Komplexní přehled pásové trubky (GDT), který zahrnuje strukturu, vlastnosti, aplikace a tipy na výběr pro ochranu proti přetížení v telekomunikačních, energetických a průmyslových systémech.
1.Přehled
Pásové trubky (GDTs) jsou komponenty pro ochranu před přepěti široce používané v komunikačních, zdrojových a signálních systémech. Jsou navrženy k odvádění bleskových přetížení, indukovaných přepětí a elektrostatických výbojů (ESD), čímž chrání citlivé elektronické obvody. Běžné typy zahrnují dvoudruhové a třídruhové GDTs, obvykle uzavřené v keramických obalech, odkud také název keramická pásová trubka.
2. Věříme, že Pracovní princip
GDT jsou naplněny inertními plyny, jako je neon, argon nebo krypton. Když napětí mezi elektrody překročí prah prolomení, se plyn ionizuje a stává se vodivým, tvoří-li nízkoodporovou cestu, která odvádí proud špičky do země. Jakmile přebytečné napětí ustane, se plyn deionizuje a navrátí do izolačního stavu, čímž umožňuje obvodu obnovit normální fungování.
3. Klíčové vlastnosti
Vysoká tolerancese vůči napětí: Rozsah DC prolomení napětí sahá od desítek do tisíců voltů.
Vysoká schopnost zpracovat špičkový proud: Dokáže zvládnout tisíce až desítky tisíc amper.
Mimořádně nízký únikový proud: Izolační odpor dosahuje úrovně GΩ za normálních podmínek.
Nízká parasitní kapacita: Typicky méně než 1 pF, ideální pro vysokorychlostní komunikační porty.
Selhání sámobalené charakteristiky: Automaticky se vrátí do stavu s vysokým odporom po špičce, aniž by ovlivnila přenos signálu.
4. Typické aplikace
Ochrana před blesky pro komunikační linky: Telefony, ADSL, optické vlákno, Ethernetové rozhraní.
Ochrana zdroje napájení: DC distribuční systémy, regulované zdroje napájení, UPS systémy.
Průmyslové automační zařízení: PLC řídící jednotky, relé vstupy.
Venkovní expozice portů: Dozorovací zařízení, anténové systémy, terminály řízení dopravy.
5. Strategie vícefázové ochrany
Pro dosažení kompletní ochrany před přepěny se často GDT používají ve spojení s následujícími součástkami:
|
Typ komponentu |
Funkce |
Způsob montáže |
|
Variátor (MOV) |
Absorpce zbylé energie a potlačení střednědobého volného běhu |
Použití v sérii |
|
Dioda na potlačení přepěnů (TVS) |
Rychlé připojení pro ochranu zařízení citlivých na vysoké frekvence nebo elektrostatické poruchy |
Použití paralelně |
Typické uspořádání: GDT v sérii s MOV a paralelně s TVS je běžná tříúrovňová konfigurace ochrany proti přetížení pro venkovní elektrické nebo signální rozhraní.
6. Pokyny k výběru
Vypínací napětí DC: Mělo by překročit maximální provozní napětí, aby se zabránilo neoprávněnému spuštění.
Impulzní výpustkové napětí: Mělo by být nižší než odolnost chráněného zařízení, aby se zajistilo časově přesné zapnutí.
Udržovací napětí: Mělo by být vyšší než udržovací napětí obvodu, aby se zabránilo průběžnému proudění.
Návrh zazemnění: Cesta pro výpustek by měla být co nejkratší a nejtěžší, aby se zajistila nízká impedance a minimalizovalo se zvýšení potenciálu země.
Ochrana před tepelnou selháním: Při dlouhodobém přetížení může dojít k vnitřnímu ohřátí; doporučuje se tepelné spojnice nebo mechanismus ochrany před selháním.
7. Pozornost a omezení
Pomalejší čas reakce než TVS nebo MOV, obvykle v rozsahu nanosekund nebo delší.
Nepoužitelné pro potlačování vysokofrekvenčních přechodů, jako je ESD; pro tyto aplikace se dále upřednostňuje TVS.
Riziko následného proudu vyžaduje, aby MOV účinně zhasl oblouk.
Výkon se může zhoršit při opakovaných přetíženích; během výběru zvažte životnost a kapacitu proudu dle hodnocení.
8. Závěr
S vysokou tolerancí napětí, velkou průchodností proudu, nízkým průtokem a vynikajícím izolačním schopnostem jsou GDT široce používány při ochraně před blesky a přetíženími. Když jsou kombinovány s MOV a TVS diody ve vícefázových konfiguracích, významně posilují odolnost systému proti přetížením, což dělá z GDT klíčovou součástí v moderním návrhu ochrany obvodů.
EN
