你是雷不倒我的 暑期防雷安全大作战

主题策划

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当炎夏的脚步越来越近,散热和防雷就成为很多用户不得不面对的问题,无论是雷声阵阵还是风扇嗡嗡,都是让人烦心的事情。要想电脑安全清凉地度过整个夏天,防雷和散热的措施一定要做好。不知道怎么做?没关系,看完本期的月末专题你就全都了解了。

也许你没“雷”过别人,但一定被“雷”过。也许久经沙场后,你自认为对“雷”已经免疫了,啥都雷不倒你。这倒不一定!或许某一天,你正在网络游戏中鏖战,或正专注于办公文稿,一声响雷过后,轻则电脑报废,重则可能造成人身伤害——这可是真雷。现在正是雷雨时节,怎么才能真的不被“雷”倒呢?本期我们就来展开一场暑期防雷安全大作战。

电脑如何被“雷”

在雷雨天,遇到家里的电子产品烧毁,一般人会认为是被雷电直接击中了,如果有避雷针就可以防止这样的情况出现。其实,这是很典型的理解误区,雷电伤害有很多种,被直接击毁只是其中一种。如果是直接雷击,别说电脑,就算是坦克也顶不住。实际上,我们将要讲述的并不是如何抵御直接的雷击,而是如何防止雷电所产生的浪涌伤害。

浪涌是一种常见的情况,它是电路中瞬间出现的高电压和高电流。由于雷击所产生的能量非常大,它一部分以电能的形式释放,另一部分则以电磁波的形式释放,而当今建筑物里存在大量的导线,比如电线、电话线、网线、有线电视闭路线等,这些连通的导体在建筑物内形成了大大小小的多个回路。当雷电产生的电磁波作用在导电回路上时就会产生巨大的感应电压,从而会在导线内产生高强度的瞬间电流,这就是浪涌。如果电子设备没有防浪涌的设计,那么就很容易烧毁。

电脑最易被雷倒的地方主要有三处。一是联网设备,ADSL调制解调器或路由器等网络通信设备最容易受到雷击,这是电脑与外界有直接物理连接的一个途径。二是主板,浪涌电流往往会顺着网线从网卡接口乘虚而入。三是ATX电源,外界电网上的浪涌往往可以通过连接机箱的电源线长驱直入“雷”倒你的电脑!

要避免被雷倒,最简单也是最原始的办法就是在电闪雷鸣的时候停止使用电脑,并切断电脑的电源线、网线等可能成为雷电电磁脉冲的载体的连接。这种解决办法会给用户带来相当多的不便。另一种解决办法就是选择带防雷击功能的配件,比如带有防雷功能的主板、电源,或防雷插座都是明智的选择。这样就算打雷下雨,我们也可以放心地在雷雨中“狂奔”。

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上帝:哎,又劈歪了
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主板防雷示意图1
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主板防雷示意图2
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主板上用于防雷的智能IC和压敏电阻

构建御雷防线

1.第一道防线,主板防雷策略

由于电脑和与其连接的网络、电源紧密相关,凡是电脑与外界有物理接触的各个关口都是需要设防的地方,比如网卡接口。从防雷的角度来看,我们首先得解决雷电通过网卡“入侵”电脑毁坏网卡芯片甚至整块主板的情况。

通常一次雷击会在标准建筑物内产生200V~800V的瞬间感应电压,而集成网卡的平均工作电压只有3.3V,最高耐压在十几伏左右,根本无法抵御一般雷击中数百伏的感应电压。因此主板防雷就要考虑如何防止雷电浪涌由此“杀入”从而造成对电子元件的损坏。一些低端主板主要采用保险管一类的保险回路元件来阻断突发性高压对主板元件的冲击,但这种单一保险元件的保护作用并不大,并非纯粹意义上的高压防雷电路。目前主板比较传统的防雷设计是在网卡座安装耐压电容。

如果你看到主板的集成网卡座后面有1到2颗类似扁豆的东东,那就是用来防雷的压敏电阻。压敏电阻是一种以氧化锌为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻,在正常状态时它相当于一个小电容,对电路的正常工作毫无影响。而一旦加在压敏电阻两端的电压超过阈值电压,电阻值随电压的增高而急速下降,流过它的电流剧增,使高电压的能量得以释放,从而将高电压幅值限制在一个较安全的范围,保护与它相并联的电器不受雷击和过压的破坏。雷击或高电压过后,压敏电阻又恢复高电阻状态,使电路正常工作。

