环境温度对GDT陶瓷气体放电管影响大小

1. 什么是GDT

GDT（Gas Discharge Tube）是一种陶瓷气体放电管，通常用于保护电子设备免受瞬态电压的损害。GDT是在带有绝缘间隙的密闭型陶瓷体或者玻璃管中充满惰性气体的产品。正常情况下，操作电压没有达到击穿电压，气体放电管保持高电阻状态。当过电压达到GDT的击穿电压时，气体放电产生等离子体通路,GDT呈现短路，填充气体开始放电,将浪涌电流引导至地面以起到保护设备安全的作用。一旦过压消失，气体放电管又回返回高阻值绝缘状态并等待下一次冲击。

2. GDT工作温度

GDT（Gas Discharge Tube）的温度范围因制造技术和设计参数而异，一般而言，其额定工作温度范围在-40℃至+85℃之间，但也有些型号的 GDT 可以在更宽的温度范围内正常工作，比如-55℃至+125℃之间。

上海雷卯电子有两种温度范围满足客户需求：-40℃至+90℃，-40℃至+125。

在实际应用中，为了确保 GDT 的使用寿命和可靠性，建议将其工作温度控制在-40℃至+70℃之间。在正常使用情况下，气体放电管的温度通常不会对其工作产生很大影响，因为其放电现象主要与气体压强和结构有关。但是，在极端的高温或低温环境下，气体放电管的性能可能会发生变化。所以，使用时需要根据实际环境来选择合适的型号和参数，并注意温度、湿度等因素对气体放电管的影响。 在特殊的温度条件下，建议通过测试和实验来确定气体放电管的性能，以确保其性能和可靠性。

下图为上海雷卯电子提供的GDT:3R090-35 ( 储存和工作温度为-40…+125°C )，实际-55°C 测试击穿电压,可以看到电压变化不大。

图一

3. 影响GDT工作温度范围的主要因素

GDT气体放电管的工作温度范围可以在较宽的范围内进行调整，有以下几种因素影响温度范围

1）GDT的材质

GDT通常采用玻璃或陶瓷等材料制成，这些材料的热膨胀系数随着温度的变化而发生变化。其中，陶瓷具有更高的耐热性能，能够承受较高的温度，更适合在高温环境下使用。比如，在要求在125°下工作的应用中，选择陶瓷材质的GDT是一个不错的选择。

如果是在-55°下应用，陶瓷材质比玻璃具有更好的热膨胀系数匹配性能。

2）GDT的气体种类和压力

不同的气体在不同压力下的放电特性不同。一般而言，在高温环境下，使用惰性气体（如氦气）具有更好的放电性能，可以提高GDT的工作稳定性和可靠性。

对于低温环境下的应用场景，建议使用标准气体（如氮气）进行填充。此外，由于低温环境下气体压力会变化，所以在设计GDT的时候需要考虑低温条件下的气体压力对GDT的影响

3）GDT的设计参数

GDT设计参数包括阈值电压、阈值电流、放电功率等。在高温环境下，这些参数也会随着温度的升高发生变化，因此需要对其进行相应的调整和补偿，以保证GDT的正常工作。在低温条件下使用GDT时，需要进行合适的参数选择和设计。

4）GDT的保护电路

在低温环境中，因为GDT的电气性能可能会发生变化，所以需要设计合适的保护电路来确保GDT的安全可靠工作。

综上所述，为了使GDT可以正常工作，需要选择适合高低环境的材料、气体和设计参数，并对其进行相应的调整和优化。同时，在实际应用中还需要对GDT进行严格的测试和验证，以确保其能够长时间稳定地工作在高低温环境下。

4. GDT陶瓷气体放电管应用领域

GDT陶瓷气体放电管广泛应用于电信、网络通讯和电力系统中，主要起到防雷、抗干扰、耐压等作用。以下是一些常见的应用领域：

通讯设备：GDT陶瓷气体放电管作为一种保护元件，被广泛应用于电话、数据通信和卫星通信设备中。它可以有效地提高设备的防雷能力，保护通讯线路免受雷击和其他电压过高的影响。

电源和逆变器：在工业和民用电源及逆变器装置中，GDT陶瓷气体放电管也被广泛应用。这些设备经常会受到各种电压和射频噪声的干扰，而GDT可以有效地阻止这些干扰信号的传输，并确保电源和逆变器正常工作。

防雷保护：GDT陶瓷气体放电管是防雷保护中最常用的元件之一。它可以快速地把雷击电流引向地面，保护电器设备及人身安全。

医疗设备：GDT陶瓷气体放电管还被应用于医疗设备中，例如电子生物仪器、心脏起搏器和医用气体输送系统等。它能够提供高水平的电压和电流保护，确保医疗设备的正常运行。

5. 上海雷卯电子GDT的典型应用案例

如最下方所列图

AC 380V交流电源浪涌保护方案：MOV 14D471/20D471/25D471, GDT 2R600-8L

AC 220V交流电源浪涌保护方案：MOV 14D471/20D471/25D471, GDT 2R600-8L

万兆网10G接口防雷静电保护方案:

方案一：ULC0542T, SMD4532-400NF

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

千兆网分立式防雷保护方案：LC03CI， GDT 3R090-5S

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

RS485 浪涌滤波保护方案:SM712, SMD1812P050TF, 3R090-5S, PCI0420T-142-N

RS232 浪涌保护方案:SMC12, SMD1812P050TF, 3R090-5S

WIFI天线静电浪涌保护方案:ULC0511CDN, SMD4532- 090NF

上海雷卯品牌Leiditech，可以提供各种接口的静电雷击保护方案，为客户解决电磁兼容问题，更多保护方案，请微信搜索小程序“EMC电磁兼容社区”欢迎联系胡工18016225001
 

审核编辑：汤梓红