Тлеющий разряд

Шумовые характеристики контактов и их защита

Выводы

•Для электрических полей и плоских волн потери на отражение очень велики.

•Для низкочастотных магнитных полей потери на отражение обычно малы.

•Экран с толщиной, равной глубине скин-слоя, обеспечивает потери на поглощение ~9 дБ.

•Магнитные поля труднее поддаются экранированию, чем электрические.

•Для защиты от низкочастотных магнитных полей следует применять магнитный материал.

•Для защиты от электрических полей, плоских волн (э-м волн в дальней зоне) и высокочастотных магнитных полей следует применять экран из хорошего проводника.

•Реальная эффективность экранирования, достижимая на практике, определяется обычно утечками в швах и соединениях, а не собственной эффективностью экранирования применяемого материала.

•Величину утечки определяет максимальный линейный размер отверстия (образующий щелевую антенну), а не его площадь.

•Утечка через большое число маленьких отверстий меньше, чем через большое отверстие той же общей площади.

В любом случае, когда контакты замыкают или размыкают цепь, в которой проходит ток, между ними может развиться пробой. Это возможно, когда контакты находятся в непосредственной близости друг к другу, но не сомкнуты. При замыкании контактов пробой длится до тех пор, пока контакты не сомкнутся. При размыкании контактов пробой существует до тех пор, пока не создадутся условия, при которых он уже не может поддерживаться.

При пробое наблюдается некоторое физическое разрушение контактов, уменьшающее их долговечность. Кроме того, пробой вызывает также высокочастотное излучение и всплески тока и напряжения в проводах. Эти всплески могут быть источником помех, воздействующих на работу других схем.

Методы, применяемые для уменьшения разрушения контактов, аналогичны тем, которые используются для устранения помех излучения и наведенных помех. Все рассматриваемые здесь цепи защиты контактов очень сильно уменьшают величину шумов, генерируемых контактами и нагрузкой, а также продлевают срок жизни контактов.

При переключении контактов важными являются два типа пробоя: газовый, или тлеющий, и дуговой разряды.

Когда газ ионизируется под действием электрического поля между контактами, здесь может возникнуть самоподдерживающийся тлеющий разряд. Напряжение, необходимое для возникновения тлеющего разряда, зависит от расстояния между контактами, вида газа и его давления. На рис.1 показана зависимость требуемого для возбуждения тлеющего разряда напряжения пробоя U _пот расстояния, разделяющего контакты, если газ – воздух при нормальных температуре и давлении.

После возникновения разряда для удержания газа в ионизированном состоянии достаточно некоторого меньшего напряжения U _у, чем напряжение пробоя. В воздухе U _у равно ~300 В.

Как можно видеть из рис.1, это поддерживающее разряд напряжение почти не зависит от расстояния между контактами. Ток, необходимый для поддержания разряда, также мал (его типичное значение – несколько миллиампер).

Чтобы избежать тлеющего разряда, напряжение между контактами не должно превышать 300 В. Если это условие выполняется то остается только одна причина, которая может вызвать разрушение контактов, – дуговой разряд.