A influência da temperatura ambiental no tubo cerâmico de descarga de gás GDT

1. O que é GDT

GDT (tubo de descarga de gás) é um tubo de descarga de gás cerâmico comumente usado para proteger dispositivos eletrônicos de danos de tensão transitória. GDT é um produto preenchido com gás inerte em um corpo cerâmico selado ou tubo de vidro com lacunas de isolamento. Em circunstâncias normais, a tensão operacional não atinge a tensão de ruptura, e o tubo de descarga de gás permanece em um estado de alta resistência. Quando a sobretensão atinge a tensão de ruptura do GDT, a descarga de gás gera um caminho de plasma, e GDT apresenta um curto-circuito.O gás de enchimento começa a descarregar, guiando a corrente de surto para o solo para proteger a segurança do equipamento. Uma vez que a sobretensão desaparece, o tubo de descarga de gás retorna a um estado de isolamento de alta resistência e espera pelo próximo impacto.

2. Temperatura de funcionamento GDT

A faixa de temperatura do GDT (tubo de descarga de gás) varia dependendo da tecnologia de fabricação e parâmetros de projeto. De um modo geral, sua faixa de temperatura operacional nominal é entre -40 ℃ e + 85 ℃, mas alguns modelos de GDT podem operar normalmente em uma faixa de temperatura mais ampla, como -55 ℃ a + 125 ℃.

Shanghai leiditech Electronics tem duas faixas de temperatura para atender às necessidades do cliente: -40 ℃ a + 90 ℃ e -40 ℃ a + 125 ℃.

Em aplicações práticas, a fim de garantir a vida útil e confiabilidade do GDT, recomenda-se controlar sua temperatura de trabalho entre -40 ℃ e +70 ℃. Sob o uso normal, a temperatura de um tubo de descarga de gás geralmente não tem um impacto significativo em seu funcionamento, pois seu fenômeno de descarga está relacionado principalmente à pressão e estrutura do gás. No entanto, em ambientes extremos de alta ou baixa temperatura, o desempenho dos tubos de descarga de gás pode mudar. Portanto, ao usar, é necessário escolher o modelo e parâmetros apropriados com base no ambiente real e prestar atenção à influência da temperatura, umidade e outros fatores no tubo de descarga de gás. Sob condições especiais de temperatura, recomenda-se determinar o desempenho dos tubos de descarga de gás através de testes e experimentação para garantir seu desempenho e confiabilidade.

A figura a seguir mostra o GDT fornecido pela Shanghai leiditech Electronics: 3R090-35 (temperaturas de armazenamento e operação de -40...+125 ° C). A tensão de ruptura real foi testada a -55 ° C, e pode-se ver que a tensão não mudou muito. Figura 1, Figura 2

3. principais fatores que afetam a faixa de temperatura de trabalho de GDT

A faixa de temperatura de trabalho dos tubos de descarga de gás GDT pode ser ajustada em uma ampla faixa, e há vários fatores que afetam a faixa de temperatura

1) Material do GDT

GDT é geralmente feito de materiais como vidro ou cerâmica, e o coeficiente de expansão térmica desses materiais muda com a temperatura. Entre eles, as cerâmicas têm maior resistência ao calor e podem suportar temperaturas mais altas, tornando-as mais adequadas para uso em ambientes de alta temperatura. Por exemplo, em aplicações que exigem trabalhar a 125 ° C, escolher GDT cerâmico é uma boa escolha.

Se aplicados a -55 ° C, os materiais cerâmicos têm melhor coeficiente de expansão térmica que o vidro.

2) Tipo de gás e pressão de GDT

Diferentes gases têm diferentes características de descarga sob diferentes pressões. De um modo geral, em ambientes de alta temperatura, usando gases inertes como hélio tem melhor desempenho de descarga, o que pode melhorar a estabilidade e confiabilidade da operação GDT.

