各种电子设备中。它主要用于开关、放大电路和波形发生器等方面。

5. 应用方案

各电路具体的应用方案如下：

5.1 电子设备

DC5V二级防护

DC12V二级防护

DC24V二级防护

6、SC2E5-90LSMD具体应用

6.1 应用产品简介

全球定位系统（英语：Global Positioning System，通常简称GPS），又称全球卫星定位系统，是一个中距离圆型轨道卫星导航系统。它可以为地球表面绝大部分地区（98%）提供准确的定位、测速和高精度的时间标准。系统由美国国防部研制和维护，可满足位于全球任何地方或近地空间的军事用户连续精确的确定三维位置、三维运动和时间的需要。

6.2 产品要求

以下为某客户的4G路由器实物图，供电电源DC12V，此产品要求浪涌差模2kA，共模3kA。

产品内部（图一）

6.2 应用方案

那么根据测试要求，给客户推荐了陶瓷放电管SC2E5-90LSMD静电保护器 SE03D3D01GN，在硕凯EMC实验室进行测试。测试要求：产品供电电压DC12V。天线需要测试脉冲波形8/20μS - 1.2/50μS，测试电压5kV，次数±5。

该产品的保护方案如图二：

注：此方案是二级防护方案，一级是陶瓷放电管，二极是静电保护器，中间电容作退偶。浪涌的泄放分配，由陶瓷放电管泄放绝大部分脉冲能量，再又静电保护器泄放少部分脉冲能量，并且起到钳位作用。（图二）

6.3 器件参数介绍

所应用到的器件陶瓷放电管SC2E5-90LSMD的规格参数如下：

注：DC Spark-over Voltage 直流击穿电压，---------------------90V±20%

Nominal Impulse Discharge Current 标称脉冲释放电流，--------5kA

Maximum Capacitance 最大电容-------------------------------<1.5pF

这三个参数为陶瓷放电管应用的主要参数。直流击穿电压范围小，在容值小于1.5pF的条件下，标称脉冲释放电流达到5kA,在封装条件限制下，该器件为三端电极，使用时等于两个二级器件，节约空间与成本，同时器件参数达到业内领先水平。

所应用到的器件陶瓷放电管SC2E5-90LSMD的规格参数如下：

注：DC Spark-over Voltage 直流击穿电压，---------------------90V±20%

Nominal Impulse Discharge Current 标称脉冲释放电流，--------5kA

Maximum Capacitance 最大电容-------------------------------<1.0pF

这三个参数为陶瓷放电管应用的主要参数。直流击穿电压范围小，在容值小于1pF的条件下，标称脉冲释放电流达到5kA，在封装条件限制下，器件参数达到业内领先水平。

所应用到的静电保护器SE03D3D01GN的规格参数如下：

注：VRWN 断态电压----------------------------------------------3.3V

CT 电容值 -----------------------------------------------0.8pF

VC 钳位电压----------------------------------------------10.5V@20A

这三个参数为静电保护器应用的主要参数，超低的电容值不会影响信号的传输，20A的通流能力做为防护的第二层，具有很强悍的保护能力，小封装的器件大大节省空间。

工作电压：供电电压DC12V

测试要求：雷击浪涌差模2kA，共模3kA。

根据工作电压和测试要求，给客户推荐二级防护。经过测试，产品完全能够承受测试要求，客户测试一把通过，为客户节省了大量的验证时间，与硕凯合作，能够更快捷更可靠的提高产品性能。硕凯致力于对产品性能的提高，严格的管控，使的产品性能高于市面多数产品性能。

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