陶瓷氣體放電管(GDT)優缺點及應用領域
2019-03-26 22:18
陶瓷氣體放電管（GDT）的概念
陶瓷氣體放電管（GDT）是防雷保護設備中應用最廣泛的一種開關器件，無論是交直流電源的防雷還是各種信號電路的防雷，都可以用它來將雷電流泄放入大地。
陶瓷氣體放電管（GDT）的原理
陶瓷氣體放電管的基本原理就是氣體放電,常用的放電管脈衝擊穿電壓在幾百伏到一千多伏，放電管原先處於斷路狀態，電阻很大，電容很小,一旦脈衝過壓達到放電管的脈衝擊穿電壓，極間的電場強度超過氣體的擊穿強度時，就引起間隙放電，管內氣體電離，放電管導通，由原來的斷路狀態變爲近似短路。這時放電管導通電阻很小，可以通過很大的衝擊電流從而將浪湧電流泄放到地，使與放電管聯接的其它器件和電路避免受到浪湧衝擊而損壞。
陶瓷氣體放電管（GDT）的優缺點
優點：通流容量大，極間電容小（≤3pF），絕緣電阻高（≥109Ω），基本沒有漏電流；
缺點：擊穿電壓分散性較大（±20%），反應速度較慢（最短爲0.1～0.2μs），可靠性較差，多次衝擊易老化。
陶瓷氣體放電管（GDT）的應用
用於電源防雷器共模電路中將雷電流泄放入地，也可用在差模電路中與壓敏電阻串聯而阻斷其漏電流。在信號防雷器中常用於第一級泄放浪湧電流，由於其反應速度慢，還要用第二級作限壓保護。陶瓷氣體放電管屬於開關組件，導通時兩端電壓很低，不能直接用在有源電路中作差模保護。必須用時，應串聯限流組件，以防導通時形成過大的電流而損壞，甚至引起火災；浪湧過後能恢復至斷路狀態。
陶瓷氣體放電管（GDT）的選型
①在快速脈衝衝擊下，陶瓷氣體放電管氣體電離需要一定的時間(一般爲0.2～0.3μs，最快的也有0.1μs左右)，因而有一個幅度較高的尖脈衝會泄漏到後面去。
若要抑制這個尖脈衝，有以下幾種方法：
a、在陶瓷氣體放電管上並聯電容器或壓敏電阻；
b、在陶瓷氣體放電管後串聯電感或留一段長度適當的傳輸線，使尖脈衝衰減到較低的電平；
c、採用兩級保護電路，以陶瓷氣體放電管作爲第一級，以TVS管或半導體放電管作爲第二級，兩級之間用電阻、電感或自恢復保險絲隔離。
②直流擊穿電壓Vsdc的選擇：直流擊穿電壓Vsdc的最小值應大於可能出現的最高電源峯值電壓或最高信號電壓的1.2倍以上。
③衝擊放電電流的選擇：要根據線路上可能出現的最大浪湧電流或需要防護的最大浪湧電流選擇。陶瓷氣體放電管衝擊放電電流應按標稱衝擊放電電流(或單次衝擊放電電流的一半)來計算。
④陶瓷氣體放電管因擊穿電壓誤差較大，一般不作並聯使用。
⑤續流問題：爲了使陶瓷氣體放電管在衝擊擊穿後能正常熄弧，在有可能出現續流的地方(如有源電路中)，可以在陶瓷氣體放電管上串聯壓敏電阻或自恢復保險絲等限制續流，使它小於放電管的維持電流。
最後一點是，根據產品大小，選擇適合體積大小的陶瓷氣體放電管