LRSA系列AC - DC子架系统：铁路与地铁应用的理想电源解决方案

在铁路和地铁等复杂的应用场景中，可靠的电源供应是确保系统稳定运行的关键。MELCHER推出的LRSA系列AC - DC子架系统，正是为满足这些特殊需求而设计的高性能电源解决方案。本文将深入介绍LRSA系列的特点、选型、功能、电气数据以及相关注意事项，帮助电子工程师更好地了解和应用该系统。

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一、产品概述

LRSA系列是专门为铁路和地铁应用设计的电源供应系统，严格遵循EN 50155、EN 50121 - 4以及相应的AREMA标准。该系统由一个19英寸的机架和LR系列AC - DC转换器组成，机架最多可容纳6个转换器，支持输入和输出能量的冗余配置。其主要特点包括：

1. 高电压隔离：输出、报警信号和金属底盘（接地）之间具有3000 VAC的增强电压隔离。
2. 广泛的兼容性：符合AREMA、EN 50155和EN 50121 - 4标准，所有6种物质均符合RoHS标准。
3. 长质保期：提供5年质保。
4. 坚固可靠：采用19英寸机架系统，对流冷却，设计坚固，适用于恶劣环境。
5. 电气性能优越：具有极高的输出电路隔离、出色的浪涌和瞬态保护、宽输入电压范围（90 - 264 VAC，50 - 60 Hz）、功率因数 > 0.93以及符合IEC/EN 61000 - 3 - 2的谐波标准。
6. 智能功能：具备主动输出电流共享、输出电压监控、浪涌电流限制、热插拔和远程开关抑制功能等。

二、选型指南

（一）转换器选型

系统中的转换器有LR2320 - 9和LR2540 - 9两种类型，不同类型的转换器具有不同的输出电压和电流规格。具体参数如下表所示：	输出1		输出2			工作输入范围		类型指定	效率
(V_{o}) nom [VDC]	(I_{o}) nom [A]	(V_{o}) nom [VDC]		(I_{o}) nom [A]	(V{i}) min – (V{i}) max [VAC]	(f{i}) min – (f{i}) max [Hz]		η min [%]	η typ [%]
12	10	12		10	90 – 264	47 – 63	LR2320 - 9	90	92
15	8	15		8	90 - 264	47 - 63	LR2540 - 9	90	92

（二）系统选型

系统分为单输出系统和双输出系统，每种系统又有多种不同的输出电压和电流组合可供选择。

1. 单输出系统：具有单一输入，也可选择两个独立输入，但需更改部件编号。例如，LRSA20 - 12 - 900表示输出电压为12 V，输出电流为20 A的单输出系统。
2. 双输出系统：每个输出有独立输入，也可配置为一个输入两个输出，但同样需要更改部件编号。例如，LRSA2020 - 1212 - 901表示两个输出电压均为12 V，输出电流均为20 A的双输出系统。

三、功能描述

（一）电压转换与输出连接

输入电压供应给最多6个LR2320 - 9或LR2540 - 9转换器，各部分输出可串联产生48 V / 60 V，或并联产生12 V、15 V、24 V、30 V。转换器通过OR - ing mosfets并联，在并联模式下，两个部分可通过电流共享功能均匀分配输出电流。

（二）输出电压监控

每个转换器都对输出电压进行监控，当输出电压在范围内时，带有隔离转换触点的继电器会被激活，所有继电器触点连接到报警OUT OK连接器。

（三）抑制功能

可通过抑制功能实现远程开关控制。当抑制连接器的引脚不连接在一起时，转换器将被禁用。

（四）系统冗余

整个系统的冗余性取决于转换器的数量，具体可参考选型表。

四、电气数据

（一）电气输入数据

输入数据包括额定输入电压范围、工作输入电压范围、输入电流、空载输入功率、空闲输入功率、输入电容等。例如，LR2320 - 9和LR2540 - 9的额定输入电压范围均为100 - 240 VAC，工作输入电压范围为90 - 264 VAC。

（二）电气输出数据

输出数据根据转换器的连接方式（串联或并联）有所不同。串联连接时，LR2320 - 9的输出电压为24 - 30 V，输出电流为10 A；并联连接时，输出电压为12 V，输出电流为20 A。同时，还规定了输出电流限制、静态线路调节、静态负载调节和输出电压温度系数等参数。

五、电磁兼容性与环境适应性

（一）电磁兼容性（EMC）

转换器和子架系统经过测试，符合多项电磁兼容性标准，包括静电放电、电磁场、电气快速瞬变、浪涌、传导干扰和工频磁场等方面的要求。所有模型的传导和辐射发射均符合EN 55011/55032的A类标准。

（二）环境适应性

子架系统经过了多种机械和气候应力测试，包括湿热稳态、循环湿热、干热、低温启动、盐雾、振动、冲击等测试，确保在不同环境条件下都能稳定运行。

六、机械数据与安全安装

（一）机械数据

转换器设计为插入19英寸机架，长度为160 mm。铝制外壳带有散热片，黑色表面处理（EP粉末涂层），重量约为1.5 kg。整个19英寸机架（空载）重量约为2.8 kg。

（二）安全安装

安装时请阅读安装说明（BCM.20067）。系统提供了详细的输入/输出和信号连接器引脚分配信息，包括输入、输出、OUT OK和抑制连接器的引脚功能和电流额定值。同时，系统符合IEC/EN 62368 - 1标准，转换器通过UL/CSA 62368 - 1和IEC/EN 62368 - 1安全认证，具有良好的绝缘和接地保护。

七、配件与注意事项

（一）配件

系统提供空白面板（HZZ02018G）和单模块（LR2320 - 9：YPA.20372.0；LR2540 - 9：YPA.20373.0）等配件。

（二）注意事项

这些产品不适合用于生命支持系统、危险环境设备或核控制系统等关键应用。产品外观和规格可能会根据生产日期有所变化，规格变更恕不另行通知。

综上所述，LRSA系列AC - DC子架系统以其卓越的性能、广泛的兼容性和可靠的设计，为铁路和地铁应用提供了理想的电源解决方案。电子工程师在设计相关系统时，可以根据具体需求合理选择和应用该系统，以确保系统的稳定运行。你在实际应用中是否遇到过类似电源系统的选型和设计问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。