環(huán)境溫度對GDT陶瓷氣體放電管影響大小

1.什么是GDT

GDT(Gas Discharge Tube)是一種陶瓷氣體放電管，通常用于保護電子設備免受瞬態(tài)電壓的損害。GDT是在帶有絕緣間隙的密閉型陶瓷體或者玻璃管中充滿惰性氣體的產品。正常情況下，操作電壓沒有達到擊穿電壓，氣體放電管保持高電阻狀態(tài)。當過電壓達到GDT的擊穿電壓時，氣體放電產生等離子體通路,GDT呈現(xiàn)短路，填充氣體開始放電,將浪涌電流引導至地面以起到保護設備安全的作用。一旦過壓消失，氣體放電管又回返回高阻值絕緣狀態(tài)并等待下一次沖擊。

2.GDT工作溫度

GDT(Gas Discharge Tube)的溫度范圍因制造技術和設計參數(shù)而異，一般而言，其額定工作溫度范圍在-40℃至+85℃之間，但也有些型號的 GDT 可以在更寬的溫度范圍內正常工作，比如-55℃至+125℃之間。

上海雷卯電子有兩種溫度范圍滿足客戶需求：-40℃至+90℃，-40℃至+125。

在實際應用中，為了確保 GDT 的使用壽命和可靠性，建議將其工作溫度控制在-40℃至+70℃之間。在正常使用情況下，氣體放電管的溫度通常不會對其工作產生很大影響，因為其放電現(xiàn)象主要與氣體壓強和結構有關。但是，在極端的高溫或低溫環(huán)境下，氣體放電管的性能可能會發(fā)生變化。所以，使用時需要根據實際環(huán)境來選擇合適的型號和參數(shù)，并注意溫度、濕度等因素對氣體放電管的影響。在特殊的溫度條件下，建議通過測試和實驗來確定氣體放電管的性能，以確保其性能和可靠性。

下圖為上海雷卯電子提供的GDT:3R090-35 ( 儲存和工作溫度為-40…+125°C )，實際-55°C 測試擊穿電壓,可以看到電壓變化不大。

3.影響GDT工作溫度范圍的主要因素

GDT氣體放電管的工作溫度范圍可以在較寬的范圍內進行調整，有以下幾種因素影響溫度范圍

（1）GDT的材料

GDT通常采用玻璃或陶瓷等材料制成，這些材料的熱膨脹系數(shù)隨著溫度的變化而發(fā)生變化。其中，陶瓷具有更高的耐熱性能，能夠承受較高的溫度，更適合在高溫環(huán)境下使用。比如，在要求在125°下工作的應用中，選擇陶瓷材質的GDT是一個不錯的選擇。

如果是在-55°下應用，陶瓷材質比玻璃具有更好的熱膨脹系數(shù)匹配性能。

（2）GDT的氣體種類和壓力

不同的氣體在不同壓力下的放電特性不同。一般而言，在高溫環(huán)境下，使用惰性氣體(如氦氣)具有更好的放電性能，可以提高GDT的工作穩(wěn)定性和可靠性。

對于低溫環(huán)境下的應用場景，建議使用標準氣體(如氮氣)進行填充。此外，由于低溫環(huán)境下氣體壓力會變化，所以在設計GDT的時候需要考慮低溫條件下的氣體壓力對GDT的影響

（3）GDT的設計參數(shù)

GDT設計參數(shù)包括閾值電壓、閾值電流、放電功率等。在高溫環(huán)境下，這些參數(shù)也會隨著溫度的升高發(fā)生變化，因此需要對其進行相應的調整和補償，以保證GDT的正常工作。在低溫條件下使用GDT時，需要進行合適的參數(shù)選擇和設計。

（4）GDT的保護電路

在低溫環(huán)境中，因為GDT的電氣性能可能會發(fā)生變化，所以需要設計合適的保護電路來確保GDT的安全可靠工作。

綜上所述，為了使GDT可以正常工作，需要選擇適合高低環(huán)境的材料、氣體和設計參數(shù)，并對其進行相應的調整和優(yōu)化。同時，在實際應用中還需要對GDT進行嚴格的測試和驗證，以確保其能夠長時間穩(wěn)定地工作在高低溫環(huán)境下。

4.GDT陶瓷氣體放電管應用領域

GDT陶瓷氣體放電管廣泛應用于電信、網絡通訊和電力系統(tǒng)中，主要起到防雷、抗干擾、耐壓等作用。以下是一些常見的應用領域：

通訊設備：GDT陶瓷氣體放電管作為一種保護元件，被廣泛應用于電話、數(shù)據通信和衛(wèi)星通信設備中。它可以有效地提高設備的防雷能力，保護通訊線路免受雷擊和其他電壓過高的影響。

電源和逆變器：在工業(yè)和民用電源及逆變器裝置中，GDT陶瓷氣體放電管也被廣泛應用。這些設備經常會受到各種電壓和射頻噪聲的干擾，而GDT可以有效地阻止這些干擾信號的傳輸，并確保電源和逆變器正常工作。

防雷保護：GDT陶瓷氣體放電管是防雷保護中最常用的元件之一。它可以快速地把雷擊電流引向地面，保護電器設備及人身安全。

醫(yī)療設備：GDT陶瓷氣體放電管還被應用于醫(yī)療設備中，例如電子生物儀器、心臟起搏器和醫(yī)用氣體輸送系統(tǒng)等。它能夠提供高水平的電壓和電流保護，確保醫(yī)療設備的正常運行。

5.上海雷卯電子GDT的典型應用案例

如最下方所列圖

AC 380V交流電源浪涌保護方案：MOV 14D471/20D471/25D471, GDT 2R600-8L

AC 220V交流電源浪涌保護方案：MOV 14D471/20D471/25D471, GDT 2R600-8L

萬兆網10G接口防雷靜電保護方案：

方案一：ULC0542T, SMD4532-400NF

方案二：ESD ULC3311CDN，SMD4532-090NF，SMD5050-800

千兆網分立式防雷保護方案：LC03CI， GDT 3R090-5S

POE室外防雷保護方案: LC3311CCW, GDT 3R090-5S, 14D820KJ, SMCJ58CA

RS485 浪涌濾波保護方案: SM712, SMD1812P050TF, 3R090-5S, PCI0420T-142-N

RS232 浪涌保護方案: SMC12, SMD1812P050TF, 3R090-5S

WIFI天線靜電浪涌保護方案: ULC0511CDN, SMD4532- 090NF