(完整版)陶瓷气体放电管工作原理及选型应用
陶瓷放电管的工作原理
陶瓷放电管的工作原理陶瓷放电管是一种利用陶瓷材料制成的电子器件，它具有较高的耐热性、耐高压性和耐腐蚀性。
它的工作原理是基于电场发射原理和放电效应。
陶瓷放电管的工作原理涉及到电场发射。
在陶瓷放电管的结构中，有一个阴极和一个阳极。
阴极通常由钨丝或其他材料制成，而阳极则是由金属或合金制成。
当陶瓷放电管被加热到一定温度时，阴极表面的电子会获得足够的能量，克服表面势垒并从阴极发射出来。
陶瓷放电管的工作原理还涉及到放电效应。
当阴极发射的电子穿过空间并到达阳极时，它们会与气体分子碰撞。
这些碰撞会引起气体分子的电离和激发，从而形成电子和离子的电流。
此时，陶瓷放电管处于放电状态。
陶瓷放电管的工作原理还与管内的气体种类和压强有关。
常见的气体种类包括氩气、氖气和氦气等。
当气体压强较小时，放电电流较小；而当气体压强较大时，放电电流较大。
这是因为气体压强的增加会增加电子与气体分子碰撞的机会，从而增加放电电流。
陶瓷放电管还具有自恢复性能。
这意味着当放电结束后，陶瓷放电管可以自动恢复到初始状态。
这是由于放电过程中产生的电离和激发的气体分子会重新组合成为中性分子，而陶瓷材料具有较高的耐腐蚀性，不会受到气体分子的腐蚀。
陶瓷放电管在实际应用中有着广泛的用途。
它可以用于气体放电显示器、气体放电灯、气体激光器等设备中。
此外，陶瓷放电管还可以用于电子学实验和科研领域，用于研究气体放电现象和放电特性。
总结起来，陶瓷放电管的工作原理是基于电场发射原理和放电效应。
通过加热阴极使电子获得足够的能量，从而发射出来，然后电子与气体分子碰撞，产生电流，并且具有自恢复性能。
陶瓷放电管在许多领域中发挥着重要的作用，是一种非常重要的电子器件。
陶瓷气体放电管设计及使用
通信设备电路防雷的设计及其元件的选择在通信设备的正常使用过程中，由于恶劣的电磁环境可能造成个别元器件的损坏，导致通信设备不能正常工作，造成重大损失。
为了确保通信设备的安全，通常在通信设备中设计有关保护电路。
在实际运用中，为了确保满足设备的保护和可靠性要求，保护电路往往采用多重协同保护(多级保护)。
在通信设备的正常使用过程中，交流电网和通信线路上会出现雷击浪涌电压、火花放电等EMI瞬态干扰信号。
瞬态干扰的特点是作用时间极短，但电压幅度高、瞬态能量大。
当瞬态电压叠加在控制系统的输入电压上，使输入通信设备系统的电压超过系统内部器件的极限电压时，便会损坏通信设备的电源;当瞬态电压叠加在通信线路上时，瞬间高压便会损坏信号环路中传输、控制的元器件。
另外，由于电力线搭碰、感应，通信电路上有可能出现持续的过电压、过电流，如不加保护也有可能损坏通信电路或器件，甚至造成火灾和生命财产损失。
因此，必须采用恰当的保护措施，对通信系统及设备进行防护。
过电压保护器件通常有高阻抗特性，当电压达到它的过电压保护值以上时，就转换到低阻抗;一旦过电压故障消失，保护器件会返回到高电阻状态，是一种可恢复器件。
常用的过电压保护器件有TSS(半导体晶闸管浪涌保护器件)、瞬态电压抑制器(TVS)、MOV(金属氧化物可变电阻)、和GDT(气体放电管)等。
相反，过电流保护元件通常有低阻抗特性，当通过它的电流达到过电流保护值以上时，转换到高阻抗。
常用的过电流保护器件有PPTC(聚合物正温度系数)、CPTC(陶瓷正温度系数)等，它们的共同特点是可重置，而不像保险丝为一次性的不可恢复器件。
可恢复过电流保护元件的优势很明显，一旦过电流故障消失，保护器件冷却后会返回到低电阻状态。
气体放电管-------气体放电管(GDT)是把一对放电间隙封装在充以放电介质(如惰性气体)的玻璃或陶瓷中的器件。
常用气体放电管的冲击击穿电压在一百多伏到几千伏，一旦冲击过电压达到冲击击穿电压时，------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------南山半导体---片式无源器件整合供应商南京市洪武路26号天丰大厦11层、12层 fenghua@气体放电管内的气体电离，其由原来的开路状态变为近似短路状态。
