氣體放電管是一種常見(jiàn)的電壓擊穿型浪涌防護(hù)器件(Surge Protection Device,SPD),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。其一般是在兩個(gè)或多個(gè)金屬電極間由一個(gè)或一個(gè)以上的放電間隙組成,間隙中一般充以低壓惰性氣體。氣體放電管的主要工作原理是氣體放電。當(dāng)外加電壓增大到氣體放電管內(nèi)部所充惰性氣體能耐受的最大絕緣強(qiáng)度時(shí),電極間隙將放電擊穿,與被保護(hù)器件并聯(lián)的氣體放電管由絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)電狀態(tài),限制被保護(hù)器件的端電壓,從而保護(hù)器件不被過(guò)電壓或過(guò)電流損壞。
相對(duì)于壓敏電阻和浪涌抑制器等其他浪涌防護(hù)器件,氣體放電管通常用作一次保護(hù)元件,用于泄放大能量,常作為用戶的電話、保護(hù)電路及射頻同軸電路中的保護(hù)元件。按照封裝方式,氣體放電管可以分為玻璃氣體放電管(SPG)和陶瓷氣體放電管(GDT)兩種。
SPG 和 GDT 在工作原理上相似,都是在氣體放電管開(kāi)始放電后,放電管由高阻抗變成低阻抗,將過(guò)電流通過(guò)放電管釋放入地,使被保護(hù)器件兩端的電壓不超過(guò)其耐受值,從而起到泄放暫態(tài)過(guò)電流和限制過(guò)電壓的作用。
兩種放電管有一些共性的特點(diǎn),比如絕緣電阻高(≥100 MΩ) 、反應(yīng)速度快、性能穩(wěn)定可靠、導(dǎo)通后電壓較低、體積小、壽命長(zhǎng)等。但由于SPG與GDT的結(jié)構(gòu)稍有差異,因而也具有一些不同的特性。例如:SPG 的結(jié)電容一般在0.8 pF 以下,和GDT相比稍低 ;但在通流能力方面 ,其又不如GDT,最高僅能達(dá)到3 kA。SPG與GDT的主要差別在于,SPG 內(nèi)部由半導(dǎo)體硅集成,在動(dòng)作時(shí),當(dāng)外加電壓增大至超過(guò)惰性氣體的絕緣強(qiáng)度后,由于半導(dǎo)體硅的不穩(wěn)定性作用,會(huì)使兩極間的放電發(fā)展更為迅速。因此從理論上說(shuō),玻璃放電管的響應(yīng)時(shí)間會(huì)比陶瓷放電管的短。