【铁道认证隔离型DC-DC电源转换器】性能零死角大解密(下)

坚固的机械与热冲击应力设计

铁道的应用环境多变,必须考量多种条件,像是气候丶温度丶湿度丶地形丶供电方式等,可能前一个小时在酷热的荒漠,下一个小时就在极寒的冻原,因此,必须以最严谨的角度来看待电源转换器在严苛环境中的表现,可以参阅以下标准:

  • 低温启动测试 EN 50155 13.4.4 / EN 60068-2-1
  • 乾热测试 EN 50155 13.4.5 / EN 60068-2-2
  • 低温储存测试 EN 50155 13.4.6 / EN 60068-2-1
  • 湿热循环测试 EN 50155 13.4.7 / EN 60068-2-30
  • 功能型随机振动测试 EN 50155 13.4.11 / EN 61373 (EN 60068-2-6)
  • 增强型随机振动测试 EN 50155 13.4.11 / EN 61373 (EN 60068-2-6)
  • 冲击测试 EN 50155 13.4.11 / EN 61373 (EN 60068-2-27)


MINMAX的铁道认证产品皆满足以上测试条件,提供客户在面对严苛条件时最可靠的解决方案。


图8-MINMAX提供耐用丶坚固丶可靠的铁道认证产品

通过严苛的温度循环测试

为了验证长期可靠性,MINMAX的铁道认证产品皆通过500次以上的温度循环测试,必须在一个循环内急速升到+125°C的高温,再以每分钟变化20°C的速率,下降到-40°C的低温,温差高达165°C,MINMAX选择以最严谨的测试方式看待产品,如此一来才能确保产品能满足铁道系统的严苛要求。


图9-通过500次以上的高低温循环测试

操作在海拔5000公尺的环境

一般来说IEC 62368-1规范内所订定的是必须符合从海平面至海拔2,000公尺的工作规格,从而允许取得必要的认证。然而,这也意味着安装这些元件的设备只能在2,000公尺的海拔高度内使用。

而当今很多欧亚或美洲的都市都建立於海拔2,000公尺之上,那些地方通常有最现代化的电气和电子设备市场,欧洲即是一个例子,例如:很多电信基地台在欧洲都被放置在尽可能高的位置,以实现最大范围和覆盖。但在这领域,中国更快一步,例如:GB 4943.1-2011标准已要求医疗设备适用於海拔5,000公尺的应用。

因此MINMAX已将多数铁道认证产品通过海拔5,000公尺的测试,避免因PCB电路板布线(PCB Track)丶气隙(Air Gaps)或电弧(Arcing) 所造成短路现象,替您解决铁道面临高海拔的高度运行限制。

完整的可靠度测试

MINMAX的铁道认证产品除了通过EN 50155认证,皆经过更谨慎丶严苛的测试,提供您高品质丶高可靠度的产品。

测试特性 测试条件
开发中产品可靠度测试
烧机测试
Burn-in
Input Line: Nom. Line
Output Load: Full Load
Temperature: Room Temperature
Duration: 1032 HRs
高加速寿命测试
Highly Accelerated Life Test(HALT)
Thermal Step Stress Test
Rapid Thermal Stress Test
Vibration Step Stress Test
Combined Environmental Stress Test
温度循环测试
Temperature Cycling Test(TCT)
Temperature Change: -40℃ ~ +125℃
Steady State Duration: 30min
Ramp Rate: 20℃/min
Number of Cycles: 200+
温湿度储存循环测试 (无作动)
Temperature & Humidity Storage Cycling Test
(Non-Operation)
Temperature Change: Low to High Temperature
Ramp Rate: 1-3℃/min
Relative Humidity: +95% RH.
Steady State Duration: 1 HR
Number of Cycles: 5 Cycles
功率与温度循环测试 (操作中)
Power and Temperature Cycling Test(PTCT)
(In Operation)
Input Line Change: Low/Nom./High Line
Output Load Change: No or Min./Full Load
Temperature Change: Low to High Temperature
Relative Humidity: +95% RH.
Duration for ON/OFF: 3 Sec
Number of Cycles: 300 Cycles
湿温度偏差测试 (操作中)
Temperature, Humidity and Bias Test(THB)
(In Operation)
Input Line: High Line
Output Load: No or Min. Load
Temperature: +85℃
Relative Humidity: +85% RH.
Operating Duration: 1000 HRs
低温测试 (操作中)
Low Temperature Test
(In Operation)
Input Line: Nom. Line
Output Load: Full Load
Temperature: Low Temperature
Duration: Achieve Thermal Equilibrium
高温测试 (操作中)
High Temperature Test
(In Operation)
Input Line: Nom. Line
Output Load: Full Load
Temperature: High Temperature
Duration: Achieve Thermal Equilibrium
震动测试 (无作动)
Vibration Test(Non-Operation)
Waveform: Random
P.S.D Level:
10 Hz․1.04×10-3 g2/Hz
30 to 200Hz․20.8×10-3 g2/Hz
500 Hz․2.08×10-3 g2/Hz
Duration: 30 minutes
Directions: X, Y and Z
冲击测试 (操作中)
Shock Test(Operation)
Waveform: Half-sine
Acceleration: 30 g
Duration: 11 ms
Number of Shocks: 3 shocks for each ±axis
ESD测试
ESD Test
Contact Discharge: ±4KV
Air Discharge: ±2/4/8KV
焊锡耐热性测试
Soldering Heat Test
MIL-STD-202F Method 210E
RoHS RoHS Directive 2011/65/EU
附加测试
跌落测试
Drop Test
Drop Height: 66 cm
Drop Sequence: 1 corner, 3 edges and 6 faces

