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Serie CompactPCI Plus, Teil 33

Stromversorgung für CompactPCI PlusIO am Beispiel der EN 50155

 

29.01.2010 | 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 in der Bhantechnik gewachsen ist, wurde bereits in einem vorangegangenen Beitrag erläutert.


Steckbares Weitbereichs-Netzteil, 9-154 VDC
Steckbares Weitbereichs-Netzteil, 9-154 VDC
Ziel der EN 50155 für die Elektronik im Zug ist eine Funktionsfähigkeit von 24 Stunden pro Tag über 20 Jahre oder entsprechend rd. 175.000 Stunden. Dies ist möglich durch die Definition von Anforderungen, die nicht nur alle denkbaren Umweltbedingungen erfasst, sondern auch den Umgang mit Schwankungen der Versorgungsspannung und deren Transienten definiert. Für die Stromversorgung im Bahnbereich gelten zusätzlich Anforderungen wie:
Bei einem System mit 110 VDC darf die Eingangsspannung im Bereich von 77 bis 137,5 VDC ohne jede zeitliche Begrenzung variieren. Die Eingangsspannung darf außerdem im Bereich von 66 bis 154 VDC für eine Periode von 0,1 s extrem variieren. Um diesen einzigartigen Anforderungen an den Eingangsspannungsbereich zu genügen, können nur Stromversorgungen verwendet werden, die speziell für den Einsatz in Eisenbahnen konstruiert sind. Solche Stromversorgungen sind für CompactPCI und damit auch CompactPCI PlusIO als COTS-Produkte erhältlich.
Welligkeit der Eingangsspannung: Die Eingangsgleichspannung von einem Ein- oder Drei-Phasen-Generator ist relativ ungeglättet. Sie kann eine hohe Welligkeit enthalten, die bis zu 15% der durchschnittlichen Spannung betragen darf und die nicht von den Eingangsfiltern ferngehalten wird. Zusätzlich müssen die Regelkreise der Stromversorgung schnell genug sein, um Schwankungen der Eingangsspannung auszuregeln, damit diese nicht am Ausgang auftreten.
Eingangsspannungsstöße: Die EN 50155 definiert die Relation von Stoßspannung, Dauer und Quellenimpedanz zu höheren Spannungen, die für kürzere Zeit und mit höherer Quellenimpedanz auftreten. So ist beispielsweise bei 110 V ein Test mit 1,4-facher Überspannung (154 VDC) über 1 s mit einer Quellenimpedanz von 1 Ω vorgesehen.
Zuverlässigkeit und lange Verfügbarkeit der Elektronik ist für Bahnanwendungen entscheidend. CompactPCI PlusIO basiert auf CompactPCI und dessen bewährter Mechanik. Gerade mit 3-HE-Systemen kann man Applikationen aus dem Bahnbereich extrem platzsparend und kostengünstig bedienen. CompactPCI PlusIO unterstützt moderne serielle Verbindungen wie PCI Express, USB, SATA und Ethernet und gewährleistet damit die Verfügbarkeit der Komponenten für die nächste Dekade. Rechnersysteme für den Bahnstandard sollten kompatibel zu PICMG 2.30 sein.
Redakteur: Holger Heller
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