TDK-Lambda助力标准动车组实现“走出去”

近年来，随着我国高速铁路事业的快速发展，中国高速动车组技术取得了长足进步。其中运营高铁线路长度和投入运营的动车组数量均位居世界第一。为了适应目前中国复杂多样、长距离长时间连续高速运行等高铁运营环境，打造适合中国国情的标准动车组有助于进一步改善运营维护成本，实现高速动车组技术全面自主化。

中国铁路总公司决定研发标准动车组项目，其研制主要目的是通过自主创新，构建和完善中国动车组技术标准体系，研制具有完全自主知识产权的标准化、系列化、简统化动车组产品，达到国际领先水平，满足未来发展需求。同时，通过自主创新，增强自主开发能力，锤炼我国铁路装备科研团队，为实现“走出去”战略目标提供有力支撑。

中国标准动车组采用的标准涵盖了动车组基础通用、车体、走行装置、司机室布置及设备、牵引电气、制动及供风、列车网络标准、运用维修等10多个方面，其中很多装置需要高可靠性直流辅助供电才能实现上述目标。

为了实现中国标准动车组具有更好的兼容性目标，其中各部分直流辅助供电系统在复杂应用条件下的高可靠性非常关键。这就需要在研发设计该项目时对直流辅助供电部分做到未雨绸缪，防微杜渐。将来可能由不同厂家生产的设备直接通过标准化接口互联配合工作。直流供电输入条件、负载状况的复杂性等对构建直流辅助供电系统的核心电源模块在高可靠性、抗干扰能力等方面提出更高要求。提前选择适用范围广，带容性负载能力强的电源模块可以确保客户在设计阶段就将潜在的负载兼容性问题排除在外，进一步提高产品可靠性并降低运行维护成本。

TDK-Lambda推出的铁路专用CN-A系列DC-DC模块电源凭借强壮的拓扑结构、严苛的元器件选型和几十年批量化生产模块电源的工艺积累，在轨道交通行业获得越来越多的应用。

下面我们通过轨道交通行业部分故障应用案例，管中窥豹简单分析CN-A系列模块电源与采用变频控制的竞争对手产品间的区别。

故障描述：

某信息技术设备由机架、电源子板、信号处理负载板构成。其中电源子板和负载板通过连接器和供电线缆互联。因为设备信号有扩容需求，所以客户工程师选择在设备机架内部增加一排负载板，新增的负载板同样由原始的电源子板供电。

故障现象是整体设备关机后重新启动困难，有时需反复启动多次才能正常工作。若去掉部分负载板，启动完毕后再插入新增的负载板，设备工作正常。

分析上述故障，初步怀疑是供电子板带容性负载能力弱导致。为了降低负载板输入端供电纹波并提高其抗干扰性能，一般都会选择在负载板供电入口处就近布置大小不等的去耦电容。当数量众多的负载板由同一块电源板供电时，相互叠加的容性负载对电源的输出带载能力提出较高要求。为了验证上述猜测，我们拆下所有负载板，直接将供电子板输出连接至电子负载和电容负载。测试结果表明该供电模块单接电子负载时，不能在CC模式下完成启动，只能在CR模式下启动输出。输出端并联560uF电解电容后，无论在何种负载模式下均无法顺利建立输出且电源模块发出啸叫声。

解决对策：

更换带容性负载能力更强的供电子板内部模块。当供电子板更新为同功率的CN-A系列后，供电输出可满足输出带30000uF大电容负载要求。安装上全部负载板后高低温条件下反复启动多次均满足实际要求。

下面通过与竞争对手产品实测数据对比来进一步验证CN-A系列在复杂应用下的表现。

一、模块电源输出带30000uF容性负载启动特性对比

二、模块电源输入抗干扰能力对比

三、模块电源输出纹波电压对比

四、模块电源特性对比小结

审核编辑：郭婷