Robuster DC-Überspannungsschutz für anspruchsvolle Anwendungen

Für Anwendungen, die starken Überspannungsspitzen ausgesetzt sind, hat RECOM eine Reihe von Überspannungsschutzmodulen für die Leiterplattenmontage entwickelt. Diese erfüllen strenge Normen wie RIA12, NF F 01-510 und EN50155 für Schienenfahrzeuge sowie die Überspannungsschutznormen MIL-STD-416G und MIL-STD-1275E. Die RSP-Serie von Überspannungsschutzmodulen ist für den Einbau vor der EMI-Eingangsfilterstufe konzipiert, sodass sowohl die Filterkomponenten als auch die nachgeschalteten DC/DC-Wandler effektiv vor hochenergetischen Überspannungen und Transienten geschützt sind.

Bahn- und Verteidigungsanwendungen stellen besonders herausfordernde elektrische Umgebungen dar. Geräte in diesen Sektoren sind oft signifikanten Überspannungen und Transienten ausgesetzt, die von verschiedenen Quellen stammen, wie z.B. Netzschwankungen, Schaltvorgängen, Blitzeinschlägen in der Nähe oder, im Kontext der Verteidigung, spezifischen Einsatzbedingungen. Ohne robusten Überspannungsschutz sind empfindliche elektronische Komponenten, insbesondere DC/DC-Wandler und deren Steuerschaltungen, einem hohen Risiko von Beschädigung oder vorzeitigem Ausfall ausgesetzt. Deshalb ist die Einhaltung strenger Normen wie EN50155 für den Bahn-Überspannungsschutz und MIL-STD-1275E oder MIL-STD-416G für den Überspannungsschutz im Verteidigungsbereich nicht nur empfehlenswert, sondern oft zwingend erforderlich, um die Betriebsintegrität und Langlebigkeit des Systems sicherzustellen.

Die RSP-Serie ist mit 20W, 45W, 150W, 200W oder 300W Dauerleistung für Nenneingangsspannungen von entweder 110VDC oder 24/28VDC erhältlich. Der Ausgang des Überspannungsschutzes folgt der Versorgungsspannung (Pass-Through) im Bereich von 40 bis 165VDC oder 9 bis 36VDC, wobei das Modul die Spannung zuverlässig auf 168VDC bzw. 40VDC begrenzt und so eine präzise Überspannungsbegrenzung gewährleistet. Die RSPxx-40M-Serie verfügt zusätzlich über eine integrierte Einschaltstrombegrenzung und eine Ein/Aus-Steuerung, während die RSPxxx-168-Serie Eingangsspannungsspitzen von bis zu 385VDC verarbeiten kann. Diese Eigenschaften machen die RSP-Serie zu einer vielseitigen Lösung, um die Zuverlässigkeit von Stromversorgungssystemen in rauen elektrischen Umgebungen zu gewährleisten.

Die Auswahl des richtigen DC-Überspannungsschutzes erfordert mehr als nur den Abgleich von Spannungs- und Leistungswerten. Ingenieure müssen auch Parameter bewerten wie:

• Präzision der Klemmspannung: Das Schutzmodul muss Transienten zuverlässig auf ein Niveau klemmen, das sicher unterhalb der Empfindlichkeitsschwelle nachgeschalteter Komponenten, wie z.B. DC/DC-Wandler, liegt und dennoch über dem normalen Betriebsspannungsbereich.
• Energieabsorptionsvermögen (Joule): Die in der Anwendung erwartete Spitzenenergie bestimmt die erforderliche Absorptionsfähigkeit des Überspannungsschutzmoduls.
• Ansprechzeit: Eine schnellere Ansprechzeit bietet besseren Schutz vor schnellen transienten Ereignissen.
• Konformität und Zertifizierung: Die Verifizierung anhand relevanter Industrienormen (z.B. RIA12, NF F 01-510 für Bahnanwendungen oder spezifische MIL-STDs) schafft Vertrauen in die Leistungsfähigkeit und Eignung des Schutzmoduls.
• Physikalische Eigenschaften: Faktoren wie Leiterplatten-Footprint, Montageart und Betriebstemperaturbereich sind entscheidend für eine nahtlose Integration in das Gesamtdesign. Eine gründliche Analyse dieser Faktoren, verbunden mit dem Verständnis, wie der Überspannungsschutz mit anderen Schutzelementen wie EMV-Filtern zusammenwirkt, stellt sicher, dass das ausgewählte Modul die Anwendung effektiv schützt und zur Gesamtverlässlichkeit des Systems beiträgt, wenn es mit RECOM-Wandlern verwendet wird.