利于铁路应用的即插即用设计

在铁路应用中何谓「即插即用」？

「即插即用」是一个用在各种领域的术语，描述满足应用所有的运作要求的产品，使用者无需再做设定。

在基础上，铁路应用的即插即用产品必须能够在工作环境中生存。与在家庭或办公室的良好环境中工作的消费电源不同，铁路 DC/DC 转换器必须在高温、低温、冲击和振动等极端条件下可靠运行多年。

转换器必须满足 EN50155（以及所有相关标准）的要求，以及机车车辆电子设备的性能标准，这基本上包括了所有会移动的轨道车辆，例如火车头、客车、轻轨和货运列车。

EN50155 规定转换器的电气和机械作业环境、设备可靠性和预期使用寿命的最低要求。这些要求超出了「现成」模块化 DC/DC 转换器的能力。

例如，铁路应用中的标称系统电压可以在 +25% 到 -30% 之间变化，电压骤降至标称值的 60%，浪涌到标称值的 140%。在 110V 标称系统这意味着 77V–137.5V 的输入电压范围，加上骤降和浪涌可扩展到 66V–154V。

即插即用铁路电源

专为铁路应用设计的 DC/DC 电源如果满足「开箱即用」所有适用的电气和机械标准就等于符合即插即用。电源可以立即投入到铁路应用中，无需任何额外的设计工作因此节省时间和系统成本。

RECOM 的 RMD500-EW 是即插即用 DC/DC 转换器 标准系列的首款转换器，适用于牵引和推进辅助电源、制动、监控、安全、HVAC 和门控系统、数据记录器等铁路应用。

图 1：RMD500-EW 是 RECOM 铁路应用的「即插即用」DC/DC 转换器系列的第一个成员

RMD500-EW 为何可以即插即用？

一方面，RMD500-EW 包含 EN50155 要求的所有功能：反极性保护、EMC 和浪涌滤波、浪涌电流限制、10ms 保持时间和输出 ORing 二极管。如果没有包含在内，这些功能就必须透过外部组件来实现。

该电源符合所有相关的铁路环境标准，包括传导和辐射 EMI、机械冲击和振动、热冲击、温度循环、隔离和防火。

RMD500-EW 具有宽 4:1 (43–154VDC) 输入范围（170V 峰值）和 24V 输出以及 5.5mm 电气间隙 (OVCIII / PDII) 的增强隔离，适用于标称 72V 和 110VDC 输入，公差和浪涌落在 EN 50155 的限制范围之内。

输出功率为 500W，底板温度需降额高达 95°C无。因此转换器可在 -40°C 至 +70/85°C 的环境温度下工作，由于只需自然对流冷却因此符合 EN50155 OT4（-40°C 至 +70°C）的 ST1 和 ST2（+85°C ） 标准。

在宽输入范围内，即使是轻负载效率高达 95.5%，在紧凑的 209 x 141 x 48mm 封装中实现高功率密度。RMD500-EW 可以以任何方向安装；螺丝端子提供方便的输入和输出连接。

该产品经认证符合 EN 62368-1 和 EN 50155 (S2) 规范，具有 3.5kVAC 额定隔离电压。它极其可靠且坚固，具有全面的短路、输出过压、过流和过温保护。

图 2：RMD 内部框图及即插即用功能

图 2 为 RMD500-EW 的内部框图。该设计使用正向拓扑，包含有源钳位复位电路以降低开关损耗，并使用次级侧同步整流器来确保更高的效率。即插即用功能包括集成输入滤波器、反向阻断二极管和保持时间模块。

其他标准功能包括 DCOK 无电压继电器触点、远程开/关以及OR-ing 二极管的有功功率共享，以便在需要增加功率或 n+1 冗余时并联运行。RMD500-EW 的标称 24V 输出电压可通过外部三电阻在 19.2VDC 和 25.2VDC 之间进行微调。环保的 RMD 系列采用无封装设计，因此重量比灌封产品来得轻很多。

该系列的其他产品正在筹备中，将于 2022 年晚些时候推出，额定功率为 600-1000W、300W 和 150W，以适应更广泛的机车车辆和轨道旁应用。

如果这些不能满足特定铁路应用的需求，RECOM 的姊妹公司 PCS 在满足 EN51055 要求的定制设计上拥有丰富的经验。PCS 产品组合也包含机车车辆和轨道旁应用的机架式 AC/DC 和 DC/DC 转换器，功率范围从低到高至 18kW 直流、单相或三相交流输入。电池充电器系列的设计采模块化概念。1.5kW、5kW 或 18kW 级别的所有单元都是可级联的，同时可以并行运行以提高转换器的可用性和可靠性。它们是冗余 n+1 动力装置以及重视安全性和可靠性的机车车辆应用的理想解决方案。电池充电器具有出色的效率和功能特性，例如温度调节输出电压和模拟或数字接口。

如需了解更多信息或访问常见问题和建议，请至 RMD-500EW 产品页面。