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电路保护方案设计过程中,就要开始被动保护元器件的选择,电路保护元器件可分为过压保护器件和过流保护器件。防浪涌过电压保护器件之一陶瓷气体放电管GDT,其内部是由一个或一个以上放电间隙内充有惰性气体构成的密闭器件。陶瓷气体放电管GDT可以承受高达数十甚至数百千安培的浪涌电流冲击,极低的结电容,应用于保护电子设备和人身免遭瞬态高电压的危害,是防雷保护设备中应用最广泛的开关元器件。

一般电路保护器件厂家的陶瓷气体放电管GDT浪涌电流可达20KA、40KA、50KA、60KA、100KA、150KA,甚至更高;绝缘阻值可达到10G;极间电容低至1PF;广泛应用在通讯线路、通讯配线架的保安单元及高频电路中作防雷保护。那么,关键问题来,在实际应用中,面对琳琅满目的陶瓷气体放电管型号,该如何选择呢?陶瓷气体放电管,该如何选型?工欲善其事,必先利器,陶瓷气体放电管选型之前,有必要认识下陶瓷气体放电管各项参数。

陶瓷气体放电管GDT参数详解

工欲善其事必先利其器,陶瓷气体放电管选型之前,必须先读懂并掌握陶瓷气体放电管参数。

直流击穿电压:DC Spark-over Voltage ,亦称直流火花放电电压,是指施加缓慢升高的直流电压时,GDT火花放电时的电压;

脉冲击穿电压: Maximum Impulse Spark-over Voltage,亦称最大冲击火花放电电压,是指施加规定上升率和极性的冲击电压,在放电电流流过 GDT 之前,其两端子间的电压最大值;

标称冲击放电电流: Nominal Impulse Discharge Current,是指给定波形的冲击电流峰值,一般为 8/20μs 的脉冲电流波形,为GDT的额定值;

耐冲击电流寿命: Impulse Life,衡量GDT 耐受多次冲击电流的能力,在一定程度上反映了GDT的稳定性及可靠性,一般施加10/1000μs的脉冲电流若干次;

 耐交流电流:AC Discharge Current;

最小绝缘电阻: Minimum Insulation Resistance,施加一定的直流电压测量;

最大极间电容:Maximum Capacitance,也叫最大结电容;

陶瓷气体放电管GDT选型指南

1)陶瓷气体放电管的加入前提条件是陶瓷气体放电管的直流击穿电压的下限值必须高于电路中的最大正常工作电压,才能不能影响电路正常工作。

2)陶瓷气体放电管的过保持电压尽可能高,保证电路中工作电压不会引起持续导通现象。当电路中的过电压消失后,要确保陶瓷气体放电管及时熄灭,否则会影响电路的正常运行。

3)确保陶瓷气体放电管的冲击击穿电压值必须低于电路中所能承受的最高瞬时电压值。

4)根据线路中可能窜入的冲击电流强度,确定所选用放电管必须达到的耐冲击电流能力。

5)必要时,陶瓷气体放电管配上适当的短路装置,FS装置,也叫失效保护装置。

陶瓷气体放电管GDT选型事项

1)直流击穿电压选取应该参考电路的工作电压,其电压值应该大于被保护线路的最大工作电压。

2)脉冲击穿电压要考虑浪涌测试等级,一般浪涌测试波形的上升时间为微秒级的脉冲波形,如 8/20μs 电流波和 10/700μs 电压波,与 GDT 脉冲击穿电压测量电压上升速率 1000V/μs 为一个数量级,如采用 10/700μs 的波形测试 4000V,GDT 的脉冲击穿电压要小于 4000V,这样在测试时 GDT 才能导通。

3)GDT由于击穿电压误差大,一般不并联使用在电路中;

4)GDT是一种开关型过电压保护器件,导通后电压较低,不能单独应用于较高的电源线保护,可以在GDT上串联MOV或PTC等限制续流的问题;

5)要根据电路设计布局选择封装形式。GDT封装的大小反应其防护等级大小,封装越大耐冲击电流的能力越强,防护等级就越高。

陶瓷气体放电管GDT典型应用

陶瓷气体放电管广泛应用于通信、安防、工业等电子产品的通信线及电源线保护。当被应用在电源线防护时,陶瓷气体放电管与压敏电阻或TVS二极管串联,作为第一级防护。