RSD-500B-12 - изолированный DC-DC преобразователь для преобразования входного напряжения 16,8...33,6 В постоянного тока в стабилизированное 12 В для железнодорожных и промышленных систем.
Расшифровка партномера
| Элемент партномера | Значение |
| RSD | Серия железнодорожных DC-DC преобразователей в закрытом исполнении |
| 500 | Серия номинальной мощности 500 Вт |
| B | Диапазон входного напряжения 16,8...33,6 В постоянного тока |
| 12 | Номинальное выходное напряжение 12 В постоянного тока |
Назначение
RSD-500B-12 представляет собой закрытый изолированный DC-DC преобразователь мощностью 500-ваттного класса, предназначенный для эксплуатации в железнодорожной, транспортной и промышленной аппаратуре. Модель ориентирована на работу от низковольтных бортовых линий постоянного тока с номиналом 24 В и обеспечивает стабилизированный выход 12 В.
Особенности
- Соответствие железнодорожным стандартам BS EN/EN50155 и BS EN/EN45545-2.
- Низкопрофильное исполнение 1U, высота 41 мм.
- Широкий диапазон входного напряжения 2:1.
- Безвентиляторная конструкция, частичная заливка компаундом, охлаждение естественной конвекцией.
- Широкий диапазон рабочей температуры от -40 до +80 °C.
- Регулируемое выходное напряжение постоянного тока.
- Защиты: короткое замыкание, перегрузка, перенапряжение, перегрев, переполюсовка по входу, защита по пониженному входному напряжению.
- Гальваническая изоляция вход-выход 4 кВ постоянного тока, усиленная изоляция.
- Эксплуатация на высоте до 5000 м.
- Светодиодная индикация наличия питания.
Области применения
- Автобусы, трамваи, метро и железнодорожные системы.
- Системы промышленного управления.
- Оборудование для производства полупроводников.
- Заводская автоматизация.
- Электромеханические системы.
- Беспроводные сети.
- Телекоммуникационные и дата-коммуникационные системы.
- Эксплуатация в жестких условиях: высокая вибрация, высокая запыленность, экстремально низкая или высокая температура.
Описание
Серия RSD-500 представляет собой линейку надежных железнодорожных DC-DC преобразователей в закрытом корпусе мощностью 500 Вт. Серия соответствует требованиям BS EN/EN50155 и BS EN/EN45545-2 и включает исполнения с тремя вариантами входных диапазонов 2:1: 16,8...33,6 В, 33,6...67,2 В и 67,2...154 В постоянного тока. Эти диапазоны ориентированы на наиболее распространенные транспортные бортовые напряжения 24 В, 36 В, 48 В, 72 В, 96 В и 110 В. Для выбора доступны выходные напряжения 12 В, 24 В и 48 В.
Модель RSD-500B-12 рассчитана на работу в диапазоне температур от -40 до +80 °C, характеризуется низким уровнем пульсаций и шумов, высокими показателями электромагнитной совместимости, изоляцией вход-выход 4 кВ постоянного тока, низким профилем корпуса 41 мм и внутренним исполнением с частичной силиконовой заливкой. Преобразователь пригоден как для бортовых систем железнодорожного, трамвайного и автобусного транспорта, так и для жестких промышленных сред с повышенной вибрацией, запыленностью и температурными экстремумами.
Параметры выхода
| Параметр | Значение |
| Номинальное выходное напряжение | 12 В постоянного тока |
| Номинальный выходной ток | 35 А |
| Диапазон выходного тока | 0...35 А |
| Номинальная выходная мощность | 420 Вт |
| Пульсации и шум | 100 мВ пик-пик |
| Диапазон регулировки выходного напряжения | 12...14 В |
| Точность установки выходного напряжения | ±1,0 % |
| Линейная стабилизация | ±0,5 % |
| Стабилизация по нагрузке | ±1,0 % |
| Время установления и нарастания | 500 мс, 60 мс |
| Выходное перенапряжение, порог защиты | 14,4...17,5 В |
Параметры входа
| Параметр | Значение |
| Диапазон входного напряжения | 16,8...33,6 В постоянного тока |
| Диапазон непрерывной работы по входу | 16,8...33,6 В постоянного тока |
| Диапазон кратковременного отклонения входного напряжения на 1 с | 14,4...16,8 В постоянного тока |
| Типовой КПД | 92 % |
| Типовой входной ток | 21,5 А при 24 В постоянного тока |
| Типовой пусковой ток | 30 А |
| Порог включения защиты по пониженному входному напряжению | не менее 16,8 В |
| Порог выключения по пониженному входному напряжению | не более 16,5 В |
| Способ ограничения пускового тока | резистор на этапе запуска с последующим шунтированием реле |
| Защита от переполюсовки входа | внутренний MOSFET в отрицательной линии входа, без повреждения, автоматическое восстановление после устранения аварии |
Защиты
| Параметр | Значение |
