JP2841336B2 - ギャップ型サージアブソーバ - Google Patents
ギャップ型サージアブソーバInfo
- Publication number
- JP2841336B2 JP2841336B2 JP4106058A JP10605892A JP2841336B2 JP 2841336 B2 JP2841336 B2 JP 2841336B2 JP 4106058 A JP4106058 A JP 4106058A JP 10605892 A JP10605892 A JP 10605892A JP 2841336 B2 JP2841336 B2 JP 2841336B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge
- ceramic body
- tube
- pair
- gap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
- H01T4/10—Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel
- H01T4/12—Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel hermetically sealed
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は直流電圧が印加される回
路に接続される電子部品を異常電圧から保護するために
利用されるギャップ型サージアブソーバに関するもので
ある。
路に接続される電子部品を異常電圧から保護するために
利用されるギャップ型サージアブソーバに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】この種のギャップ型サージアブソーバ
は、直流電圧が印加される回路、例えばＣＲＴ（Cathod
e Ray Tube）回路に接続された電子部品をＣＲＴで発生
する静電気や雷サージ等による異常電圧から保護するた
めに用いられている。従来、このためのギャップ型サー
ジアブソーバには、図５に示されるマイクロギャップ式
ガス放電管と、図６に示されるギャップ式ガス放電管が
ある。図５に示すように、マイクロギャップ式ガス放電
管１０は、導電性皮膜１１で被覆された円柱状のセラミ
ック素体１２を備える。このセラミック素体１２の周面
には１本のマイクロギャップ、又は図示するような２本
或いはそれ以上のマイクロギャップ１３，１４が長さ方
向に間隔をあけて形成される。セラミック素体１２の両
端には端子電極である一対のキャップ電極１６，１７が
冠着され、これらのキャップ電極１６，１７には一対の
リード線１８，１９がそれぞれ接続される。そしてセラ
ミック素体１２とキャップ電極１６，１７とリード線１
８，１９は絶縁性管体２１により不活性ガスを満たして
封止される。図６に示すように、ギャップ式ガス放電管
３０は、ガラス管又はセラミック管のような絶縁性管体
３３の両端に端子電極である一対の封止電極３１，３２
が不活性ガスを満たして封着される。絶縁性管体３３は
封止電極３１，３２間に設けられるギャップ３４を被包
する。
は、直流電圧が印加される回路、例えばＣＲＴ（Cathod
e Ray Tube）回路に接続された電子部品をＣＲＴで発生
する静電気や雷サージ等による異常電圧から保護するた
めに用いられている。従来、このためのギャップ型サー
ジアブソーバには、図５に示されるマイクロギャップ式
ガス放電管と、図６に示されるギャップ式ガス放電管が
ある。図５に示すように、マイクロギャップ式ガス放電
管１０は、導電性皮膜１１で被覆された円柱状のセラミ
ック素体１２を備える。このセラミック素体１２の周面
には１本のマイクロギャップ、又は図示するような２本
或いはそれ以上のマイクロギャップ１３，１４が長さ方
向に間隔をあけて形成される。セラミック素体１２の両
端には端子電極である一対のキャップ電極１６，１７が
冠着され、これらのキャップ電極１６，１７には一対の
リード線１８，１９がそれぞれ接続される。そしてセラ
ミック素体１２とキャップ電極１６，１７とリード線１
８，１９は絶縁性管体２１により不活性ガスを満たして
封止される。図６に示すように、ギャップ式ガス放電管
３０は、ガラス管又はセラミック管のような絶縁性管体
３３の両端に端子電極である一対の封止電極３１，３２
が不活性ガスを満たして封着される。絶縁性管体３３は
封止電極３１，３２間に設けられるギャップ３４を被包
する。
【０００３】図３に示すように、上記マイクロギャップ
式及びギャップ式のガス放電管１０，３０は、ＣＲＴ回
路のような直流電圧が印加される回路１に電源を供給す
る電源回路２の出力端子３，４間に接続される。この電
源回路２は電圧Ｖ0の電源６と抵抗値Ｒの抵抗７により
構成される。図４に示すように、これらのガス放電管１
０，３０の電圧−電流特性は、端子電極１６，１７又は
３１，３２間に異常電圧が印加されたときに、流れる電
流が少ない初期放電のグロー放電と大電流が流れる主放
電のアーク放電に一般的に分れている。電源回路２の出
