GDT陶瓷气体放电管B8M系列
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GDT是什么?GDT的性能特点及选型运用1.GDT简介陶瓷气体放电管(Gas Tube)是防雷保护设备中应用最广泛的一种开关器件,无论是交直流电源的防雷还是各种信号电路的防雷,都可以用它来将雷电流泄放入大地。
其主要特点是:放电电流大,极间电容小(≤3pF),绝缘电阻高(≥100MΩ),击穿电压分散性较大(±20%),反应速度较慢(最快为0.1~0.2μs)。
按电极数分,有二极放电管和三极放电管(相当于两个二极放电管串联)两种。
其外形为圆柱形,有带引线和不带引线两种结构形式(有的还带有过热时短路的保护卡)。
2.GDT工作原理气体放电管由封装在充满惰性气体的陶瓷管中相隔一定距离的两个电极组成。
其电气性能基本上取决于气体种类、气体压力以及电极距离,中间所充的气体主要是氖或氩,并保持一定压力,电极表面涂以发射剂以减少电子发射能。
这些措施使得动作电压可以调整(一般是70伏到几千伏),而且可以保持在一个确定的误差范围内。
当其两端电压低于放电电压时,气体放电管是一个绝缘体(电阻Rohm>100M Ω)。
当其两端电压升高到大于放电电压时,产生弧光放电,气体电离放电后由高阻抗转为低阻抗,使其两端电压迅速降低,大约降几十伏。
气体放电管受到瞬态高能量冲击时,它能以10-6秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,通过高达数十千安的浪涌电流。
3.GDT特性参数直流击穿电压Vsdc:在放电管上施加100V/s的直流电压时的击穿电压值。
这是放电管的标称电压,常用的有90、150V、230V、350V、470V、600V、800V等几种,我们有最高5500V、最低70V的。
其误差范围:一般为±20%,也有的为±15%。
脉冲(冲击)击穿电压Vsi:在放电管上施加1kV/μs的脉冲电压时的击穿电压值。
因反应速度较慢,脉冲击穿电压要比直流击穿电压高得多。
冲击放电电流Idi:有2.5kA、5kA、10kA、20kA……等规格。
G as D ischarge T ubes Selection Guide陶瓷气体放电管产品选型指南GDT版权及最终解释权归君耀电子(BrightKing )所有V2, 2018目录1GDT工作原理 (3)2GDT特点 (3)3GDT典型应用电路 (3)4GDT参数说明 (4)4.1.DC Spark-over Voltage 直流火花放电电压(直流击穿电压) (4)4.2.Maximum Impulse Spark-over Voltage 最大冲击火花放电电压(脉冲击穿电压) (5)4.3.Nominal Impulse Discharge Current 标称冲击放电电流 (6)4.4.Impulse Life耐冲击电流寿命 (7)5GDT选型注意事项 (7)5.1.直流击穿电压(DC-Spark-over Voltage)与脉冲击穿电压(Impulse Spark-over Voltage) (7)5.2.GDT的续流问题 (8)5.3.封装形式 (8)6GDT命名规则 (8)7君耀电子(BrightKing)GDT产品线 (9)7.1.两极放电管 (9)7.2.三极放电管 (10)1 GDT 工作原理GDT (Gas Discharge Tubes ),即陶瓷气体放电管。
GDT 是内部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。
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。
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。
图1为典型的GDT 伏安特性图。
IV i 1i 2i 3U 1U 2U 3U 1 — 直流火花放电电压U 2 — 辉光电压U 3 — 弧光电压i 1 — 辉光至弧光转变电流i 2 — 峰值电流i 3 — 弧光至辉光转变电流图1 GDT 伏安特性曲线2 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GDT 单体8/20μs 波形的通流量范围为500A~100kA ; 直流击穿电压范围为75V~6000V ,脉冲击穿电压范围为600V~7800V ; 绝缘阻抗高,一般在1GΩ以上,不易老化,可靠性高;封装多样,有贴片器件及插件器件,两端器件及三端器件,圆形及方形电极,满足不同应用需求。
