Serie CompactPCI Plus, Teil 31

Harte Anforderungen für CompactPCI PlusIO am Beispiel der EN 50155

16.12.2009 | Autor: Manfred Schmitz, MEN Mikro Elektronik

CompactPCI PlusIO PICMG 2.30 basiert auf der bewährten Mechanik von CompactPCI PICMG 2.0. Alle PICMG-2.30-Komponenten sind 100% kompatibel zu CompactPCI. Dass CompactPCI selbst den harten Anforderungen im Zug gewachsen ist, soll anhand des damit verbundenen Normenwerks erläutert werden.

PICMG-2.30-SBC im Vibrationstest

Ziel der EN 50155 für die Elektronik im Zug ist eine Funktionsfähigkeit von 24 Stunden pro Tag über 20 Jahre oder entsprechend rund 175.000 Stunden. Dies ist möglich durch die Definition von Anforderungen, die unter allen denkbaren Umweltbedingungen erfüllt werden müssen, einschließlich Umgebungstemperaturbereich, Schock und Vibration, Nebel und Salz, etc.:

• Umgebungstemperatur: Die EN 50155 verlangt bis zu -40 bis 85°C. Außerdem definiert sie 3°C/s thermischen Schock als Anforderung beim Durchfahren eines Tunnels. Aufgrund der Temperaturextreme, der thermischen Anstiegraten und der Feuchte müssen die Bauelemente und die Leiterplatten der Kondensation widerstehen, die zusammen mit Temperaturanstiegen von Werten unter 0°C auftritt.

• Feuchte: Die EN 50155 gibt generelle Richtlinien vor: Relative Feuchte von 75% im Durchschnitt, gefolgt von 30 aufeinander folgenden Tagen mit 95% relativer Feuchte. Das bedeutet für die elektronische Ausrüstung in den meisten Fällen wasserdichte Gehäuse oder schutzlackierte Baugruppen.

• Umweltverschmutzung: Je nach Unterbringung der Ausrüstung können Umweltverschmutzungen einwirken: Leitfähiger Staub, Ölnebel, Sprühsalz und/oder Schwefeldioxid. Conformal Coating und Gehäuse mit Schutzart IP vermeiden die negativen Folgen dieser Einwirkungen.

Alle erdenkbaren Umweltbedingungen berücksichtigen

Kühlung: Zwangsbelüftung (Forced Cooling) soll wegen der dadurch vermehrt anfallenden Wartungsarbeiten vermieden werden. Kühlung durch reine Konvektion erfordert ein geeignetes Board- und Gehäuse-Design.

• EMC: Züge sind bei der Fahrt einer Vielzahl von elektromagnetischen Störeinflüssen ausgesetzt. Die Transientenburst-Festigkeit muss entsprechend EN 50121-3-2 und EN 61000-4-4 nachgewiesen werden. Die Einstrahlfestigkeit gegen Funksender muss der EN 50121- 3-2 entsprechen und die Abstrahlung von Funkwellen der EN 50121-3-2. CompactPCI PlusIO basiert auf der IEEE 1011, die alle erforderlichen Abschirmtechnologien beinhaltet.

• Stoß und Vibration: Die EN 50155 beschreibt Testmethoden und Grenzwerte, die in EN 61373 definiert sind. Obwohl die dort aufgeführten Applikationen DIN-Schienenmontage vorsehen, müssen für Umgebungen mit hoher Vibration massivere Montage-Techniken, wie sie CompactPCI bietet, eingesetzt werden.

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