RSD-60L-12 - изолированный DC-DC преобразователь для железнодорожных и промышленных систем с входом 18...72 В постоянного тока и стабилизированным выходом 12 В.
Назначение
RSD-60L-12 представляет собой закрытый DC-DC преобразователь серии RSD-60, предназначенный для применения в железнодорожной технике, транспортных системах и промышленной электронике. Устройство преобразует входное постоянное напряжение в диапазоне 18...72 В DC в стабилизированное выходное напряжение 12 В DC при мощности до 60 Вт. Преобразователь выполнен в низкопрофильном корпусе высотой 25 мм, имеет гальваническую развязку входа и выхода, рассчитан на работу в тяжелых условиях эксплуатации и соответствует профильным железнодорожным требованиям по вибрации, ЭМС и пожарной безопасности.
Расшифровка партномера
| Элемент | Значение |
| RSD | Серия надежных железнодорожных DC-DC преобразователей |
| 60 | Номинальная мощность 60 Вт |
| L | Диапазон входного напряжения 18...72 В DC |
| 12 | Номинальное выходное напряжение 12 В DC |
Основные особенности
- Соответствие железнодорожным стандартам BS EN/EN50155 и BS EN/EN45545-2.
- Компактное исполнение и низкий профиль 1U, высота корпуса 25 мм.
- Широкий диапазон входного напряжения 4:1.
- Отсутствие требований к минимальной нагрузке.
- Защиты: короткое замыкание, перегрузка, перенапряжение, переполюсовка входа.
- Изоляция вход-выход 4000 В DC, усиленная изоляция.
- Полузалитое исполнение, охлаждение свободной конвекцией воздуха.
- Рабочий температурный диапазон от -40 до +70 °C.
- Встроенное ограничение тока по принципу постоянного тока.
- Светодиодная индикация наличия питания и нормальной работы.
Области применения
- Автобусы, трамваи, метрополитен и железнодорожные системы.
- Оборудование для условий высокой вибрации, высокой запыленности и экстремальных температур.
- Беспроводные сети.
- Телекоммуникационные и дата-центрические системы.
- Промышленные системы управления.
Описание серии и исполнения RSD-60L-12
Серия RSD-60 является семейством DC-DC преобразователей мощностью 60 Вт, ориентированных на транспортные и железнодорожные применения. Серия включает исполнения с различными диапазонами входного напряжения, в том числе вариант L для систем постоянного тока 18...72 В, что соответствует широко используемым номиналам 24 В, 36 В, 48 В и 72 В. Для выбора доступны выходные напряжения 3,3 В, 5 В, 12 В и 24 В. Исполнение RSD-60L-12 формирует выход 12 В при токе до 5 А.
Преобразователь характеризуется низким уровнем пульсаций и шумов, высокими показателями электромагнитной совместимости, стойкостью к вибрационным воздействиям и возможностью эксплуатации при температурах от -40 до +70 °C. Конструкция с металлическим корпусом и полузаливкой силиконом обеспечивает пригодность для тяжелых условий эксплуатации в транспорте и промышленности.
Выходные параметры
| Параметр | Значение |
| Выходное напряжение | 12 В DC |
| Номинальный выходной ток | 5 А |
| Диапазон выходного тока | 0...5 А |
| Номинальная мощность | 60 Вт |
| Пульсации и шум | 50 мВ пик-пик |
| Допуск по выходному напряжению | ±2,0 % |
| Стабилизация по линии | ±0,3 % |
| Стабилизация по нагрузке | ±0,3 % |
| Время установления и нарастания | 100 мс, 60 мс при полной нагрузке |
| Время удержания | См. кривую времени удержания |
Входные параметры
| Параметр | Значение |
| Диапазон входного напряжения | 18...72 В DC |
| КПД типовой | 93 % |
| Входной ток типовой | 1,5 А при 48 В DC |
| Пусковой ток типовой | 20 А при 48 В DC |
| Прерывание питающего напряжения | 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 по принципу постоянного тока, автоматическое восстановление после устранения перегрузки |
| Защита от перенапряжения по выходу | 13,8...16,2 В |
| Режим защиты от перенапряжения | Отключение выходного напряжения, восстановление после повторной подачи питания |
| Защита от переполюсовки на входе | Реализована на MOSFET, включенном последовательно по отрицательной входной линии |
| Защита по пониженному входному напряжению | Автоматическое отключение при снижении ниже порога и автоматическое восстановление при повышении выше порога |
Изоляция и электрическая прочность
| 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 и 70 % RH |
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 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 на 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 учетом BS EN/EN62368-1 |
| Железнодорожный стандарт | Соответствие BS EN/EN45545-2 по пожарной безопасности; BS EN/EN50155 и IEC60571, включая IEC61373 по удару и вибрации; BS EN/EN50121-3-2 по ЭМС |
ЭМС — эмиссия
| Параметр | Стандарт / 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
| Испытание | Стандарт / уровень |
| Электростатический разряд | BS EN/EN61000-4-2, уровень 3, ±8 кВ по воздуху; уровень 3, ±6 кВ контакт |
| 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, 2 кВ линия-земля |
| Кондуктивные помехи | BS EN/EN61000-4-6, уровень 3 |
| Устойчивость к прерыванию питания | BS EN/EN55035 |
Надежность, 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
Преобразователь выполнен в корпусе Case No.255. На входной стороне предусмотрены три вывода, на выходной стороне — два вывода. Имеется светодиодная индикация состояния. Контроль температуры корпуса осуществляется по точке tc, обозначенной как точка максимальной температуры корпуса.
