Das Management des heutigen komplexen Bahnkommunikationssystems erfordert nicht nur interne Zugkommunikationsnetze (TCN), sondern auch eine sichere Sprach- und Datenkommunikation mit der zentralen Infrastruktursteuerung (Strecke-Zug) und anderen Zügen (Zug-Zug). Um diese Kommunikation zu ermöglichen, sind in den Zügen GSM-gestützte Funkkommunikationssysteme installiert.
Schienenfahrzeugequipment wie dieses Funkkommunikationssystem muss anspruchsvollen mechanischen, elektrischen und Umgebungsbedingungen widerstehen, die in Normen wie EN50155 festgelegt sind.
Ein solcher problematischer Aspekt sind die in EN50155 spezifizierten Eingangsspannungen. Die Züge können ein 24V, 36V, 48V, 72V, 96V oder 110VDC Netz haben, und die Dauerbetriebsspannungen variieren zwischen 70% und 125% dieser Nennspannungen. Darüber hinaus definiert diese Norm auch kürzere Spannungsschwankungen um die Nennspannung von 60% für 100ms und 140% für 1s. Nehmen wir als Beispiel ein 24V-System. Die kontinuierliche Versorgungsspannung liegt zwischen 16,8 und 30V und kann bis zu 100ms lang auf 14,4V abfallen oder bis zu 1s lang auf 33,6V ansteigen. Der absolute Eingangsspannungsbereich eines 24V zu 12V Wandlers ist daher von 14,4V bis 33,6V spezifiziert.
Im Fall von Fehlern wie Kurzschlüssen spezifiziert EN50155, dass die Spannung für bis zu 10ms (Stufe S2 von EN50155) oder bis zu 20ms (Stufe S3) auf null abfällt. Während dieser Zeit müssen die Systeme unterbrechungsfrei arbeiten, und die Ausgangsspannung eines Wandlers muss innerhalb der spezifizierten Toleranzen konstant sein.
Um all die verschiedenen Schwankungen der Versorgungsspannung in Zügen zu bewältigen, wollte der Kunde, dass das System über den gesamten Eingangsbereich von bis hinab zu 14,4V (60% von 24V) bis hinauf zu 154V (140% von 110V) arbeiten kann.
Eine weitere Herausforderung ergab sich aus dem Wunsch, die Sicherheitsstandards der verstärkten Isolierung nach EN62368 zu erfüllen, da höhere Eingangsspannungen für den Menschen als gefährlich eingestuft werden.
Eingangsspannungsbereich
Eine weitere Herausforderung ergab sich aus dem Wunsch, die
Sicherheitsstandards der verstärkten Isolierung nach EN62368 zu erfüllen, da höhere Eingangsspannungen für den Menschen als gefährlich eingestuft werden.
Der Kunde wandte sich auf der Suche nach einer Lösung an RECOM und mit einer
semi-kundenspezifischen Wandler-Version einer 100W
Bahnstromversorgung wurden alle Anforderungen erfüllt. Der zertifizierte Wandler bekam die erforderlichen Zulassungen für Bahnanwendungen und die Sicherheitszulassungen nach EN62368. Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal von RECOM war eine Überbrückungsschaltung, die die Anforderungen von EN50155-S2 an Spannungsunterbrechungen erfüllt. Sie ist einfach zu implementieren und gewährleistet in Kombination mit der bei sehr niedriger Unterspannung ansprechenden Abschaltung dieses zertifizierten Wandlers, dass das System auch bei Unterbrechungen von 10ms weiter arbeitet.
Der zusätzliche Pin dieses
semi-kundenspezifischen Wandlers kann zum Ansteuern einer Power-Good-Anzeige an der Frontplatte verwendet werden. Wenn eine LED angesteuert wird, zeigt sie an, ob der Wandler funktioniert oder nicht.
Für die nächste Generation von Funkkommunikationssystemen, die einen höheren Stromverbrauch haben wird, kann der Kunde die
RPA200-Serie verwenden, die die gleichen elektrischen Werte und Zulassungen wie die
RPA100-Serie besitzt. Der standardisierte Footprint des Half-Brick-Formats ermöglicht es einem bestehenden Design, das Leistungsbudget für immer höhere Lasten anzuheben (HINWEIS: Das erfordert auch eine entsprechende Anhebung der Überbrückungskapazität) oder einen leicht gangbaren Synergetisierungspfad für zukunftsweisende Variationen zu beschreiten.
