RSD-60G-12 - изолированный DC-DC преобразователь для питания промышленной и транспортной аппаратуры от источников постоянного тока 9...36 В с выдачей стабилизированного напряжения 12 В.
Назначение
RSD-60G-12 представляет собой закрытый DC-DC преобразователь серии RSD-60, предназначенный для применения в железнодорожных, транспортных, телекоммуникационных, сетевых и промышленных системах управления. Модуль обеспечивает гальванически развязанное преобразование входного постоянного напряжения в стабилизированное выходное напряжение постоянного тока.
Расшифровка партномера
| Элемент партномера | Значение |
| RSD | Серия надёжных железнодорожных DC-DC преобразователей |
| 60 | Номинальная мощность 60 Вт |
| G | Диапазон входного напряжения 9...36 В постоянного тока |
| 12 | Номинальное выходное напряжение 12 В постоянного тока |
Особенности
- Соответствие железнодорожным стандартам BS EN/EN50155 и BS EN/EN45545-2.
- Сверхкомпактное исполнение и низкопрофильный корпус высотой 25 мм.
- Широкий диапазон входного напряжения 4:1.
- Отсутствие требования к минимальной нагрузке.
- Защиты: короткое замыкание, перегрузка, перенапряжение, обратная полярность по входу.
- Изоляция вход-выход 4000 В постоянного тока, усиленная изоляция.
- Полукапсулированное исполнение, охлаждение естественной конвекцией.
- Рабочий температурный диапазон от минус 40 до плюс 70 °C.
- Встроенная схема ограничения тока по принципу постоянного тока.
- Светодиодная индикация наличия питания.
Области применения
- Автобусы, трамваи, метрополитен и железнодорожные системы.
- Оборудование для условий высокой вибрации, сильной запылённости, экстремально низких и высоких температур.
- Беспроводные сети.
- Телекоммуникационные и датацентровые системы.
- Промышленные системы управления.
Описание
RSD-60G-12 входит в семейство 60-ваттных закрытых железнодорожных DC-DC преобразователей. Серия соответствует требованиям BS EN/EN50155, IEC60571 и реализована в нескольких вариантах с различными диапазонами входного напряжения при одинаковой архитектуре 4:1. Исполнение G рассчитано на диапазон 9...36 В постоянного тока и ориентировано на системы, использующие стандартные транспортные шины питания 12 В, 24 В и 36 В.
Для данной модификации реализован стабилизированный выход 12 В. Преобразователь характеризуется низким уровнем пульсаций и шумов, высокими показателями электромагнитной совместимости, усиленной изоляцией вход-выход 4 кВ постоянного тока, а также работой в широком температурном диапазоне. Низкопрофильный корпус высотой 25 мм и полукапсулированная внутренняя конструкция позволяют использовать модуль как в бортовых системах транспорта, так и в стационарном промышленном оборудовании, эксплуатируемом в жёстких внешних условиях.
Параметры выхода
| Параметр | Значение |
| Номинальное выходное напряжение | 12 В постоянного тока |
| Номинальный выходной ток | 5 А |
| Диапазон выходного тока | 0...5 А |
| Номинальная выходная мощность | 60 Вт |
| Пульсации и шум | 50 мВ пик-пик |
| Точность установки выходного напряжения | ±2,0 % |
| Нестабильность по входу | ±0,3 % |
| Нестабильность по нагрузке | ±0,3 % |
| Время установления и нарастания | 100 мс, 60 мс при полной нагрузке |
| Типовое время удержания | См. кривую времени удержания |
Параметры входа
| Параметр | Значение |
| Диапазон входного напряжения | 9...36 В постоянного тока |
| Типовой КПД | 92 % |
| Типовой входной ток | 3 А при 24 В постоянного тока |
| Пусковой ток | 20 А при 24 В постоянного тока |
| Устойчивость к прерыванию питания | EN50155:2021, соответствие уровню S1 |
Защиты
| Параметр | Значение |
| Защита от перегрузки | Срабатывание в диапазоне 105...135 % от номинальной выходной мощности |
| Характер защиты от перегрузки | Ограничение тока по принципу постоянного тока, автоматическое восстановление после устранения неисправности |
| Защита от перенапряжения по выходу | 13,8...16,2 В |
| Характер защиты от перенапряжения | Отключение выходного напряжения, восстановление повторной подачей питания |
| Защита от обратной полярности по входу | Последовательный MOSFET в отрицательной входной линии, при ошибочной полярности выход отсутствует |