气体放电管的原理以及应用
气体放电管的原理以及应用1. 原理气体放电管是一种能够使气体导电的装置，利用电场或电流刺激气体分子产生激发态或离子态，从而实现电流的导通。
它由两个电极构成，其间充填了一定的气体。
1.1 激发态和离子态的产生在气体放电管中，电场或电流的刺激能够将气体分子从基态激发到激发态或离子态。
当气体分子从激发态或离子态返回基态时，会释放出能量，导致气体发光。
不同气体放电管中的气体种类和气压都会影响激发态和离子态的产生。
1.2 阳极和阴极气体放电管的两个电极分别为阳极和阴极。
阳极是带有正电荷的电极，阴极则是带有负电荷的电极。
当电压施加到气体放电管上时，阳极和阴极之间会产生电场，从而引发气体分子的激发态和离子态的产生。
1.3 寿命和稳定性气体放电管的寿命和稳定性是衡量其质量的重要指标。
寿命取决于放电管内的气体种类、气压以及电流密度等因素。
稳定性则受到气体成分和温度的影响。
2. 应用气体放电管由于其独特的放电性质和光发射特点，在许多领域都有广泛的应用。
2.1 照明气体放电管广泛用于照明领域，特别是荧光灯和氙气灯。
荧光灯中使用的气体放电管通过电流的刺激，使荧光粉激发产生可见光。
氙气灯则利用氙气在放电过程中产生的可见光来提供高亮度的照明。
2.2 显示技术气体放电管被广泛应用于各种显示技术中，如彩色电视、计算机显示器和电子看板等。
在彩色电视和计算机显示器中，气体放电管作为发光二极管（LED）的一种形式，能够发射出红、绿、蓝三原色的光，用于显示各种颜色的图像。
2.3 激光器气体放电管也可以用作激光器的放电管。
通过将特定的气体充填到放电管中，并在管内产生电流放电，可以激发气体分子产生激光。
气体放电管激光器广泛应用于科研、医疗、通信等领域。
2.4 气体检测气体放电管的放电特性对气体检测具有重要的应用价值。
应用于气体检测的放电管可以通过气体分子的放电特性来检测特定的气体成分和浓度，例如空气中的臭氧浓度、燃气中的甲烷浓度等。
2.5 光谱分析气体放电管还可以用于光谱分析领域。
陶瓷气体放电管产品选型指南说明书
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。
气体放电管工作原理实验
气体放电管工作原理实验气体放电管是一种用来产生放电现象的装置，其主要用途是研究以及实验物理学中的电学现象和量子效应。
通过在放电管内加入适当的气体，并施加高电压，可观察到诸如气体放电、荧光发光、产生X射线等现象。
本文将详细介绍气体放电管的工作原理，以及一些常见的实验准备和实验过程。
一、气体放电管的工作原理气体放电管利用带电粒子在电场中受到的力来产生电子运动、发光以及其他电学现象。
在气体放电管中，通过两个电极（阳极和阴极）施加电压，形成了电场。
当气体放电管内的气体处于较低的压强下，电场加速带电粒子（通常是电子）在管内碰撞气体原子或分子，使其激发或电离。
在室温下，气体放电管通常包含气体（如氖、氩、氦、汞蒸汽等）和阴极。
在管内加入适当的气体后，通电时，电子从阴极发射出来，并在电场的作用下，加速往阳极方向移动。
在移动过程中，电子会与气体分子或原子发生碰撞。
当电子与气体分子或原子碰撞时，会发生三种主要过程：1. 电子与气体原子或分子弹性碰撞，这会导致电子的方向改变，但能量不发生变化。
2. 电子与气体原子或分子非弹性碰撞，导致电子能量的转移给气体分子或原子，使其激发或电离。
激发态原子或分子会通过辐射的方式释放出能量，从而产生荧光发光现象。
3. 电子与气体原子或分子电离碰撞，从而形成离子。
二、实验准备1. 气体选择：根据实验需要选择合适的气体。
常用的气体有氖(Ne)、氩(Ar)、氦(He)、汞蒸汽(Hg Vapor)等。
不同气体的特性和实验结果会有所不同。
2. 放电管：选择合适的放电管。
放电管的尺寸和形状对实验结果具有影响，可根据实验需求选择。
3. 电源：提供合适电压和电流的电源。
放电管通常需要较高的电压才能产生可观察的放电现象。
4. 测量仪器：使用合适的测量仪器来记录和分析实验结果，如电流表、电压表、光谱仪等。
三、实验过程1. 气体放入：将选择好的气体注入放电管中。
