RQB40W12-110S24 - изолированный DC-DC преобразователь для железнодорожных и промышленных систем с входом 14–160 В постоянного тока и выходом 24 В.
Назначение
RQB40W12-110S24 — модульный DC-DC преобразователь мощностью 40 Вт в корпусе quarter-brick с промышленным стандартом расположения выводов. Компонент предназначен для преобразования широкого диапазона входного постоянного напряжения в стабилизированное изолированное выходное напряжение 24 В постоянного тока и ориентирован на применение в железнодорожной технике, транспорте, телекоммуникационном и промышленном оборудовании, а также в системах, работающих в жестких условиях эксплуатации.
Расшифровка партномера
| Фрагмент партномера | Значение |
| RQB | Наименование серии |
| 40 | Номинальная выходная мощность 40 Вт |
| W12 | Ультраширокий диапазон входного напряжения 12:1 |
| 110 | Номинальное входное напряжение 110 В постоянного тока |
| S | Один выход |
| 24 | Номинальное выходное напряжение 24 В постоянного тока |
Особенности
- Корпус quarter-brick 2.28 × 1.45 × 0.5 дюйма с промышленным стандартом выводов.
- Соответствие железнодорожному стандарту EN50155.
- Ультраширокий диапазон входного напряжения 12:1, 14–160 В постоянного тока.
- Широкий диапазон рабочих температур от -40 до +90°C.
- Отсутствие требования к минимальной нагрузке.
- Полностью залитое исполнение.
- Защиты: короткое замыкание в непрерывном режиме, перегрузка, перегрев, перенапряжение, пониженное входное напряжение.
- Изоляция вход/выход 3 кВ постоянного тока или 2 кВ переменного тока.
- Дистанционное включение/выключение и удаленная компенсация падения напряжения.
- Подстройка выходного напряжения в пределах ±10%.
Описание
Серия RQB40W12 представляет собой надежные DC-DC преобразователи мощностью 40 Вт для железнодорожного применения в корпусе quarter-brick. Модули имеют международный стандарт выводов, высокий КПД до 90%, диапазон рабочих температур от -40 до +90°C, изоляцию вход/выход 3 кВ постоянного тока или 2 кВ переменного тока и при использовании внешних цепей соответствуют EN50155. Предусмотрена непрерывная защита от короткого замыкания и иные функции защиты.
Преобразователи серии рассчитаны на входное напряжение 14–160 В постоянного тока при отношении диапазона 12:1 и выпускаются с различными вариантами одиночного выхода 5 В, 12 В, 24 В, 48 В и 54 В. Они подходят для железнодорожного транспорта, трамваев, автобусов, а также для эксплуатации в жесткой среде с высокой вибрацией, значительной запыленностью и экстремально низкими или высокими температурами.
Области применения
- Автобусы, трамваи, метро и железнодорожные системы.
- Телекоммуникационные и дата-коммуникационные системы.
- Беспроводные сети.
- Промышленные системы управления.
- Измерительное оборудование.
- Анализаторы.
- Оборудование для эксплуатации в среде с высокой вибрацией, сильной запыленностью и экстремальными температурами.
Параметры конкретного исполнения RQB40W12-110S24
| Параметр | Значение |
| Обозначение для заказа | RQB40W12-110S24 |
| Номинальное входное напряжение | 24 В, 36 В, 48 В, 72 В, 96 В, 110 В постоянного тока |
| Диапазон входного напряжения | 14–160 В постоянного тока |
| Выходное напряжение | 24 В постоянного тока |
| Выходной ток | 1.667 А |
| Входной ток без нагрузки | 15 мА |
| Входной ток при полной нагрузке | 420 мА |
| Типовой КПД | 88% |
| Максимальная емкостная нагрузка | 820 мкФ |
| Номинальная выходная мощность | 40 Вт |
Входные параметры
| Параметр | Значение |
| Диапазон входного напряжения | 14–160 В постоянного тока |
| Импульсное перенапряжение на входе, максимум 1 с | 200 В постоянного тока |
| Входной фильтр | Пи-фильтр |
| Защита по входу | Быстродействующий предохранитель 7 А |
| Время запуска | 40 мс при 100% нагрузки и номинальном входном напряжении |
| Порог включения защиты по пониженному входному напряжению | 14 В |
| Порог выключения защиты по пониженному входному напряжению | 12 В тип., минимум 11.5 В |
Выходные параметры
| Параметр | Значение |
| Номинальное выходное напряжение | 24 В постоянного тока |
| Точность установки выходного напряжения | ±1.0% |
| Номинальная мощность | 40 Вт |
| Пульсации и шум | 150 мВ пик-пик |
| Нестабильность по входному напряжению | ±0.2% |
| Нестабильность по нагрузке | ±0.2% |
| Типовая частота преобразования | 250 кГц |
| Диапазон внешней подстройки выходного напряжения | ±10% |
| Максимальный выходной ток | 1.667 А |
| Максимальная емкостная нагрузка | 820 мкФ |
| Удаленная компенсация | Есть, выводы RS+ и RS- |
Защиты и функциональные возможности
| Параметр | Значение |
| Защита от короткого замыкания | Непрерывный режим, автоматическое восстановление |
| Защита от перегрузки | 110–180% от номинальной выходной мощности |
| Режим защиты от перегрузки | Автоматическое восстановление после устранения причины |
| Защита от перенапряжения | Ограничение стабилитроном |
| Защита от перегрева | Тепловое отключение при +115°C, автоматическое восстановление после устранения причины |
| Удержание выхода при провале питания | См. раздел по времени удержания |
| Дистанционное управление | Есть |
