儀商訊：機(jī)車車輛、供電設(shè)備及鐵路通信信號(hào)設(shè)備均是我國外貿(mào)的重要項(xiàng)目，城市軌道交通設(shè)備更是重要的進(jìn)口商品；而在《車載電子設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)》EN 50155-2007標(biāo)準(zhǔn)要求中，更是要求車載設(shè)備除需滿足基本性能、可靠性指標(biāo)之外，同時(shí)還需滿足相應(yīng)的電磁兼容指標(biāo)要求。因此，EMC（電磁兼容）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定是一件不容忽視的工作。
國際電工委員會(huì)(IEC)對電磁兼容(簡稱EMC)的定義是:在不損害信號(hào)所含信息的條件下,使信號(hào)和干擾能共存。軌道交通是一種安全運(yùn)輸設(shè)備，對設(shè)備的可靠性、設(shè)備與設(shè)備之間的兼容性要求非常高。在惡劣的車內(nèi)與車外電磁環(huán)境當(dāng)中，如果設(shè)備受到干擾而造成誤動(dòng)作、或者損壞則會(huì)對設(shè)備的安全運(yùn)行造成非常嚴(yán)重的后果，甚至?xí)?dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。而在我國城市鐵路大發(fā)展的今天，電磁兼容是軌道交通設(shè)備必須解決的問題。
軌道交通設(shè)備電磁兼容要求
根據(jù)EN50155-2007標(biāo)準(zhǔn)中的電磁兼容部分，軌交設(shè)備必須滿足EN50121-3-2標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)的電磁兼容指標(biāo)要求，詳細(xì)如下：
隔離電源在機(jī)車走行部監(jiān)測裝置主機(jī)中的應(yīng)用
為保證設(shè)備的可靠性，此類設(shè)備的主電源會(huì)使用隔離模塊電源實(shí)現(xiàn)，以下為整個(gè)系統(tǒng)的電源應(yīng)用框圖，如圖1所示：
圖 1 機(jī)車走行部監(jiān)測裝置主機(jī)電源方案框圖
如圖1所示為機(jī)車走行部車載監(jiān)測裝置主機(jī)電源應(yīng)用方案框圖，整個(gè)系統(tǒng)接入110VDC直流電網(wǎng)。根據(jù)EN50155標(biāo)準(zhǔn)要求，110V供電系統(tǒng)需滿足0.6UN-1.4UN電壓范圍，因此主電源需選擇一個(gè)寬輸入電壓范圍的隔離模塊電源。同時(shí)整個(gè)設(shè)備電源整體功率低于30W，考慮到降額問題，推薦URF1D15QB-50WH——輸入電壓范圍滿足40-160VDC，且滿足EN50155標(biāo)準(zhǔn)，為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品可靠性提供第一道保護(hù)。
為滿足軌道交通電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)EN 50121-3-2要求，前端可配置鐵路電源專用濾波器，推薦FC-CX3D；
為進(jìn)一步提供系統(tǒng)可靠性，主控制電路經(jīng)過二次隔離，使用VRB1205YMD-10WR3用于MCU、顯示屏及操作按鍵等供電；
同時(shí)，此設(shè)備需要將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿緳C(jī)顯示平臺(tái)，以判斷設(shè)備工作狀況及數(shù)據(jù)信息，推薦適合長距離傳輸?shù)?85通信。為增加傳輸可靠性，推薦使用自帶隔離電源的485隔離收發(fā)模塊TD521D485H。
整體電源方案在滿足功能需求及安全隔離，同時(shí)又便于整體系統(tǒng)簡化設(shè)計(jì)和穩(wěn)定可靠。
軌道交通設(shè)備電磁兼容設(shè)計(jì)方法
1.1 防護(hù)濾波
為使軌道交通設(shè)備安全可靠工作，通常主電源會(huì)選取國際標(biāo)準(zhǔn)封裝的隔離電源進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)?？v觀市場上的軌道交通設(shè)備隔離電源，特別是大功率的DC/DC隔離電源。由于受制于體積原因，無法將EMC防護(hù)濾波器件集成于模塊內(nèi)部，而軌交設(shè)備必須滿足相應(yīng)的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)要求，因此電源廠商會(huì)開發(fā)配套的濾波器或者提供相應(yīng)的EMC解決方案供客戶端設(shè)計(jì)選擇。所以在設(shè)計(jì)輸入電源濾波時(shí)，盡可能按照電源廠商提供的濾波器或EMC解決方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。
如圖1中的EMC防護(hù)濾波即使用金升陽鐵路電源配套EMC輔助器FC-CX3D進(jìn)行設(shè)計(jì)的，同時(shí)客戶也可以根據(jù)自身需求，選擇分立器件進(jìn)行設(shè)計(jì)。 金升陽電源URF1D15QB-50WH、VRB1205YMD-10WR3針對輸入端的EMI濾波、EMS防護(hù)均有配套的EMC解決方案供客戶設(shè)計(jì)參考。
選擇輸入電源濾波方案僅僅是設(shè)計(jì)的開始，如何對方案進(jìn)行合理的布局布線，達(dá)到最優(yōu)的效果才是最重要也是最難的。針對輸入電源濾波電路布局布線，總結(jié)以下三點(diǎn)建議：
