DC/DC-Wandler für schienengebundene Verkehrssysteme
DC/DC-Wandler für Schienenfahrzeuge versorgen Steuerungen, Kommunikationssysteme, Messgeräte und weitere Bordelektronik zuverlässig mit stabilen Ausgangsspannungen. Unsere robusten Stromversorgungslösungen verarbeiten stark schwankende 24-V-, 48-V- und 110-VDC-Bordnetze und sind für Vibrationen, Schocks, Verschmutzung sowie grosse Temperaturunterschiede im Bahnverkehr ausgelegt.
Stabile Stromversorgung bei schwankenden Bahnbordnetzen
Ein Hersteller von 130-kVA-Hilfsumrichtern für elektrische Lokomotiven benötigt für eine 110-V-Bahnanwendung einen galvanisch getrennten DC/DC-Wandler. Die angeschlossene Elektronik muss sowohl mit einer positiven als auch mit einer negativen Hilfsspannung versorgt werden.
Für diese Anwendung kommt der Gegentaktstufenwandler 364W2-15015-SDB1 zum Einsatz. Er verarbeitet einen ultraweiten Eingangsspannungsbereich von 16 VDC bis 160 VDC und erzeugt eine galvanisch getrennte bipolare Ausgangsspannung von ±15 VDC.
Durch den grossen Eingangsspannungsbereich kann der Wandler nicht nur in 110-VDC-Bordnetzen, sondern auch in Anwendungen mit 24 VDC oder 48 VDC eingesetzt werden.
Flexible bipolare Ausgangsspannung
Bipolare DC/DC-Wandler stellen eine positive und eine negative Ausgangsspannung mit einem gemeinsamen Bezugspotenzial bereit. Solche Versorgungsspannungen werden beispielsweise für analoge Schaltungen, Messsysteme, Signalverarbeitung und weitere aktive elektronische Baugruppen benötigt.
Der 364W2-15015-SDB1 ermöglicht eine vollständig unsymmetrische Belastung seiner Ausgänge. Die verfügbare Ausgangsleistung kann somit auch einseitig genutzt werden, beispielsweise mit +8 A bei +15 VDC oder −8 A bei −15 VDC.
Dadurch eignet sich der Wandler auch für Anwendungen, bei denen sich die Last nicht gleichmässig auf den positiven und den negativen Ausgang verteilt.
Robuster und skalierbarer Aufbau
Der DC/DC-Wandler ist in einem robusten Vollaluminiumgehäuse aufgebaut. Die Elektronik ist vollständig mit Polyurethan vergossen und dadurch gegenüber Vibrationen, Schocks und weiteren Umgebungseinflüssen geschützt.
Werden höhere Ausgangsleistungen benötigt, können mehrere Geräte parallelgeschaltet werden. Dadurch lässt sich die verfügbare Leistung skalieren, ohne eine vollständig neue Wandlerplattform entwickeln zu müssen.
Ergebnis
Eine Wandlerplattform deckt 24-V-, 48-V- und 110-VDC-Netze ab und stellt gleichzeitig die benötigte galvanisch getrennte, bipolare Hilfsspannung bereit. Dies reduziert die Anzahl unterschiedlicher Gerätevarianten und erleichtert den Einsatz in verschiedenen Ausführungen des Hilfsumrichters.
Bipolare Stromversorgung für einen 130-kVA-Hilfsumrichter
Ein Hersteller von 130-kVA-Hilfsumrichtern für elektrische Lokomotiven benötigt für eine 110-V-Bahnanwendung einen galvanisch getrennten DC/DC-Wandler. Die angeschlossene Elektronik muss sowohl mit einer positiven als auch mit einer negativen Hilfsspannung versorgt werden.
Für diese Anwendung kommt der Gegentaktstufenwandler 364W2-15015-SDB1 zum Einsatz. Er verarbeitet einen ultraweiten Eingangsspannungsbereich von 16 VDC bis 160 VDC und erzeugt eine galvanisch getrennte bipolare Ausgangsspannung von ±15 VDC.
Durch den grossen Eingangsspannungsbereich kann der Wandler nicht nur in 110-VDC-Bordnetzen, sondern auch in Anwendungen mit 24 VDC oder 48 VDC eingesetzt werden.
Flexible bipolare Ausgangsspannung
Bipolare DC/DC-Wandler stellen eine positive und eine negative Ausgangsspannung mit einem gemeinsamen Bezugspotenzial bereit. Solche Versorgungsspannungen werden beispielsweise für analoge Schaltungen, Messsysteme, Signalverarbeitung und weitere aktive elektronische Baugruppen benötigt.
Der 364W2-15015-SDB1 ermöglicht eine vollständig unsymmetrische Belastung seiner Ausgänge. Die verfügbare Ausgangsleistung kann somit auch einseitig genutzt werden, beispielsweise mit +8 A bei +15 VDC oder −8 A bei −15 VDC.
Dadurch eignet sich der Wandler auch für Anwendungen, bei denen sich die Last nicht gleichmässig auf den positiven und den negativen Ausgang verteilt.
Robuster und skalierbarer Aufbau
Der DC/DC-Wandler ist in einem robusten Vollaluminiumgehäuse aufgebaut. Die Elektronik ist vollständig mit Polyurethan vergossen und dadurch gegenüber Vibrationen, Schocks und weiteren Umgebungseinflüssen geschützt.
Werden höhere Ausgangsleistungen benötigt, können mehrere Geräte parallelgeschaltet werden. Dadurch lässt sich die verfügbare Leistung skalieren, ohne eine vollständig neue Wandlerplattform entwickeln zu müssen.