力端子３，４間の電圧−電流特性は、これらのガス放電
管１０，３０の放電程度に応じて図４の実線Ａに示すよ
うに変化する。
式及びギャップ式のガス放電管１０，３０は、ＣＲＴ回
路のような直流電圧が印加される回路１に電源を供給す
る電源回路２の出力端子３，４間に接続される。この電
源回路２は電圧Ｖ0の電源６と抵抗値Ｒの抵抗７により
構成される。図４に示すように、これらのガス放電管１
０，３０の電圧−電流特性は、端子電極１６，１７又は
３１，３２間に異常電圧が印加されたときに、流れる電
流が少ない初期放電のグロー放電と大電流が流れる主放
電のアーク放電に一般的に分れている。電源回路２の出
力端子３，４間の電圧−電流特性は、これらのガス放電
管１０，３０の放電程度に応じて図４の実線Ａに示すよ
うに変化する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このため、電源回路２
の出力電流を大きくしようとして、抵抗７の抵抗値Ｒを
小さくすると、図４の破線Ｂに示すように点Ｈでホール
ドオーバ（続流）を発生し、異常電圧が印加されなくな
っても放電が止らなくなる可能性があった。このホール
ドオーバを防ぐためには、図４の一点鎖線Ｃに示すよう
に抵抗値Ｒを大きくして電源回路２の出力電流を小さく
するか、或いは二点鎖線Ｄに示すようにグロー放電時の
放電維持電圧を上げることが考えられる。しかし、従来
の構造のギャップ型サージアブソーバでは、グロー放電
電圧を変化させると、放電開始電圧まで変化し、サージ
吸収特性、即ち電子回路の保護特性が悪化する不具合が
あった。その結果、ホールドオーバの防止のためには、
抵抗値Ｒを大きくして電源回路２の出力電流を減らさざ
るを得なかった。
の出力電流を大きくしようとして、抵抗７の抵抗値Ｒを
小さくすると、図４の破線Ｂに示すように点Ｈでホール
ドオーバ（続流）を発生し、異常電圧が印加されなくな
っても放電が止らなくなる可能性があった。このホール
ドオーバを防ぐためには、図４の一点鎖線Ｃに示すよう
に抵抗値Ｒを大きくして電源回路２の出力電流を小さく
するか、或いは二点鎖線Ｄに示すようにグロー放電時の
放電維持電圧を上げることが考えられる。しかし、従来
の構造のギャップ型サージアブソーバでは、グロー放電
電圧を変化させると、放電開始電圧まで変化し、サージ
吸収特性、即ち電子回路の保護特性が悪化する不具合が
あった。その結果、ホールドオーバの防止のためには、
抵抗値Ｒを大きくして電源回路２の出力電流を減らさざ
るを得なかった。
【０００５】本発明の目的は、放電開始電圧を変化させ
ることなく、グロー放電時の放電維持電圧を上げること
ができるギャップ型サージアブソーバを提供することに
ある。本発明の別の目的は、ＣＲＴ回路のような直流電
圧が印加される回路に比較的大きな電流を流してもホー
ルドオーバを生じないギャップ型サージアブソーバを提
供することにある。
ることなく、グロー放電時の放電維持電圧を上げること
ができるギャップ型サージアブソーバを提供することに
ある。本発明の別の目的は、ＣＲＴ回路のような直流電
圧が印加される回路に比較的大きな電流を流してもホー
ルドオーバを生じないギャップ型サージアブソーバを提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成を実施例に対応する図１に基づいて説
明する。図１に示すように本発明のギャップ型サージア
ブソーバは、導電性皮膜１１で被覆された素体周面に複
数のマイクロギャップ１３，１４が長さ方向に間隔をあ
けて形成された柱状のセラミック素体１２と、セラミッ
ク素体の両端に冠着された一対のキャップ電極１６，１
７と、キャップ電極に接続された一対のリード線１８，
１９と、セラミック素体１２とキャップ電極１６，１７
とリード線１８，１９とを被包しかつ不活性ガスを満た
して封止されたガラス又はセラミックスからなる絶縁性
管体２１と、複数のマイクロギャップ１３，１４間に設
けられ管体２１の内部を複数のチャンバに区画して一対
の端子電極１６，１７間の放電を中継する放電中継電極
２２とを備えたマイクロギャップ式ガス放電管１０であ
って、放電中継電極２２が複数のマイクロギャップ１
３，１４間のセラミック素体１２の周面に固定されたこ
とを特徴とする。放電中継電極２２の両面に一対のキャ
ップ電極１６，１７に対向して放電用突起２２ａを形成
することが好ましい。
に、本発明の構成を実施例に対応する図１に基づいて説
明する。図１に示すように本発明のギャップ型サージア
ブソーバは、導電性皮膜１１で被覆された素体周面に複
数のマイクロギャップ１３，１４が長さ方向に間隔をあ
けて形成された柱状のセラミック素体１２と、セラミッ
ク素体の両端に冠着された一対のキャップ電極１６，１
７と、キャップ電極に接続された一対のリード線１８，
１９と、セラミック素体１２とキャップ電極１６，１７
とリード線１８，１９とを被包しかつ不活性ガスを満た
して封止されたガラス又はセラミックスからなる絶縁性
管体２１と、複数のマイクロギャップ１３，１４間に設
けられ管体２１の内部を複数のチャンバに区画して一対
の端子電極１６，１７間の放電を中継する放電中継電極
