RQB40W12 明纬 40W 四分之一砖铁路专用 DC-DC 转换器

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RQB40W12 系列是明纬推出的40W 四分之一砖铁路专用 DC-DC 转换器,具备14~160Vdc 12:1 超宽输入范围,输出涵盖 5V/12V/24V/48V/54V 多种规格,通过EN50155 铁路标准及 UL62368-1 等安规认证,工作温度达 **-40~+90℃,拥有 3KVDC/2KVAC 输入输出隔离、全方面保护功能及 ±10% 输出电压微调能力,采用57.9*36.8*12.7mm** 工业标准封装,适用于铁路、电信、工业控制等恶劣环境,提供 3 年保固,MTBF 达 205Khrs。

一、产品基础定位

RQB40W12 系列是明纬研发的40W 四分之一砖模块型 DC-DC 转换器,专为铁路场景设计,同时适配工业、通信等恶劣工作环境,采用工业标准引脚和封闭型封装,具备高可靠性和环境适应性,提供3 年保固,MTBF 达205Khrs(MIL-HDBK-217F@25℃)。

二、核心物理与封装参数

  1. 封装尺寸:57.9*36.8*12.7mm(2.28"x1.45"x0.5"),标准四分之一砖规格;

  2. 机壳材质:带塑料外壳的铝底板,利于散热;

  3. 单颗重量:68g

  4. 包装规格:11 颗 / 管,12 管 / 箱(132 颗 / 箱),外箱尺寸 545x145x220mm,整箱毛重 10.88Kg;

  5. 焊接要求:距离机壳 1.5mm 处,260℃持续 3~5 秒。

三、关键电气输入参数


输入参数数值指标
常规输入电压14~160Vdc(12:1 超宽范围)
标称输入电压24V/36V/48V/72V/96V/110V
浪涌电压200Vdc(最长 1s)
输入电流(空载)15mA(全型号一致)
输入电流(满载)410/420mA(依型号略有差异)
输入滤波Pi type
输入保护7A 快熔型保险丝(40ms@100% Vin 负载)
欠压锁定(默认)启动 13.6V,关断 12.7V

四、产品选型与输出参数

全系列额定功率40W,输出为单组电压,各型号核心参数如下:


机型型号输出电压输出电流典型效率最大电容负载
RQB40W12-110S055V8A88%24000μF
RQB40W12-110S1212V3.333A89%3900μF
RQB40W12-110S2424V1.667A88%820μF
RQB40W12-110S4848V0.833A89%220μF
RQB40W12-110S5454V0.741A90%150μF

五、核心输出电气性能

  1. 电压精度:±1.0%(额定条件);

  2. 纹波与噪声:150mVp-p(20MHz 带宽,特定测试方式);

  3. 调整率:线性调整率 ±0.2%、负载调整率 ±0.2%;

  4. 开关工作频率:250KHz(典型值);

  5. 输出电压微调:支持 **±10%** 调整,通过 Trim 引脚外接电阻实现;

  6. 启动时间:40ms(100% 标称 Vin 负载)。

六、全维度保护功能

所有保护功能均支持故障消除后自动恢复,核心保护如下:

  1. 短路保护:连续模式,无损坏风险;

  2. 过负载保护:110~180% 额定输出功率;

  3. 过电压保护:齐纳二极管钳位式保护;

  4. 过温度保护:+115℃ 热关断;

  5. 输入欠压保护:默认 13.6V 启动 / 12.7V 关断,可外接电阻自定义;

  6. 输入保险丝:7A 快熔型,防止输入侧过流。

七、环境工作特性

  1. 工作温度:-40~+90℃(需参考负载减额曲线);

  2. 机壳最高温度:+105℃;

  3. 工作湿度:5%~90% RH,无冷凝;

  4. 储存温湿度:-55~+125℃,10~95% RH,无冷凝;

  5. 温度系数:0.05%/℃(0~65℃);

  6. 耐振动:符合EN61373标准;

