氣體放電管是一種常見的電壓擊穿型浪涌防護器件(Surge Protection Device,SPD),結構簡單。其一般是在兩個或多個金屬電極間由一個或一個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。當外加電壓增大到氣體放電管內部所充惰性氣體能耐受的最大絕緣強度時,電極間隙將放電擊穿,與被保護器件并聯的氣體放電管由絕緣狀態轉化為導電狀態,限制被保護器件的端電壓,從而保護器件不被過電壓或過電流損壞。
相對于壓敏電阻和浪涌抑制器等其他浪涌防護器件,氣體放電管通常用作一次保護元件,用于泄放大能量,常作為用戶的電話、保護電路及射頻同軸電路中的保護元件。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始放電后,放電管由高阻抗變成低阻抗,將過電流通過放電管釋放入地,使被保護器件兩端的電壓不超過其耐受值,從而起到泄放暫態過電流和限制過電壓的作用。
兩種放電管有一些共性的特點,比如絕緣電阻高(≥100 MΩ) 、反應速度快、性能穩定可靠、導通后電壓較低、體積小、壽命長等。但由于SPG與GDT的結構稍有差異,因而也具有一些不同的特性。例如:SPG 的結電容一般在0.8 pF 以下,和GDT相比稍低 ;但在通流能力方面 ,其又不如GDT,最高僅能達到3 kA。SPG與GDT的主要差別在于,SPG 內部由半導體硅集成,在動作時,當外加電壓增大至超過惰性氣體的絕緣強度后,由于半導體硅的不穩定性作用,會使兩極間的放電發展更為迅速。因此從理論上說,玻璃放電管的響應時間會比陶瓷放電管的短。