| Защита от перегрузки | ограничение тока в режиме постоянного тока при 105...135 % от номинальной выходной мощности, автоматическое восстановление |
| Защита от перенапряжения | отключение выходного напряжения, восстановление после повторной подачи питания |
| Защита от перегрева | отключение выходного напряжения, восстановление после повторной подачи питания |
| Защита от короткого замыкания | в составе общих защит преобразователя |
| Защита по пониженному входному напряжению | автоматическое отключение при снижении входного напряжения ниже порога и автоматическое восстановление при возврате выше порога |
Удержание выхода при провале входного напряжения
| Параметр | Значение |
| Соответствие EN50155 по прерыванию питания | исполнение B соответствует уровню S1, 3 мс, при полной нагрузке |
| Работа по уровню S2 | для выполнения уровня S2, 10 мс, требуется снижение выходной нагрузки до 70 % |
Электрическая изоляция и безопасность
| Параметр | Значение |
| Испытательное напряжение изоляции вход-выход | 4 кВ постоянного тока |
| Испытательное напряжение изоляции вход-FG | 2,5 кВ постоянного тока |
| Испытательное напряжение изоляции выход-FG | 2,5 кВ постоянного тока |
| Сопротивление изоляции | вход-выход, вход-FG, выход-FG более 100 МОм при 500 В постоянного тока, 25 °C, 70 % RH |
| Стандарты безопасности | UL62368-1, IEC 62368-1, AS/NZS 62368-1, EAC TP TC 004; конструкция со ссылкой на BS EN/EN62368-1 |
| Категория перенапряжения | OVC II |
| Рабочая высота | до 5000 м |
Электромагнитная совместимость
| Параметр | Значение |
| Эмиссия по проводимым помехам | BS EN/EN55032, класс A |
| Эмиссия по излучаемым помехам | BS EN/EN55032, класс B |
| Устойчивость к электростатическим разрядам | BS EN/EN61000-4-2, уровень 3, 8 кВ по воздуху, 6 кВ контакт, критерий A |
| Устойчивость к радиочастотному полю | BS EN/EN61000-4-3, уровень 3, 10 В/м, критерий A |
| Устойчивость к быстрым переходным процессам | BS EN/EN61000-4-4, уровень 3, 2 кВ, критерий A |
| Устойчивость к импульсным перенапряжениям | BS EN/EN61000-4-5, уровень 3, 1 кВ линия-линия; уровень 3, 2 кВ линия-линия-FG; критерий A |
| Устойчивость к наведенным проводимым помехам | BS EN/EN61000-4-6, уровень 3, 10 В, критерий A |
| Устойчивость к магнитному полю | BS EN/EN61000-4-8, уровень 4, 30 А/м, критерий A |
| Стандарт по иммунитету | BS EN/EN55035 |
| Мерцание напряжения | BS EN/EN61000-3-3 |
Железнодорожные и климатические параметры
| Параметр | Значение |
| Железнодорожные стандарты | соответствие BS EN/EN45545-2 по пожарной безопасности; BS EN/EN50155 / IEC60571, включая IEC61373 по удару и вибрации; BS EN/EN50121-3-2 по ЭМС |
| Рабочая температура | -40...+80 °C |
| Рабочая влажность | 5...95 % относительной влажности, без конденсации |
| Температура хранения | -40...+85 °C |
| Влажность хранения | 5...95 % относительной влажности, без конденсации |
| Температурный коэффициент | ±0,03 %/°C в диапазоне 0...55 °C |
| Вибрация компонентов | 10...500 Гц, 5G, 10 мин/цикл, 60 мин по каждой оси X, Y, Z |
| Монтажная вибрационная стойкость | соответствие IEC61373 |
Надежность, габариты, масса и упаковка
| Параметр | Значение |
| MTBF по Telcordia SR-332 | 834,7 тыс. ч минимум |
| MTBF по MIL-HDBK-217F при 25 °C | 99,1 тыс. ч минимум |
| Габаритные размеры | 237 x 100 x 41 мм |
| Масса одного изделия | 1,45 кг |
| Упаковка | 10 шт. |
| Масса упаковки | 15,5 кг |
| Объем упаковки | 0,8 куб. фута |
Механическое исполнение и подключения
Преобразователь выполнен в металлическом корпусе Case No.270C с естественным охлаждением. Конструкция имеет клеммные колодки TB1 для входа и TB2, TB3 для выхода. На корпусе предусмотрена точка контроля максимальной температуры корпуса.
Назначение выводов
Входная колодка TB1
| Номер вывода | Назначение |
| 1 | Положительный вход постоянного тока +Vin |
| 2 | Отрицательный вход постоянного тока -Vin |
| 3 | Защитное заземление FG |
Выходные колодки TB2, TB3
| Номер вывода | Назначение |
| 1 | Положительный выход постоянного тока +Vo |
| 2 | Положительный выход постоянного тока +Vo |
| 3 | Отрицательный выход постоянного тока -Vo |
| 4 | Отрицательный выход постоянного тока -Vo |
Конструктивные и эксплуатационные особенности
Частота преобразования составляет 67 кГц. На входе применен EMI-фильтр. Функциональная структура включает силовой ключевой каскад, ШИМ-управление, выпрямители и выходной фильтр, а также схемы контроля перенапряжения, перегрузки и перегрева.