| Условие включения через вход дистанционного управления | Напряжение между R.C и -Vin более 3–12 В постоянного тока или разомкнутая цепь |
| Условие выключения через вход дистанционного управления | Напряжение между R.C и -Vin менее 1.2 В постоянного тока или короткое замыкание |
Параметры изоляции и безопасности
| Параметр | Значение |
| Испытательное напряжение изоляции вход/выход | 3 кВ постоянного тока или 2 кВ переменного тока |
| Сопротивление изоляции вход/выход | 1000 МОм, 500 В постоянного тока, 25°C, 70% относительной влажности без конденсации |
| Типовая емкость изоляции вход/выход | 1500 пФ |
| Стандарты безопасности | CB IEC62368-1, UL62368-1, EAC TP TC 020/2011 |
| Железнодорожный стандарт | EN50155 / IEC60571, включая EN61373 по ударам и вибрации, EN50121-3-2 по ЭМС |
Параметры ЭМС
| Параметр | Стандарт / уровень |
| Кондуктивные помехи | BS EN/EN55032, класс A/B с внешними компонентами |
| Излучаемые помехи | BS EN/EN55032, класс A/B с внешними компонентами |
| 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 |
| Импульсные помехи | BS EN/EN61000-4-4, уровень 3, по входному порту питания ±2 кВ, требуется внешний входной конденсатор |
| Грозовые импульсы | BS EN/EN61000-4-5, уровень 3, по входному 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 учетом кривой снижения мощности |
| Максимальная температура корпуса | +105°C |
| Рабочая влажность | 5–90% относительной влажности, без конденсации |
| Температура хранения | От -55 до +125°C |
| Влажность при хранении | 10–95% относительной влажности, 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 |
| Рабочая высота | 3000 м |
Подстройка выходного напряжения
Для подстройки выходного напряжения необходимо подключить внешний резистор к выводу Trim. Для повышения выходного напряжения резистор подключается между выводом Trim и -Vout. Для понижения выходного напряжения резистор подключается между выводом Trim и +Vout. Допустимый диапазон подстройки составляет от -10% до +10%.
| Параметр для RQB40W12-110S24 | Значение |
| Номинальное выходное напряжение | 24 В |
| Опорное напряжение | 2.5 В |
| R1 | 17.2 кОм |
| R2 | 2 кОм |
| R3 | 15 кОм |
| Диапазон подстройки | ±10% |
Время удержания при провале входного напряжения
Для схемы удержания требуется электролитический конденсатор Cbus около 47 мкФ, подключаемый между Vbus и -Vin. Шина Vbus обеспечивает отдачу или поглощение переходной энергии и стабилизирует работу преобразователя. При входном напряжении ниже 60 В постоянного тока конденсатор Cbus необходим.
Схема удержания включает R1, D1 и Cap_hold. Емкость Cap_hold определяет продолжительность удержания при кратковременном пропадании входного питания. При запуске резистор R1 испытывает высокий импульс мощности; рекомендуется использовать резистор 25 Ом / 10 Вт.
| Номинальное входное напряжение | 10 мс | 20 мс | 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 |
Настройка порога пониженного входного напряжения
Порог защиты по пониженному входному напряжению может быть задан внешним резистором, подключенным между выводами UVLO и -Vin.
| Внешний резистор | Порог выключения | 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 |
Механические данные и выводы
| Параметр | Значение |
| Габаритные размеры | 57.9 × 36.8 × 12.7 мм |
| Габаритные размеры в дюймах | 2.28 × 1.45 × 0.5 дюйма |
| Материал корпуса | Алюминиевое основание с пластиковым корпусом |
| Масса | 68 г |
| Допуск по размерам x.x | ±0.5 мм |
| Допуск по размерам x.xx | ±0.25 мм |
| Размер выводов | 1.x ±0.1 мм |
| 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 |
Снижение выходной мощности в зависимости от температуры
При естественной конвекции модуль допускает работу на полной мощности до примерно +65°C. При дальнейшем повышении температуры требуется снижение нагрузки. Граничная рабочая температура окружающей среды достигает +90°C при пониженной нагрузке. Для надежной эксплуатации необходимо обеспечить эффективный отвод тепла за счет теплопроводности, конвекции и излучения в окружающую среду.
Тепловые характеристики измерялись на печатной плате размерами 137 × 88 × 1.6 мм с медью 2 oz. Медные области платы используются для отвода тепла от корпуса преобразователя.
Показатель надежности
| Параметр | Значение |
| MTBF | 205 тыс. ч по MIL-HDBK-217F при 25°C |
Упаковка
| Параметр | Значение |
| Количество в тубе | 11 шт. |
| Количество в коробке | 132 шт. (12 туб) |
| Масса одной тубы | 880 г |
| Масса одной коробки | 10.88 кг |
| Размер коробки | 545 × 145 × 220 мм |
Примечания
- Все параметры указаны при нормальном входном напряжении 110 В постоянного тока, 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 цепи с конденсаторами 0.1 мкФ и 47 мкФ.
- Нестабильность по входному напряжению измеряется при изменении входного напряжения от нижнего до верхнего значения диапазона при номинальной нагрузке.
- Нестабильность по нагрузке измеряется в диапазоне от 0% до 100% номинальной нагрузки.
- Требуется внешний входной конденсатор 330 мкФ / 220 В.
- Окончательное оборудование должно быть повторно проверено на соответствие требованиям по электромагнитной совместимости.
