应用案例概述
管理当今复杂的铁路通信系统不仅需要依靠列车通信网络 (TCN) 在列车内部进行通信,还需要在列车与中央基础设施控制系统(地面到列车)和其他列车(列车到列车)之间进行安全的语音和数据通信。在列车上安装基于全球移动通信系统 (GSM) 的无线电通信系统可以实现这种通信。
铁路车辆设备,如这种无线电通信系统,必须能够承受 EN 50155 等标准规定的苛刻环境、机械和电气条件。
系统面临的其中一项挑战是,要符合 EN 50155 标准规定的输入电压要求。列车所用的电压从 24 V、36 V、48 V、72 V、96 V 到 110 VDC 不等,连续工作电压在这些标称电压的 70% 至 125% 之间变化。此外,该标准还规定了电压短时波动要求,要能够在 100 ms 内降至标称电压的 60%,在 1 s 内升至标称电压的 140%。
我们以 24 V 系统为例。连续电源电压范围在 16.8 到 30 V 之间,并可在 100 ms 内降至 14.4 V,或在 1 s 内升至 33.6 V。24 V 至 12 V 转换器的绝对输入电压范围为 14.4 V 至 33.6 V。
如发生短路等故障,EN 50155 规定电压降至零的时间最长为 10 ms(EN 50155 的 S2 级标准)或最长为 20 ms(S3 级标准)。在此期间,系统必须保持不间断地工作,转换器的输出电压必须处于规定的公差范围内。
为了应对列车中所有不同的电源电压变化,客户希望系统能够在低至 14.4 V(24 V 的 60%)和高达 154 V(110 V 的 140%)的整个输入电压范围内工作。
输入电压范围
系统面临的另一项挑战是,要满足 EN 62368 安全标准规定的增强隔离要求,因为较高的输入电压会对人类带来危险。
客户联系 RECOM 寻求解决方案,RECOM 提供了 100 W 铁路电源转换器的半定制版本,满足了客户的所有要求。这款转换器已获得相关认证,可用于
铁路应用 并符合 EN 62368 标准规定的安全要求(在 2020 年取代以前的 EN 60950 标准)。RECOM 产品还具有另一个独特特性,即具有符合 EN 50155 S2 级电压中断要求的保持电路。该电路易于实现,并可确保系统即使在电压中断(持续 10 ms)期间仍能继续工作。
这种
半定制转换器 增加了一个附加引脚,用于驱动前面板上的电源正常指示灯。驱动工作状态 LED 灯时,LED 会显示转换器是否正常工作。
下一代无线电通信系统更为耗电,客户可以使用
RPA200 系列 产品应对这一需求,该系列具有与
RPA100 系列 相同的电气性能和认证。由于采用标准化半砖尺寸,现有设计能够针对不断增长的负载升级其功率预算(注意:同时需要相应增大保持电容),或者为开发面向未来的变体提供简单的开发路径。