简介：
本文介绍了轨道交通车载电子设备的供电需求与分类，，并结合《车载电子设备规范》EN50155-2007要求，提出车载电子设备中的DC/DC电源模块选型需考虑的要求，包含阻隔电压、输入电压规模要求、作业温度规模、以及要求的EMC特性等，最终针对上述关键引荐了用于车载电子设备单元的阻隔DC/DC电源模块选型辅导。
关键字：车载电子设备 阻隔 DC/DC阻隔电源模块
我国作为具有全世界一半以上高铁运营路程的国家,在“十三五”期间(2016年~2020年)，总的方针是到2020年铁路路程到达15万公里，高速铁路到达3万公里，铁路总规模是添加2.9万公里，其间高速铁路添加1.1万公里。“十三五”高铁规划投资额有望打破4万 亿元，铁路机车车辆投资额为8000亿元左右。
反观我国高铁的国际市场，一批境外项目获得重大进展，印尼雅万高铁、中老铁路现已开工建造，中泰铁路、匈塞铁路塞尔维亚段正式发动，俄罗斯莫斯科—喀山高铁项目确认，充分说明了铁路现已成为“我国制作”的一张靓丽手刺，是“一带一路”规划中政府力推“走出去”的要点。发展我国家的铁路建造比方印度，蕴含着巨大的发展潜力。
一、车载电子设备的介绍
跟着铁路职业的不断发展，为了进步车载运转的牢靠性和进步乘客的舒适性，很多的电子设备被运用于轨道交通中。车 载电子设备的供电主要是由车载辅佐供电系统供给，辅佐供电系统指的是除为牵引动力系统之外的一切需求用电力的负载设备，包含辅佐供电系统和蓄电池系统。
一般状况下，车载电子设备供电由充电机输出作为低压母线电源，蓄电池系统正常状况下向TCMS系统、照明系统、无线电等系统进行供电，并在充电机呈现暂时毛病等状况下，起到能量缓冲的效果。
图1.蓄电池系统的供电状况
车载电子主要由TCMS系统(网络操控系统)、信号系统、乘客咨询播送系统、空调操控系统等组成;各系统之间都是经过总线进行供电，为了确保每个系统之间都能牢靠的运转作业，需求阻隔电源对各个子系统进行供电，然后阻隔呈现毛病的车载电子设备，避免毛病区域的延伸。
很多的车载电子设备经过列车通讯总线进行互联，驾驶员可经过车载操控器对各个车载电子系统进行操控，可完成遥测功用，到达远程操控的意图。车载电子设备的自动化、智能化技能运用，对阻隔总线提出了更高的要求。
图2.典型EMC区域与阻隔系统接口状况
二、车载电子设备的要求
因为车载电子设备品种繁复而且存在着差异性，为了确保车载电子设备都可以满意铁路车载运用的特别要求，其产品有必要需求满意EN50155等规范内容要求;一切车载电子设备接口均需求满意电位差、电磁兼容、人身安全等方面的要求，而且操控外部毛病而引起的失效分散。
规范对车载电子设备的要求主要有以下方面：
1.环境要求 如海拔、温度湿度、冲击振荡以及IP等级要求;
2.电气要求 如电源需求、电气阻隔等;
3.浪涌和静电放电需求;浪涌实验主要是过电压需求实验，最大需求接受1.4倍惯例电压需求;
4.EMC要求;包含CE、RE以及CS、RS、Surge、EFT、ESD等要求，关于不同的接口部分，选用不同的等级要求;如图2所示。
5.对设备的牢靠性、可修理性和预估的运用寿命;如可修理性验证：选用指示灯进行指示，定位毛病发生点，便利进行修理;如牢靠性运转验证，运转路程不少于10W公里，运转时刻不少于1年等要求;
6.其他要求：如关于供电中止、下跌等要求，一般模块电源规划难满意10mS中止需求，尤其是关于低压输入产品，需求添加外围输入输出电容满意客户需求;如关于蓄电池的短路维护措施，一般选用防反二极管或许机械规划来躲避此方面的失效。
三、车载电子设备的电源选型
阻隔电源作为避免毛病分散的办法之一，在车载电子设备中起着重要的效果;可是车载在运转过程中，存在着各种状况，如剧烈的振荡状况;剧烈的外界环境温度改变率等状况呈现;一般惯例的工业级电源很难满意其运用要求;那么车载电路电源需求要求呢?