出于成本与制作工艺的原因,这类防雷设计一般最多使用两颗蓝色压敏电阻,每颗蓝色压敏电阻最高耐压值在2000V~4000V,基本能够抵御瞬间浪涌,使用2颗压敏电阻则加倍保护主板及整机正常工作。这种设计也被称为“非智能防雷”。但是由于自身物理条件限制,这类非智能防雷耐压电容的寿命有限。如果长期受到高压浪涌冲击,此道防雷防线就会崩溃,危害电脑。因此为了让主板防雷显得更灵活,一些厂商在主板上引入了防雷智能IC。

智能IC一般在主板集成网卡接口附近或者背面。该智能IC在网卡口处进行浪涌主动监测,当发现有超过阈值的浪涌时,就即刻将它疏导到地线区去。这种防雷智能IC可以防御超过4000V的高压,基本能消灭浪涌。有些厂商还将两种方法合起来以实现更好的防雷效果。

2.第二道关口,PC电源也能抗“雷”

除了主板的网卡接口,电脑的电源是雷电浪涌的另一个攻击点。不具备保护功能的电源就相当于将第二道保护关口赤裸裸地向外界敞开,导致了硬件设备发生故障甚至损毁。

电源防雷的措施与主板防雷类似,都是在浪涌进入开关电源前将它阻挡在外,因此防雷电源的EMI滤波电路前面都有一道防线:防雷电路,而在整个电路中起保护作用的关键也是上面提到的压敏电阻。目前ATX电源中,防雷电路一般都并入了电源的低通滤波器里,使滤波器在原有的滤波衰减功能的基础上,再增加泄流限压功能,从而使其整体保护功能有明显改善。这也是目前ATX采用的主要防雷保护措施。

3.最后的防线,电源插座(防雷器)

为了节省成本,目前市场上有些个人电脑所用的杂牌电源却没有采用防雷设计,那怎么办?遇到这种情况,你可以选择更换一个好电源,也可以与选择加装一个具有防雷功能的电源插座,在电源外围自己建一道防线!

对于大部分的消费者来说,防雷插座,这是一个比较陌生的词语。国内用户的电脑防雷意识比较淡薄,无论是DIY装机还是购买品牌机,电源插座可能都是商家免费赠送的附件,或者是你在楼下的小超市买的一款十来元钱的电源插座。在普通用户看来,价格略贵的电源插座在质量上似乎并没有独到之处,为了省下钱,往往电脑用户在购买电源插座时根本不考虑防雷功能。防雷插座市场在普通消费级市场发展空间并不大,所以我们在市面上很少接触到此类产品。

家用级防雷插座常采用的防雷技术一般也是压敏电阻技术。如果你有条件去购买好的防雷型排插,拆开后就会发现里面比普通的插线板多了一个部件,那就是插线板防雷的核心部件。而优秀的防雷插座的防雷部分主要由压敏电阻、气体放电管和温度熔断器三个防护器件组成。

中间那个圆形小东西就是气体放电管,主要用于瞬时过电压保护。而左边那个蓝色的就是MOV压敏电阻。此排插防雷部件里还有TF温度保险管,用它来配合压敏电阻使用,在压敏电阻温度达到起火或爆炸的程度前,温度保险管可自动切断电源,达到安全高效的作用。中高端产品除了提供电脑供电的防雷保护以外,还能提供电视线、电话线、传真机、宽带接口的防雷等附属功能。而极性检测功能、EMI/RFI滤波功能、对插孔的防尘措施甚至对误插防触电的安全措施,都属于比较实用的附加功能。当然,此类产品的价格也相当高。

而一些低端的防雷插座的防雷组件就要简单得多了,防雷电路一般只有一个压敏电阻。比如杂牌的防雷插座的防雷电路仅为一只10D471K的压敏电阻、一只二极管、电阻、指示灯,连个保险丝都没有。而且这个10D471K压敏电阻一般电压超过300V左右便会导通烧毁 ,这个电阻仅能当作防电压过高时的保护器用。一款优秀的防雷防浪涌插座就像海绵一样,能够吸收危险的额外电压和电流,防止其窜入敏感的家电设备。而不达标的防雷插座在关键的时候说不定就让你的电脑被雷得“外焦里嫩”。

除了防雷插座外,有条件的话你也可以考虑一下防雷器。防雷器又称等电位连接器、过电压保护器、浪涌抑制器、突波吸收器、防雷保安器等,用于电源线防护的防雷器称为电源防雷器。防雷器的工作原理是用一种低压时呈现高阻开路状态,高压时呈现低阻短路状态,能承受数百安培大电流通过的过压保护电子器件组合并联在供电线路、信号传输线路上使用。防雷器的主要作用是出现瞬态现象时将其两端的电位保持一致或限制在一个范围内,转移有源导体上多余能量。

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插座中防雷电路的主要元件
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劣质排插的防雷电路简陋
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电源电路架构图
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电源中也常采用压敏电阻防雷

