陶瓷氣體放電管乌逐，簡稱GDT(Gas Discharge Tubes),是一種間隙式的防雷保護(hù)元件，它在通信系統(tǒng)的防雷保護(hù)中獲得了廣泛應(yīng)用膨桥。氣體放電管常多用于通信系統(tǒng)的第一級或前二級保護(hù)上蛮浑。無論是各種信號電路的防雷還是交直流電源的防雷，都可以借助陶瓷氣體放電管將強(qiáng)大的雷電流泄放入到大地国撵。由于其寄生電容很小陵吸，對高頻電子線路的保護(hù)有著明顯的優(yōu)越性玻墅。

一介牙、GDT工作原理

陶瓷氣體放電管是一種開關(guān)型過壓防雷保護(hù)器件，內(nèi)部是由一個或多個放電間隙內(nèi)充有惰性氣體構(gòu)成的密閉器件澳厢。其電氣性能基本取決于氣體種類环础、氣體壓力以及電極距離，中間所充的氣體主要是氖或氬剩拢，并保持一定的壓力线得，電極表面涂以發(fā)射劑以減少電子發(fā)射能。這些措施使得動作電壓可以調(diào)整(一般在70伏到3600伏)徐伐，而且可以保持在一個確定的誤差范圍內(nèi)贯钩。當(dāng)其兩端電壓升高到大于放電電壓時，產(chǎn)生弧光放電，氣體電離放電后由高阻抗轉(zhuǎn)為低阻抗角雷，使其兩端電壓迅速降低祸穷，大約為20~50V。其雷擊過后兩端電壓響應(yīng)關(guān)系如圖1勺三。

圖1 GDT對10/700us波的響應(yīng)關(guān)系

二雷滚、GDT主要特性參數(shù)

2.1、DC spark-over Voltage(直流擊穿電壓)

GDT的直流擊穿電壓是指在放電管上施加緩慢升高的直流電壓(上升速率不大于100V/s)時吗坚，GDT火花放電時的電壓祈远，也稱直流火花放電電壓。這也是放電管的標(biāo)稱電壓商源，常用的有90V车份、150V、230V炊汹、350V躬充、470V、600V讨便、800V等幾種充甚，其誤差范圍一般為±20%，也有的為±15%霸褒。其對低上升速率電壓的響應(yīng)關(guān)系如圖2伴找。

圖2 GDT對低上升速率響應(yīng)關(guān)系

2.2、Maximum Impulse Spark-over Volatage(脈沖擊穿電壓)

脈沖擊穿電壓也稱最大沖擊火花放電電壓废菱，是指在放電管上施加100V/us或1KV/us(接近于雷擊脈沖電壓上升陡度)的脈沖電壓時的擊穿電壓值技矮。由于陶瓷氣體管的反應(yīng)速度較慢，脈沖擊穿電壓要比直流擊穿電壓高得多殊轴。其對高上升速率電壓的響應(yīng)關(guān)系如圖3衰倦。

圖3?GDT對高上升速率響應(yīng)關(guān)系

2.3、Nominal Impulse Discharge Current(標(biāo)稱沖擊放電電流)

標(biāo)稱沖擊放電電流是指給定波形的沖擊電流峰值旁理，一般為8/20us的脈沖電流波形樊零，為GDT的額定值。沖擊放電電流又分為單次放電電流(8/20us波沖擊1次)和標(biāo)稱沖擊放電電流(8/20us波沖擊10次)孽文，一般后者約為前者的一半左右驻襟。

2.4、ImPulse Life(耐受沖擊電流壽命)

該參數(shù)是衡量GDT耐受多次沖擊電流的能力芋哭，在一定程度上反應(yīng)了GDT的穩(wěn)定性及可靠性沉衣。

三、GDT選型

3.1减牺、在快速脈沖沖擊下豌习，陶瓷氣體放電管氣體電離需要一定的時間(一般為0.2~0.3us)存谎，因此有一個幅度較高的尖脈沖會泄露到后面去。若要抑制這個尖脈沖肥隆，有以下幾種方法：

　　　　a愕贡、在放電管上并聯(lián)電容器或電阻；

　　　　b巷屿、在放電管后串聯(lián)電感或留一段長度適當(dāng)?shù)膫鬏斁€固以，使尖脈沖衰減到較低的電平；

? ? ? ? ? ? ? c嘱巾、采用兩級保護(hù)電路憨琳，以放電管作為第一級，以TVS管或者半導(dǎo)體過壓保護(hù)器件作為第二級旬昭，兩級之間用電阻篙螟、電感或自恢復(fù)保險絲隔離。

3.2问拘、直流擊穿電壓Vsdc的最小值應(yīng)大于可能出現(xiàn)的最高電源峰值電壓或最高信號電壓的1.2倍以上遍略。

3.3、要根據(jù)線路上可能出現(xiàn)的最大浪涌電流或需要防護(hù)的最大浪涌電流進(jìn)行選擇骤坐。放電管沖擊放電電流應(yīng)按標(biāo)稱沖擊放電電流(或單次沖擊放電電流的一半)來計算绪杏。

3.4、GDT是一種開關(guān)型保護(hù)器件纽绍，導(dǎo)通后電壓較低蕾久，不能單獨(dú)應(yīng)用于較高的電源線保護(hù)。常說的GDT續(xù)流現(xiàn)象是指GDT在導(dǎo)通后拌夏，如果被保護(hù)電路的工作電壓高于GDT的通態(tài)電壓僧著，GDT會一直處于導(dǎo)通狀態(tài)，如果線路中長時間通過安培級別的大電流障簿，會對GDT和電路造成損壞盹愚，可以在放電管上串聯(lián)壓敏電阻或自恢復(fù)保險絲等限制續(xù)流，使它小于放電管的維持電流站故。

四皆怕、GDT特點

　　優(yōu)點：1、擊穿前相當(dāng)于開路世蔗，電阻很大端逼，沒有漏電流或漏電流很欣时污淋；擊穿后相當(dāng)于短路，可通過很大的電流余掖，壓降很写绫礁鲁；

　　　　　2、脈沖通流量大赁豆，常用有2KA仅醇、10KA、20KA等魔种，最高可達(dá)到40KA以上析二；

? ? ? ? ? ? ? ? ? 3、結(jié)電容低节预，多數(shù)GDT結(jié)電容小于2pF叶摄；

? ? ? ?缺點：1、由于氣體電離需要一定的時間安拟，所以響應(yīng)速度較慢蛤吓，反應(yīng)時間一般為0.2~0.3us，最快也有0.1us左右糠赦，在它未導(dǎo)通之前会傲，會存在一個幅度較大的尖脈沖漏過去，而起不到保護(hù)作用拙泽。

? ? ? ? ? ? ? ? ? 2淌山、擊穿電壓一致性較差，分散性較大顾瞻，一般為±20%艾岂；

　　　　　3、擊穿電壓只有幾個特定值朋其；