1.冲击和振荡：
因为铁路运转环境的性质，铁道车辆会受到冲击和振荡。关于安装在铁道车辆上的电子设备有必要进行随机振荡和冲击实验要求。关于电源模块来说，选用灌胶固定PCB板载元器材的办法，可有用增强其抗振荡和冲击的才能。
如金升阳铁路电源R3系列产品可彻底满意振荡10~55Hz 10g 30Min along X Y Z要求。
车载蓄电池的额外供电电压主要有以下几种：24V、48V、72V、96V、110V等5种规范;因为辅佐设备发动或许理性负载进行切换，会发生浪涌电压或许低电压呈现;电源规划的输入电压参数可以在0.6VN和1.4VN电压规模内正常作业;而且电源厂家都会兼容多个车载蓄电池电压等级。
如1.金升阳铁路电源产品URB1D24YMD-6WR3，输入电压规模为40VDC~160VDC，可兼容车载蓄电池72VDC、96VDC、110VDC三个供电电压等级。
2.阻隔电气要求：
车载电子设备的介电实验(耐压实验)的实验电压与车载蓄电池的供电电压相关，其相关要求如下：
表1.阻隔耐压与蓄电池电压联系
关于车载电子设备的供电类型不确认的话，比方110V蓄电池或许浮冲至125V以上状况呈现或许低压变压器或许会发生大于125V电压;主张选用1500VAC阻隔的运用要求，可满意瞬时过电压时的电气阻隔要求;如金升阳铁路电源产品6WR3，可满意1500VAC/2250VDC的电气阻隔要求;
3.温度和湿度要求：
为了满意远程铁道机车的温度 改变规模和湿度规模要求，要求车载电源要求满意环境温度-40℃~85℃的运用要求，需求经过高低温循坏和湿热交变等牢靠性型式实验验证。金升阳铁路电源产品，均依照严厉的质量管控系统进行规划和出产，可经过铁路要求的型式牢靠性实验。
4.特别浪涌要求：
每个国家对特别浪涌的要求不一致，例如：英国铁路规范RIA12《拖动及运载设备的直流操控系统中瞬态浪涌维护的通用规范》(海外这句话，可以删除了;或许FAE供给规范英文版称号)，要求与供电电源蓄电池衔接的电子设备，有必要可以饱尝两种波形：一种是1S 1.5倍输入电压波形别的一种波形是3.5倍输入电压，持续时刻20mS的浪涌电压，该浪涌脉冲电压的源阻抗为0.2Ω，假如考虑供电蓄电池额外电压为110VDC，那么假如仅仅选用单一的钳压器材进行防护，很难吸收(设钳位电压VC为160VDC)高达=2475J的能量，一般瞬时钳压抑制器材很难满意要求，需求专门的电路或许模块来满意规范要求。金升阳辅佐滤波器选用串联导通功率器材构成有源钳位电路，将瞬态的浪涌电压钳位至铁路电源可接受的电压规模之内。如辅佐器FC-CX3D，输入电压规模66VDC~160VDC，输出最大功率为100W，最大的约束钳位电压为165VDC;选用专利电路–有源钳位电路，可完成最大98%的功率。
5.其他方面需求：
关于供电中止、下跌等要求，一般模块电源规划难满意10mS中止需求，需求添加外围输入输出电容满意客户需求。
四、小结
本文经过剖析车载电子设备的要求，进而为轨道交通车载电子设备DCDC阻隔电源模块正确选型做出辅导，关于铁路模块电源牢靠运用具有重要意义。
参考文献
[1].BS EN50155:2007 Railway applications — Electronic equipment used on rolling stock
[2].GB/T 25119-2010 轨道交通 机车车辆电子设备
[3].TB/T 3021-2001 铁道机车车辆电子设备
[4].IEC61373-1999 铁道车辆设备冲击和振荡实验
