RQB40W12-110S05 - изолированный DC-DC преобразователь мощностью 40 Вт для железнодорожных и промышленных систем с входом 14–160 В DC и выходом 5 В DC.
Описание
RQB40W12-110S05 представляет собой модульный DC-DC преобразователь серии RQB40W12 в корпусе quarter-brick с промышленным стандартным расположением выводов. Изделие предназначено для работы в железнодорожной, транспортной, телекоммуникационной и промышленной аппаратуре, где требуется гальванически изолированное преобразование постоянного напряжения в условиях широкого диапазона входного питания, повышенной вибрации, запыленности и расширенного температурного диапазона.
Модуль соответствует железнодорожному стандарту EN50155 при использовании внешних цепей, имеет изоляцию вход-выход 3 кВ DC или 2 кВ AC, поддерживает дистанционное включение/выключение, удалённую компенсацию падения напряжения и подстройку выходного напряжения в пределах ±10%. Конструкция полностью залита компаундом. Работа без минимальной нагрузки допускается.
Особенности
- Корпус quarter-brick 2.28 x 1.45 x 0.5 дюйма с промышленным стандартным расположением выводов
- Соответствие железнодорожному стандарту EN50155
- Ультраширокий диапазон входного напряжения 12:1, 14–160 В DC
- Расширенный диапазон рабочей температуры от -40 до +90 °C
- Отсутствие требования к минимальной нагрузке
- Полная герметизация компаундом
- Защиты: короткое замыкание в непрерывном режиме, перегрузка, перегрев, перенапряжение, пониженное входное напряжение
- Гальваническая изоляция вход-выход 3 кВ DC или 2 кВ AC
- Дистанционное включение/выключение и удалённая компенсация
- Подстройка выходного напряжения ±10%
Области применения
- Автобусные, трамвайные, метрополитеновские и железнодорожные системы
- Системы телекоммуникаций и передачи данных
- Беспроводные сети
- Промышленные системы управления
- Измерительные приборы
- Анализаторы
- Оборудование для условий высокой вибрации, сильной запыленности и экстремально низких или высоких температур
Расшифровка партномера
| Элемент обозначения | Значение |
| RQB | Наименование серии |
| 40 | Номинальная мощность 40 Вт |
| W12 | Ультраширокий диапазон входного напряжения 12:1, 14–160 В DC |
| 110 | Номинальное входное напряжение 110 В DC |
| S | Один выход |
| 05 | Номинальное выходное напряжение 5 В DC |
Выбор модели
| Параметр | Значение для RQB40W12-110S05 |
| Номинальное входное напряжение | 24 / 36 / 48 / 72 / 96 / 110 В DC |
| Диапазон входного напряжения | 14–160 В DC |
| Выходное напряжение | 5 В DC |
| Выходной ток | 8 А |
| Входной ток без нагрузки | 15 мА |
| Входной ток при полной нагрузке | 410 мА |
| КПД типовой | 89 % |
| Максимальная ёмкостная нагрузка на выходе | 24000 мкФ |
Параметры входа
| Параметр | Значение |
| Диапазон входного напряжения | 14–160 В DC |
| Импульсное перенапряжение на входе, не более 1 с | 200 В DC |
| Тип входного фильтра | Pi-фильтр |
| Защита по входу | Быстродействующий предохранитель 7 А |
| Время запуска | 40 мс при 100 % нагрузки и номинальном входном напряжении |
| Порог запуска защиты по пониженному входному напряжению | 14 В |
| Порог отключения защиты по пониженному входному напряжению | 12 В тип., минимум 11.5 В |
Параметры выхода
| Параметр | Значение |
| Номинальная выходная мощность | 40 Вт |
| Номинальное выходное напряжение | 5 В DC |
| Номинальный выходной ток | 8 А |
| Точность установки выходного напряжения | ±1.0 % |
| Пульсации и шум | 150 мВ пик-пик |
| Нестабильность по входному напряжению | ±0.2 % |
