RSD-60H-5 - изолированный DC/DC преобразователь для железнодорожных и промышленных систем с широким диапазоном входного постоянного напряжения.
Назначение
RSD-60H-5 — DC/DC преобразователь серии RSD-60 в закрытом исполнении, предназначенный для питания аппаратуры от источников постоянного тока в транспортных, железнодорожных, телекоммуникационных и промышленных системах. Модель обеспечивает гальванически развязанное преобразование входного напряжения 40…160 В DC в стабилизированное выходное напряжение 5 В DC при выходном токе до 12 А.
Расшифровка партномера
| Элемент партномера | Значение |
| RSD | Серия надёжных железнодорожных DC/DC преобразователей |
| 60 | Номинальная мощность 60 Вт |
| H | Диапазон входного напряжения 40…160 В DC |
| 5 | Номинальное выходное напряжение 5 В DC |
Особенности
- Соответствие железнодорожным стандартам BS EN/EN50155 и требованиям пожарной безопасности BS EN/EN45545-2.
- Ультракомпактное исполнение и низкий профиль 25 мм.
- Широкий диапазон входного напряжения 4:1.
- Отсутствие требования к минимальной нагрузке.
- Защиты: короткое замыкание, перегрузка, перенапряжение, защита от переполюсовки по входу.
- Изоляция вход/выход 4000 В DC, усиленная изоляция.
- Полукапсулированное исполнение, охлаждение естественной конвекцией воздуха.
- Рабочий температурный диапазон от -40 до +70 °C.
- Встроенная схема ограничения тока по постоянному току.
- Светодиодная индикация наличия питания.
Области применения
- Автобусы, трамваи, метрополитен, железнодорожные системы.
- Оборудование для эксплуатации в условиях высокой вибрации, высокой запылённости, экстремально низких и высоких температур.
- Беспроводные сети.
- Телекоммуникационные и датацентровые системы.
- Промышленные системы управления.
Описание
RSD-60H-5 входит в серию закрытых надёжных железнодорожных DC/DC преобразователей мощностью 60 Вт. Серия соответствует BS EN/EN50155, IEC60571 и железнодорожному стандарту IRIS, включает исполнения с тремя вариантами входного диапазона 4:1. Для модели с индексом H реализован вход 40…160 В DC, что делает изделие пригодным для транспортных систем, использующих стандартные шины постоянного напряжения, в частности 110 В.
Преобразователь обеспечивает низкий уровень пульсаций и шумов, высокие показатели электромагнитной совместимости, изоляцию вход/выход 4 кВ DC, низкопрофильный корпус высотой 25 мм и внутреннее полукапсулирование силиконом. Устройство подходит как для бортовых систем подвижного состава и инфраструктурных железнодорожных применений, так и для тяжёлых условий эксплуатации с высокой вибрацией, запылённостью и широким диапазоном температур.
Выходные параметры
| Параметр | Значение |
| Выходное напряжение | 5 В DC |
| Номинальный выходной ток | 12 А |
| Диапазон выходного тока | 0…12 А |
| Номинальная мощность | 60 Вт |
| Пульсации и шум | 60 мВ пик-пик |
| Допуск по выходному напряжению | ±2,0% |
| Нестабильность по линии | ±0,5% |
| Нестабильность по нагрузке | ±0,5% |
| Время установления и нарастания | 100 мс, 60 мс при полной нагрузке |
| Время поддержания | См. график времени поддержания |
Входные параметры
| Параметр | Значение |
| Диапазон входного напряжения | 40…160 В DC |
| Типовой КПД | 89% |
| Типовой входной ток | 0,62 А при 110 В DC |
| Пусковой ток | 20 А при 110 В DC |
| Прерывание питающего напряжения | EN50155:2021, соответствие уровню S1 |
Защиты
| Параметр | Значение |
| Перегрузка | 105…135% от номинальной выходной мощности |
| Режим защиты от перегрузки | Ограничение тока в режиме постоянного тока, автоматическое восстановление после устранения причины перегрузки |
| Защита от перенапряжения на выходе | 5,75…7 В |
| Режим защиты от перенапряжения | Отключение выходного напряжения, восстановление после повторного включения питания |
| Защита от переполюсовки 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 после превышения порога включения |
Пороги пониженного входного напряжения
| Параметр | Значение |
| Порог включения | 37 В |
| Порог отключения | 25,5 В |
Изоляция и электрическая прочность
| Параметр | Значение |
| Испытательное напряжение вход-выход | 4 кВ DC |
| Испытательное напряжение вход-FG | 2,5 кВ DC |
| Испытательное напряжение выход-FG | 2,5 кВ DC |
| Сопротивление изоляции | 100 МОм |
| Условия измерения сопротивления изоляции | 500 В DC, 25 °C, относительная влажность 70% |
