home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Aminet 5 / Aminet 5 - March 1995.iso / Aminet / docs / misc / lightning.lha / lightning next >
Text File  |  1994-10-26  |  9KB  |  172 lines
  1.                          Lightning Protection
  2.  
  3. Each summer I repair numerous computers that have been hit by
  4. lightning.  Yes, the owners tell me, they had surge protectors
  5. on their computers, but it didn't seem to help.  The reason
  6. generally is that the surge protectors were neither the proper
  7. type nor installed in the correct place.  This article will
  8. describe the causes for the lightning damage, illustrate how it
  9. can be better prevented, and finally, describe how to cut the
  10. repair costs on computers that have been hit.  Specific repair
  11. examples are given for Commodore Amiga computers.
  12.  
  13. THE SOURCE OF DESTRUCTION.  In the USA the power grid and
  14. distribution system is such that most homes have a "split
  15. phase", center tapped 240 volt service wherein the center tap is
  16. grounded.  The grounded center leg is not only connected to the
  17. water line at each service drop, but it is also "earth"
  18. grounded back at the power company  distribution transformer. 
  19. When lightning strikes the power grid, there are numerous earth
  20. grounds to "absorb" the bulk of the energy before it travels to
  21. your computer.  Even then, there is always a perturbation on the
  22. line that can result in a surge that is capable of damaging your
  23. computer.  If the computer has an external surge protector,
  24. damage to the computer is rare.
  25.  
  26. Unlike the power grid, the telephone system is UNgrounded.  The
  27. shortest path to ground for a lightning surge on the telephone
  28. lines is through your MODEM and computer!  In my experience, 9
  29. out of 10 computers damaged by lightning have been damaged by a
  30. surge on the telephone line.  This damage typically results in
  31. the destruction of the MODEM, in portions of the computer I/O
  32. serial port circuitry, and even to the +12 and -12 volt circuits
  33. and main power supply in the computer (the serial port is driven
  34. by the +12 and -12 volt power supplies).
  35.  
  36. PROTECTION.  The main 120 volt power to your computer should
  37. certainly be surge protected.  While the ubiquitous surge
  38. protectors on the market are usually adequate, the ferroresonant
  39. transformer is much superior (and much more expensive). 
  40. Frequently these can be found at significant discounts at HAM
  41. fairs and at surplus outlets, but a word of caution -- they must
  42. be the 60 Hz models.  An excellent price compromise is an
  43. isolation transformer followed by a conventional surge
  44. protector.
  45.  
  46. Telephone line protection has many options.  By far the cheapest
  47. is to not use your MODEM during thunderstorm activity and to
  48. physically disconnect your telephone line from the MODEM when it
  49. is not in use.  The simplest full time protection is to purchase
  50. and install a phone line spike protector between your telephone
  51. line and MODEM.  A very effective such device is part number 43-
  52. 102 marketed by Radio Shack.  While it is extremely effective in
  53. saving your MODEM and computer, it is usually irreparably
  54. destroyed when subjected to a surge.  Nevertheless, its
  55. replacement cost at $13 is much less than the cost of a new
  56. MODEM or computer repair.  To better protect the surge
  57. protector AND your MODEM, consider a double pole, double throw
  58. (DPDT) relay such as Radio Shack part number 275-206 connected
  59. in such a manner that the actuating coil is energized each time
  60. the computer is turned on and the relay contacts are connected
  61. such that BOTH leads going to the MODEM are connected to ground
  62. (and disconnected from the telephone line) when the computer is
  63. turned off and each lead is connected to the telephone line (and
  64. disconnected from ground) when the computer is turned on. 
  65. Another means of protecting your telephone line surge protector
  66. and MODEM is to install a ferrite torroid ring.  BOTH the red
  67. and green telephone lines should pass through the center of the
  68. ferrite ring.  This significantly increases the impedance of any
  69. surge signal that may be propagating down the line.  If this
  70. ferrite ring is placed on the telephone drop prior to its
  71. connection to your main telephone service entrance box, then all
  72. of the telephones on your line will receive the benefit of its
  73. protection.  This latter application may not be approved by the
  74. telephone company as it increases the probability that the surge
  75. is reflected back to the central switching office.
  76.  
  77. COMPUTER REPAIRS.  All to often I hear horror stories where
  78. entire mother boards and power supplies on the computer were
  79. replaced at a cost of several hundred dollars.  This can only
  80. happen when serviced by an incompetent repair facility.  While
  81. the MODEMs generally must be sent to the manufacturer (as
  82. schematic diagrams are generally not available to the repair
  83. trade), the I/O and power supply circuitry of the computer
  84. itself is almost always rather simple and capable of being
  85. repaired by any competent repair facility at a relatively low
  86. cost.
