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電路保護方案設計過程中,就要開始被動保護元器件的選擇,電路保護元器件可分為過壓保護器件和過流保護器件。防浪涌過電壓保護器件之一陶瓷氣體放電管GDT,其內部是由一個或一個以上放電間隙內充有惰性氣體構成的密閉器件。陶瓷氣體放電管GDT可以承受高達數十甚至數百千安培的浪涌電流沖擊,極低的結電容,應用于保護電子設備和人身免遭瞬態(tài)高電壓的危害,是防雷保護設備中應用最廣泛的開關元器件。

一般電路保護器件廠家的陶瓷氣體放電管GDT浪涌電流可達20KA、40KA、50KA、60KA、100KA、150KA,甚至更高;絕緣阻值可達到10G;極間電容低至1PF;廣泛應用在通訊線路、通訊配線架的保安單元及高頻電路中作防雷保護。那么,關鍵問題來,在實際應用中,面對琳瑯滿目的陶瓷氣體放電管型號,該如何選擇呢?陶瓷氣體放電管,該如何選型?工欲善其事,必先利器,陶瓷氣體放電管選型之前,有必要認識下陶瓷氣體放電管各項參數。

陶瓷氣體放電管GDT參數詳解

工欲善其事必先利其器,陶瓷氣體放電管選型之前,必須先讀懂并掌握陶瓷氣體放電管參數。

直流擊穿電壓:DC Spark-over Voltage ,亦稱直流火花放電電壓,是指施加緩慢升高的直流電壓時,GDT火花放電時的電壓;

脈沖擊穿電壓: Maximum Impulse Spark-over Voltage,亦稱最大沖擊火花放電電壓,是指施加規(guī)定上升率和極性的沖擊電壓,在放電電流流過 GDT 之前,其兩端子間的電壓最大值;

標稱沖擊放電電流: Nominal Impulse Discharge Current,是指給定波形的沖擊電流峰值,一般為 8/20μs 的脈沖電流波形,為GDT的額定值;

耐沖擊電流壽命: Impulse Life,衡量GDT 耐受多次沖擊電流的能力,在一定程度上反映了GDT的穩(wěn)定性及可靠性,一般施加10/1000μs的脈沖電流若干次;

 耐交流電流:AC Discharge Current;

最小絕緣電阻: Minimum Insulation Resistance,施加一定的直流電壓測量;

最大極間電容:Maximum Capacitance,也叫最大結電容;

陶瓷氣體放電管GDT選型指南

1)陶瓷氣體放電管的加入前提條件是陶瓷氣體放電管的直流擊穿電壓的下限值必須高于電路中的最大正常工作電壓,才能不能影響電路正常工作。

2)陶瓷氣體放電管的過保持電壓盡可能高,保證電路中工作電壓不會引起持續(xù)導通現象。當電路中的過電壓消失后,要確保陶瓷氣體放電管及時熄滅,否則會影響電路的正常運行。

3)確保陶瓷氣體放電管的沖擊擊穿電壓值必須低于電路中所能承受的最高瞬時電壓值。

4)根據線路中可能竄入的沖擊電流強度,確定所選用放電管必須達到的耐沖擊電流能力。

5)必要時,陶瓷氣體放電管配上適當的短路裝置,FS裝置,也叫失效保護裝置。

陶瓷氣體放電管GDT選型事項

1)直流擊穿電壓選取應該參考電路的工作電壓,其電壓值應該大于被保護線路的最大工作電壓。

2)脈沖擊穿電壓要考慮浪涌測試等級,一般浪涌測試波形的上升時間為微秒級的脈沖波形,如 8/20μs 電流波和 10/700μs 電壓波,與 GDT 脈沖擊穿電壓測量電壓上升速率 1000V/μs 為一個數量級,如采用 10/700μs 的波形測試 4000V,GDT 的脈沖擊穿電壓要小于 4000V,這樣在測試時 GDT 才能導通。

3)GDT由于擊穿電壓誤差大,一般不并聯(lián)使用在電路中;

4)GDT是一種開關型過電壓保護器件,導通后電壓較低,不能單獨應用于較高的電源線保護,可以在GDT上串聯(lián)MOV或PTC等限制續(xù)流的問題;

5)要根據電路設計布局選擇封裝形式。GDT封裝的大小反應其防護等級大小,封裝越大耐沖擊電流的能力越強,防護等級就越高。

陶瓷氣體放電管GDT典型應用

陶瓷氣體放電管廣泛應用于通信、安防、工業(yè)等電子產品的通信線及電源線保護。當被應用在電源線防護時,陶瓷氣體放電管與壓敏電阻或TVS二極管串聯(lián),作為第一級防護。