Во входной положительной линии установлены последовательно включенные плавкие предохранители для защиты от аномальных бросков. Для исполнения B указаны предохранители с времязадержкой WALTER WN 20 А, 500 В, в количестве 2 шт.
В пределах ±30 % от номинального входного напряжения преобразователь способен работать при полной нагрузке и сохранять корректное функционирование. При отклонении входного напряжения до ±40 % от номинального выдерживается воздействие длительностью 1 с.
Индикация
| Состояние индикатора | Состояние преобразователя |
| Зеленый свет | Нормальная работа |
| Индикатор не светится | Отсутствие питания или отказ |
Тепловые режимы и снижение нагрузки
При одиночной установке без дополнительной металлической плиты на основании преобразователь может работать при полной нагрузке до температуры окружающей среды 55 °C. В диапазоне 55...80 °C требуется снижение выходного тока согласно кривой дерейтинга. Если преобразователь не установлен на металлическую плиту, максимальная температура окружающей среды при полной нагрузке составляет 55 °C.
Для выполнения требований EN50155, класс TX, при работе с полной нагрузкой при 70 °C преобразователь должен быть установлен на дополнительную железную пластину снизу. Рекомендуемый размер пластины составляет 450 x 450 мм. Поверхность пластины должна быть ровной и гладкой, а сам преобразователь должен быть надежно закреплен по центру пластины. В таком варианте допускается работа при 100 % нагрузки до 70 °C окружающей среды.
Испытания на воздействие внешней среды
| Испытание | Стандарт | Условия | Результат |
| Испытание охлаждением | EN 50155 раздел 12.2.3, колонка 2, класс TX; EN 60068-2-1 | -40 °C, выдержка 2 ч/цикл | Без повреждений |
| Испытание сухим теплом | EN 50155 раздел 12.2.4, колонка 2, класс TX; EN 50155 раздел 12.2.4, колонка 3 и колонка 4, класс TX; EN 60068-2-2 | 70 °C в течение 6 ч / 85 °C в течение 10 мин | Соответствует |
| Циклическое испытание влажным теплом | EN 50155 раздел 12.2.5; EN 60068-2-30 | 25...55 °C, влажность 90...100 % RH, 48 ч | Соответствует |
| Испытание на вибрацию | EN 50155 раздел 12.2.11; EN 61373 | 19 °C, влажность 65 %, 10 мин | Соответствует |
| Испытание на повышенную вибрацию | EN 50155 раздел 12.2.11; EN 61373 | 19 °C, влажность 65 %, 5 ч | Соответствует |
| Испытание на удар | EN 50155 раздел 12.2.11; EN 61373 | 21 ± 3 °C, влажность 65 ± 5 %, 30 мс, 18 воздействий | Соответствует |
| Испытание на хранение при низкой температуре | EN 50155 раздел 12.2.3, колонка 2, класс TX; EN 60068-2-1 | -40 °C, выдержка 16 ч | Соответствует |
| Испытание в соляном тумане | EN 50155 раздел 12.2.10, класс ST4 | 35 ± 2 °C, 48 ч | Соответствует |
Пожарная безопасность по EN45545-2
| Категория испытания | Вид испытания | Стандарт | Уровень HL1 | Уровень HL2 | Уровень HL3 |
| R22 | Кислородный индекс | EN ISO 4589-2:1996 | Соответствует | Соответствует | Соответствует |
| R22 | Плотность дыма | EN ISO 5659-2:2006 | Соответствует | Соответствует | Соответствует |
| R22 | Токсичность дыма | NF X70-100:2006 | Соответствует | Соответствует | Соответствует |
| R24 | Кислородный индекс | EN ISO 4589-2:1996 | Соответствует | Соответствует | Соответствует |
| R25 | Испытание раскаленной проволокой | EN 60695-2-11:2000 | Соответствует | Соответствует | Соответствует |
| R26 | Испытание вертикальным пламенем | EN 60695-11:2003 | Соответствует | Соответствует | Соответствует |
Примечания
- Если не указано иное, все параметры измерены при нормальном входном напряжении для исполнения B, равном 24 В постоянного тока, при номинальной нагрузке и температуре окружающей среды 25 °C.
- Пульсации и шум измеряются в полосе 20 МГц с использованием скрученной пары проводов длиной 12 дюймов, завершенной параллельным подключением конденсаторов 0,1 мкФ и 47 мкФ.
- Допуск включает погрешность установки, линейную стабилизацию и стабилизацию по нагрузке.
- При пониженном входном напряжении может потребоваться снижение выходной мощности; для оценки необходимо пользоваться кривыми дерейтинга.
- Для безвентиляторных моделей при рабочей высоте более 2000 м требуется снижение допустимой температуры окружающей среды на 3,5 °C на каждые 1000 м. Для моделей с вентилятором применяется 5 °C на каждые 1000 м.
- Источник питания рассматривается как самостоятельный компонент, однако в составе конечного оборудования необходимо дополнительно подтвердить соответствие всей системы требованиям по электромагнитной совместимости.