Источники питания TRACO Power для ж/д-применения

Индустриализация и урбанизация повлекли за собой необходимость создания транспортной системы, способной перевозить на большие расстояния как людей, так и различные грузы. Это привело к появлению всем известного и привычного железнодорожного (далее ж/д) транспорта. Начиная с составов на паровых котлах, ж/д-транспорт с каждым годом совершенствовался. Сегодня поезда и связанные с ними приложения представляю собой сложную комплексную систему, чья успешная работа зависит от множества факторов. К важнейшим из них относятся компоненты, из которых данная система собрана. В статье мы затронем тему вторичных источников электропитания — DC/DC-преобразователей.

Уже более тридцати пяти лет швейцарская компания Traco Power работает на рынке промышленных источников питания и преобразователей напряжения. Ее продукция известна своим качеством и надежностью по всему миру. Однако в нашей стране компанию знают в основном как производителя модулей питания общего назначения, и мало кто в курсе, что в линейке продукции компании есть специализированные модули для применения в ж/д-решениях. Данные модули предназначены для широкого диапазона выходной мощности от 8 до 300 Вт и выполнены в различных типах корпусов.

Особенностью этих источников питания является наличие сертификата EN 50155, который регламентирует значения таких параметров, как входное напряжение, температурный режим работы, механическая прочность и другие. К примеру, по требованиям сертификата входное напряжение должно иметь диапазон в ±30% от номинального значения, включая возможные пульсации [1]. Это и другие требования к параметрам мы сможем увидеть, проведя детальный обзор имеющихся модулей.

Таблица 1. Выходная мощность DC/DC-преобразователей для ЖД применений

Как видно из таблицы 1, все модули можно разделить на три группы — линейки модулей серии TEN, TEP, TEQ. Рассмотрим эти серии подробнее.

DC/DC-преобразователи серии TEN мощностью от 8 до 40 Вт

Рис. 1. Корпус типа DIP-24 модулей линейки TEN-8WI

В данную серию входят три различные линейки — TEN-8WI, TEN-20WIR и TEN-40WIR, с выходной мощностью в 8, 20 и 40 Вт соответственно. Помимо сертификата EN 50155, преобразователи соответствуют требованиям сертификата EN 61373, отвечающего за вибро- и термоустойчивость модулей, а линейка TEN-20WIR имеет и встроенный фильтр, отвечающий регламентам сертификата EN 55022 класса В, без дополнительной обвязки [2;3].

Конструктивно модули выполнены в двух типах металлических корпусов:

• DIP-24 (TEN-8WI) (рис. 1);
• 2×1 дюйм (TEN-20WIR и TEN-40WIR) (рис. 2).

Рис. 2. Корпус типа 2×1 дюйм модулей линеек TEN-20WIR и TEN-40WIR

У модулей есть три номинальных зна-чения входного напряжения (24, 48, 110 В), которые с учетом наличия сертификата EN 50155 составляют 9–36, 18–75 и 43–160 В. Как можно заметить, данные диапазоны несколько превышают установленный сертификатом диапазон в ±30%, что демонстрирует стремление компании источники traco power выпускать надежные и стабильно работающие изделия. Следует отметить, что КПД данных линеек довольно высок и находится в диапазоне от 85 до 91% [4].

Напряжение изоляции модулей составляет от 1500 до 1600 В, что удовлетворяет требованиям сертификата, а частота переключения равна 300, 330 и 250 кГц для линеек TEN-8WI, TEN-20WIR и TEN-40WIR соответственно.

Температурные параметры модулей серии TEN лежат в диапазоне от –40 до +85 °С, что удовлетворяет требованиям сертификата. Снижение выходной мощности у модулей составляет:

• Рис. 3. Модули линеек TEN-20WIR и TEN-40WIR с дополнительным радиатором3%/°С при температуре выше +70 °С (TEN-8WI);
• 4,5%/°С при температуре выше +73 °С (TEN-20WIR);
• 2,5%/°С при температуре выше +60 °С (TEN-40WIR).

Особо следует отметить модули из линеек TEN-20WIR и TEN-40WIR, у которых предусмотрена возможность установки дополнительного радиатора (рис. 3).

Из дополнительных функций у всех модулей присутствует возможность удаленного включения/отключения, а у серии TEN-40WIR — регулирование выходного напряжения (±10%).