铁路车载电子设备供电电源的要求

铁路车载电子设备产品需满足EN50155等标准内容要求，并且车载电子设备接口均要满足电位差、电磁兼容、人身安全等方面的要求，要控制外部故障而引起的失效扩散。

主要要求如下：

环境要求：如海拔、温度湿度、冲击振动以及IP等级等。

电气要求：如电源要求、电气隔离等。

浪涌和静电放电要求：浪涌试验主要是过电压试验，最大需要承受1.4倍常规电压等。

EMC要求：包括CE、RE以及CS、RS、Surge、EFT、ESD等，对于不同的接口部分需要采用不同的等级。

对装置的可靠性、可维修性和预估的使用寿命要求：如可维修性验证，采用指示灯进行指示，可定位故障发生点，方便进行维修。如可靠性运行验证，运行里程不少于10W公里，运行时间不少于1年等。

其他要求：如对于供电中断、跌落等。

采用隔离电源是防止故障扩散的方法之一，在车载电子设备中起着重要的作用。但是车载在运行过程中，存在着各种状态，如剧烈的振动状态、剧烈的外界环境温度变化率等情况出现，常规的工业级电源模块很难满足其使用要求。

铁路车载电子设备对供电电源的要求？

电源冲击和振动的要求：

由于铁路运行环境的性质，铁道车辆会受到冲击和振动。对于安装在铁道车辆上的电子设备必须进行随机振动和冲击试验。对于电源模块来说，采用灌胶固定PCB板载元器件的方法，可有效增强其抗振动和冲击的能力。

一般车载蓄电池的额定供电电压有24V、48V、72V、96V、110V等5种规格，由于辅助设备启动或者感性负载进行切换，会产生浪涌电压或者低电压出现，电源设计的输入电压参数能够在0.6VN和1.4VN电压范围内正常工作，并且电源厂家都会兼容多个车载蓄电池电压等级。

电源隔离电气的要求：

车载电子设备的介电试验（耐压试验）的试验电压与车载蓄电池的供电电压相关，对于车载电子设备的供电类型不确定的话，如110V蓄电池可能浮冲至125V以上情况出现，或低压变压器可能会产生大于125V电压，建议采用1500VAC隔离的使用要求，可满足瞬时过电压时的电气隔离要求。其相关要求如下：

电源温度和湿度的要求：

为了满足长途铁道机车的温度变化范围和湿度范围要求，车载电源需满足环境温度-40℃~85℃的使用要求，并且通过高低温循坏和湿热交变等可靠性试验验证。

电源浪涌的要求：

每个国家对特殊浪涌的要求不一致，如英国铁路标准RIA12要求与供电电源蓄电池连接的电子设备，必须能够经受两种波形：一种是1S 1.5倍输入电压波形，另一种是3.5倍输入电压，持续时间20mS的浪涌电压。该浪涌脉冲电压的源阻抗为0.2Ω，如果考虑供电蓄电池额定电压为110VDC，那么如果只是采用单一的钳压器件进行防护，很难吸收(设钳位电压VC为160VDC)高达=2475J的能量，一般瞬时钳压抑制器件很难满足要求，需要专门的电路或者模块来满足标准要求。

其他要求：

一般电源模块设计难以满足10mS中断需求，尤其是对于低压输入产品，需要增加外围输入输出电容满足客户需求。如对于蓄电池的短路保护措施，一般采用防反二极管或者机械设计来规避此方面的失效。