金升阳电源模块助力列车空调系统改革

广州金升阳科技有限公司

    2014年7月1日，铁路系统进行了自2007年以来最大幅度的一次调整，部分路局的“绿皮车”自此成为历史。“绿皮车”内夏季最高温度纪录是59℃，列车员的蓝色制服已基本湿透，乘客们更是扇子不离手。为了提高车厢内部环境的舒适性，空调系统成为机车不可缺少的部分。

    空调自动控制系统根据温度传感器测量温度变化。由系统的主要控制部分对环境温度进行调节和控制，调控的部件包括冷凝器电动机、蒸发器电动机等，一旦这些部件出现故障该系统将温度信息传输至显示屏，及时报警通知相关工作人员进行检修。

    空调自动控制系统主要分为主控模块、通讯模块、信号处理模块三大部分。

    主控模块作为整个系统的大脑，发送各类指令给子模块调节温度；通讯模块主要是将温度信息传送给显示设备，同时接受主控单元对于温度信息的设定内容；信号处理模块则负责监测整体系统环境的物理量（温湿度等），并转换为数字信号提供给主控系统。

    空调自动控制系统应用框图如下所示：

    空调自控系统对电源模块选型要求：

    针对不同的供电情况，电源模块的选型要求如下：

    1.主供电系统为轨道交通专用的110VDC供电，模块需满足铁道宽电压（66-135VDC）输入。同时，为提高系统可靠性，必须保证输出与供电进行隔离。另外，模块需长期工作于振动场合，所以对其抗振动和耐冲击性能要求比较高；

    2.在信号采集方面，一般会采用正负运放进行处理，获得宽量程的信息返回给MCU进行处理，以获得现场物理量信息如温度、湿度等。其供电电源可以通过主供电取电，所以其输入电压可以采用定电压输入。除了具备电源转换功能之外，为了防止信号处理电路和数字电路串扰，需对供电电源进行隔离。同时，为提高系统稳定性，模块纹波噪声越小越好；

    3.在通讯方面采用CAN总线通讯方式。为提高通讯可靠性，需对通信进行隔离，以防通讯设备的相互干扰。通讯设备需支持多节点通讯，故要求通讯模块同一节点支持连接多个节点。

    推荐产品

    在电路设计方面，由于铁路电源对可靠性以及EMC要求比较高，而我们电源本身是没有EMC防护，所以需要在模块前端设计EMC防护电路，推荐使用FC-CX1D模块达到更高的EMC等级：

    参数推荐：

    FUSE（保险管）：依照客户实际输入电流选择；

    C0：推荐使用100uF/200V 电解电容；用于抑制电压暂降，无此要求的应用可不设计；

    CY1、CY2：1nF/2KV 电容。

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