Schéma de conception des circuits de protection contre la foudre pour les alimentations à découpage
Analyse des surtensions de foudre
Les dommages les plus courants causés aux appareils électroniques ne sont pas causés par des coups de foudre directs, mais par des surtensions induites dans les lignes électriques et de communication lors des coups de foudre. D'une part, en raison de la structure interne hautement intégrée des dispositifs électroniques (puces VLSI), le niveau de résistance à la tension et aux surintensités de l'équipement a diminué, et la capacité à résister à la foudre (y compris la foudre induite et les surtensions de fonctionnement) a également diminué. D’un autre côté, en raison de l’augmentation du chemin des sources de signaux, le système est plus sensible à l’intrusion des ondes de foudre qu’auparavant. Les surtensions peuvent pénétrer dans les équipements informatiques via des lignes électriques ou des lignes de signaux, et nous discuterons de ces deux aspects séparément :
1) Surtension
Les surtensions ne sont pas seulement causées par la foudre, mais également par des défauts de court-circuit et des commutations de charges lourdes dans le système électrique. Le réseau électrique s’étend sur des milliers de kilomètres et la probabilité de coups de foudre et de surtensions de ligne est élevée. Lorsqu'un éclair se produit à des centaines de kilomètres de vous, l'onde de foudre est transmise à la vitesse de la lumière à travers le réseau électrique, atténuée par les sous-stations, etc. Lorsqu'elle atteint votre ordinateur, il peut encore y avoir des milliers de volts. Cette haute tension est très courte, de quelques dizaines à centaines de microsecondes seulement, soit pas assez pour griller l'ordinateur. Cependant, cela provoque de gros dommages aux composants semi-conducteurs à l’intérieur de l’ordinateur, tout comme le bruit des anciens haut-parleurs est supérieur à celui des nouveaux car les composants internes sont endommagés. À mesure que ces dommages s'aggravent, l'ordinateur devient progressivement plus instable ou peut entraîner la perte de données importantes.
GE Corporation aux États-Unis a déterminé que les lignes de distribution basse tension-(110 V) dans les foyers, les restaurants, les appartements et d'autres zones ont subi plus de 800 surtensions dépassant la tension de fonctionnement d'origine en 10 000 heures (environ un an et deux mois), dont plus de 300 dépassant 1 000 V. Une telle surtension pourrait potentiellement endommager les appareils électroniques d’un seul coup.
2) Surtension du système de signalisation
Les principales sources de surtension dans les systèmes de signalisation sont les coups de foudre induits, les interférences électromagnétiques, les interférences radio et les interférences électrostatiques. Les objets métalliques (tels que les lignes téléphoniques) sont affectés par ces signaux d'interférence, ce qui peut provoquer des erreurs dans les données transmises, affectant la précision et le taux de transmission de la transmission. L'élimination de ces interférences améliorera l'état de transmission du réseau.
Sur la base des défauts et conditions techniques ci-dessus, cet article conçoit un circuit d'alimentation à découpage parallèle anti-foudre monophasé-basé sur des varistances et des tubes à décharge à gaz en céramique en fonction de l'utilisation réelle.