２２とを備えたマイクロギャップ式ガス放電管１０であ
って、放電中継電極２２が複数のマイクロギャップ１
３，１４間のセラミック素体１２の周面に固定されたこ
とを特徴とする。放電中継電極２２の両面に一対のキャ
ップ電極１６，１７に対向して放電用突起２２ａを形成
することが好ましい。
【０００７】
【作用】ギャップ型サージアブソーバに異常電圧が印加
され、ギャップ１３，１４間に初期放電のグロー放電が
生じる場合、このグロー放電は放電中継電極２２で分断
される。従って、一方の端子電極１６から放電中継電極
２２に放電した後、放電中継電極２２から他方の端子電
極１７に放電することにより、端子電極１６から端子電
極１７に放電することになる。この複数の組合された放
電現象によって、グロー放電時の放電維持電圧は高ま
り、かつアーク放電時の放電電圧も高くなる。
され、ギャップ１３，１４間に初期放電のグロー放電が
生じる場合、このグロー放電は放電中継電極２２で分断
される。従って、一方の端子電極１６から放電中継電極
２２に放電した後、放電中継電極２２から他方の端子電
極１７に放電することにより、端子電極１６から端子電
極１７に放電することになる。この複数の組合された放
電現象によって、グロー放電時の放電維持電圧は高ま
り、かつアーク放電時の放電電圧も高くなる。
【０００８】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳し
く説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。 ＜実施例１＞図１及び図２に示すように、この例ではギ
ャップ型サージアブソーバは放電開始電圧が５００Ｖの
マイクロギャップ式ガス放電管１０である。このガス放
電管１０は表面が導電性皮膜１１で被覆された円柱状の
セラミック素体１２と、この素体１２の両端に冠着され
るリード線付きキャップ電極１６，１７と、これらを被
包して封止するガラス管２１とを備える。このセラミッ
ク素体１２の中央部にはリング状の放電中継電極２２が
設けられる。放電中継電極２２は内径がセラミック素体
１２より僅かに大きく、外径がガラス管２１の内径より
僅かに小さい。この放電中継電極２２の両面には素体周
面に近接して放電用突起２２ａが設けられる。このセラ
ミック素体１２の周面には長さ方向に間隔をあけてそれ
ぞれの幅が数１０μｍの２本のマイクロギャップ１３，
１４が形成される。
く説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。 ＜実施例１＞図１及び図２に示すように、この例ではギ
ャップ型サージアブソーバは放電開始電圧が５００Ｖの
マイクロギャップ式ガス放電管１０である。このガス放
電管１０は表面が導電性皮膜１１で被覆された円柱状の
セラミック素体１２と、この素体１２の両端に冠着され
るリード線付きキャップ電極１６，１７と、これらを被
包して封止するガラス管２１とを備える。このセラミッ
ク素体１２の中央部にはリング状の放電中継電極２２が
設けられる。放電中継電極２２は内径がセラミック素体
１２より僅かに大きく、外径がガラス管２１の内径より
僅かに小さい。この放電中継電極２２の両面には素体周
面に近接して放電用突起２２ａが設けられる。このセラ
ミック素体１２の周面には長さ方向に間隔をあけてそれ
ぞれの幅が数１０μｍの２本のマイクロギャップ１３，
１４が形成される。
【０００９】このガス放電管１０は次の方法により作製
される。予めキャップ電極１６，１７の外面に一対のリ
ード線１８，１９を溶接によりそれぞれ接続しておく。
先ずセラミック素体１２の中央部に放電中継電極２２を
圧入し、次いでセラミック素体１２の両端にリード線付
きキャップ電極１６，１７を圧入して冠着する。次に放
電中継電極２２を挟んでセラミック素体１２の周面の導
電性皮膜１１をレーザ加工によりカットして２本のマイ
クロギャップ１３，１４を形成する。更にセラミック素
体１２とキャップ電極１６，１７とリード線１８，１９
をガラス管２１内に挿入し、アルゴンガスをガラス管２
１内に満たして封止する。
される。予めキャップ電極１６，１７の外面に一対のリ
ード線１８，１９を溶接によりそれぞれ接続しておく。
先ずセラミック素体１２の中央部に放電中継電極２２を
圧入し、次いでセラミック素体１２の両端にリード線付
きキャップ電極１６，１７を圧入して冠着する。次に放
電中継電極２２を挟んでセラミック素体１２の周面の導
電性皮膜１１をレーザ加工によりカットして２本のマイ
クロギャップ１３，１４を形成する。更にセラミック素
体１２とキャップ電極１６，１７とリード線１８，１９
をガラス管２１内に挿入し、アルゴンガスをガラス管２
１内に満たして封止する。
【００１０】＜比較例１＞ 放電中継電極２２を設けない以外は実施例１と同一構成
の図５に示される放電開始電圧が５００Ｖのマイクロギ
ャップ式ガス放電管を作製した。
の図５に示される放電開始電圧が５００Ｖのマイクロギ
ャップ式ガス放電管を作製した。
【００１１】実施例１と比較例１の電気特性を調べた。
疑似サージ電圧として（１．２×５０）μｓｅｃ−５ｋ
Ｖのインパルス電圧を印加したところ、実施例１及び比