| Защита от пониженного входного напряжения | Автоматическое отключение при снижении напряжения ниже порога с последующим автоматическим восстановлением при превышении порога включения |
Условия эксплуатации
| Параметр | Значение |
| Рабочая температура | от минус 40 до плюс 55 °C без снижения мощности; при плюс 70 °C - 60 % нагрузки при естественной конвекции; при плюс 70 °C без снижения мощности при использовании внешней опорной металлической пластины |
| Рабочая влажность | 5...95 % относительной влажности, без конденсации |
| Температура хранения | от минус 40 до плюс 85 °C |
| Температурный коэффициент | ±0,03 %/°C в диапазоне 0...50 °C |
| Вибрация | 10...500 Гц, 5G, 10 мин на цикл, по 60 мин по осям X, Y, Z; монтаж в соответствии с IEC61373 |
| Рабочая высота | 5000 м |
Изоляция и безопасность
| Параметр | Значение |
| Стандарты безопасности | IEC 62368-1, UL 62368-1, AS/NZS 62368-1, EAC TP TC 004; конструкция со ссылкой на BS EN/EN62368-1 |
| Испытательное напряжение изоляции | вход-выход 4 кВ постоянного тока; вход-FG 2,5 кВ постоянного тока; выход-FG 2,5 кВ постоянного тока |
| Сопротивление изоляции | 100 МОм для цепей вход-выход, вход-FG, выход-FG при 500 В постоянного тока, 25 °C, 70 % относительной влажности |
| Железнодорожный стандарт | Соответствие BS EN/EN45545-2 по пожарной безопасности и BS EN/EN50155 / IEC60571, включая IEC61373 по удару и вибрации; EMC по BS EN/EN50121-3-2 |
Электромагнитная совместимость
Эмиссия
| Параметр | Значение |
| Кондуктивные помехи | BS EN/EN55032, класс A |
| Излучаемые помехи | BS EN/EN55032, класс B |
| Гармонический ток | BS EN/EN61000-3-2, не применяется |
| Фликер напряжения | BS EN/EN61000-3-3, не применяется |
Устойчивость к помехам
| Параметр | Значение |
| Электростатический разряд | BS EN/EN61000-4-2, уровень 3, ±8 кВ по воздуху, ±6 кВ контактный разряд |
| Радиочастотное электромагнитное поле | BS EN/EN61000-4-3, уровень X, 20 В/м |
| Быстрые переходные процессы | BS EN/EN61000-4-4, уровень 3, 2 кВ по цепям питания |
| Импульсные перенапряжения | BS EN/EN61000-4-5, уровень 3, 1 кВ линия-линия; уровень 3, 2 кВ линия-земля |
| Кондуктивные радиочастотные помехи | BS EN/EN61000-4-6, уровень 3 |
| Устойчивость | BS EN/EN55035 |
Надёжность, габариты и упаковка
| Параметр | Значение |
| MTBF | 2738,8 тыс. ч минимум по Telcordia SR-332 (Bellcore); 593,9 тыс. ч минимум по MIL-HDBK-217F при 25 °C |
| Габаритные размеры | 128 × 60 × 25 мм |
| Масса | 0,29 кг |
| Упаковка | 48 шт.; 14,9 кг; 0,75 куб. фута |
Конструктивное исполнение и подключение
| Параметр | Значение |
| Тип корпуса | Закрытый корпус, Case No.255 |
| Охлаждение | Естественная конвекция |
| Конструкция | Полукапсулированное исполнение |
| Максимальная температура корпуса | Контроль по точке tc |
Назначение выводов
Входной разъём
| Номер вывода | Назначение |
| 1 | Вход постоянного тока V+ |
| 2 | Вход постоянного тока V- |
| 3 | FG, защитное заземление |
Выходной разъём
| Номер вывода | Назначение |
| 1 | Выход постоянного тока -V |
| 2 | Выход постоянного тока +V |
Функциональные особенности
- Входной предохранитель установлен последовательно в положительной входной линии. Для исполнения G указан предохранитель замедленного действия CONQUE MST, 10 А, 250 В.
- Пусковой ток ограничивается резистором на этапе запуска, после чего резистор шунтируется MOSFET для снижения потерь.
- Серия допускает широкий диапазон входного напряжения и выдерживает отклонение входного напряжения на ±40 % от номинального входного уровня в течение 1 секунды.
- Светодиодная индикация: зелёный цвет - нормальная работа; отсутствие сигнала - отсутствие питания или отказ.
- Функция регулировки выходного напряжения является опциональной и отсутствует у стандартного исполнения.
Параллельное и последовательное включение
- Встроенная схема параллельной работы отсутствует. Допускается только применение внешних схем для резервирования, но не для наращивания выходного тока.
- При параллельном резервировании на положительном выходе каждого источника должен быть установлен внешний диод с током выше максимального выходного тока и с соответствующим теплоотводом.
