Jännitepiikit ja niiltä suojautuminen
Jännitepiikit (Transient voltage spikes) ovat lyhytkestoisia laitteen normaalin toimintajännitteen ylittäviä piikkejä tai impulsseja. Ne voivat aiheuttaa toimintahäiriöitä, mittausvirheitä, laitevikoja tai pahimmillaan onnettomuuden tai tulipalon riskin vikaantumisen yhteydessä.
Piikeiksi lasketaan kaikki normaalin toimintajännitteen ylittävät tilanteet, olkoon ne vain muutamia millivoltteja tai tuhansia voltteja. Piikit kestävät yleensä muutamasta nanosekunnista satoihin millisekunteihin. Ne voivat olla yksittäisiä tai toistuvia.
Jännitepiikit voivat saada alkunsa laitteen ulkopuolelta esimerkiksi virransyöttöjohtoja pitkin tai laitteen sisältä esimerkiksi induktiivisten kuormien kytkennästä. Jännitepiikit ovat erittäin yleisiä teollisuusympäristöissä, joissa on useita suuria sähkölaitteita.
Jännitepiikkien tavallisimpia lähteitä laitteen sisällä
Induktiivisten kuormien, kuten releiden, moottorien, solenoidien tai muuntajien, kytkeminen aiheuttaa usein äkillisiä piikkejä.
Kipinöinti koskettimissa ja huonoissa liitoksissa tai huonon maadoituksen seurauksena.
Laitteen virrankulutuksen äkkinäiset vaihtelut saattavat aiheuttaa ylijännitepiikkejä virtalähteessä ennen kuin virtalähde ehtii reagoimaan muutoksiin.
Myös logiikka piirit aiheuttavat pieniä jännitevaihteluja niiden jännitesyöttölinjaan toimintansa aikana, kun niiden sisällä olevat logiikkaelementit vaihtavat tilaa. Nämä pienet piikit voivat aiheuttaa häiriötä toisille piireille tai jopa ulkoisille laitteille RF häiriöiden muodossa.
Laitteen ulkopuolelta tulevat piikit
Jännitepiikit käyttöjännitelinjoja pitkin voivat aiheutua esimerkiksi samaan sähköverkkoon liitettyjen muiden sähkölaitteiden induktiivisista kuormista tai virrankulutuksen äkillisistä vaihteluista.
Ne voivat johtua myös kapeloinnista, muiden laitteiden vikaantumisesta tai pahimmassa tapauksessa salamaniskusta.
Laitteiden datalinjat ovat erityisen alttiita jännitepiikeille. Linjoihin kohdistuneet piikit voivat aiheutua myös esimerkiksi staattisesta sähköstä (ESD), liitäntähetkellä tapahtuvasta kipinöinnistä, datalinjojen läheisyydessä kulkevista virransyöttökaapeleista tai RF häiriöistä.