較例１のガス放電管とも１０００Ｖで放電を開始した。
そのときのグロー放電維持電圧は比較例１のガス放電管
が１６０Ｖであったのに対して、実施例１のガス放電管
は３００Ｖであった。またその後のアーク放電維持電圧
は比較例１のガス放電管が２０Ｖであったのに対して、
実施例１のガス放電管は４０Ｖであった。実施例１と比
較例１のマイクロギャップ式ガス放電管をそれぞれ１０
個用意し、図３に示す電源回路２の抵抗値Ｒを２．５ｋ
Ωにし、出力端子３，４にガス放電管を１個ずつ接続し
て、２５０Ｖの直流電圧Ｖ0を印加して、ホールドオー
バの有無を調べた。比較例１のガス放電管の１０個全て
にホールドオーバが発生した。これに対して実施例１の
ガス放電管は１０個ともホールドオーバは発生しなかっ
た。
疑似サージ電圧として（１．２×５０）μｓｅｃ−５ｋ
Ｖのインパルス電圧を印加したところ、実施例１及び比
較例１のガス放電管とも１０００Ｖで放電を開始した。
そのときのグロー放電維持電圧は比較例１のガス放電管
が１６０Ｖであったのに対して、実施例１のガス放電管
は３００Ｖであった。またその後のアーク放電維持電圧
は比較例１のガス放電管が２０Ｖであったのに対して、
実施例１のガス放電管は４０Ｖであった。実施例１と比
較例１のマイクロギャップ式ガス放電管をそれぞれ１０
個用意し、図３に示す電源回路２の抵抗値Ｒを２．５ｋ
Ωにし、出力端子３，４にガス放電管を１個ずつ接続し
て、２５０Ｖの直流電圧Ｖ0を印加して、ホールドオー
バの有無を調べた。比較例１のガス放電管の１０個全て
にホールドオーバが発生した。これに対して実施例１の
ガス放電管は１０個ともホールドオーバは発生しなかっ
た。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】なお、本発明のギャップ型サージアブソー
バは使用に際しては、直流電源が印加される箇所に限ら
ない。また、実施例１では２本のマイクロギャップを示
したが、マイクロギャップは３本以上でもよい。この場
合マイクロギャップ間の放電中継電極を増やすことによ
って同様の効果が得られる。
バは使用に際しては、直流電源が印加される箇所に限ら
ない。また、実施例１では２本のマイクロギャップを示
したが、マイクロギャップは３本以上でもよい。この場
合マイクロギャップ間の放電中継電極を増やすことによ
って同様の効果が得られる。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように、従来のギャップ型サ
ージアブソーバでは、マイクロギャップ等でトリガーさ
れた放電が進展して一対の端子電極間に直接形成されて
いたものが、本発明によれば、一対の端子電極間に放電
中継電極を設けることにより、端子電極間の放電が放電
中継電極を介して複数の部分放電に分割されるため、放
電開始電圧を変動させることなく、グロー放電時の放電
維持電圧を上昇させることができる。その結果、本発明
のギャップ型サージアブソーバをＣＲＴ回路のような直
流電圧が印加される回路に使用すれば、ホールドオーバ
を生じることなく、従来より大きな出力電流を回路に流
すことができる。
ージアブソーバでは、マイクロギャップ等でトリガーさ
れた放電が進展して一対の端子電極間に直接形成されて
いたものが、本発明によれば、一対の端子電極間に放電
中継電極を設けることにより、端子電極間の放電が放電
中継電極を介して複数の部分放電に分割されるため、放
電開始電圧を変動させることなく、グロー放電時の放電
維持電圧を上昇させることができる。その結果、本発明
のギャップ型サージアブソーバをＣＲＴ回路のような直
流電圧が印加される回路に使用すれば、ホールドオーバ
を生じることなく、従来より大きな出力電流を回路に流
すことができる。
【図１】本発明実施例のマイクロギャップ式ガス放電管
の断面図。
の断面図。
【図２】その斜視図。
【図３】ギャップ型サージアブソーバが接続される回路
構成図。
構成図。
【図４】
ギャップ型サージアブソーバの電圧−電流特性
と図３の電源（Ｖ 0 ，Ｒ）から得られる電源特性の関係
を示す図。
と図３の電源（Ｖ 0 ，Ｒ）から得られる電源特性の関係
を示す図。
【図５】
従来例のマイクロギャップ式ガス放電管の断面
図。
図。
【図６】
従来例のギャップ式ガス放電管の断面図。
１０ マイクロギャップ式ガス放電管 １１ 導電性皮膜 １２ セラミック素体 １３，１４ マイクロギャップ １６，１７ キャップ電極 １８，１９ リード線２１ 絶縁性管体２２ 放電中継電極 ２２ａ 放電用突起
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 隆明 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270番地 三菱マテリアル株式会社 セラミックス 研究所内 (56)参考文献 実開 平２−12188（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−7183（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】 導電性皮膜(11)で被覆された素体周面に