需要注意的是，气体的压力和纯度对实验结果也有一定的影响，需要控制好这些因素。
GDT陶瓷气体放电管
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。
气体放电管
气体放电管、压敏电阻的工作原理及特性【转】[ 2010-3-7 18:10:00 | By: dier1999 ]推荐一、气体放电管的工作原理及特征气体放电管一般采取陶瓷作为封装外壳，放电管内充斥电气机能稳固的惰性气体，放电管的电极一般有两个电极、三个电极和五个电极三种构造。
当在放电管的极间施加必定的电压时，便在极间产生不平均的电场，在电场的作用下，气体开端游离，当外加电压到达极间场强并超过惰性气体的绝缘强度时，两极间就会发生电弧，电离气体，发生“负阻特性”，从而立即由绝缘状态转为导电状态。
即电场强度超过气体的击穿强度时，就惹起间隙放电，从而限制了极间电压。
也就是说在无浪涌时，处于开路状态，浪涌到来时，放电管内的电极板关合导通。
浪涌消失机，极板复原到本来的状态。
气体放电管是一种开关型的防雷保护器件，一般用于防雷工程的第一级或第二级的掩护上；因为它的极间绝缘电阻大，因此寄生电容很小，所以用于对高频电子线路的保护有着显明的上风。
但是气体放电管因为其自身在放电时的时延性较大和动作敏锐性不够幻想，因而它关于上升陡度较大的雷电波头也难以进行无效的克制，所以气体放电管一般在防雷工程的运用上大多与限压型防雷器进行综合利用。
综上所述：气体放电管的长处是电畅通流畅容量大；寄生电容小；残压较低，普通900V左右；气体放电管的毛病是：1、放电时延性较大，动作敏锐度不够，呼应时光较慢，为80ns左右。
2、有续流，有利于对交换或20V以上的线路进行掩护，因而与火花间隙一样，具有续流的遮断问题。
3、无法进行劣化唆使和完成故障遥信功效，平安系数不高。
二、压敏电阻的工作原理及特征压敏电阻是一种以氧化锌为重要成份的金属氧化物半导体非线性的限压型电阻。
压敏电阻的伏安特征是持续和递减的，因而它不具有续流的遮断问题。
它的工作原理为压敏电阻的氧化锌和添加剂在必定的前提下“烧结”，电阻就会受电压的强烈影响，其电流跟着电压的升高而急剧上升，上升的曲线是一个非线性指数。
600v陶瓷放电管
600v陶瓷放电管600V陶瓷放电管是一种常用的电子元件，主要用于电路中的放电保护。
本文将从陶瓷放电管的工作原理、特点以及应用领域等方面进行阐述。
一、工作原理陶瓷放电管是一种利用气体的电离特性来实现放电保护的元件。
它由一个陶瓷管和两个电极构成，内部充填有特定的气体。
当电路中的电压超过设定值时，陶瓷放电管会发生电离，导通电流，起到保护电路的作用。
当电压下降到设定值以下时，陶瓷放电管会恢复到非导通状态。
二、特点1. 高电压承受能力：600V陶瓷放电管能够承受高达600V的电压，适用于高压电路中的放电保护。
2. 快速响应速度：陶瓷放电管具有快速的响应速度，当电路电压超过设定值时，能够迅速导通电流，起到保护作用。
3. 高温稳定性：陶瓷材料具有良好的高温稳定性，能够在高温环境下正常工作。
4. 长寿命：由于其使用陶瓷材料，600V陶瓷放电管具有较长的使用寿命，能够长时间稳定地工作。
三、应用领域600V陶瓷放电管广泛应用于各种电子设备和电路中的放电保护。
具体应用领域包括：1. 电力系统：在电力系统中，600V陶瓷放电管可用于保护变压器、发电机等设备，防止过电压对设备的损坏。
2. 通信设备：在通信设备中，600V陶瓷放电管可用于保护传输线路和通信设备，防止雷击等外界干扰对设备的影响。
3. 汽车电子：在汽车电子中，600V陶瓷放电管可用于保护汽车电路，防止由于电池过压或短路等原因引起的故障。
4. 工业控制：在工业控制领域，600V陶瓷放电管可用于保护PLC、变频器等设备，提高设备的可靠性和稳定性。
5. 光伏发电：在光伏发电系统中，600V陶瓷放电管可用于保护光伏组件和逆变器，防止过电压对设备的损坏。
600V陶瓷放电管是一种常用的电子元件，具有高电压承受能力、快速响应速度、高温稳定性和长寿命等特点。