防雷PC配置推荐

防雷功能的重要性前面已经阐明,即便你没被雷过,也可以想到被真“雷”倒的后果。不过,很多朋友(甚至包括一些DIY老鸟在内)在配机时对电脑的硬盘、主板、CPU、显卡等几大件必定是精挑细选,却往往容易忽略部件的防雷功能。殊不知,“隐形杀手”就此潜伏了下来。

那么哪些用户真正需要这样的保护呢?睡觉从来不开电脑、雷雨天可以断掉电路而不影响正常工作生活的朋友显然不在考虑范围;不过我想在现在电子产品如此普及的年代,这一类朋友已经很难在现实生活中特别是在中青年人群中找到;爱玩游戏的朋友,相信不会有谁没试过彻夜挂机升级的吧?喜欢欣赏电影大片、连续剧的朋友相信没有谁没试过24小时BT下载吧?再比如公司、网吧这一类大规模的PC用户,雷雨天总不能以拔网线断电的方式来避免感应雷损害吧?对于这类朋友或者用户而言,具有防雷功能的配件显然有着极其重要的实用意义。

这套配置主要面向主流家庭用户,Core i3 2100、H67主板、4GB内存和23英寸显示器,这样的搭配足可满足需要。第二代Core i3采用了先进的Sandy Bridge微架构,性能相比第一代i3大幅度提升,而功耗却大幅度降低,游戏性能几乎达到第一代i5的水平。另一方面,虽然可以搭配第2代Core i3的主板很多,但从普通家用要求及预算考虑,H67无疑是很不错的选择,扩展性更好,资金允许的话,用户也可将此配置升级到Core i5,也可以加装独立显卡以提供更好的游戏性能。

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梅捷SY-H67+节能版

参考价格:699元

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梅捷SY-H67+节能版使用全固态电容设计,主板通过外加的VIL芯片,让主板支持USB 3.0接口,并带有梅捷独有的3E节能引擎,让主板符合绿色环保的要求。全新添加的智能防雷管设计,可以对浪涌进行分析和识别,而一般的室内感应雷击最高为4000V,这款主板的抗雷击能力直达6000V!

突破保镖系列TZ-S0101

参考价格:168元

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突破是国内比较专业的防雷产品厂家,这款突破保镖系列TZ-S0101产品常态下额定功率为2500W,电流承载能力为10A,对于电源防雷可以达到1000V和10000A的水准。同时6个插孔与3米的线材为使用者提供了方便,而UL94V级阻燃材料则提供了更高的安全性。在功能性上,这款产品除了电源保护还能提供电话线、网线与电视的防雷功能。在接入时具有爱心双动保护门,防止误插触电。同时,产品还提供热动能过载保护器等功能。

金河田ATX-S410静音版电源

参考价格:299元

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由于这个平台的功耗不高,加上没有独立显卡,金河田ATX-S410静音版电源是完全足够的,而且这款产品提供基本的防雷保护,可以将浪涌拒之门外。不过,有条件的话,我们还是建议用户选择一款防雷插座,这样可以你的电脑提供更全面的保护。毕竟排插除了给主机供电外,往往还为显示器、音箱、网络设备、打印机供电,这些可是对“雷”没有免疫能力的。在这里,大家可以考虑一下突破保镖系列TZ-S0101产品。

地凯家用防雷CL101型

参考价格:240元

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这款地凯CL101型防雷插线板常态下额定功率为2500W,最大持续工作电压320V,对于电源防雷可以达到1000V和10000A的水准。同时具备4个电源插孔和两个网线插孔,而UL94V级阻燃材料则提供了更高的安全性。

写在后面

防雷也是相对的,即便你选择了防雷的主板、防雷的电源,甚至防雷插座,也不一定能百分百地防雷,我们在雷雨天气使用电脑时仍需要有防雷的意识。

目前就普通家庭用户来说,网络接入设备仍是一个最薄弱的“入雷”点。即便你采用了防雷插座,在雷雨天上网时雷电浪涌仍很容易从电话线进入机器内部从而以强大的电流击毁硬件设备。这也是为什么我们的Modem或路由器容易坏的原因,因此当你不使用网络时可以将电话线从Modem的接口上拔出来。如果你觉得反复地插进拔出电话线非常不方便,那么你也可以用继电器来连接信号线。继电器可以在工作的时候闭合线路,使Modem与电话线连接。在不工作的时候,由于继电器没有电源供应,自动断开连接“猫”的电话线,从而起到阻断作用。

如果你不清楚或是你的电脑里根本就没有防雷元件,那么我们还是建议你不要冒险让你的电脑在雷雨中“裸奔”,当你的电脑被雷击坏以后,则悔之晚矣。在雷雨天,一切从小事做起,才能最大限度保护电脑的安全,减少雷电带来的损失。