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玻璃放电管原理、特点与应用

时间:2024-09-11 阅读量:36

玻璃放电管(Glass Discharge Tube,简称GDT)是一种常见的过电压保护元件,用于电子装备和通讯线路,用于保护敏感电路免受雷击、静电放电、电磁脉冲等瞬态过电压的伤害。


1、工作原理


玻璃放电管的工作原理是气体放电。其内部填充有惰性气体,是氩气或氖气,并密封于玻璃管壳内,两端引出金属电极。当外加电压低于放电管的击穿电压时,管内气体处于绝缘状态,放电管出现出极高的阻抗,几近没有电流通过。


当外加电压超过放电管的击穿电压时,管内气体被击穿而产生电离,构成导电通道,放电管由高阻抗状态瞬间转变成低阻抗状态,将浪涌电流导入大地,从而保护后级电路。


放电结束后,外加电压的下降,放电管内的气体重新回到绝缘状态,恢复到高阻抗状态,为下一次放电做好准备。


2、特点


与其他类型的过电压保护元件相比,玻璃放电管能够以下特点:


  • 绝缘电阻高: 玻璃放电管在未击穿状态下能够极高的绝缘电阻,大于100MΩ ,不会对电路的正常工作产生影响。

  • 极间电容小: 玻璃放电管的极间电容非常小,小于0.8pF ,不会对信号传输造成失真或衰减。

  • 放电电流大: 玻璃放电管承受较大的放电电流,最大可达数千安培,可以可以地抑制瞬态过电压。

  • 反应速度快: 玻璃放电管的响应速度非常快,在纳秒级,及时地对过电压进行钳位,从而保护后级电路。

  • 双向对称性: 玻璃放电管能够双向对称的伏安特性,可以对正负两个方向的过电压进行保护。

  • 本钱低廉: 与其他类型的过电压保护元件相比,玻璃放电管的本钱较低,合适大范围运用。


3、运用


玻璃放电管原理、特点与应用

玻璃放电管用于各种电子装备和通讯线路,比如可以:


  • 通讯装备: 电话机、调制解调器、网络交换机等。

  • 消费电子: 电视机、电脑、手机等。

  • 工业控制: PLC、传感器、变频器等。

  • 电力系统: 电力线路、变压器、发机电等。


4、与陶瓷气体放电管的比较


陶瓷气体放电管(Ceramic Gas Discharge Tube,简称GDT)与玻璃放电管都是常见的气体放电管,在工作原理上相同,但在性能上有所差异。


特性

玻璃放电管(SPG)

陶瓷气体放电管(GDT)

绝缘电阻

更高

较高

极间电容

更小

较小

放电电流

较大

更大

反应速度

略快

略慢

本钱

更低

较高

机械强度

较低

更高

耐湿润性

较低

更高


总的来讲,玻璃放电管适用于对绝缘电阻和极间电容要求较高的场合,而陶瓷气体放电管适用于对放电电流和机械强度要求较高的场合。


5、结语


玻璃放电管作为一种简单、可靠、便宜的过电压保护元件电子电路保护,有着侧重要作用。电子技术的不断发展,玻璃放电管的性能将不断提高,运用领域也将不断扩大。


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