1 陶瓷气体放电管（GDT)工作原理
GDT（Gas Discharge Tube），即陶瓷气体放电管。是由密封于充满惰性气体的一个或一个以上的放电间隙组成的器件。陶瓷气体放电管（GDT)电气性能取决于气体种类、气体压力、内部电极结构、制作工艺等因素。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，具有极低的结电容，应用于保护电子设备和人身免遭瞬态高电压的危害。陶瓷气体放电管（GDT)的伏安特性和参数如图1 所示。
2 陶瓷气体放电管（GDT)特点
> 结电容低，大部分系列产品结电容不超过2pF，特大通流量产品结电容在十几至几十皮法；
> 通流量大，我司陶瓷气体放电管（GDT)单体8/20μs 通流量范围为500A~100kA；
> 绝缘阻抗高，一般在1GΩ 以上，不易老化，可靠性高；
> 直流击穿电压范围为75V~6000V，脉冲击穿电压范围为600V~7800V；
> 封装多样，有贴片器件及插件器件，两端器件及三端器件，满足不同的应用需求；
> 安装方便；
3 陶瓷气体放电管（GDT)典型应用电路
陶瓷气体放电管（GDT)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。应用于电源线防护时，陶瓷气体放电管（GDT)要
与MOV 或TVS 串联应用，如图2 所示。图3 为RJ45 接口保护，图4 和图5 分别为和RS485 接口和BNC
接口两级防护方案，第一级采用陶瓷气体放电管。
4 陶瓷气体放电管（GDT)参数说明
如表1 所示是我司陶瓷气体放电管SG2R08B600系列产品的规格参数，下面结合GB/T 18802.311（IEC61643-311）& GB/T 9043，来介绍陶瓷气体放电管（GDT)的相关参数及测试方法。
DC spark-over Voltage 直流火花放电电压（直流击穿电压）
直流电压缓慢升高时，陶瓷气体放电管（GDT)火花（击穿）放电时的电压值。
测试陶瓷气体放电管（GDT)的直流击穿电压时，陶瓷气体放电管（GDT)应在不施加电压时，在黑暗环境中静置至少24 小时，并在这种情况下采用图6 所示的试验回路进行试验，电压上升率为100（1±10%）V/s。每个二极陶瓷气体放电管（GDT)的A极和C极之间正反极性都要记录两次测试值，两次测试的时间间隔应不小于1s。对于三极陶瓷气体放电管（GDT)的每对端子按二极陶瓷气体放电管（GDT)方法分别测试，而另一端子悬空。所有测试值应符合产品规格书要求。
Maximum Impulse Spark-over Voltage 最大冲击火花放电电压（脉冲击穿电压）
施加规定上升率和极性的冲击电压，在放电电流流过陶瓷气体放电管（GDT)之前，其两端子间的电压最大值。
一般在电压上升率为1000（1±10%）V/μs 下测试该电压值。测试陶瓷气体放电管（GDT)的脉冲击穿电压时，陶瓷气体放电管（GDT)应在没有施加电压时，在黑暗环境中静置至少15 分钟，并在这种情况下采用图7 所示的试验回路进行试验，每个二极陶瓷气体放电管（GDT)的A 极和C 极之间正反极性都要记录两次测试值，两次测试的时间间隔应不小于1s。对于三极陶瓷气体放电管（GDT)的每对端子按二极陶瓷气体放电管（GDT)方法分别测试，而另一端子悬空。所有测试值应符合产品规格书要求。该参数在后面的陶瓷气体放电管（GDT)选型注意事项有介绍与直流击穿电压的区别。
Nominal Impulse Discharge current 标称冲击放电电流
标称冲击放电电流是衡量陶瓷气体放电管（GDT)的脉冲电流耐受能力。
给定波形的冲击放电电流峰值，为陶瓷气体放电管（GDT)的额定值，一般为8/20μs 的脉冲电流波形。
测量时，应采用未使用过的陶瓷气体放电管（GDT)试品，施加的冲击电流的大小根据陶瓷气体放电管（GDT)规格书规定的数值，正反极性交替进行放电。
对于二极GDT，8/20μs 波形的试验回路如图8 所示。冲击电流测量应有足够长的时间间隔不至于陶瓷气体放电管（GDT)内部过热。
对于三极GDT，每个电极应同时向公共电极放电（如图8），各自标称冲击放电电流的大小如规格书所规定。完成规定的电流次数后，陶瓷气体放电管（GDT)就应冷却到环境温度。测量陶瓷气体放电管（GDT)的直流击穿电压、脉冲击穿电压及绝缘阻抗，应符合规格书的要求。
Impulse life 耐冲击电流寿命
该参数是衡量陶瓷气体放电管（GDT)耐多次冲击电流的能力，在一定程度上反映了陶瓷气体放电管（GDT)的稳定性及可靠性。
测量陶瓷气体放电管（GDT)的冲击电流寿命试验时，采用未使用过的GDT，施加的冲击电流按照陶瓷气体放电管（GDT)规格书所规定值，正反极性交替进行放电。
对于三极GDT，每个电极应同时向公共电极放电，各自的冲击电流的规定值如陶瓷气体放电管（GDT)规格书所规定。例如图9 为产生峰值电流为100A，波形为10/1000μs 的试验回路。每次通过冲击电流试验后测量陶瓷气体放电管（GDT)的直流击穿电压、脉冲击穿电压及绝缘阻抗，应符合规格书的要求。
5 陶瓷气体放电管（GDT)选型注意事项
5.1 直流击穿电压（DC-Spark-over Voltage）与脉冲击穿电压（Impulse Spark-over voltage）
选型时要注意直流击穿电压与脉冲击穿电压的区别，直流击穿电压选取应参考电路的工作电压，直流击穿电压应大于被保护线路的最大工作电压，否则会影响线路的正常工作。脉冲击穿电压要考虑浪涌测试等级，一般浪涌测试波形为微秒级的脉冲波，如8/20μs 电流波和10/700μs 电压波，与陶瓷气体放电管（GDT)脉冲击穿电压测量电压上升速率1000V/μs 相当，例如测试10/700μs 的 4000V 的波形，陶瓷气体放电管（GDT)的脉冲击穿电压要小于4000V，这样在测试时陶瓷气体放电管（GDT)才能导通。
5.2 陶瓷气体放电管（GDT)的续流问题
陶瓷气体放电管（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。常说的陶瓷气体放电管（GDT)会续流，是指陶瓷气体放电管（GDT)在导通后，如果被保护的线路电压高于陶瓷气体放电管（GDT)的通态电压，陶瓷气体放电管（GDT)会一直处于导通状态，长时间通过安培级别的大电流，会对电路造成损坏。
5.3 封装形式
根据电路设计布局选择合适的封装形式。陶瓷气体放电管（GDT)器件封装的大小从一定程度上可以反映器件的防护等级大小，一般封装越大的器件耐冲击电流的能力也越大，防护等级也越高，反之亦然。
相关信息
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