- При параллельном включении возрастает ток утечки, что должно учитываться с точки зрения электробезопасности.
- Допускается последовательное включение преобразователей.
- При последовательном увеличении выходного напряжения требуется внешний блокирующий диод, поскольку внутри модуля отсутствует диод обратной блокировки. Номинал по напряжению внешнего диода должен превышать сумму выходных напряжений соединяемых модулей.
Тепловые режимы и снижение мощности
- При работе без установленной снизу металлической пластины максимальная температура окружающей среды при полной нагрузке составляет 55 °C.
- В диапазоне 55...70 °C требуется снижение выходного тока согласно кривой дерейтинга.
- Для выполнения требований EN50155 уровня TX при полной нагрузке и температуре 70 °C модуль должен быть установлен на металлическую пластину снизу.
- Рекомендуемый размер металлической пластины: 360 × 360 мм, толщина 1 мм.
- Для оптимального теплоотвода поверхность пластины должна быть ровной и гладкой, а модуль должен быть жёстко закреплён по центру пластины.
Устойчивость к внешним воздействиям
| Испытание | Стандарт | Условия | Результат |
| Испытание сухим теплом | EN 50155 раздел 13.4.5 | Температура 70 °C / 85 °C, длительность 6 ч / 10 мин | Соответствует |
| Испытание циклической влажностью | EN 50155 раздел 13.4.8 | Температура 25...55 °C, влажность 90...100 % RH, длительность 48 ч | Соответствует |
| Испытание на вибрацию | EN 50155 раздел 13.4.10 | Температура 19 °C, влажность 65 %, длительность 10 мин | Соответствует |
| Испытание на удар | EN 50155 раздел 13.4.10 | Температура 21 ±3 °C, влажность 65 ±5 %, 30 мс × 18 | Соответствует |
| Хранение при низкой температуре | EN 50155 раздел 13.4.6 | Температура минус 40 °C, выдержка 16 ч | Соответствует |
| Испытание в соляном тумане | EN 50155 раздел 13.4.13 | Температура 35 ±2 °C, длительность 96 ч | Соответствует |
Пожарная безопасность материалов по EN45545-2
| Элемент | Категория | Испытание | Стандарт | HL1 | HL2 | HL3 |
| Печатная плата | R22 | Испытание на кислородный индекс | EN 45545-2:2020 / EN ISO 4589-2:2017 | Соответствует | Соответствует | Соответствует |
| Печатная плата | R22 | Испытание на дымообразование | EN 45545-2:2020 / EN ISO 5659-2:2017 | Соответствует | Соответствует | Соответствует |
| Печатная плата | R22 | Испытание на токсичность дыма | EN 45545-2:2020 / EN 17084:2018 | Соответствует | Соответствует | Соответствует |
| Печатная плата | R24 | Испытание на кислородный индекс | EN 45545-2:2020 / EN ISO 4589-2:2017 | Соответствует | Соответствует | Соответствует |
| Печатная плата | R25 | Испытание раскалённой проволокой | EN 45545-2:2020 / EN 60695-2-11:2014 | Соответствует | Соответствует | Соответствует |
| Компаунд | R24 | Испытание на кислородный индекс | EN 45545-2:2020 / EN ISO 4589-2:2017 | Соответствует | Соответствует | Соответствует |
| Клеммный блок | R26 | Испытание вертикальным пламенем | EN 45545-2:2020 / EN 60695-11-10:2013 | Соответствует | Соответствует | Соответствует |
Примечания
- Если не указано иное, все параметры измерены при входном напряжении 24 В постоянного тока, номинальной нагрузке и температуре окружающей среды 25 °C.
- Пульсации и шум измеряются на полосе 20 МГц с использованием витой пары длиной 12 дюймов, оконечной параллельной цепи из конденсаторов 0,1 мкФ и 47 мкФ.
- Допуск включает погрешность установки, нестабильность по входу и нестабильность по нагрузке.
- Преобразователь рассматривается как компонент, предназначенный для установки в конечное оборудование. Все испытания по электромагнитной совместимости выполнены при монтаже устройства на металлическую пластину 360 × 360 мм толщиной 1 мм. Конечное оборудование должно быть дополнительно проверено на соответствие требованиям по ЭМС.
- Настоятельно рекомендуется, чтобы внешняя выходная ёмкость не превышала 5000 мкФ.
- Снижение допустимой температуры окружающей среды по высоте составляет 3,5 °C на каждые 1000 м для моделей без вентилятора и 5 °C на каждые 1000 м для моделей с вентилятором при эксплуатации выше 2000 м.