ガス放電管（GDT）

不活性ガスを封入した密閉ギャップを挟んで、2つの電極が向かい合っています。放電開始電圧未満ではギャップが絶縁状態を保ち、回路から見て管は実質的に存在しないのと同じです。電圧が十分に上昇するとガスが電離し、ギャップが低インピーダンスのアークとなって、サージエネルギーがグランドへ逃がされます。サージが過ぎるとアークは消え、管は自動的に元の状態に戻ります。

DC値はゆっくり上昇する電圧で測定され、定常条件で管が放電を開始する電圧を示します。インパルス値は高速なサージで測定され、ガスの電離に時間がかかるため、はるかに高くなります。後段の回路に実際に加わるのはインパルス電圧であるため、こちらを基準に設計してください。

通常はできません。GDTは放電開始が遅く、アーク電圧もゼロではないため、高速な過渡電圧は管が応答する前に一部が通過してしまいます。一般的な構成では、まずGDTでエネルギーを吸収し、次に直列インピーダンスを置き、最後にTVSなどの高速で低クランプ電圧のデバイスで残りを処理します。

静電容量が理由です。GDTは一般に1pF程度で、高速差動ペアにほとんど負荷をかけない低さです。同等のエネルギー処理能力を持つ半導体クランプ素子では、静電容量がはるかに大きくなり、帯域が損なわれます。このトレードオフでGDTが優位に立ちます。

リップルや故障以外の想定される過渡電圧を含め、通常使用時にラインが達する最高電圧より十分な余裕をもって高く設定します。低すぎると、通常動作中に管が放電してしまいます。高すぎると、インパルス放電開始電圧が後段の回路の耐えられる電圧を超えるおそれがあります。

2電極の管は、1本のラインを対グランドで保護します。3電極の管は2本のラインで共通のグランド電極を共有するため、一方が放電するともう一方もほぼ即座に放電します。これにより2本のライン間の電圧差が小さく保たれ、平衡ペアではこれが重要になります。

使用に伴って劣化します。放電のたびに電極がわずかに消耗するため、多数回の放電を経ると放電開始電圧が変動します。データシートには、所定の波形で何回のサージに耐えられるかが記載されています。落雷が頻繁に発生する設置環境では、GDTを取り付けたら終わりの部品ではなく、保守対象の部品として扱ってください。

型番が確定している場合は、型番、数量、納入地域、希望納期をお送りください。選定中の場合は、ラインの動作電圧、適合すべきサージ規格とレベル、ライン数、高速ポートの場合はその動作周波数をお送りください。