辉光放电稳压管

辉光放电是指低压气体中显示辉光的气体放电现象，即是稀薄气体中的自持放电（自激导电）现象。由法拉第第一个发现。它包括正常辉光放电和异常辉光放电两种，辉光放电主要应用与稳压管等器件的制造。从辉光放电伏安特性曲线中可以得知，当电流变化不超过一定范围时，管压降为一恒定值，这就是辉光放电稳压的基础。

图1-1 辉光稳压管结构示意图辉光稳压管结构简单，只有两个电极，即阴极和阳极，其结构示意图如图1-1所示。阴极是一个镍质的空心圆筒，内表面涂覆氧化物，以增加发射，减少阴极电位将；阳极是一根镍杆，位于阴极圆筒的轴线上。为了降低着火电压，在阴极上焊有一段由镍丝弯成的起动针，针的顶端指向阳极，起动针顶端与阳极之间的距离调整到对应帕邢曲线最小着火电压的距离。管内通常充入氦气或氖气，常掺入少量氩气来降低着火电压。

图1-2 稳压管的伏安特性曲线在稳压管开始发生辉光放电时，光区并没有全部布满阴极，随着电流的增大，阴极发光面积随之增大，当阴极整个面积都发光时，放电就进入了异常辉光放电区。只有在阴极发光还没有布满整个表面时，放电才是处于正常辉光放电区，管子的压降也才能维持恒定，所以辉光放电稳压管应该使用在正常辉光放电区。图1-2给出了一个稳定电压等于150V的辉光稳压管的伏安特性曲线，从图1-2中可以看出，电流在5mA~35mA范围内，管压降维持在150V附近，变动很小。

当利用稳压管来稳定负载上的电压时，应将稳压管与负载并联连接，并在主回路中串联一个限流电阻，以保证稳压管电流不致过大而烧坏。

当电源电压增加时，回路中的总电流将随之增大，增加的电流将通过稳压管流走，即稳压管电流增大，但管压降不变，流过负载的电流不变，因而负载上的电压也不变；当负载电阻增加时，通过负载的电流将减少，减少的电流将由稳压管分流走，即稳压管电流增大，但管压降不变，负载虽然阻值增加了，但电流变小了，所以负载上的电压也不变。反之，电源电压或负载电阻减小时，稳压管电流便自动减小，负载上的电压仍可以保持不变。但电流的变化只能在一定范围内进行，流过稳压管的电流过小，管子的辉光放电就熄灭；电流过大，则稳压管管压降也会大于所需稳定的电压值。

通常，一只辉光放电稳压管能稳定的电压不超过160V，若需要稳定更高的电压，可将若干稳压管串联使用，这时，各个稳压管应该通过分压电阻供电，以保证每个稳压管的电压分配均匀，使各管能同时着火。