Ergebnis
Eine Wandlerplattform deckt 24-V-, 48-V- und 110-VDC-Netze ab und stellt gleichzeitig die benötigte galvanisch getrennte, bipolare Hilfsspannung bereit. Dies reduziert die Anzahl unterschiedlicher Gerätevarianten und erleichtert den Einsatz in verschiedenen Ausführungen des Hilfsumrichters.
DC/DC-Wandler für das Retrofit von Dampf- und Diesellokomotiven
Bei einem Retrofit-Projekt werden ältere Dampf- und Diesellokomotiven mit moderner digitaler Funktechnik ausgerüstet. Die Funkgeräte benötigen eine stabile Niederspannungsversorgung, während die vorhandenen Spannungsquellen je nach Lokomotivtyp stark voneinander abweichen.
Diesellokomotiven stellen abhängig vom Fahrzeug ein Bordnetz mit 24 VDC oder 110 VDC bereit. Bei Dampflokomotiven erfolgt die Versorgung dagegen über Lichtmaschinen. Deren Spannung liegt im regulären Betrieb zwischen etwa 20 VDC und 35 VDC und kann im Fehlerfall auf bis zu 80 VDC ansteigen.
Für alle Fahrzeugtypen sollte nur eine gemeinsame Stromversorgungslösung eingesetzt werden.
Angepasste Ausgangsspannung für digitale Funkgeräte
Für das Projekt wurde der DC/DC-Wandler 364W2-15015-SDB1 an die konkrete Anwendung angepasst und mit einer Ausgangsspannung von 13,8 VDC ausgeführt.
Damit können die vorgesehenen 12-V-Funkgeräte zuverlässig versorgt werden. Der Eingangsspannungsbereich von 16 VDC bis 160 VDC deckt sowohl die Bordnetze der Diesellokomotiven als auch die stark schwankenden Generatorspannungen der Dampflokomotiven ab.
Ergebnis
Derselbe DC/DC-Wandler kann in unterschiedlichen Dampf- und Diesellokomotiven eingesetzt werden. Dadurch reduzieren sich Gerätevielfalt und Entwicklungsaufwand, während technische Freigaben und Ersatzteilhaltung vereinfacht werden und die nachgerüstete Funktechnik zuverlässig mit stabiler Spannung versorgt wird.
DC/DC-Wandler passend zu deinem Schienenfahrzeug
Bahnprojekte unterscheiden sich hinsichtlich Bordnetz, Spannungsschwankungen, Ausgangsspannung, Leistung, galvanischer Trennung und Umgebungsbedingungen. Wir prüfen deine Anwendung und zeigen dir, ob ein Seriengerät passt, eine bestehende Plattform angepasst werden kann oder eine kundenspezifische Entwicklung erforderlich ist.
FAQs
Du hast Fragen? Wir haben Antworten!
Welche Bordnetzspannungen gibt es bei Schienenfahrzeugen?
In Schienenfahrzeugen kommen je nach Fahrzeug und Anwendung unterschiedliche Bordnetzspannungen zum Einsatz, beispielsweise 24 VDC, 48 VDC oder 110 VDC. Zusätzlich können die Spannungen während des Betriebs stark schwanken. DC/DC-Wandler mit Weitbereichseingang können unterschiedliche Bordnetze mit einer gemeinsamen Wandlerplattform abdecken.
Warum werden in Bahnanwendungen DC/DC-Wandler mit Weitbereichseingang eingesetzt?
Ein Weitbereichseingang ermöglicht es, stark schwankende Eingangsspannungen sicher zu verarbeiten und gleichzeitig eine stabile Ausgangsspannung bereitzustellen. Je nach Auslegung kann derselbe DC/DC-Wandler zudem für unterschiedliche Bordnetzspannungen und Fahrzeugplattformen eingesetzt werden.
Wann wird in Schienenfahrzeugen eine galvanische Trennung benötigt?
Eine galvanische Trennung entkoppelt Ein- und Ausgang des DC/DC-Wandlers elektrisch voneinander. Sie wird eingesetzt, wenn unterschiedliche Stromkreise sicher voneinander getrennt werden müssen oder die jeweilige Anwendung eine galvanisch getrennte Versorgung erfordert.
Was ist eine bipolare Ausgangsspannung und wofür wird sie benötigt?
Bipolare DC/DC-Wandler stellen eine positive und eine negative Ausgangsspannung mit einem gemeinsamen Bezugspotenzial bereit, beispielsweise ±15 VDC. Solche Versorgungsspannungen werden unter anderem für analoge Schaltungen, Messsysteme und Signalverarbeitung benötigt.
Kann ein DC/DC-Wandler für unterschiedliche Schienenfahrzeuge angepasst werden?
Ja. Bestehende Wandlerplattformen können je nach Anwendung beispielsweise bei Ausgangsspannung und elektrischer Auslegung angepasst werden. In einem unserer Retrofit-Projekte wurde ein bestehender DC/DC-Wandler auf 13,8 VDC angepasst und kann damit in unterschiedlichen Dampf- und Diesellokomotiven eingesetzt werden.
Wie werden DC/DC-Wandler gegen Vibrationen und Schocks im Bahnverkehr geschützt?
Unsere DC/DC-Wandler sind für anspruchsvolle Einsatzbedingungen ausgelegt. Robuste Vollaluminiumgehäuse und der vollständige Polyurethan-Verguss schützen die Elektronik gegenüber Vibrationen, Schocks und weiteren Umgebungseinflüssen.
Können mehrere DC/DC-Wandler für höhere Leistungen parallelgeschaltet werden?
Bei dafür ausgelegten DC/DC-Wandlern kann die Ausgangsleistung durch Parallelschaltung mehrerer Geräte skaliert werden. So lässt sich eine bestehende Wandlerplattform für höhere Leistungsanforderungen nutzen, ohne einen vollständig neuen Wandler entwickeln zu müssen.
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