• 一種用于電源中斷和轉換的功率級設計新方法

    一種用于電源中斷和轉換的功率級設計新方法

    中電華星 七月 15,2022


    電源不僅為單個負載供電,連接到多個子系統和多個負載是很常見的,當增加其中一個負載或應用設備時,由于電流突然增加,母線電壓適當下降。尤其是電機等負載,壓降更為明顯。目前的DC-DC一般都能應付電壓降的輸入偏差。但是,如果發生供電中斷情況,所有連接的設備都會關閉。 EN 50155 - 鐵路應用 - 機車車輛 - 電子設備標準描述了兩種情況:供電中斷和轉換,其中輸入電壓在10ms 到 30ms 內降至零。輸入電源的中斷會使任何一個 DC/DC 暫時停止運行,即使是 10ms 到 30ms 的短暫時間,所有連接的負載都將失去功能,然后設備將面臨幾秒到幾分鐘的重啟。關閉和重新啟動的過程可能對行駛中的火車造成危險。因此,EN 50155 中也有明確規定,S2、S3 和 C1 的供電中斷和轉換等級必須符合標準 A; C2 必須符合標準 B。(標準 A 表示當條件發生時,設備仍保持其功能。標準 B 表示允許暫時的性能下降)

     

    電源中斷和轉換
     
    為避免電源中斷和轉換引起的問題,必須在輸入端安裝額外的電容器,以便在中斷期間提供能量。根據實際輸出功率和轉換效率、輸入電壓和欠壓鎖定閾值計算保持功能所需的電容。電容可以時間為1.5 倍或留出適當的余量,以避免由于零件公差而導致的保持功能失效。鋁電解電容器被稱為易損組件之一。對于鐵路應用的惡劣環境,建議使用125°C工作溫度和長壽命規格的電解電容器,并選擇可靠的制造商。保持電容的大電容會在通電時產生較大的浪涌電流。應避免直接連接到電源總線,建議使用功率電阻器和二極管并聯來限制和降低浪涌電流。另一個挑戰是電容器的電壓規格是基于不同的鐵路電池系統(24、36、48、72、96 和 110Vdc)乘以 1.4 的瞬態電壓系數,然后采取適當的余量。由于不同國家采用不同的系統電壓,因此需要不同型號的 DC/DC 轉換器和電容器。設計不同的電源板需要很長時間,并且庫存中會留下許多不同型號和數量的DC-DC模塊和電容器。
     
    理想的鐵道電源解決方案
     
    P-DUKE 推出了 QAE 和 HAE 超寬輸入系列。它們是 RCD20U、QAE40U、QAE60U、QAE100U、HAE150U 和 HAE200U,提供 20 到 200W 的輸出功率,14-160Vdc輸入電壓涵蓋了鐵路應用的所有標準電壓?!CD、QAE和HAE超寬輸入系列具有完善的保護功能(OCP、SCP、UVP、OVP、OTP等),并通過了IEC/UL/EN 62368-1、EN 50155、EN 45545-2認證。 HAE-U 系列的增強型保持功能通過 BUS 引腳提供升壓充電電壓。這降低了輸入電壓低于 80V 所需的保持電容。 QAE-U 系列的增強保持功能已獲得專利,并提供固定的充電電壓,允許電容器在所有不同的電源電壓下具有相同的電容值和額定電壓。憑借其超寬輸入和獲得專利的保持功能,這些轉換器提供了一個單一且完整的解決方案,可滿足任何國家/地區的各種要求,從而在開發階段節省時間和成本。
     
     
    RCD、QAE 與 HAE 超寬輸入鐵道應用電源模塊
    粵公網安備 44030902002332號
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