MINMAX绿能设计

更高的全范围转换效率

MINMAX最新的绿能设计,让铁道认证产品无论在任一输出电流丶输入电压丶操作环境温度条件的变化下,皆能保持高转换效率,并降低不同条件下的效率变动幅度,进而达到节省能源丶改善热管理困扰丶温度升高疑虑等议题。


图10-效率VS.负载曲线


图11-效率VS.输入电压曲线


图12-效率VS.操作环境温度曲线

节省能源与改善温升困扰

运用MINMAX的最新绿能设计,使产品具备更低的空载运行功耗,此性能将大幅改善温度上升困扰,可以避免热管理问题,进而达到节省能源与延长列车蓄电池的运行寿命。


图13-功耗VS.负载曲线

无须最低或假负载需求

MINMAX铁道认证电源,内部电路采用高稳定度的负回授设计,无论在空载或极轻载的条件下运行,输出电压皆不会产生谐振/震荡现象,有助於系统运作时的稳定度。

更快速的启动时间,不产生过冲现象

MINMAX的铁道认证产品即使启动时间更快,也不会产生过冲现象,有助於避免系统加载时故障,确保长时间运行时的安全性。


图14-仅需20Ms即可快速完成启动

更优异的负载驱动能力

MINMAX的MRZI150系列可以在极低甚至零电压的输出下,提供卓越的系统负载驱动能力,而不会出现启动失败,满足实际操作现场的应用需求。


图15-MRIZ150系列拥有优异的瞬间负载驱动能力

涟波与杂讯的抑制能力

透过升级的杂讯过滤技术,MINMAX铁道认证产品的涟波与杂讯在全输入电压丶输出电流负载丶操作环境温度条件下皆能维持低输出涟波与杂讯,让您的系统可以减少外挂元器件及降低杂讯干扰。

完整的异常保护及外控功能

MINMAX的铁道认证产品具备完整的异常保护,包含输入低电压保护丶输出过电流保护,输出短路保护丶输出过电压保护以及过温度保护,甚至还配备遥控开关功能与输出电压微调功能和感应功能,能透过微调功能来调整输出电压的高低,进而提升客户在系统设计上的自由度与弹性。


图16-完整的异常保护是铁道认证产品必备的安全性功能

全灌胶真空封装,阻绝外界的干扰

MINMAX的铁道认证产品皆采用全灌胶真空封装,对於环境电磁干扰耐受性(如: 静电) 以及环境物理应力干扰(如:冷热冲击, 高低温循环, 震动, 冲击, 撞击, 灰尘, 湿气, 油气等),皆具备完善的保护与抵抗能力。


图17-全灌胶真空封装能有效阻绝外界的干扰

通过防火保护测试,确保客户系统的安全

所有MINMAX铁道认证产品的塑料外壳丶印刷电路板(PCB)和灌封材料,均根据四项「防火性能指标参数」进行测试,分别为「热释放量丶可燃性丶毒性测试丶烟雾密度」,以确保铁道运行期间的安全。

通过国际认证

所有MINMAX铁道认证产品皆通过国际机构或协会的第三方认证,除了宣示MINMAX对於产品的信心,也希望透过客观的第三方保证,让客户可以安心使用我们的产品,而不会对MINMAX的产品产生安全性或公正性的疑虑。

  • 铁道认证 EN 50155 (IEC 60571)
  • 防火保护测试 EN 45542-2
  • 震动与冲击可靠度测试标准 EN 61373
  • 冷却丶乾燥丶湿热可靠度测试标准
  • IEC/EN 60068-2-1, 2, 30
  • 铁道电磁相容性(EMC)标准 EN 50121-3-2
  • CE 标志
  • 国际资讯科技设备安规
  • UL/cUL/IEC/EN 623681(60950-1)