複数のマイクロギャップ(13,14)が長さ方向に間隔をあ
けて形成された柱状のセラミック素体(12)と、 前記セラミック素体の両端に冠着された一対のキャップ
電極(16,17)と、 前記キャップ電極に接続された一対のリード線(18,19)
と、 前記セラミック素体(12)と前記キャップ電極(16,17)と
前記リード線(18,19)とを被包しかつ不活性ガスを満た
して封止されたガラス又はセラミックスからなる絶縁性
管体(21)と、 前記複数のマイクロギャップ(13,14)間に設けられ前記
管体(21)の内部を複数のチャンバに区画して前記一対の
端子電極(16,17)間の放電を中継する放電中継電極(22)
とを備えたマイクロギャップ式ガス放電管(10)であっ
て、 前記放電中継電極(22)が前記複数のマイクロギャップ(1
3,14)間のセラミック素体(12)の周面に固定されたこと
を特徴とするギャップ型サージアブソーバ。 - 【請求項２】 放電中継電極(22)の両面に一対のキャッ
プ電極(16,17)に対向して放電用突起(22a)が形成された
請求項１記載のギャップ型サージアブソーバ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4106058A JP2841336B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | ギャップ型サージアブソーバ |
| KR1019930004016A KR100257585B1 (ko) | 1992-03-31 | 1993-03-16 | 갭형 서어지흡수기 |
| US08/038,019 US5444596A (en) | 1992-03-31 | 1993-03-29 | Surge absorber |
| US08/693,675 US5663864A (en) | 1992-03-31 | 1996-08-13 | Surge absorber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4106058A JP2841336B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | ギャップ型サージアブソーバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05283141A JPH05283141A (ja) | 1993-10-29 |
| JP2841336B2 true JP2841336B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=14424023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4106058A Expired - Lifetime JP2841336B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | ギャップ型サージアブソーバ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5444596A (ja) |
| JP (1) | JP2841336B2 (ja) |
| KR (1) | KR100257585B1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3390671B2 (ja) | 1998-04-27 | 2003-03-24 | 炳霖 ▲楊▼ | チップなしサージアブソーバの製造方法 |
| US6389975B1 (en) | 2000-04-24 | 2002-05-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Transistorized high-voltage circuit suitable for initiating a detonator |
| US7725274B2 (en) * | 2006-05-05 | 2010-05-25 | Csi Technology, Inc. | Method and apparatus for identifying a region of interest of transient vibration data requiring analysis |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE28619E (en) * | 1968-03-18 | 1975-11-18 | nitary series spark gap with aligned apertures | |
| JPS55128283A (en) * | 1979-03-27 | 1980-10-03 | Mitsubishi Mining & Cement Co | Surge absorbing element |
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