  7. 工作海拔:3000 米

  8. 冷却方式:自然风冷。

八、安规与电磁兼容

  1. 安全规范:通过 CB IEC62368-1、UL62368-1、EAC TP TC 020/2011、EN50155 铁路标准

  2. 耐压与绝缘:输入输出隔离3KVDC/2KVAC,绝缘阻抗 1000MΩ(500VDC@25℃/70% RH),绝缘容抗 1500pF;

  3. EMC 发射:符合 BS EN/EN55032 Class A/B(需外接配套元件);

  4. EMC 抗扰度:均达 Level 3,涵盖 ESD(±8KV 空气 /±6KV 接触)、辐射抗扰、浪涌 / 脉冲群等(部分需外接输入电容);

  5. 铁路相关 EMC:符合 EN50121-3-2 标准。

九、特殊功能配置

  1. 电压微调:通过 Trim 引脚外接 Rtrim_up/Rtrim_down 电阻,实现 - 10%~+10% 输出调整,各型号有专属 R1/R2/R3 基准电阻;

  2. 保持时间:外接 Cap_hold 电容可实现 10/20/30ms 电源保持,不同标称输入电压对应不同电容值(如 110V 输入 10ms 保持需 120μF);

  3. Vbus 电路:Vin 与 - Vbus 间接 47μF 电解电容,稳定瞬变电源,输入 < 56V 时 Vbus 保持 60V;

  4. 遥控与遥感:支持 Remote ON/OFF 遥控开 / 关,配备 RS+/RS - 遥感引脚;

  5. UVLO 自定义:UVLO 引脚外接电阻,可调整欠压开启 / 关闭电压(如接 140KΩ 对应开启 27.3V / 关闭 26.3V)。

十、应用场景

  1. 铁路交通:巴士、有轨电车、地铁等铁路系统;

  2. 通信领域:电信 / 数据通信系统、无线网络;

  3. 工业控制:工业控制设备、精密仪器、分析仪;

  4. 恶劣环境:高振动、多尘、异常低温 / 高温的工业现场。


关键问题

问题 1(产品适配性):RQB40W12 系列的核心环境适配能力体现在哪些方面,为何适合铁路等恶劣场景?

答案:该系列核心环境适配能力包括 **-40~+90℃超宽工作温度 **、符合 EN61373 的耐振动特性、3000 米工作海拔、5%~90% RH 无冷凝的湿度适应性;同时通过EN50155 铁路专用标准,具备 12:1 超宽输入电压(14~160Vdc)可适配铁路系统多种供电电压,拥有连续短路、过温、过压等全方面保护,且为封闭型封装可抵御多尘环境,因此适配铁路、高振动等恶劣场景。

问题 2(功能操作):如何实现 RQB40W12 系列输出电压的 ±10% 微调,核心设计依据是什么?

答案:通过Trim 引脚外接专用电阻实现,上调电压接 Rtrim_up(Trim 与 - Vo 之间)、下调电压接 Rtrim_down(Trim 与 + Vo 之间);核心设计依据是各型号有专属的 Vref 基准电压和 R1/R2/R3 基准电阻(如 5V 型号 Vref=1.25V,R1=30.3KΩ、R2=10KΩ、R3=68KΩ),通过固定公式计算所需外接电阻值,实现输出电压 - 10%~+10% 的精准调整。

问题 3(工程应用):在铁路系统供电瞬断场景下,如何配置 RQB40W12 系列的保持时间电路,核心参数要求是什么?

答案:通过外接 Cap_hold 电容搭建保持时间电路,同时需在 Vbus 和 - Vin 之间接 47μF 电解电容稳定 Vbus 电压;核心参数要求为不同标称输入电压对应不同 Cap_hold 电容值,如标称 110V 输入需 120μF 实现 10ms 保持、300μF 实现 20ms 保持、400μF 实现 30ms 保持;且启动电阻 R1 建议选用25 欧姆 / 10W规格,以承受启动时的脉冲功率。