Isang kumpletong panimula tungkol sa Gas Discharge Tubes (GDTs), nakakabit sa estraktura, mga katangian, mga aplikasyon, at mga tip sa pagpili para sa proteksyon sa surge sa mga sistema ng telecom, kuryente, at industriya.
1. Panimula
Ang Gas Discharge Tubes (GDTs) ay mga komponente ng proteksyon laban sa sobrang voltiyaj na panghiwa-hiwalay na madalas na ginagamit sa komunikasyon, supply ng kuryente, at mga sistema ng senyal. Ito ay disenyo upang ilabas ang mga surgo ng kidlat, inisyong sobrang voltiyaj, at electrostatic discharges (ESD), paminsan-minsan protektado ang sensitibong mga elektronikong sipre. Karaniwang uri ay kasama ang may dalawang elektrodo at tatlong elektrodo na GDTs, karaniwang naka-ensyuhe sa mga bahay-batahang ceramics, kaya't kilala din bilang ceramic discharge tubes.
2. prinsipyo ng pagtatrabaho
Ang mga GDT ay napupuno ng mga hindi aktibong gas tulad ng neon, argon, o krypton. Kapag ang voltashe sa pagitan ng mga elektrodo ay lumampas sa threshold ng breakdown, ang gas ay naging ionized at conductive, bumubuo ng isang daan na may mababang resistensya na nagdidirekta ng surge current patungo sa lupa. Kapag natapos na ang kondisyon ng overvoltage, ang gas ay nagde-deionize at bumabalik sa estado ng insulating, pinapayagan ang circuit na muling magtrabaho nang normal.
3. Mga Kinakailangang Katangian
Mataas na toleransiya sa voltashe: Ang DC breakdown voltage ay mula sa sampung hanggang libong voltashe.
Mataas na kakayahan sa surge current: Maaaring handlean ang mga libo-libong ampere.
Sangdaling mababang current: Insulation resistance reaches GΩ levels sa ilalim ng ordinaryong kondisyon.
Mababang parasitic capacitance: Tipikal na ibaba sa 1 pF, ideal para sa mga high-speed communication ports.
Self-restoring characteristic: Awtomatiko na bumabalik sa mataas na estado ng resistensya matapos ang surge, na walang epekto sa transmisyong signal.
4. Mga Tipikal na Aplikasyon
Paggamot sa pirma para sa mga linya ng komunikasyon: Mga telepono, ADSL, optical fiber, Ethernet interfaces.
Pagpaprotect sa supply ng kuryente: Mga sistema ng DC distribution, switch-mode power supplies, UPS systems.
Mga industriyal na awtomatikong aparato: PLC control units, relay inputs.
Mga eksposadong port sa labas: Surveillance devices, antenna systems, traffic control terminals.
5. Multistage Protection Strategy
Upang maabot ang pambansang proteksyon sa surge, ginagamit ang GDTs kasama ng mga sumusunod na bahagi:
|
Uri ng Komponente |
Paggana |
Installation Method |
|
Variator (MOV) |
Absorb residual energy at supress mid-term freewheeling |
Gamitin sa serye |
|
Transient suppression diode (TVS) |
Mabilis na pagkakasakay upang iprotect ang mga device na sensitibo sa high-frequency o electrostatic |
Gumamit habang parallel |
Tipikal na setup: GDT sa series kasama ang MOV at parallel kasama ang TVS ay isang karaniwang tatlong antas ng configuration ng surge protection para sa outdoor power o signal interfaces.
pamantayan sa Pagsasagawa
DC breakdown voltage: Dapat lampaan ang maximum operating voltage upang maiwasan ang pag-trigger ng mali.
Impulse discharge voltage: Dapat mas mababa sa withstand voltage ng protektadong equipment upang siguruhin ang kumpiyansa sa pagsisimula.
Holdover voltage: Dapat mas mataas sa susustaining voltage ng circuit upang maiwasan ang follow current.
Disenyo ng pagpapalupa: Ang daan ng discharge dapat mahabang at makapal na posible upang siguruhin ang mababang impedance at minimizahin ang ground potential rise.
Pagprotektahan sa thermal failure: Para sa matagal na overvoltage, maaaring umusbong ang panloob na init; rekomendado ang thermal fuse o mekanismo ng proteksyon sa pagbagsak.
7. Precautions at Limitations
Mas mabagal na oras ng tugon kaysa sa TVS o MOV, tipikal na nasa saklaw ng nanosecond o mas mahaba.
Hindi angkop para sa pagpapawi ng mataas na frekwenteng transiente tulad ng ESD; ginagamit ang TVS para sa mga ganitong aplikasyon.
Panganib ng sunod na kuryente kailangang pigilin ng MOV ang arkang elektriko nang epektibo.
Maaaring bumagsak ang pagganap sa pamamagitan ng mga uulitin na sugat; isaisip ang nakarating na siklo at kapasidad ng kuryente habang pinipili.
8. Pagwawakas
Kasama ang mataas na toleransiya sa voltas, malaking pagproseso ng kuryente, mababang pagsisiklab, at napakalaking insulasyon, madalas na ginagamit ang GDTs sa proteksyon laban sa kidlat at sugat. Kapag kombinado sa MOVs at TVS diodes sa multistage configurations, dagdag pa sila sa imunidad ng sistemang laban sa mga sugat, gumagawa ng GDTs bilang isang krusyal na komponente sa disenyo ng modernong proteksyon ng circuit.
EN
