Lülitustoiteallikate piksekaitseahelate projekteerimisskeem
Välgulihke analüüs
Elektroonikaseadmete levinumaid kahjustusi ei põhjusta mitte otsene pikselöök, vaid pikselöögi ajal elektri- ja sideliinides esilekutsutud voolulained. Ühelt poolt on elektroonikaseadmete (VLSI-kiipide) tugevalt integreeritud sisestruktuuri tõttu langenud seadmete pinge- ja liigvoolutakistuse tase, samuti on vähenenud äiketaluvus (sh indutseeritud äikese- ja tööliigpinge liigpinge). Teisest küljest on süsteem signaaliallikate teede suurenemise tõttu välklainete sissetungile vastuvõtlikum kui varem. Liigepinge võib arvutiseadmetesse siseneda elektriliinide või signaaliliinide kaudu ja me käsitleme neid kahte aspekti eraldi:
1) Toitepinge
Toitepinge ei põhjusta mitte ainult äikeselöögid, vaid ka lühistõrked ja suur koormuse ümberlülitus elektrisüsteemis. Elektrivõrk ulatub tuhandete kilomeetrite kaugusele ning nii pikselöögi kui ka liinilainete tõenäosus on suur. Kui välgulöök toimub teist sadu kilomeetreid eemal, kandub välgulöök valguse kiirusel läbi elektrivõrgu, mida summutavad alajaamad jne. Arvutini jõudes võib see siiski olla tuhandeid volte. See kõrgepinge on väga lühike, vaid kümneid kuni sadu mikrosekundeid või sellest ei piisa arvuti läbipõlemiseks. See aga kahjustab suuri pooljuhtkomponente arvuti sees, nagu ka vanade kõlarite müra on suurem kui uutel, kuna sisemised komponendid on kahjustatud. Nende kahjustuste süvenedes muutub arvuti järk-järgult ebastabiilsemaks või võib põhjustada oluliste andmete kadumise.
GE Corporation Ameerika Ühendriikides on kindlaks teinud, et tavaliste majapidamiste, restoranide, korterite ja muude piirkondade madalpinge jaotusliinides (110 V) on 10 000 tunni jooksul (umbes aasta ja kahe kuu jooksul) üle 800 liigpinge, millest üle 300 ületab 1000 V. Selline liigpinge võib elektroonikaseadmeid ühe korraga kahjustada.
2) Signaalisüsteemi liigpinge
Peamised liigpinge allikad signaalisüsteemides on indutseeritud pikselöögid, elektromagnetilised häired, raadiohäired ja elektrostaatilised häired. Need häiresignaalid mõjutavad metallesemeid (nt telefoniliine), mis võivad edastatavates andmetes põhjustada vigu, mõjutades edastuse täpsust ja edastuskiirust. Nende häirete kõrvaldamine parandab võrgu edastamise olekut.
Ülaltoodud tehniliste defektide ja tingimuste põhjal kavandatakse selles artiklis ühefaasiline paralleelne pikselöögivastane lülitusvooluahel, mis põhineb varistoridel ja keraamilistel gaaslahendustorudel vastavalt tegelikule kasutamisele.