gdt气体放电二极管原理及选型A gas discharge tube (GDT) is a type of electronic component that is used to protect electronic devices from voltage surges and transient events. It works by allowing a high-voltage surge to be safely redirected away from sensitive components, thus preventing damage to the device. GDTs are commonly used in a variety of applications, including power supplies, telecommunications equipment, and industrial control systems.气体放电管(GDT)是一种电子元件,用于保护电子设备免受电压浪涌和瞬态事件的影响。
它的工作原理是允许高压浪涌被安全地转移, 从而防止对设备的损坏。
GDT常用于各种应用中, 包括电源、通信设备和工业控制系统。
The principle of operation of a GDT is based on the ionization of the gas inside the tube when a high voltage is applied across its electrodes. When the voltage exceeds a certain threshold, the gas becomes conductive and allows the surge to pass through the tube, bypassing the sensitive components. Once the surge has passed, the gas deionizes and returns to its non-conductive state, ready to protect against the next event.GDT的工作原理基于当高压施加在管内的电极上时, 管内的气体被电离。
左右,在它未导通前,会有一个幅度较大的尖脉冲漏过去。
若要抑制这个尖脉冲,有以下几种方法:a、在放电管上并联电容器或压敏电阻;b、在放电管后串联电感或留一段长度适当的传输线,使尖脉冲衰减到较低的电平;c、采用两级保护电路,以放电管作为第一级,以TVS管或半导体过压保护器作为第二级,两级之间用电阻、电感或自恢复保险丝隔离。
2、陶瓷气体放电管击穿电压一致性较差,离散性较大,误差为±20%。
一般不作并联使用。
3、直流击穿电压(DC-Spark-over Voltage)的选择:直流击穿电压的最小值应大于被保护线路的最大工作电压的1.2倍以上。
4、脉冲击穿电压(Impulse Spark-over Voltage)的选择:脉冲击穿电压要考虑浪涌防护等级,例如采用10/700μs的波形试验电压4000V,GDT的脉冲击穿电压要小于4000V,这样在测试时GDT才能导通,起到保护作用。
单纯从线路保护来讲,脉冲击穿电压越低,线路保护效果越好。
实际上,选定了GDT的直流击穿电压,它的脉冲击穿电压也随之确定了。
5、冲击放电电流(通流量)的选择:要根据线路上可能出现的最大浪涌电流或需要防护的最大浪涌电流来选择。
6、续流问题:为了使放电管在冲击击穿后能正常熄弧,在有可能出现续流的地方(如有源电路中),可以在放电管上串联压敏电阻或自恢复保险丝等限制续流,使它小于放电管的维持电流。
二、玻璃气体放电管:SPG(Spark Gap Protectors),玻璃气体放电管,也称强效气体放电管。
1、反应速度快(与陶瓷气体放电管不同,不存在冲击击穿的滞后现象)。
SPG 内部由半导体硅集成,在动作时,当外加电压增大至超过惰性气体的绝缘强度后,由于半导体硅的不稳定性作用,会使两极间的放电发展更为迅速。