它在电力系统、通信设备、汽车电子、工业控制和光伏发电等领域中有着广泛的应用。
通过使用600V陶瓷放电管，可以有效保护电子设备和电路，提高其可靠性和稳定性。
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陶瓷气体放电管工作原理及选型应用
、产品简述
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（≥109Ω），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、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>100MΩ)。
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、特性曲线
Vs导通电压，Vg辉光电压，Vf弧光电压，Va熄弧电压
4、主要特性参数
①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90V、150V、230V、350V、470V、600V、800V 等几种，我们有最高3000V、最低70V的。
其误差范围：一般为±20%，也有的为±15%。
②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。
陶瓷气体放电管对低上升速率和高上升速率电压的响应如下图所示。
③冲击放电电流Idi：分为8/20μs波（短波）和10/1000μs波（长波）冲击放电电流两种。
常用的是8/20μs波。
冲击放电电流又分为单次冲击放电电流（8/20μs波冲击1次）和标称冲击放电电流（8/20μs波冲击10次），一般后者约为前者的一半左右，有2.5 kA、5 kA、10 kA、20 kA……等规格。
5、命名规则
6、封装及分类
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）。
两极：
1206-xxxAHIP Series
1812-xxxCHIP Series
2E-8*6(S) Series
2E-4 Series
2E-5 Series
2E-6 Series
2E-7 Series
2E-8*6 Series
2E-8*8 Series
三极：
3E-5(S) Series
3E-5(SS) Series
3E-6 Series
3E-7 Series
3E-8 Series
3E-8(T) Series
7、产品特点
优点：①击穿（导通）前相当于开路，电阻很大，没有漏电流或漏电流很小；②击穿（导通）后相当于短路，可通过很大的电流，压降很小；③脉冲通流容量（峰值电流）很大；2.5kA~100kA；④具有双向对称特性。
⑤电容值很小，小于3pF。
缺点：①由于气体电离需要一定的时间，所以响应速度较慢，反应时间一般为0.2～0.3μs(200～300ns)，最快也有0.1μs(100ns)左右，在它未导通前，会有一个幅度较大的尖脉冲漏过去，而起不到保护作用。
②击穿电压一致性较差，分散性较大，一般为±20%。
③击穿电压只有几个特定值。
8、选型及应用
使用指导：
①在快速脉冲冲击下，陶瓷气体放电管气体电离需要一定的时间（一般为0.2～
0.3μs，最快的也有0.1μs左右），因而有一个幅度较高的尖脉冲会泄漏到后面去。
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直流击穿电压Vsdc的选择：直流击穿电压Vsdc的最小值应大于可能出现的最高电源峰值电压或最高信号电压的1.2倍以上。
③冲击放电电流的选择：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选择。
放电管冲击放电电流应按标称冲击放电电流（或单次冲击放电电流的一半）来计算
④陶瓷气体放电管因击穿电压误差较大，一般不作并联使用。
⑤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。