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聚焦“新基建”|轨道交通行业电源应用解析

摘要:乘客信息系统(Passenger Information System),是依托多媒体网络技术,以计算机系统为核心,以车站和车载播放终端为媒介向乘客提供信息服务的系统。向乘客提供乘车须知、服务时间、列车到发时间、列车时刻表、管理者公告、政府公告、出行参考、股票信息、媒体新闻、赛事直播、广告等实时动态的多媒体信息;在火灾、阻塞及恐怖袭击等非正常情况下,提供动态紧急疏散提示。也为中央控制室提供:视频监控,监听监视存储和干预系统;针对PIS系统,金升阳提供系统的电源应用方案,致力于简化客户设计,增加系统的可靠性。

关键字:乘客信息系统(PIS)、电源方案、金升阳

一、轨道交通行业电源的关键需求

车载子系统和网络子系统(有线网络和车地无线子系统)是PIS子系统的核心部分。   

1. 超宽输入电压范围

铁路电源需求超宽输入电压范围以满足车载蓄电池的多种额定供电电压。金升阳铁路电源拥有4:1和12:1超宽输入电压范围,如14-160VDC超宽输入铁路电源可完美兼容24V、36V、48V、72V、96V、110V,一个电源满足多种供电应用场合。


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2. 3000VAC加强绝缘,守护您的系统安全

由于对安全性的高度要求,铁路行业电源需满足严格的隔离耐压要求,金升阳铁路电源采用如下加强绝缘技术,实现输入-输出隔离3000VAC,输入-外壳隔离2100VAC。


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3. 满足车体1类B级振动要求

绝多电子设备是悬挂在车辆的墙壁上或者置于车厢设备的箱内,必须满足1 类B 级要求。金升阳将铁路电源内部灌满绝缘类环氧树脂,可以阻挡由于冲击和振动带来的机械应力。


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4. 超低冲击电流设计

通常的系统设计中,由于要考虑EMC设计、掉电保持时间,工程师往往会在供电输入端并接许多大容值电容,这也就使得系统启机时的冲击电流大,极易使得前端断路器、保险丝在上电瞬间容易误触发断路器脱扣(也就是常说的跳闸)、保险丝熔断。金升阳本着一站式电源解决方案的理念,为广大客户提供集成式的模块电源和定制板卡级电源的服务,一键满足EMC、掉电保持时间、低冲击电流和热设计。


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5. 电气/机械双重防反接功能

为防止设备的任何损坏,应采用电气或机械措施确保对电源极性的反向保护,也就是对设备、系统常说的输入防反接保护。金升阳对电源也采用两种方式进行防反接保护。机械式防护:端子采用防呆设计,避免误操作接反;电气防护:内部使用MOS管、二极管等方式实现反向截止功能,保证设备反接后不被损坏。


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6. 优异电磁兼容(EMC)性能

电磁兼容性是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。金升阳拥有专业的EMC设计团队、完善的测试验证平台,EMC设计贯穿整个产品开发设计过程,并且有着严格的裕量管控,保证批量产品均有符合规范要求的电磁兼容性能。


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7. 宽工作温度范围,适应严苛工作环境

车辆外部的环境温度为-40℃ to 50℃,内部靠近电子设备可能处于-40℃ to 70℃之间,靠近印刷PCB 板周围的空气温度可能会受到器件发热的影响,印刷PCB 板温度范围可到-40℃ to 85℃。金升阳铁路电源系列均能够满足环境温度85℃的使用要求。


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二、PIS系统中常见的设备电源解决方案

典型方案:LCD动态信息显示系统

动车信息显示器系统框图如图,车内显示器能够将车次、车厢号、站点信息、速度、车外温度以及其他服务信息通过LED点阵显示给乘客观看,以便于乘客知晓乘车信息。另外车外显示器将车次、车厢号以及起点站-终点站信息显示,以便于乘客找到相应车次及车厢。

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图 2  LCD动态信息显示系统电源解决方案框图及实物图


LCD动态地图电源方案如图2所示,前端采用110V,经过URC1D1237CCN-75WR3隔离转化,一路12V给显示器主控板供电,另外两路恒流可调的输出给显示器背光进行调节。实现显示器主控板的稳定供电和背光可调的功能。由于LCD动态显示屏系统空间结构紧凑,金升阳公司提供了板卡电源的解决方案,满足客户全方位设计需求。


三、金升阳PIS系统铁路电源及关键特点


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、小结

根据“十三五”规划纲要的内容,预计2020年城市轨道交通营业里程将超过6600公里,新建里程达到3000公里,预计地铁里程达到5318公里,按照我国城市轨道交通车辆保有量密度为11辆/公里来保守估计,“十三五”期间我国城轨建设带来的地铁车辆需求增加3万辆,年均增加6000辆。而按照一辆车搭配一套车载PIS系统推测,2018-2023年,地铁PIS系统市场需求每年可保持在4500套以上;到2023年,地铁PIS系统市场需求将达到6596套。金升阳将与时俱进,不断致力于为轨道交通行业提供更好的电源解决方案。

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