因此:玻璃气体放电管的反应速度比陶瓷气体放电管要快。
2、通流容量较陶瓷气体放电管小得多。
3、击穿电压尚未形成系列值。
4、击穿电压分散性较大,为±20%。
GDTGDTGas Discharge TubesGas Discharge Tubes陶瓷气体放电管陶瓷气体放电管1.结构内部为空腔,里面有一种或几种惰性气体,采用陶瓷封装,利用惰性气体浓度不同,制成不同电压参数。
2.原理并联在电路中,当电路正常工作时,陶瓷放电管呈高阻态,当有过电压时,将内部的惰性气体击穿,从而将大部分能量泄放。
浪涌过后,陶瓷放电管恢复正常,从而起到保护电路的作用。
3.特点开关型过压保护器件反应速度100ns;最大通流量为100KA(8/20µs);使用寿命长;电压规格为70-6000V;电压偏差±20%;绝缘性能好,内阻1G-10G欧;缺点,残压高;电容小于3pF耐腐蚀,耐高低温能力强,使用寿命长。
4.技术参数DC Spark-over V oltage(直流火花放电电压(标称直流击穿电压)):施加缓慢升高的直流电压(一般为100V/S)时,GDT火花放电时刻的电压。
Maximum Impulse Spark-over V oltage(脉冲击穿电压(脉冲火花放电电压)):施加规定上升率和极性的冲击电压(一般为1000V/µs),在放电电流流过GDT之前,其两端子之间电压的最大值。
Nominal Impulse Discharge Current(标称脉冲放电电流):给定波形(8/20µs)的冲击电流峰值。
AC Discharge Current(交流放电电流):放电管能承受50HZ市电耐工频交流电流能力。
Impulse Life(脉冲寿命):在一定的电压波形和峰值下,能承受冲击的次数。
Minimum Insulation Resistance(最小绝缘电阻):放电管两端时间一定的电压而测试出来的绝缘阻值。
Maximum Capacitance(寄生电容):放电管两端的寄生电容值。
5.电气符号三级两级6.分类按照通流量(8/20µs)分:G H K L M N P W X Y Z2K 2.5K 3K 5K 10K 15K 20K 50K 60K 80K 100K7.命名方式2RM075L-82R:表示两级(3R表示三级);M:表示通流量为10KA075:表示标称直流击穿电压为75V;L:表示直插(M表示贴片);-8:表示惯纵直径。
EMC 防护器件TVS 二极管与气体放电管GDT 的设
计
EMC 器件设计之TVS
TVS 可以说是EMC 防护器件中最好用的器件了,响应速度快,通流量大,对大部分应用电路的防护都能起到很好的作用,那幺关键就在于一些应用细节了,应用不当带来的问题比比皆是,就我的理解和总结大概说说TVS 的一些应用要点。
一、特性曲线解读
上图是TVS 的特性曲线,TVS 利用半导体的雪崩击穿原理:反向电压过大时,少子的漂移被加速,撞击中性粒子而引发雪崩效应,瞬间大电流通过。
热功率允许的条件下不会损坏,热击穿才会损坏器件。
这个曲线关注点为几个电压转折点,Vc 是最大钳位电压,保证后面的器件在该电压条件下不会损坏,VBr 是判断TVS 已经导通的电压值,Vwm 则是TVS 完全没有导。
A.General Description简要概述音特电路保护事业部的GDT气体放电管通常用来防止诸如电力线路、通信线路、信号线路和数据传输线路等敏感电信设备经常因闪电雷击和设备切换操作所产生的瞬间浪涌电压引起的破坏。
陶瓷气体放电管是防雷保护设备中应用最广泛的一种开关器件,无论是交直流电源的防雷还是各种信号电路的防雷,都可以用它来将雷电流泄放入大地;推出贴片封装1812 4.5×3.2×2.7mm,更适合高速贴片和迷你化设计要求。
B.Features重要特性放电电流大、漏电流小极间电容小(≤0.5pF)绝缘电阻高(≥109Ω),击穿电压分散性较大(±30%)其外形为圆柱形,有带引线和不带引线两种结构形式新型表贴器件适用于自动装配,类似贴片电容电阻封装C.Application应用范围♦电力线路♦电话设备♦通信线路、报警系统、RF系统保护、基站♦数据传输线路♦xDSL设备D.Product Dimensions产品尺寸产品尺寸((1812:4.5×3.2×2.7mm)E.Electrical Characteristic电气参数F.Part Information产品信息数量:3000pcs/盘(13”)附件附件::电流综合波前沿时间:T 1=1.25T=8µs ±20%半峰时间:T 2=20µs ±20%NOTE:ALL DATA AND SPECIFICATIONS ARE SUBJECT TO CHANGE WITHOUT NOTICE.ALL PRODUCTS COMPATIBLE WITH ROHS 注意注意::所有的规格所有的规格、、参数更新将不例行通知0.00.10.91.0I0.5。
