Zug-Displays für Fahrgastinformationen und Werbung werden in allen Eisenbahn- und U-Bahn-Zügen eingesetzt. Die Größe hängt vom verfügbaren Platz ab. Die Displays können mit Merkmalen wie eingebetteten Computern mit Ethernet-Konnektivität, Funk- oder Wi-Fi-Einheiten für die drahtlose Datenübertragung und Ausgängen für Audiosysteme für Durchsagen oder Hintergrundmusik ausgestattet sein.
Dieser Kunde bietet superflache Dünnfilmtransistor-Displays (TFT-Displays) mit einer Größe von bis zu 40" an. Je nach den individuellen Erfordernissen einer Anwendung können die Kunden ihr System mit den oben erwähnten Zusatzoptionen wunschgemäß ausstatten. Bei all den unterschiedlichen Bildschirmgrößen und verfügbaren Optionen wurde es schwierig, die verschiedenen Kombinationen von Stromversorgungslösungen zu managen. Daher war die Idee, ein gemeinsames Design für alle Systeme zu haben, das jedoch so flexibel ist, dass es an die jeweilige Anwendung angepasst werden kann.
Die grundlegenden Systemanforderungen waren immer die gleichen: Die Quelle kann ein 24V- oder 110V-Bahnversorgungsnetz sein, und die Displaytreiber und Steuereinheiten benötigen 24V mit einer Leistung von bis zu 70W. Die Stromversorgung musste auch vor hohen Transienten in diesen Quellenspannungsversorgungen geschützt werden. Schnittstellen, Drahtloseinheiten, Audiosysteme, Hintergrundbeleuchtung usw. benötigen entweder 12V oder 5V mit einem maximalen Strom von 2A. Die Elektronik innerhalb der Displayeinheit muss nicht unbedingt von den 24V isoliert werden, aber Einheiten, die mit Zugsystemen verbunden sind, die Außenkonnektivität besitzen, benötigen eine isolierte Versorgung. Das komplexe Zusammenspiel der Systemkomponenten mit der bereits robusteren
Bahnanwendung schien eine kaum lösbare Herkulesaufgabe zu sein – bis RECOM die Sache übernahm. Standardisierte (footprint-kompatible) Module wurden als Bausteine auf gemeinsamen PCB-Layouts verwendet, um eine Lösung zu schaffen, die die individuellen Anforderungen einer Anwendung erfüllt.
Ein isolierter, EN 50155-konformer DC/DC-Wandler generiert einen geregelten Ausgang von 24V/140W. Dieser Wandler ist in einer 24V- und einer 110V-Eingangs-Version mit einem gemeinsamen industriestandardisierten Half-Brick-Pinout und -Gehäuse erhältlich. Damit war genug Leistung vorhanden, um die 12V- und 5V-Versorgungen aus dem 24V-Bus mit
isolierten oder
nicht-isolierten DC/DC-Wandlern zu generieren.
Diese Lösung bot die folgenden wesentlichen Vorteile:
- Es gab nur einen einzigen Isolationspunkt zwischen der 24V- oder 110V-Versorgung und dem Rest des Systems/li>
- Für dieses Hochleistungsmodul wurde nur ein einziger EMI-Filter auf der Hochspannungsseite benötigt
- Es wurde weniger PCB-Fläche vergeudet, um die Abstandsanforderungen für hohe Spannungen zu erfüllen, was das Design einfacher und kompakter machte
- Komplette Lösungsfamilie mit industriestandardisierten Half-Brick-Footprints
Die Standardbaureihe der nicht-isolierten Abwärtswandler, die in diesem Design verwendet wird, ist als 12V/2A- und 5V/2A-Version erhältlich, die beide im gleichen kleinen Package untergebracht und mit dem gleichen Pinout versehen sind. Aufgrund ihrer verlustarmen Technologie sind keine Kühlkörper erforderlich. Je nach Last wird entweder die 12V- oder die 5V-Version montiert. Da die meisten Lasten nicht isoliert werden müssen, reduziert dies die Größe und die Verluste der Stromversorgungslösung und steigert gleichzeitig den Wirkungsgrad.
Für die wenigen Anwendungen mit Außenkonnektivität, die eine Isolierung erfordern, können stattdessen winzige isolierte Wandler von 24V auf 12V/30W oder 5V/10W verwendet werden. Der Transientenschutz am Eingang wurde mit einer Standard-Schutzschaltung gelöst, die bei RECOM leicht erhältlich ist. Die Höhe aller Komponenten lag unter dem Zielwert von 25mm. Mit einer einzigen PCB und den modularen Bausteinen von RECOM war der Kunde in der Lage, hochflexible, kundenspezifische Stromversorgungskonfigurationen für hohe, niedrige oder sogar Einzelstückzahlen zu erstellen.