Назначение выводов
Входные выводы
| Номер вывода | Назначение |
| 1 | Вход DC V+ |
| 2 | Вход DC V- |
| 3 | FG |
Выходные выводы
| Номер вывода | Назначение |
| 1 | Выход DC -V |
| 2 | Выход DC +V |
Функциональные особенности
- Входной предохранитель: для исполнения типа L установлен предохранитель замедленного действия CONQUE MST, 5 А, 250 В, включенный последовательно по положительной входной линии.
- Защита от переполюсовки: последовательно по отрицательной входной линии включен MOSFET; при обратной полярности MOSFET закрывается, выход отсутствует.
- Широкий входной диапазон и переходные процессы: серия допускает широкий диапазон входного напряжения; выдерживает ±40 % от номинального входного напряжения в течение 1 с.
- Пусковой ток: ограничивается резистором на этапе запуска, после чего резистор шунтируется MOSFET для снижения потерь.
- Светодиодная индикация: зеленый свет — нормальная работа; отсутствие индикации — отсутствие питания или неисправность.
- Регулировка выходного напряжения: функция опциональна; стандартное исполнение ей не оснащается.
Параллельное и последовательное включение
Параллельная работа: встроенной схемы параллельной работы серия RSD-60 не имеет. Допускается применение внешних схем только для резервирования, но не для увеличения выходного тока. Для каждого источника требуется внешний диод в цепи положительного выхода с допустимым током выше максимального выходного тока и с установкой на подходящий теплоотвод. При параллельном включении возрастает ток утечки.
Последовательная работа: допускается последовательное включение преобразователей. Возможно получение двухполярного питания соответствующим соединением выходов. При увеличении суммарного выходного напряжения необходимо применение внешних блокирующих диодов, поскольку внутри RSD-60 отсутствует встроенный обратный блокирующий диод. Обратное напряжение внешнего диода должно превышать сумму напряжений отдельных преобразователей.
Тепловые режимы и снижение мощности
При работе без дополнительной железной пластины на основании 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 выполнения требований уровня EN50155 TX при работе с полной нагрузкой на 70 °C преобразователь должен быть установлен на железную пластину снизу. Рекомендуемый размер пластины: 360 × 360 мм, толщина 1 мм. Поверхность пластины должна быть ровной и гладкой, а сам преобразователь — жестко закреплен по центру пластины. Для вариантов монтажа, приведенных в документе, тепловые характеристики близки и подчиняются одной и той же кривой снижения мощности.
Испытания на стойкость 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 | Пройдено |
| Испытание циклической влажной жарой | EN 50155, раздел 13.4.8 | Температура 25...55 °C, влажность 90...100 % RH, длительность 48 ч | Пройдено |
| Испытание на вибрацию | EN 50155, раздел 13.4.10 | Температура 19 °C, влажность 65 %, длительность 10 мин | Пройдено |
| Испытание на удар | EN 50155, раздел 13.4.10 | Температура 21 ±3 °C, влажность 65 ±5 %, длительность 30 мс × 18 | Пройдено |
| Испытание на хранение при низкой температуре | EN 50155, раздел 13.4.6 | Температура -40 °C, выдержка 16 ч | Пройдено |
| Испытание соляным туманом | EN 50155, раздел 13.4.13 | Температура 35 ±2 °C, длительность 96 ч | Пройдено |
Пожарная безопасность EN45545-2
| Узел | Группа | Испытание | Стандарт | HL1 | HL2 | HL3 |
| Печатная плата | R22 | Испытание кислородным индексом | 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 кислородным индексом | EN 45545-2:2020 / EN ISO 4589-2:2017 | PASS | PASS | PASS |
| Печатная плата | R25 | Испытание раскаленной проволокой | EN 45545-2:2020 / EN 60695-2-11:2014 | PASS | PASS | PASS |
| Компаунд | R24 | Испытание кислородным индексом | 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
| № | Содержание |
| 1 | Если не указано иное, все параметры измерены при входном напряжении 48 В DC, номинальной нагрузке и температуре окружающей среды 25 °C. |
| 2 | Пульсации и шум измеряются на полосе 20 МГц с использованием скрученной пары длиной 12 дюймов, оконцованной параллельным конденсатором 0,1 мкФ и 47 мкФ. |
| 3 | Допуск включает начальную установку, стабилизацию по линии и стабилизацию по нагрузке. |
| 4 | Источник питания рассматривается как компонент, предназначенный для установки в конечное оборудование. Все испытания ЭМС выполнены при монтаже изделия на металлическую пластину 360 × 360 мм толщиной 1 мм. В составе конечного оборудования необходимо повторно подтвердить соответствие требованиям ЭМС. |
| 5 | Настоятельно рекомендуется, чтобы внешняя выходная емкость не превышала 5000 мкФ. |
| 6 | При эксплуатации на высоте свыше 2000 м снижение допустимой температуры окружающей среды составляет 3,5 °C на 1000 м для моделей без вентилятора и 5 °C на 1000 м для моделей с вентилятором. |