  87.  
  88. GENERAL REPAIR TIPS.  When the power supply is rendered
  89. inoperable by the surge, it is almost always the -12 volt supply
  90. and sometimes the more rugged +12 volt supply.  What generally
  91. happens is that the regulators in the supplies go out and the -
  92. 12 volt supply becomes a -17 volt supply and destroys any
  93. replacement parts put into the mother board or serial I/O board. 
  94. Rather than replacing the power supply, a simple $ 1.00 in-line
  95. regulator IC part # 7912 can be inserted in the -12 volt lead
  96. between the power supply and the mother board.  If the +12 volt
  97. supply is also so affected, a regulator part number 7812 can be
  98. installed in the +12 volt supply lead in a similar manner 
  99. (Similar 7812 regulators will probably also be needed in the
  100. floppy disk and hard disk +12 volt supply lines.  If either of
  101. the -12 or +12 volt supplies fail in such a manner than there is
  102. no voltage present, then repair procedures must consider the
  103. entire cost of a replacement supply.  In the case of MS DOS-
  104. based systems, entire supplies are generally cheaper than
  105. repair.  In other computers the service personnel can usually
  106. make a compact auxiliary supply at a lower cost than that for
  107. full power supply replacement.  In MS-DOS-based systems , the
  108. I/O circuitry is seldom a part of the mother board.  It is
  109. usually cheaper to replace the serial board than it is to repair
  110. it.  Seldom is the MS DOS mother board itself damaged.  In other
  111. computer systems, the I/O sections (e.g., serial ports) are
  112. usually an integral part of the mother board.  These circuits,
  113. however, are generally simple and are easily repaired.
  114.  
  115. AMIGA I/O BOARD REPAIRS.  Check to insure that all power
  116. supplies are at their proper voltage.  If there is an overload
  117. on any of the three main supplies (+ 5 volt, -12 volt, or +12
  118. volt), the entire supply will fail to operate.  Disconnect the
  119. two twelve volt wires to the main board and all supply leads to
  120. the hard and floppy drives.  If the +5 volt supply is now
  121. functional, the overload is in one of the 12 volt circuits.  If
  122. there still is no +5 volts, then there are major (expensive)
  123. problems.  If the +5 volt supply does not operate properly when
  124. not connected to the mother board and disk drive loads, then the
  125. entire supply requires replacement.  If it does operate
  126. correctly without any loads connected, then there are major
  127. problems on the mother board itself and the repair is best left
  128. for experienced repair personnel.  If the supply fails to
  129. function only when one or both 12 volt circuits are connected,
  130. repairs to the mother board are relatively simple and are
  131. described below.  Probable defective ICs are given below in the
  132. order of priority of being affected. 
  133.  
  134. A-500.  In the A-500 computer, the prime suspects are ICs # U38
  135. and U39 followed by U8.
  136.  
  137. A-1000.  In the A-1000 computer, the prime suspects are ICs #
  138. U6K and U6L followed by U6N 
  139.  
  140. A-2000, A-2500.  In these machines the prime suspects are fuse
  141. F2, and IC#s U-304, and U305 followed by U301.  On rare
  142. occasions, transistor Q300 and/or diode D300 may also be found
  143. defective.
  144.  
  145. A-3000.  In these machine, the prime suspects are fuse F300, ICs
  146. 304 & 305, then U300 and on rare occassions transistor Q300 and
  147. diode D300
  148.  
  149. When these are replaced and the computer still does not boot,
  150. again check the two 12 volt power levels.  Connect one at a time
  151. to determine which is overloading the supply.  When this is
  152. determined, check all of the capacitors (about a dozen) that
  153. filter this supply at various locations on the mother board.  If
  154. a capacitor is charred black, it is a prime suspect.
  155.  
  156. The procedures described above has been found to restore over
  157. 90% of Amiga computers hit by surges on the telephone line.
  158.  
  159. ABOUT THE AUTHOR.  Max Yoder is a Certified Electronics
  160. Technician operating his own electronics repair facility part
  161. time for the past 25 years.  He has a BSEE from Purdue
  162. University and a graduate degree in engineering from the George
  163. Washington University.  His main occupation is that of a program
  164. officer in the electronics division of the Office of Naval
  165. Research where he manages a research program in wide bandgap
  166. semiconductor materials and devices.
  167.  
  168. Copyright by M. N. Yoder.  This article is freely reproducible
  169. providing, however, that it is reproduced in its entirety. 
  170. Mother boards on computers are generally 5 layer boards and can
  171. be destroyed by inept servicing procedures.  The author assumes
  172. no responsibility associated with do-it-yourself repairs.