为铁路计算系统提供更高功率

在现代列车中，安装了越来越多的电子设备来取代机械解决方案，一方面是为了符合安全法规，另一方面是为了提高乘客的舒适度。然而，列车空间有限，功能强大的新设备必须装入原有解决方案所在的机壳中，同时仍需满足相同的要求。对于铁路供电系统而言，在更小的空间内输出更高的功率更具挑战。阅读本文，了解 RECOM 如何帮助客户解决这一挑战。

现代列车需要配备大量的电子设备来满足日益增长的安全和通信要求，这些电子设备虽然乘客并不能看到，但它们可轻松处理列车控制系统内的许多复杂功能，同时为乘客提供更舒适的体验和更多信息。这需要更高的计算能力、更多的传感器和更快的通信传输速度，所有这些都导致对电力供应的需求增加。然而列车空间有限，列车的机械结构不能轻易改变。在采用新系统代替多年前设计的功能不够强大的早期系统时，往往需要将新系统安装在为原有系统分配的狭小空间中。

一家客户计划升级现有的中央计算单元，在向系统添加更强大的 CPU 和更多接口时遇到了上述挑战。原有系统需要 40 W 的功率，而新系统需要 60 W 的功率；除此之外，PCB 上还需要具有更多空间来容纳功能强大的更多接口。尽管最高工作温度 (+75°C) 保持不变，但功率增加 50% 也会导致系统中的热量和热应力增加。优化热管理，同时降低供电系统中的耗散功率，成为了一个重要考量因素。

此外，客户还希望新系统能够在标称电压为 72 至 110 V（根据 EN 50155 标准，需要在 40 至 160 V 电压下连续工作）的所有不同列车电压下工作，并具有 RIA12 和 NF F01-510 规定的保护功能，能够应对高达 385 VDC 的高瞬态电压。传统电源系统无法在不占用更多空间的情况下提供 60 W 的功率，而且转换阶段的功率损耗较高，在新设计中必须解决这一问题。

RECOM 的 60 W 微型转换器和瞬态保护模块可以解决所有这些挑战。该转换器的尺寸甚至比原有 40 W 系统更小，为更多接口腾出了空间，并且该转换器采用现代的高效技术，有助于显著降低功率损耗。这款转换器采用基板冷却方式，因此可以将热量从系统中排到计算单元的机箱上。

此外，与原有的离散解决方案相比，小型瞬态电压保护模块占用的空间更小，并能够确保下游 90 W DC/DC 转换器免受列车电网的高瞬态电压影响。新系统还需解决最后一项挑战，为 5 V 接口电源提供高达 6 kV 的隔离屏障。RECOM 采用小型 2 W 转换器实现了这种隔离，解决了这一问题。

对于功率更低的解决方案，客户可以使用 40 W 的同系列器件，该器件具有相同的规格数据，但最大功率和输出电流较低。