Розрахункова схема схем блискавкозахисту імпульсних джерел живлення
Аналіз грозових перенапруг
Найчастіше пошкодження електронних пристроїв завдають не прямі удари блискавки, а стрибки струму, викликані в лініях електроживлення та зв’язку під час ударів блискавки. З одного боку, через високоінтегровану внутрішню структуру електронних пристроїв (мікросхем НВІС) знизився рівень стійкості обладнання до напруги та надструму, а також знизилася здатність витримувати блискавку (включаючи індуковану блискавку та робочі перенапруги). З іншого боку, завдяки збільшенню шляхів джерела сигналу система стає більш чутливою до вторгнення хвилі блискавки, ніж раніше. Стрибки напруги можуть потрапити в комп’ютерне обладнання через лінії електропередач або сигнальні лінії, і ми обговоримо ці два аспекти окремо:
1) Стрибок напруги
Стрибки напруги викликані не лише ударами блискавки, а й короткими замиканнями та сильними перемиканнями навантаження в енергосистемі. Електромережа тягнеться на тисячі миль, і ймовірність як ударів блискавки, так і стрибків напруги висока. Коли блискавка вдаряє за сотні кілометрів від вас, стрибок блискавки передається зі швидкістю світла через електромережу, послаблюється підстанціями тощо. Коли він досягає вашого комп’ютера, там можуть бути тисячі вольт. Ця висока напруга дуже коротка, лише від десятків до сотень мікросекунд, або недостатня, щоб згоріти комп’ютер. Однак це завдає значної шкоди напівпровідниковим компонентам всередині комп’ютера, так само як шум старих динаміків більший, ніж шум нових, оскільки внутрішні компоненти пошкоджені. У міру поглиблення цих ушкоджень комп’ютер поступово стає нестабільним або може призвести до втрати важливих даних.
Корпорація GE у Сполучених Штатах визначила, що на лініях розподілу низької{0}} напруги (110 В) у домогосподарствах, ресторанах, квартирах та інших приміщеннях протягом 10 000 годин (приблизно рік і два місяці) спостерігалося понад 800 стрибків напруги, які перевищували вихідну робочу напругу, причому понад 300 перевищували 1000 В. Такий стрибок напруги може потенційно відразу пошкодити електронні пристрої.
2) Стрибки сигнальної системи
Основними джерелами стрибків напруги в сигнальних системах є індуковані удари блискавки, електромагнітні перешкоди, радіоперешкоди та електростатичні перешкоди. Ці сигнали перешкод впливають на металеві об’єкти (наприклад, телефонні лінії), що може спричинити помилки в переданих даних, впливаючи на точність і швидкість передачі. Усунення цих перешкод покращить стан передачі мережі.
На основі вищезазначених технічних дефектів і умов у цій статті розроблено однофазну паралельну схему джерела живлення проти грозових перенапруг на основі варисторів і керамічних газорозрядних трубок відповідно до фактичного використання.
