两个多世纪以来,铁路和机车车辆的出现让火车旅行成为人们日常生活的一部分,火车已从蒸汽动力机车发展到今天的高科技列车,并配备了先进的牵引、安全、通信和信息系统,可用于信号通信、环境监测和驱动电机等多个关键部位。因此对符合铁路认证电源的需求达到了前所未见的程度。
无论是在列车、轨道还是车站上,铁路上使用的电源必需能够在极为恶劣的环境条件下可靠地运行。铁路设备的预期使用寿命长达数十年,在极端的工作条件下,高低温冲击、振动、机械冲击和emi等都可能对电源转换器的电子组件造成损坏。
在设计铁路系统时,选用能够承受这些恶劣条件的高可靠性电源转换器显得至关重要。为了符合铁路系统的要求,电源还必须满足相应的应用标准,包括冲击和振动、防火、温度、emi/esd、重量、安全性和可靠性。
严苛的铁路标准
现在有一些严格的国际标准在不断规范铁路领域的应用,其中包括:
en 50155 - 机车车辆电子设备;
en 61373 - 冲击和振动测试;
en 50121-3-2 - 电磁兼容性 (emc);
en 45545-2 - 铁路车辆防火;
en50155 是广为人知的机车车辆使用的电子设备的性能标准(所有可移动的轨道车辆皆为机车车辆,包括火车头、客车、轻轨和货运列车)。除了规定输入电压范围、电气隔离、工作温度范围、冲击和振动、湿度和 emc 的最低要求以外,还规定了设备的可靠性和预期使用寿命。
机车车辆使用的电子设备通常要有 20年以上的使用寿命,因此需要经过完整的环境测试。此外,en50155 标准还要求进行正常工作温度测试以及热循环、干热和湿热测试。
另一方面,en 61373 是针对铁路车辆测试设备的标准,这些设备可能会因铁路环境而受到振动和冲击。en 50121-3-2 则是关于机车车辆的电气和电子设备的 emc 发射和抗扰度。为了确保在火灾时有最高级别的安全性保护,轨道车辆使用的所有材料都必须符合欧盟标准 en 45545-2。
大功率dc/dc转换器
recom在开发和制造先进的标准品和定制电源转换器方面拥有 40 多年的经验,最近扩展了 en50155认证的电源系列。在收购意大利电源专家 power control systems之后,现在recom可以为铁路提供高达 10kw 的定制解决方案以及各种 ac/dc 和 dc/dc 转换器。 在过去几十年间,铁路系统使用的 dc/dc 转换器出现了几种不同的电源电压。标准额定电压为 24vdc、36vdc、48vdc、72vdc、96vdc 和 110vdc。最新版的 en50155 定义了七种不同的标准化直流电压,长途列车最常使用110vdc,而轻轨、有轨电车和无轨电车则更常使用 24vdc 至 48vdc的电压。
为了符合24、48 或 110vdc 标称输入电压的要求,许多铁路应用开发者选择 4:1 转换器,例如具有三种不同的输入电压版本的rp20-fr和rp40-fr 系列因为它们涵盖了包含瞬态在内的标称输入电压范围。recom 近期的开拓和发展为铁路应用设计者开启了新的大门,因为现在他们只需一种转换器就可以覆盖更宽的输入电压。
recom最新的 rpa100h 和 rpa200h 系列100w 和 200w dc/dc 转换器具有极宽的 10:1 输入范围,仅需一个模块即可涵盖所有常见的额定电压。由于 14.4vdc 到 156vdc 的超宽输入,这些 dc/dc 转换器可以用在任何铁路设计上且无需担心电压容差、电压骤降或本地电源电压的问题。
12:1 输入范围,为设计人员提供了更多的选择。这些转换器采用1/4砖标准封装,配有螺丝固定孔因此可在高冲击和振动环境下使用。此外,它们提供的增强隔离输出, 隔离电压高达3kvac,并备有检测和微调引脚。转换器符合 ce、通过 en50155 和 en45545-2 认证并享有三年质量保证。
recom 为铁路行业开发了 8w至 240w dc/dc 转换器,提供市场上最广泛的 en50155 认证产品。这些经过铁路认证的产品系列采用紧凑的标准化封装,功率密度高达4.5w/cm³ 是当今数一数二的产品。recom也针对需要更高功率的铁路应用开发了即插即用的rmd系列,输出功率 150w 至 500w,输入范围涵盖14.4v 至170vdc。该系列通过铁路标准 en50155 认证可作为完整的解决方案使用。
ac/dc和dc/ac逆变器
在 ac/dc 领域上,recom 及其子公司 power control systems 开发了具有主动功率因数校正 (pfc) 并符合铁路标准的三相 ac 输入电池充电器。转换器的额定功率为 3.2kw(sa3200 系列)和5kw(sa5000 系列),可并联产生高达 20kw 的功率。sa3200 系列还可以在高达 800v 的直流输入下工作。两个系列都提供24vdc 到 110vdc 的输出(以及两者之间的所有输出:36/48/72/96vdc)。
公司针对需要交流电源的应用提供逆变器系列产品,例如id250 系列可提供单相或多相输出交流电压或电流,标称输入为 24v、48v、72v 或 110vdc。48v 输入版本的输出是单相 200-240vac 或 50-156vac。该系列符合铁路标准,通常用在乘客插座或驾驶员控制面板。
结论
在全球,为满足人们通勤、旅游和工业持续增加的交通需求,铁路网络对高可靠并符合标准的电源需求也与日俱增。作为一家经验丰富且领先的高性能电源制造商,recom是您可靠的电源来源,我们提供各种高可靠且符合标准的dc/dc 和ac/dc 转换器以及dc/ac 逆变器产品。recom及子公司power control systems 提供各种高可靠性且符合 en 50155 标准的电源转换器产品组合,其中包括许多铁路级应用的一站式解决方案。从低功率 (8w-240w) 模块到高达 10kw 的设备电源,recom 拥有一系列标准化产品和定制方案,可以满足您所有在铁路应用中的所有需求。
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