压敏电阻和气体放电管都属于浪涌保护器件（SPD），用于吸收过电压，泄放雷击/静电浪涌电流，保护后端电路。但两者工作原理完全不同，经常组合使用。
一、压敏电阻MOV（Metal-Oxide Varistor）
1.1 功能
并联在被保护电路前端，常态为高组态（一般是MΩ级别）。出现瞬间过压时迅速变低阻，把浪涌电压泄放到地，钳位线路电压，过压消失后自动恢复高阻。主要用于电网口、电源口或信号口做保护，吸收雷击感应、浪涌或静电浪涌电压等。
1.2 工作原理
压敏电阻的核心是氧化锌陶瓷晶粒，晶体边界等效大量PN结。
1）正常电压：晶体边界势垒阻挡电流，阻抗极高，几乎不漏电。
2）电压超过压敏电阻：势垒被击穿，晶粒之间导通，电阻急剧下降，大电流流过，电压被钳制在限制电压。
3）浪涌消失：电压回落，器件回到高阻抗，非破坏性击穿。
属于钳位型保护器件，不会把电压拉到接近0，而是钳位到一个较高残压。
1.3 关键特性
1）压敏电阻：1mA直流电流下的电压，选型要高于正常工作电压，且保留余量。
2）最大通流容量：8/20uS雷击浪涌电流，单位kA。
3）残压Ures：流过浪涌电流时器件两端实际电压，期间后端承受的就是这个电压。
4）寄生电容大：几十nF级别
5）有老化效应：多次大浪涌冲击后漏电流上升，性能衰退，严重会引起起火。
6）响应速度快：ns级。
1.4 优点
1）响应速度快（ns级）
2）通流能力大，价格便宜（通流能力比气放弱不少）。
3）双向保护，交直流都可用。
4）可重复吸收多次中等浪涌
1.5 缺点
1）损坏后易短路
2）寄生电容大，不适合高频高速信号电路。
3）有较高残压，对后端器件应力要求大。
4）存在老化，多次浪涌冲击后漏电流变大，有短路起火风险，大功率产品建议串联保险丝使用。
5）直流下不能承受持续过压，持续高于压敏电压会发热烧毁。
二、热熔断型压敏电阻TFMOV（Thermal-Fuse-MOV）
TFMOV=MOV芯片+热熔断/机械脱口机构集成封装
2.1 作用
普通MOV老化失效后漏电流变大，持续发热，有起火风险；
TFMOV过热时，内部易熔合金熔断/机械弹簧脱扣，把MOV从主回路断开，避免起火，部分带遥信报警引脚。
2.2 优点
最核心优点就是TFMOV动作老化后不会短路，而是断路。避免造成保护口短接，损坏端口及设备等。
相比MOV，这是选TFMOV最核心原因。
三、气体放电管GDT（Gas Discharge Tube）
3.1 功能
常态：并联保护，常态绝缘。
动作：当过电压过来，管内气体击穿放电，两级变成低阻通路，将浪涌电流泄放到地。
恢复：过压消失后，电流低于维持电流，电弧熄灭恢复绝缘。（如放在电网口很难自己灭弧，有一定概率电网过零灭弧，使用时需串联MOV共同使用）
多用于通讯线路、信号口及电源口等。
3.2 工作原理
玻璃/陶瓷管内部充惰性气体，两个电极。
常态：气体绝缘，阻抗极高，pA级别漏电流。
动作：两端电压超过直流击穿电压Vdc，或浪涌电压超过冲击击穿电压Vimp。管内气体电离，产生电弧，阻抗骤降，大电流泄放。
恢复：浪涌过去，回路电流小于维持电流，电弧熄灭，气放恢复绝缘状态。
属于开关型保护器件，击穿后电压跌落至电弧电压（通常几伏--几十伏），导通后近似短路。
3.3 关键特性
1）维持电流：必须大于该值才能维持电弧。如果浪涌过后维持电流持续大于该值，则不会灭弧，持续短路。
2）绝缘电阻极高，寄生电容极小（＜1pF).
