真空触发开关(Triggered Vacuum Switch,TVS),又称真空触发间隙,它具有结构紧凑、介质恢复快、操作无噪声、工作稳定性高、环境适应性强等优点,广泛应用于高功率脉冲技术方面。
TVS 基本结构
主要包括一个绝缘外壳(陶瓷或玻璃材料)、一个金属屏蔽罩、一对有间距的主电极和一个触发极,管内真空度一般维持在1.33×10-4 Pa 左右。绝缘外壳保住内部真空度,同时起绝缘和支撑作用;金属屏蔽罩可以调整TVS内部的电场分布,并且防范燃弧时金属蒸气和触发材料沉积在绝缘壳体的内表面,导致壳体内表面的绝缘强度降低;主电极传导大电流,触发极连接外来触发源,产生初始等离子体。
TVS 的工作过程
通常包括两个主要阶段,即触发阶段和主间隙导通阶段。触发阶段为主间隙提供初始等离子体。作为场击穿型TVS,初始等离子体由发针的尖端放电,燃烧触发材料,产生大量等离子体,并扩散进入主间隙。在主间隙电场的作用下,带电粒子先引发辉光放电,随着电流密度的增加,辉光放电转变为弧光放电,建立起金属蒸气电弧,主间隙导通。当主间隙放电电流过零时,开关断开。