| Нестабильность по нагрузке | ±0.2 % |
| Частота переключения, тип. | 250 кГц |
| Диапазон внешней подстройки выходного напряжения, тип. | ±10 % |
| Максимальная ёмкостная нагрузка | 24000 мкФ |
| КПД типовой | 89 % |
| Время поддержания выхода | См. раздел по времени поддержания |
Защиты
| Параметр | Значение |
| Короткое замыкание | Непрерывный режим, автоматическое восстановление |
| Перегрузка | 110–180 % от номинальной выходной мощности |
| Режим защиты при перегрузке | Автоматическое восстановление после устранения аварийного состояния |
| Защита от перенапряжения | Ограничение стабилитроном |
| Защита от перегрева | Тепловое отключение при +115 °C, автоматическое восстановление после устранения причины |
| Защита по пониженному входному напряжению | Встроенная |
Функциональные возможности
| Параметр | Значение |
| Дистанционное включение | Состояние ВКЛ: напряжение между выводом дистанционного управления и -Vin более 3–12 В DC либо разомкнутая цепь |
| Дистанционное выключение | Состояние ВЫКЛ: напряжение между выводом дистанционного управления и -Vin менее 1.2 В DC либо короткое замыкание |
| Удалённая компенсация | Поддерживается |
| Подстройка выходного напряжения | Поддерживается, ±10 % |
Параметры изоляции и безопасности
| Параметр | Значение |
| Стандарты безопасности | IEC62368-1, UL62368-1, EAC TP TC 020/2011 |
| Испытательное напряжение изоляции вход-выход | 3 кВ DC или 2 кВ AC |
| Сопротивление изоляции вход-выход | 1000 МОм при 500 В DC, 25 °C, 70 % RH без конденсации |
| Емкость изоляции, тип. | 1500 пФ |
| Рабочая высота | 3000 м |
| Железнодорожные стандарты | EN50155 / IEC60571, включая EN61373 по удару и вибрации, EN50121-3-2 по ЭМС |
ЭМС
| Параметр | Стандарт | Уровень / примечание |
| Кондуктивные помехи | BS EN/EN55032 | Класс A/B с внешними компонентами |
| Излучаемые помехи | BS EN/EN55032 | Класс A/B с внешними компонентами |
Помехоустойчивость
| Параметр | Стандарт | Уровень |
| Электростатический разряд | BS EN/EN61000-4-2 | Уровень 3, ±8 кВ по воздуху, ±6 кВ при контакте |
| Устойчивость к радиочастотному полю | BS EN/EN61000-4-3 | Уровень 3, 10 В/м |
| Быстрые переходные процессы | BS EN/EN61000-4-4 | Уровень 3, на входном порту питания ±2 кВ, требуется внешний входной конденсатор |
| Импульсные перенапряжения | BS EN/EN61000-4-5 | Уровень 3, на входном порту питания ±2 кВ, требуется внешний входной конденсатор |
| Кондуктивная устойчивость | BS EN/EN61000-4-6 | Уровень 3, 10 В/м |
| Устойчивость к магнитному полю | BS EN/EN61000-4-8 | Уровень 3, 10 В/м |
Условия эксплуатации
| Параметр | Значение |
| Охлаждение | Естественная конвекция |
| Рабочая температура | От -40 до +90 °C, с учётом кривой снижения мощности |
| Максимальная температура корпуса | +105 °C |
| Рабочая влажность | 5–90 % RH без конденсации |
| Температура хранения | От -55 до +125 °C |
| Влажность при хранении | 10–95 % RH без конденсации |
| Температурный коэффициент | 0.05 %/°C в диапазоне 0…65 °C |
| Вибрация | EN61373 |
| Температура пайки | На расстоянии 1.5 мм от корпуса: 3–5 с / максимум 260 °C |
Время поддержания при пропадании входного напряжения
Для стабилизации работы по шине Vbus требуется электролитический конденсатор Cbus 47 мкФ / 200 В, подключённый между Vbus и -Vin. При входном напряжении ниже 60 В DC наличие Cbus обязательно. Для реализации времени поддержания применяется внешняя цепь с R1, D1 и конденсатором Cap_hold. Рекомендуемое значение резистора R1: 25 Ом / 10 Вт.