Условия эксплуатации и окружающая среда
| Параметр | Значение |
| Рабочая температура | -40…+55 °C без снижения мощности; +70 °C при 60% нагрузки при естественной конвекции; +70 °C без снижения мощности при установке на внешнюю металлическую плиту |
| Рабочая влажность | 5…95% относительной влажности, 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, 60 мин по каждой из осей X, Y, Z; монтаж в соответствии с IEC61373 |
| Рабочая высота | 5000 м |
Нормативное соответствие и ЭМС
| Параметр | Значение |
| Стандарты безопасности | IEC 62368-1, UL 62368-1, AS/NZS 62368-1, EAC TP TC 004; конструкция с учётом BS EN/EN62368-1 |
| Железнодорожный стандарт | Соответствие BS EN/EN45545-2 по пожарной безопасности; BS EN/EN50155 и IEC60571, включая IEC61373 по ударам и вибрации; BS EN/EN50121-3-2 по ЭМС |
Эмиссия электромагнитных помех
| 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 |
Устойчивость к электромагнитным воздействиям
| Параметр | Стандарт | Уровень |
| Электростатический разряд | BS EN/EN61000-4-2 | Уровень 3, ±8 кВ по воздуху; уровень 3, ±6 кВ контактный разряд |
| Излучаемое радиочастотное 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 помехи | BS EN/EN61000-4-6 | Уровень 3 |
| Устойчивость к провалам и прерываниям питания | 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 |
| Исполнение корпуса | Case No.255 |
| Максимальная температура корпуса | Контроль в точке tc |
| Клеммы входа | 3 контакта |
| Клеммы выхода | 2 контакта |
Назначение выводов
Входной разъём
| Контакт | Назначение |
| 1 | Вход DC V+ |
| 2 | Вход DC V- |
| 3 | FG |
Выходной разъём
| Контакт | Назначение |
| 1 | Выход DC -V |
| 2 | Выход DC +V |
Дополнительные функциональные сведения
| Параметр | Значение |
| Частота преобразования | 130 кГц |
| Входной предохранитель | С задержкой срабатывания, CONQUE MST, 2,5 А, 250 В для исполнения H |
| Переносимость входных отклонений | Выдерживает ±40% от номинального входного напряжения в течение 1 с |
| Подавление пускового тока | Через резистор на этапе запуска с последующим шунтированием MOSFET для снижения потерь |
| Светодиодная индикация | Зелёный — нормальная работа; отсутствие сигнала — нет питания или отказ |
| Регулировка выходного напряжения | Опциональная функция; стандартное исполнение не содержит |
| Параллельная работа | Встроенной схемы параллельной работы нет; допускается только внешняя схема для резервирования, без увеличения выходного тока |
| Последовательная работа | Допускается последовательное соединение; при суммировании напряжений требуется внешний блокирующий диод |
Тепловой режим и снижение мощности
При отсутствии металлической плиты под основанием максимальная температура окружающей среды при полной нагрузке составляет 55 °C. В диапазоне 55…70 °C требуется снижение выходного тока в соответствии с кривой снижения мощности.
Для соответствия требованиям EN50155 TX при работе на полной нагрузке при 70 °C преобразователь должен быть установлен на металлическую плиту со стороны основания.
Рекомендуемый размер металлической плиты: 360 × 360 мм, толщина 1 мм. Поверхность плиты должна быть ровной и гладкой, а сам преобразователь — жёстко закреплён в её центре. Для исполнения с дополнительной металлической плитой допускается работа без снижения мощности до 70 °C.
Для высоты более 2000 м температурный дерейтинг составляет 3,5 °C/1000 м для моделей без вентилятора.
Испытания на стойкость к внешним воздействиям
| Вид испытания | 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%, длительность 30 мс × 18 | Соответствует |
| Испытание хранения при низкой температуре | EN 50155, раздел 13.4.6 | Температура -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 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 | 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 при полосе пропускания 20 МГц с использованием витой пары длиной 12 дюймов, оконцованной параллельным конденсатором 0,1 мкФ и 47 мкФ.
- Допуск включает начальную установку, нестабильность по линии и нестабильность по нагрузке.
- Преобразователь рассматривается как компонент, предназначенный для установки в конечное оборудование. Все испытания по 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.
- Для эксплуатации на высоте свыше 2000 м необходимо учитывать снижение допустимой температуры окружающей среды на 3,5 °C/1000 м для безвентиляторных моделей.