Para cenários de aplicação em ambientes de baixa temperatura, recomenda-se o uso de gases padrão (como nitrogênio) para enchimento. Além disso, devido à variação da pressão do gás em ambientes de baixa temperatura, é necessário considerar o impacto da pressão do gás em condições de baixa temperatura no GDT ao projetar GDT

3) Parâmetros de projeto do GDT

Os parâmetros de projeto GDT incluem tensão limite, corrente limite, potência de descarga, etc. Em ambientes de alta temperatura, esses parâmetros também mudarão com o aumento da temperatura, por isso é necessário ajustá-los e compensá-los de acordo para garantir a operação normal do GDT. Ao usar GDT sob condições de baixa temperatura, a seleção e o projeto apropriados do parâmetro são exigidos.

4) Circuito da proteção de GDT:

Em ambientes de baixa temperatura, o desempenho elétrico do GDT pode mudar, por isso é necessário projetar circuitos protetores apropriados para garantir a operação segura e confiável do GDT.

Em resumo, para que o GDT funcione corretamente, é necessário selecionar materiais, gases e parâmetros de projeto adequados para ambientes altos e baixos, e ajustá-los e otimizá-los de acordo. Ao mesmo tempo, em aplicações práticas, testes e verificação rigorosos de GDT também são necessários para garantir sua operação estável em ambientes de alta e baixa temperatura por um longo tempo.

4. campo de aplicação de tubos cerâmicos de descarga de gás GDT

Os tubos cerâmicos de descarga de gás GDT são amplamente utilizados em telecomunicações, comunicação de rede e sistemas de energia, desempenhando principalmente um papel na proteção contra raios, anti-interferência e resistência à tensão. A seguir estão algumas áreas de aplicação comuns:

Equipamento de comunicação: Como um componente protetor, os tubos cerâmicos de descarga de gás GDT são amplamente utilizados no telefone, na comunicação de dados e no equipamento de comunicação por satélite. Pode efetivamente melhorar a capacidade de proteção contra raios do equipamento e proteger linhas de comunicação contra raios e outros efeitos de alta tensão.

Fonte de alimentação e inversor: Os tubos cerâmicos de descarga de gás GDT também são amplamente utilizados em dispositivos industriais e civis de fonte de alimentação e inversores. Estes dispositivos estão frequentemente sujeitos à interferência de várias tensões e ruído de radiofrequência, e GDT pode efetivamente impedir a transmissão desses sinais de interferência e garantir o funcionamento normal da fonte de alimentação e do inversor.

Proteção contra raios: O tubo cerâmico de descarga de gás GDT é um dos componentes mais comumente usados na proteção contra raios. Pode rapidamente direcionar a corrente relâmpago para o solo, protegendo equipamentos elétricos e segurança pessoal.

Equipamentos médicos: Os tubos cerâmicos de descarga de gás GDT também são usados em equipamentos médicos, tais como instrumentos biológicos eletrônicos, pacemakers cardíacos e sistemas médicos de entrega de gás. Pode fornecer altos níveis de proteção de tensão e corrente para garantir a operação normal de equipamentos médicos.

5. Casos típicos da aplicação de Shanghai leiditech GDT eletrônico

Como mostrado no diagrama na parte inferior

Esquema de proteção contra surtos de energia CA 380V: MOV 14D471/20D471/25D471, GDT 2R600-8L

Esquema de proteção contra surtos de energia CA 220V: MOV 14D471/20D471/25D471, GDT 2R600-8L

10 Gigabit Ethernet 10G interface relâmpago e esquema de proteção estática:

Opção 1: ULC0542T, SMD4532-400NF Opção 2: ESD ULC3311CDN, SMD4532-090NF, SMD5050-800

Esquema de proteção contra raios dividido da rede Gigabit: LC03CI, GDT 3R090-5S

Esquema de proteção contra raios ao ar livre POE: LC3311CCW, GDT 3R090-5S, 14D820KJ, SMCJ58CA

Esquema de proteção de filtragem de sobretensão RS485: SM712, SMD1812P050TF, 3R090-5S, PCI0420T-142-N

Esquema de proteção contra sobretensão RS232: SMC12, SMD1812P050TF, 3R090-5S

Esquema estático da proteção contra surtos da antena WIFI: ULC0511CDN, SMD4532-090NF

A marca Shanghai Leiditech Leiditech pode fornecer várias soluções de proteção contra raios eletrostáticos de interface para resolver problemas de compatibilidade eletromagnética para os clientes. Para mais soluções de proteção, procure o mini programa "Comunidade de compatibilidade eletromagnética EMC" no WeChat.