气体放电管(Gas Discharge Tube, GDT)作为保护电路中的重要组成部分,在RS485通信中发挥着关键作用。
它通过控制和保护线路中的电压,可以有效地防止由于雷击或其它电压过载导致的损坏。
在RS485通信中使用的气体放电管参数对系统的稳定性和可靠性具有重要影响。
我们来了解一下气体放电管的基本参数。
气体放电管的工作原理是利用气体的导电性,当电压超过一定的触发电压时,气体放电管内部的气体将导电,从而引导电流通过。
在选择气体放电管时,需要考虑的关键参数包括触发电压、尖顶电流、额定电压和电流、响应时间等。
针对RS485通信中使用的气体放电管,触发电压是一个至关重要的参数。
触发电压决定了气体放电管在何种电压下开始工作,因此直接影响其保护作用的有效性。
在RS485通信中,通常会选择触发电压符合通信标准和保护要求的气体放电管,从而保证通信线路在受到过高电压冲击时能够有效保护。
另外,尖顶电流也是一个需要考虑的重要参数。
尖顶电流是指气体放电管在触发后通过的最大电流,它反映了气体放电管的导电能力。
在RS485通信中,需要根据通信线路的特性和工作环境选择合适的尖顶电流,以确保气体放电管能够在电压过载时迅速导通,保护通信线路不受损坏。
除了触发电压和尖顶电流,额定电压和额定电流也是需要综合考虑的参数。
在RS485通信中,通常会根据通信线路的额定工作电压和电流选择适配的气体放电管,以保证其能够在正常工作状态下稳定运行。
在选择气体放电管的参数时,还需要考虑其响应时间。
响应时间是指气体放电管从触发到导通的时间,它影响着气体放电管对电压冲击的响应速度。
在RS485通信中,通常会选择响应时间较短的气体放电管,以便及时发挥保护作用,防止电压冲击对通信线路造成损坏。
综合考虑触发电压、尖顶电流、额定电压和电流、响应时间等参数,可以选择适配的气体放电管,从而保护RS485通信线路不受电压冲击的影响。
在实际应用中,需要根据通信线路的特性、工作环境和保护要求进行合理的选择和配置。
陶瓷气体放电管及选型原则金属陶瓷气体放电管GDT 金属陶瓷气体放电管它主要是由二个数个金属电极,在电极之间有一定的间隙,在电极之间充有稳定的惰性气体,并保持一定的压力, 采用陶瓷而密封装形成的保护器件, 叫陶瓷气体放电管• 它具有快速的响应速度,响应时间≤100nS,• 它是一种开关型并联于线路中旁路于浪涌电流一种防雷型保护器件• 电压规格从 70V~6000V,突波耐电流能力强从几百安培到几十甚至到好几百千安培不等• 封装外形尺寸多样化,Φ5.5*6、Φ5.0*7.2、Φ8*6、Φ8*8、Φ8*10、Φ11、Φ20、Φ25、Φ32、6.2*4.2、4.0*4.2、1812(4532)、1206 等不同规格的陶瓷气体放电管• 电容值低,一般只有几皮法• 无极性,安装方便简捷• 绝缘阻抗高、不易老化,可靠性强• 专用于高频通迅信号线路进行防护,一般不能直接用在有源电路上进行防护由于金属陶瓷气体放电管存在续流的问题而不能直接用在有源电路上进行保护,因而在有源产品上的防护必须要利用限压型的保护器件(压敏电阻或防雷型的HYPERFIX 等)配合使用。
金属陶瓷气体放电管广泛应用消费通迅产品中保护半导体及敏感器件,以防IC免受瞬间过电压的冲击和而受损坏• 通讯设备过压抗雷击保护:如 ADSL、MODEM、CATV、IC 卡电话机、以太网交换机、网卡、语音分离器、电话机、传真机、RS485、RS232 端口、天线、移动基站、配线架、双功器等。
• 由于放电管的脉冲击穿电压高,一般在选型设计的时候要做二极保护是比较安全可靠的。
深圳市瑞隆源电子有限公司陶瓷气体放电管产品符合于RoHS WEEE 相应的条款并通过相应的检测机构检验,满足其相应的测试标准: IEC61000-4-5、GB9043、ITU K21、IEC61643-311、GR1089、UL 等标准。
以上文章来源于深圳市瑞隆源电子有限公司。