RSD-60H-24 - изолированный DC/DC преобразователь для железнодорожных и промышленных систем с входом 40–160 В постоянного тока и выходом 24 В.
Назначение
RSD-60H-24 — это закрытый DC/DC преобразователь серии RSD-60, предназначенный для питания аппаратуры в железнодорожных, транспортных, телекоммуникационных и промышленных системах от высоковольтных шин постоянного тока. Модель обеспечивает гальванически развязанное преобразование входного напряжения 40–160 В DC в стабилизированное выходное напряжение 24 В DC при мощности до 60 Вт.
Расшифровка партномера
| Элемент партномера | Значение |
| RSD | Серия надёжных железнодорожных DC/DC преобразователей |
| 60 | Номинальная выходная мощность 60 Вт |
| H | Диапазон входного напряжения 40–160 В постоянного тока |
| 24 | Номинальное выходное напряжение 24 В постоянного тока |
Основные особенности
- Соответствие железнодорожным стандартам BS EN/EN50155 и требованиям пожарной безопасности BS EN/EN45545-2.
- Ультракомпактное закрытое исполнение высотой 25 мм.
- Широкий диапазон входного напряжения 4:1.
- Не требует минимальной нагрузки.
- Защиты: короткое замыкание, перегрузка, перенапряжение, защита от обратной полярности по входу.
- Изоляция вход-выход 4000 В DC, усиленная изоляция.
- Полуинкапсулированная конструкция, охлаждение естественной конвекцией.
- Рабочий температурный диапазон от -40 до +70 °C.
- Встроенная схема ограничения тока постоянного типа.
- Светодиодная индикация наличия питания и нормальной работы.
- Соответствие IEC 62368-1, UL 62368-1, AS/NZS 62368-1, EAC TP TC 004.
Области применения
- Автобусы, трамваи, метро и железнодорожные системы.
- Оборудование для тяжёлых условий эксплуатации: высокая вибрация, высокая запылённость, экстремально низкие и высокие температуры.
- Беспроводные сети связи.
- Телекоммуникационные и дата-коммуникационные системы.
- Системы промышленного управления.
Описание серии и исполнения
Серия RSD-60 представляет собой линейку надёжных железнодорожных DC/DC преобразователей мощностью 60 Вт в закрытом исполнении. Серия соответствует BS EN/EN50155, IEC60571 и включает три группы модификаций с различными диапазонами входного напряжения 4:1. Модель RSD-60H-24 относится к группе H и рассчитана на вход 40–160 В DC, что делает её пригодной для систем с номинальными шинами 110 В и близких по классу транспортных напряжений.
Преобразователь выполнен в корпусе высотой 25 мм с полуинкапсулированным внутренним исполнением на основе силиконового компаунда. Такое исполнение обеспечивает устойчивость к вибрации и повышает пригодность для применения в подвижном составе, путевой инфраструктуре, а также в жёстких промышленных условиях.
Выходные параметры
| Параметр | Значение |
| Номинальное выходное напряжение | 24 В DC |
| Номинальный выходной ток | 2,5 А |
| Диапазон выходного тока | 0–2,5 А |
| Номинальная мощность | 60 Вт |
| Пульсации и шум | 50 мВ пик-пик |
| Допуск по выходному напряжению | ±2,0 % |
| Стабилизация по входу | ±0,2 % |
| Стабилизация по нагрузке | ±0,2 % |
| Время установления и нарастания | 100 мс, 60 мс при полной нагрузке |
| Время удержания | См. кривую зависимости на странице Hold-up Time |
Входные параметры
| Параметр | Значение |
| Диапазон входного напряжения | 40–160 В DC |
| Типовая эффективность | 91,5 % |
| Типовой входной ток | 0,415 А при 110 В DC |
| Пусковой ток | 20 А при 110 В DC |
| Прерывание питания | EN50155:2021, соответствие уровню S1 |
Защиты
| Параметр | Значение |
| Защита от перегрузки | Срабатывание при 105–135 % от номинальной выходной мощности |
| Режим защиты от перегрузки | Ограничение тока постоянного типа, автоматическое восстановление после устранения перегрузки |
| Защита от перенапряжения | 27,6–32,4 В |
| Режим защиты от перенапряжения | Отключение выходного напряжения, восстановление после повторного включения питания |
| Защита от обратной полярности по входу | Последовательный MOSFET в отрицательной входной линии, при обратной полярности выход отсутствует |
| Защита от пониженного входного напряжения | Отключение при снижении входного напряжения ниже порога, автоматическое восстановление при превышении порога включения |
Параметры изоляции и электрической прочности
| Параметр | Значение |
| Испытательное напряжение изоляции вход-выход | 4 кВ DC |
| Испытательное напряжение изоляции вход-FG | 2,5 кВ DC |
| Испытательное напряжение изоляции выход-FG | 2,5 кВ DC |
| Сопротивление изоляции | 100 МОм для цепей вход-выход, вход-FG, выход-FG при 500 В DC, 25 °C, 70 % RH |
Условия эксплуатации
| Параметр | Значение |
| Рабочая температура | -40…+55 °C без снижения мощности; +70 °C при 60 % нагрузки при естественной конвекции; +70 °C без снижения мощности при использовании внешней базовой пластины |
| Рабочая влажность | 5–95 % RH, без конденсации |
| Температура хранения | -40…+85 °C |
| Температурный коэффициент | ±0,03 %/°C в диапазоне 0…50 °C |
| Вибрация | 10–500 Гц, 5G, 10 мин/цикл, по 60 мин по осям X, Y, Z; монтаж в соответствии с IEC61373 |
| Рабочая высота | 5000 м |
Соответствие стандартам и ЭМС
| Параметр | Значение |
| Стандарты безопасности | IEC 62368-1, UL 62368-1, AS/NZS 62368-1, EAC TP TC 004; конструкция ориентирована на BS EN/EN62368-1 |
| Железнодорожный стандарт | Соответствие BS EN/EN45545-2 по пожарной защите; BS EN/EN50155 и IEC60571, включая IEC61373 по удару и вибрации; BS EN/EN50121-3-2 по ЭМС |
ЭМС. Эмиссия
| Параметр | Стандарт | Класс / уровень |
| 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 |
ЭМС. Устойчивость
| Параметр | Стандарт | Уровень |
| Электростатический разряд | BS EN/EN61000-4-2 | Уровень 3, ±8 кВ по воздуху; уровень 3, ±6 кВ контактно |
| 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 ВЧ помехи | BS EN/EN61000-4-6 | Уровень 3 |
| Общий стандарт на устойчивость | BS EN/EN55035 | Соответствует |
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 |
Механическое исполнение и подключение
| Параметр | Значение |
| Номер корпуса | Case No.255 |
| Входные клеммы | 3 контакта |
| Назначение входных клемм | 1 — DC Input V+; 2 — DC Input V-; 3 — FG |
| Выходные клеммы | 2 контакта |
| Назначение выходных клемм | 1 — DC Output -V; 2 — DC Output +V |
| Индикация | Светодиод: зелёный — нормальная работа; отсутствие свечения — нет питания или неисправность |
| Контрольная точка температуры корпуса | tc — максимальная температура корпуса |
Функциональные и схемотехнические особенности
- Частота преобразования: 130 кГц.
