Zařízení pro drážní aplikace musí splňovat normu EN50155. Tato norma definuje veškeré mezní stavy prostředí (teplota, skoková změna teplot, vlhkost, proudění vzduchu atd. ), definuje kolísání vstupního napětí (přepětí, podpětí, výpadek napětí po určitou dobu, vlnové pulsy). Kolísání je způsobeno tím, že vstupní napětí je ovlivněno elektromotory, generátory a jiných rušivých zařízení, kterých je ve vlakové soupravě mnoho. Pro ukázku uvedu několik podmínek, které jsou uvedeny v normě. 

• Provozní teploty typ. -40 … +85°C dle třídy
• Rychlé změny teploty až 3°C / s
• Průměrná relativní vlhkost 75%, Nepřetržitý provoz  30 dnů při 96%
• Mechanická odolnost - rázy a vibrace, odolnost proti nárazům a mechanickému poškození dle EN61373
• Definice jmenovitého napětí Un – 24V, 48V, 72V, 96V a 110 V
• Odolnost proti výpadkům(až 10 ms), „reset bez varování“. 
• Kolísání napětí 0,6 Un až 1,4Un
• Elektromagnetická kompatibilita  a odolnost vůči el. výbojům EN50121-3-2 a EN50121-3-2

RECOM 

RECOM rozšířila své portfolio DC / DC měničů pro železniční průmysl v průběhu několika let. Nyní může nabídnout nejširší portfolio DC/DC měničů s certifikátem EN50155 na trhu s výkonem od 8W do 240W. Řada RECOM RPA o výkonu 20W a 30W jsou v pouzdře 25,4 x 25,4 mm. Výkon 60W se podařilo implementovat do prostoru 50,8mm x 25,4 mm. To odpovídá výkonové hustotě 4,5W / cm2, což je jedna z nejvyšších na trhu.
Tyto regulované DC / DC měniče se vyznačují širokým rozsahem vstupního napětí. Vzhledem k tomu, že jsou také certifikovány podle UL60950, jsou spolehlivou volbou pro průmyslové a telekomunikační aplikace. K dispozici jsou DC / DC měniče s výstupním napětím 3.3V, 5V, 12V a 15V. RECOM nabízí také duální výstup ± 12V a ± 15V. Účinnost dosahuje až 93%. Chlazení je řešeno přirozenou konvekcí, ale v případě potřeby některé moduly obsahují chladič. Tyto moduly mají standardní 3-letou záruku.

Vlastnosti:

• Vstupní napětí od 24V do 110VDC
• Výkon od 8W do 240W
• CE & EN50155 certifikace
• CE & EN60950 certifikace
• Vysoká účinnost až 93%
• Teplotní rozsah od -45 ° C do + 85 ° C

Jak na EMC?

V každém datasheetu je uvedeno doporučené zapojení, aby vyhovělo přísným normám EMI. Jako příklad uvedu zapojení pro řadu RPR50-11005S-B. Jedná se o DC /DC měnič s výstupním napětím 5V a výstupním proudem až 1A. Vstupní napětí má rozsah 40V až 160V. Účinnost dosahuje až 90%. RECOM doporučuje přidat varistor UR1 a ochrannou diodu D1. Hodnoty kondenzátorů C1, C2, C3 a cívky L1 se doporučuje volit dle uvedené tabulky. Pro splnění normy EN61000-4-2 by měl být DC/DC měnič být uzemněn. 

Změna výstupního napětí

DC/DC měniče od společnosti RECOM umožňují poměrně snadno uživatelům nastavit výstupní napětí v rozsahu ±10%. Úprava výstupního napětí se řeší pomocí pevného odporu, jak je znázorněno na obrázcích. Jeden pevný odpor může zvýšit nebo snížit výstupní napětí dle jeho připojení. Odpor by měl být umístěn v těsné blízkosti měniče.  Není-li tato funkce použita, nechá se tento pin nezapojen.  Modifikace výstupního napětí ve větším rozsahu než je předepsáno se nedoporučuje, jelikož může mít nepříznivý vliv na výkonnost měniče.

Pokud se chcete dozvědět více o vlastnostech DC/DC konvertorů navštivte stránky Recom.

Murata - řada RUW15

Řada RUW15 je vhodná pro použití v železničním či telekomunikačním průmyslu, jelikož je certifikována dle UL60950. Dokáže si poradit všude tam, kde dochází k velkým výkyvům vstupního napětí a odolá krátkodobým vysokým špičkám. Měniče se vyznačují širokým vstupním rozsahem napětí a to od 16 do 160V.

Vlastnosti:

• Výstupní proud: 625 mA až 3A
• Účinnost: 77,1% až 80%
• Způsob montáže: Through Hole
• Počet výstupů: 1
• Provozní teplota: -40 ° C ~ 85 ° C
• Pouzdro: 8-DIP Module
• Příkon: 15W
• Rozměry: 50,8 mm x 50,8 mm x 20.0 mm)
• Typ: izolovaný Module
• Vstupní napětí: 16V až 160V
• Výstupní napětí: 5V, 12V a 24V 

Poklesy napětí

DC / DC výkonové měniče jsou v drážních aplikací často připojené k bateriím nebo jiným nízkým zdrojům napětí. Vše musí být v souladu s normou EN 50155, která mimo jiné definuje jmenovité napětí baterie a rozsah výkyvů a přerušení napětí. Úplné přerušení vstupního napětí může trvat až 10 ms.  Výkyvy mohou mít nominální napětí až + 40% po dobu jedné sekundy a -40% po dobu 100 ms. Možný celkový rozsah napětí a kolísání je tedy 14,4V až 154V. Americká železnice definuje nominální napětí baterií 37V a 74V. Vstupní napětí může klesnout až na hodnotu 12V po dobu 100ms. Toto definuje francouzská norma NF F 01-510.
Následující obrázek vše přehledně zobrazuje. Není jednoduché vyjít vstříc všem normám, ale společnosti Murata se to s řadou RUW15 docela podařilo. 

Rázový pulz - surge

Odolnost vůči rázům až do velikosti 1,5 násobku nominálního napětí po dobu jedné sekundy a 3,5 násobek po dobu 20ms se nachází ve standardu RIA12, která je platná pro Velkou Británii. Odolnost vůči 3,5 násobku vstupního napětí je znázorněn na následujícím obrázku. I když je obrázek málo čitelný, lze z něj vyčíst pulz o hodnotě 385V po dobu 20ms. Výstupní napětí zůstává konstantní na hodnotě 5V. 

Pokud se chcete dozvědět více o vlastnostech DC/DC konvertorů navštivte stránky Murata.

V případě zájmu o napájecí zdroje pro drážní aplikace kontaktujte distributora www.codico.com, email: petr.rocek@codico.com. Zde také můžete směřovat veškeré své dotazy a to včetně požadavků na vzorky, poptávky či konzultaci (ne)typických řešení.