Ihr Kundenspezifischer Wandler selbst in kleinen Stückzahlen

Nahaufnahme eines Zugbremssystems
Zugbremsanlage

Figure is climbing the next step.
Herausforderung
  • Für 24V- und 110V-Bahnanwendungen mit einem einzigen, überaus zuverlässigen Design in einer anspruchsvollen Umgebung

Dartboard with arrow in the center.
Lösung

Hand pointing with index finger.
Anwendung
  • Die Quelle kann ein 110V-Eisenbahn- oder 24V-U-Bahn-Netz sein, das der Norm EN50155 entspricht
  • Eine einzige Lösung mit gleichem Pinout für beide Anwendungen
  • Ausgänge: 24V/75W, 12V/8W und 5V/8W sowie 24V/90W für den System-Controller
  • Der Kunde wollte verhindern, dass andere seine Lösung durch Reverse-Engineering kopieren, weshalb er eine Kennzeichnung als Eigenmarke wünschte
    • Kennzeichnung der Hauptkomponenten als Eigenmarke auch bei kleinen Bestellmengen
    • Zulassungen auch für Eigenmarken-Komponenten

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Teaser

Eine Geschwindigkeitsreduzierung bei voller Fahrt oder eine Notbremsung des Zuges lässt sich nicht einfach durch das Blockieren aller Räder erreichen. Das würde nicht nur den Bremsweg verlängern, sondern auch dazu führen, dass die Räder auf der Schiene rutschen, Material abschleifen und würde schließlich zu einer Unwucht der Räder und zu Schäden an den Schienen und den Rädern führen. Genau wie Autos verfügen darum auch moderne Züge über Antiblockiersysteme (ABS). Während das ABS im Auto hauptsächlich ein mechanisches, durch 12V unterstütztes System ist, besteht die Herausforderung bei Bahnanwendungen darin, ein elektronisches ABS, das mit Eingangsspannungen von 16V bis 160V arbeitet, universell zu unterstützen und gleichzeitig zu verhindern, dass Ihr Design einfach von einem Wettbewerber kopiert werden kann. Sie wollen wissen, wie das Problem gelöst wurde?

Story

Die Bremsen von Zügen benötigen ein ABS, das jedes Rad kontrolliert, um ein Blockieren der Räder und ein schädliches Rutschen auf der Schiene zu vermeiden. Das ABS erlaubt auch eine schnellere Geschwindigkeitsreduzierung des Zuges bei einer Notbremsung. Die Bremskraft für jedes Rad wird durch ABS-Einheiten unabhängig voneinander mit Hilfe von Daten von verschiedenen Sensoren gesteuert. Jeder Wagen verfügt über zusätzliche, zentrale Bremssteuereinheiten. Da der Platz für diese Steuereinheiten begrenzt war, wurde der einzigartige Quarter-Brick-Formfaktor zur Optimierung der Geometrie verwendet. Die unabhängig gesteuerten ABS-Einheiten besitzen ihr eigenes Stromversorgungs-Subsystem, das eine kostengünstigere Half-Brick-Lösung als die vorgeschaltete Lösung in der zentralen Steuereinheit nutzen kann.

In der Vergangenheit verwendete der Kunde diskrete, kundenspezifische Designs, um die Bremssysteme und ABS-Einheiten aus dem typischen 110V-Netz in Zügen zu speisen. Aufgrund des Erfolges auf dem nationalen Zugmarkt wollte der Kunde das gleiche System auch für U-Bahnanwendungen mit ihren typischen 24V-Netzen anbieten. Das hätte ein komplettes Neudesign der beiden diskreten Stromversorgungslösungen erfordert, was mit sehr hohen Kosten für Design und Zulassungen sowie mit recht langen Designzyklen verbunden gewesen wäre.

Daher suchte der Kunde nach einer einfachen Möglichkeit, bereits zugelassene Lösungen einzusetzen, die 24V- und 110V-Eingangsquellen mit derselben Produktfamilie nutzen können. Gleichzeitig wollte man aber den Vorteil der Verwendung kundenspezifischer Produkte für wichtige Komponenten des Systems beibehalten, da dies die Nachahmung des Designs erschwert. Die wenigen Hersteller von DC/DC-Wandlern, die kundenspezifische Versionen anbieten, verlangen in der Regel große Bestellmengen, um Modifizierungen zu unterstützen. Das macht es auf dem Zugmarkt sehr schwierig, da dieser häufig von kleineren Projekten bestimmt wird und daher niedrige Mindestbestellmengen (MOQ) aufweist.

Und genau hier brachte RECOM einen seiner entscheidenden Wettbewerbsvorteile ins Spiel: In Kleinserie gefertigte, footprint-kompatible Eigenmarkenwandler, die aus unseren Standard-Produktfamilien semi-kundenspezifisch adaptiert wurden, deckten den gesamten Eingangsbereich von 24 bis 110V ab und führten zu den erforderlichen lokalen 24V-, 12V- und 5V-Spannungsversorgungen für das Bremssystem.

Diese Produkte sind bereits bahnzertifiziert, so dass RECOM die bestehenden Zertifizierungen auf die Eigenmarkenteile ausweiten konnte. Darüber hinaus enthielten die Standarddatenblätter vorgetestete EMI-Filterlösungen in Bahnqualität, so dass die Stromversorgungslösung in einem Bruchteil der Zeit konstruiert werden konnte, die für ein neues diskretes Design benötigt worden wäre. Und nicht nur das. RECOM konnte auch die Pinlängen der Wandler modifizieren, was das mechanische Design der PCB des Kunden erleichterte und so die Tür für ähnliche, semi-kundenspezifische Modifikationen für zukünftige Lösungen aufstieß.

Als Hersteller, der höchste Flexibilität bietet, gelang es RECOM, diese Produkte als kundenspezifische Marke zuzulassen und dieses semi-kundenspezifische Teil nun auch bei geringen Bestellmengen anzubieten.

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