- Во входной положительной линии установлен предохранитель для защиты от аномальных бросков тока.
- Для исполнения H применён предохранитель типа Time-Lag, номинал 2,5 А, 250 В, reference: CONQUE MST.
- Пусковой ток ограничивается резистором на этапе запуска, затем резистор шунтируется MOSFET для снижения потерь.
- Преобразователь способен выдерживать отклонение входного напряжения ±40 % от номинального входного напряжения в течение 1 секунды.
- Выходное напряжение регулируемое исполнение — опционально; стандартное изделие этой функции не имеет.
Параллельная и последовательная работа
Параллельная работа: встроенной схемы параллельного включения нет. Допускается применение внешних диодов по положительному выходу каждого источника для резервирования, но не для увеличения выходного тока. Номинал диодов должен превышать максимальный выходной ток и требовать соответствующего теплоотвода.
Последовательная работа: допускается. При последовательном увеличении суммарного выходного напряжения необходимо применение внешних блокирующих диодов, поскольку внутри устройства отсутствует обратный блокирующий диод. Обратное напряжение диодов должно быть выше суммы выходных напряжений соединённых источников.
Тепловые режимы и снижение мощности
При работе без дополнительной металлической пластины на основании максимальная температура окружающей среды для полной нагрузки составляет 55 °C. В диапазоне 55…70 °C требуется снижение выходной мощности согласно дерейтинговой характеристике.
Для выполнения требований EN50155 уровня TX при полной нагрузке и температуре 70 °C источник должен быть установлен на железную пластину, закреплённую снизу. Рекомендуемый размер пластины: 360 × 360 × 1 мм. Поверхность пластины должна быть ровной и гладкой, а сам преобразователь должен быть жёстко закреплён в центре пластины.
Испытания на воздействие внешней среды
| 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 влажным теплом, циклическое | 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 -40 °C; выдержка 16 ч | Соответствует |
| Испытание соляным туманом | EN 50155 раздел 13.4.13 | Температура 35 ±2 °C; длительность 96 ч | Соответствует |
Пожарная безопасность EN45545-2
| Узел | Категория | Испытание | Стандарт | HL1 | HL2 | HL3 |
| Печатная плата | R22 | Испытание на кислородный индекс | EN 45545-2:2020 / EN ISO 4589-2:2017 | PASS | PASS | PASS |
| Печатная плата | R22 | Испытание дымообразования | EN 45545-2:2020 / EN ISO 5659-2:2017 | PASS | PASS | PASS |
| Печатная плата | R22 | Испытание токсичности дыма | EN 45545-2:2020 / EN 17084:2018 | PASS | PASS | PASS |
| Печатная плата | R24 | Испытание на кислородный индекс | EN 45545-2:2020 / EN ISO 4589-2:2017 | PASS | PASS | PASS |
| Печатная плата | R25 | Испытание раскалённой проволокой | EN 45545-2:2020 / EN 60695-2-11:2014 | PASS | PASS | PASS |
| Компаунд | R24 | Испытание на кислородный индекс | EN 45545-2:2020 / EN ISO 4589-2:2017 | PASS | PASS | PASS |
| Клеммный блок | R26 | Испытание вертикальным пламенем | EN 45545-2:2020 / EN 60695-11-10:2013 | PASS | PASS | PASS |
Примечания
- Если не указано иное, все параметры измерены при входном напряжении 110 В DC, 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 ёмкости 0,1 мкФ и 47 мкФ.
- Допуск включает начальную установку, стабилизацию по входу и стабилизацию по нагрузке.
- Источник питания рассматривается как компонент, который устанавливается в конечное оборудование. Все испытания ЭМС выполнены при монтаже устройства на металлическую пластину 360 × 360 мм толщиной 1 мм. Конечное оборудование должно быть дополнительно подтверждено на соответствие требованиям ЭМС.
- Настоятельно рекомендуется, чтобы внешняя выходная ёмкость не превышала 5000 мкФ.
- Снижение допустимой температуры окружающей среды по высоте: 3,5 °C/1000 м для моделей без вентилятора и 5 °C/1000 м для моделей с вентилятором при эксплуатации выше 2000 м.