| Номинальное входное напряжение | Время поддержания 10 мс | Время поддержания 20 мс | Время поддержания 30 мс |
| 24 В | 800 мкФ | 1600 мкФ | 2200 мкФ |
| 48 В | 800 мкФ | 1600 мкФ | 2200 мкФ |
| 72 В | 440 мкФ | 800 мкФ | 1200 мкФ |
| 96 В | 180 мкФ | 440 мкФ | 540 мкФ |
| 110 В | 120 мкФ | 300 мкФ | 400 мкФ |
Подстройка выходного напряжения
Подстройка выходного напряжения выполняется подключением внешнего резистора к выводу Trim. Для повышения напряжения резистор подключается между Trim и -Vout. Для понижения напряжения резистор подключается между Trim и +Vout. Диапазон регулировки составляет от -10 % до +10 %.
| Параметр | Значение для RQB40W12-110S05 |
| Номинальное выходное напряжение | 5 В |
| Опорное напряжение | 1.25 В |
| R1 | 30.3 кОм |
| R2 | 10 кОм |
| R3 | 68 кОм |
| Пример подстройки вверх до 5.5 В | Rtrim_up = 13.827 кОм |
| Пример подстройки вниз до 4.5 В | Rtrim_down = 115.2 кОм |
Настройка порога UVLO внешним резистором
Порог защиты по пониженному входному напряжению может задаваться внешним резистором между выводом UVLO и -Vin.
| Внешний резистор UVLO | Порог отключения | Порог включения |
| Разомкнуто | 12.7 В | 13.6 В |
| 140 кОм | 19.6 В | 20.4 В |
| 62 кОм | 26.3 В | 27.3 В |
Назначение выводов
| Номер вывода | Назначение |
| 1 | +Vin |
| 2 | UVLO |
| 3 | Дистанционное включение/выключение |
| 4 | Vbus |
| 5 | -Vin |
| 6 | -Vout |
| 7 | RS- |
| 8 | Trim |
| 9 | RS+ |
| 10 | +Vout |
Механические данные
| Параметр | Значение |
| Габаритные размеры | 57.9 x 36.8 x 12.7 мм |
| Габаритные размеры | 2.28 x 1.45 x 0.5 дюйма |
| Материал корпуса | Алюминиевое основание с пластиковым корпусом |
| Монтажные элементы | 2 монтажные резьбовые вставки M3 x 0.5, сквозные |
| Допуск размеров | x.x ±0.5 мм; x.xx ±0.25 мм |
| Размер выводов | 1.x ±0.1 мм |
Снижение мощности в зависимости от температуры
При естественной конвекции модуль работает на 100 % нагрузки до температуры окружающей среды около +65 °C. Далее требуется снижение нагрузки. В области около +80 °C допустимая нагрузка составляет порядка 50 %, в области +90 °C — порядка 35 %. Предельная температура по графику достигает +105 °C.
Надёжность
| Параметр | Значение |
| MTBF | 205000 ч по MIL-HDBK-217F при 25 °C |
Упаковка
| Параметр | Значение |
| Масса изделия | 68 г |
| Количество в тубе | 11 шт. |
| Масса одной тубы | 880 г |
| Количество в коробке | 132 шт. в 12 тубах |
| Масса коробки | 10.88 кг |
| Размер коробки | 545 x 145 x 220 мм |
| Размер профиля тубы | 60.9 x 26.9 мм |
| Длина тубы | 520 мм |
Примечания
- Все параметры указаны при нормальном входном напряжении 110 В DC, номинальной нагрузке, температуре окружающей среды 25 °C и относительной влажности 70 %.
- Пульсации и шум измеряются в полосе 20 МГц с использованием скрученной пары длиной 12 дюймов, оконечной 0.1 мкФ и 47 мкФ.
- Нестабильность по входному напряжению измеряется при переходе от нижнего предела входного напряжения к верхнему при номинальной нагрузке.
- Нестабильность по нагрузке измеряется в диапазоне от 0 % до 100 % номинальной нагрузки.
- Требуется внешний входной конденсатор 330 мкФ / 220 В.
- Окончательное изделие должно быть повторно проверено на соответствие требованиям по ЭМС.
