Segunda parte del artículo escrito por Philip Lechner, Product Marketing Power Europe de Avnet Abacus sobre los requisitos normativos para fuentes de alimentación y las actuales normativas para las aplicaciones de material rodante de misión crítica y no crítica.
Las fuentes de alimentación compatibles con EN50155 también tienen que ser capaces de producir una salida, a pesar de unas interrupciones totales de hasta 10 ms en la tensión de entrada. Esto se suele lograr mediante el uso de condensadores “puente” en la entrada. Además, dichos condensadores realizan una función de smoothing, que ayuda a la fuente a tratar con el factor de rizado DC requerido del 15 por ciento del voltaje de entrada nominal. Un diodo aporta protección ante polaridad inversa, que también regula la entrada.
El estándar EN50155 también es muy estricto en lo relativo a los requisitos de EMC, ESD y transitorios, haciendo referencia a EN50121-3-2. La última versión de esta normativa amplía el límite de las emisiones radiadas a 6 GHz para evitar interferencias con los nuevos estándares inalámbricos de corto alcance en la banda de 5 GHz. También quedan definidos los niveles de descarga por contacto directo o a través del aire, así como los límites para sobretensiones y “aparición” de transitorios rápidos.
Dentro de las normativas para las aplicaciones de material rodante, los apartados ambientales del estándar también son muy rigurosos. Existen cuatro clases de temperatura operativa que las fuentes pueden cumplir, siendo entre -40 y +70 la más estricta. Se espera que también resistan un aumento de temperatura extra (de +15 °C) durante 10 minutos usando refrigeración por conducción / convección sólo en la placa base. Los niveles de humedad y aguante de choque y vibración también quedan cubiertos con la norma EN61373.
Dado que todas las fuentes de alimentación, tanto de misión crítica como de misión no crítica, deben ser conformes a EN50155, un diseñador que trabaja en, por ejemplo, la actualización de un sistema de iluminación LED de 100 W se enfrenta al proceso de elección de una fuente con niveles similares de rendimiento, fiabilidad y larga duración a los de las soluciones para sistemas de frenado y control. Estas fuentes se fabrican para durar, al menos, 20 años (MTBF de más de un millón de horas) y tienen una etiqueta premium. Para una aplicación de iluminación en cabina, esto sería cuanto menos una exageración, pero hasta hace poco tiempo los diseñadores de sistemas de material rodante no tenían otra opción.
Productos que cumplen las normativas para las aplicaciones de material rodante
Para satisfacer las necesidades de aplicaciones de misión no crítica como iluminación LED interior en material rodante ferroviario, Bel Power ha desarrollado una serie de nuevas fuentes de alimentación de montaje en chasis bajo su marca Melcher, que es considerablemente más económica que una fuente ferroviaria tradicional, siendo totalmente compatible con EN50155. A pesar de una construcción más eficiente en coste y el uso de componentes que no suelen encontrarse en modelos ferroviarios clásicos como condensadores electrolíticos, la serie RCM (ver Figura 2) supera cada apartado de EN50155 y mantiene un DMTBF (Demonstrated Mean Time Between Failures – promedio demostrado entre fallos) de más de 300.000 horas.
La serie RCM se presenta en cuatro modelos. Las unidades de 500 y 1000 W se dirigen principalmente a aplicaciones de 110 V, mientras que las versiones de 150 y 300 W (con formato más compacto) tienen un rango de entrada más amplio que cubre todos los niveles de voltaje de entrada nominal especificados por EN50155. Las salidas (de 12 o 24 V) resultan ideales en iluminación LED, sistemas de info-entretenimiento, señalización, routers WiFi o repetidores móviles y cualquier aplicación nueva o de actualización que no necesite la “longevidad” de sistemas de misión crítica.
Los cuatro modelos son fáciles y rápidos de montar, ya que se pueden instalar en horizontal o vertical en un chasis o en la pared con apenas cuatro tornillos, algo perfecto en tareas de actualización.
La nueva serie de Bel Power opera a una temperatura ambiente de -40 a +70 °C (EN50155 clase TX) sin limitación de potencia (derating), usando refrigeración de convección y conducción en la zona de montaje. Los requisitos de EMC de EN50121-3-2 se pueden cumplir sin necesidad de componentes de filtrado externo adicionales. Otras características a destacar son señales OUT_OK y ON/OFF remotas para tareas de monitorización y control.
Como el material rodante se está actualizando en todo el mundo para adecuarse a las expectativas de los niveles de confort de los pasajeros, también se están instalando sistemas de info-entretenimiento, iluminación LED más estética y repetidores de comunicaciones al viajero. La complejidad de dichos sistemas implica que las arquitecturas de potencia descentralizada tienen cada vez mayor presencia. Además de la serie RCM, el catálogo de productos de Bel Power Solutions también incluye una gama completa de fuentes de alimentación diseñadas específicamente para aplicaciones ferroviarias.
Clique aquí si desea visitar la página de soluciones de alimentación para el sector ferroviario, las normativas para las aplicaciones de material rodante y descargar el catálogo de productos. Además, el equipo de ingenieros de aplicación (FAE) en Europa de Avnet Abacus posee un amplio conocimiento de estos sistemas y, por lo tanto, ofrece soporte local de gran ayuda a la hora de elegir la fuente de alimentación adecuada para cada diseño.
En todo caso, siga el consejo de Philip Lechner: visite el apartado “Pregunte al Experto“ de la web de Avnet Abacus.