3）动作时过电流能力强
4）响应速度慢：动作时间几十--几百ns
5）动作一瞬间有较高残压
3.4 优点
寄生电容小，适合高频电路
绝缘阻抗极高，正常情况下无漏电流
导通后电话电压低
抗浪涌能力强，寿命好，老化比MOV轻微
双向保护
3.5 缺点
响应速度慢，在动作之前有较高的浪涌电压，后端器件需承受这段时间的电压应力或二级保护。
灭弧（最严重问题），浪涌过去之后回路电流仍大于维持电流，气放不会灭弧。如气放加在电网两端，即使过零点也可能不会灭弧。
击穿电压离散型大
价格高于MOV
四、MOV和GDT核心对比表
| 项目 | 压敏电阻MOV | 气体放电管GDT |
| 保护类型 | 钳位型 | 开关型 |
| 响应速度 | 快，ns级 | 慢，几十~几百ns |
| 寄生电容 | 大（nF) | 极小（<1pF） |
| 常态漏电流 | 小，随老化增大 | 极小，pA级 |
| 导通后电压 | 残压很高 | 电弧电压很低 |
| 续流风险 | 无 | 有且严重 |
| 老化特性 | 多次冲击后老化明显 | 老化轻微 |
| 缺点 | 电容大，会老化起火 | 响应慢，怕续流 |
| 使用场景 | 电源口，低频电路 | 高频信号，通讯电路 |
五、电路应用对比
下图为电网口的雷击浪涌电路
| 星型MOV接法 | 星型MOV+GDT接法 |
| 位号 | 元器件型号 |
| MOV1、MOV2、MOV3 | 20D471KJ |
| GDT1 | 2R600TD-8 |
5.1 电路分析
1）星型MOV接法优缺点
优点：响应速度快、一般是ns级别，电压降下去之后会迅速回到高阻抗状态。
缺点:MOV动作后残压偏高，两个MOV串联会导致更高残压，后面器件应力要求高；有uA级别漏电流（阻抗是MΩ级别），易老化，多次动作老化后易起火。
2）星型MOV+GDT接法优缺点
优点：总体残压偏低，气放残压只有几十伏；对地回路几乎无漏电流，气放阻抗极大，在1GΩ以上。
缺点：MOV响应速度快（ns级），气放响应速度慢（几百ns--us级），在MOV动作而气放不动作期间，因没有泄放回路，降低了期间的保护作用；气放在工作之后，MOV也动作，此时浪涌电压较高时，流过的电流要大于MOV串MOV的情况，此时MOV更容易损坏；且气放刚动作时有较高残压。
5.2 测试分析
5.2.1 MOV串MOV
测试条件：1.2/50uS、脉冲电压±2000V，两个MOV串联
元器件型号：20D471KJ
将脉冲电压加在MOV两端，MOV动作之后，分别测量两个元器件引脚之间残压，整体残压，流过MOV电流与动作时间。
MOV4残压（V） | MOV6残压（V） | 残压之和（V） | 最大放电电流（A） | 放电时间（uS） |
730 | 740 | 1490 | 161 | 25.2 |
CH1：MOV1两端残压（黄色） CH2：MOV2两端残压（绿色） | MOV1和MOV2两端残压之和 |
CH1：MOV串MOV放电电流 CH2：残压之和 | CH1：MOV串MOV放电电流 CH2：残压之和 |
5.2.2 MOV串GDT
测试条件：1.2/50uS、脉冲电压±2000V、MOV串GDT
元器件型号：20D471KJ（MOV）、2R600TD-8（GDT）
将脉冲电压加在MOV和GDT两端，MOV和GDT动作之后，分别测量两个元器件引脚之间残压，整体残压，流过MOV和GDT电流与动作时间。
MOV4残压（V） | F1残压（V） | 残压之和（V） | 最大放电电流（A） | 放电时间（uS） |
780 | 960（动作一瞬间） | 960（一瞬间） | 507 | 31.4 |
CH1：MOV1两端残压（黄色） CH2：GDT1两端残压（绿色） | MOV1和GDT1两端残压之和 |
CH1：MOV串GDT放电电流 CH2：残压之和 | CH1：MOV串GDT放电电流 CH2：残压之和 |
5.3 结论
从测试结果来看，星型MOV串GDT的接法气放动作慢的问题，对整体的保护效果基本上可以忽视。
虽然气放还存在动作瞬间残压大的问题，但总体来看并不会与MOV残压叠加，总体残压要远小于MOV串MOV的接法。
MOV串MOV的接法在残压之和、泄放能力和泄放时间上与MOV串GDT接法效果都差很多。
因此，最终选用星型MOV+GDT接法比较合适。
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