未雨綢繆：TDK-Lambda助力標準動車組實現(xiàn)“走出去”

 戰(zhàn)國時期，燕國大將樂毅大敗齊軍，并攻破齊國大部分城池，齊國都城內(nèi)很多人都在準備逃跑。

田單是齊國田氏王族的遠支，當時為齊國都城內(nèi)的一個小官，并不受重用。田單提前讓他的同族人將車軸兩端的突出部份鋸短并安上鐵制護罩。

當時同族人均不解，后來當眾人跟著齊湣王從都城撤退時，不少人奪路而逃時都因突出來的車軸被撞壞而被追上的燕軍俘虜。只有田單和他的同族人因用鐵護罩包住了車軸，成功轉(zhuǎn)移至即墨。

后來田單利用謀略，憑借火牛陣打敗燕軍，并乘勢一舉將齊國失去的七十座城池完全收復。田單的未雨綢繆使得他能夠脫穎而出，帶領家族逃出危難并最終創(chuàng)造了中國歷史上以少勝多、以弱勝強的著名戰(zhàn)例。

近年來，隨著我國高速鐵路事業(yè)的快速發(fā)展，中國高速動車組技術取得了長足進步。其中運營高鐵線路長度和投入運營的動車組數(shù)量均位居世界第一。為了適應目前中國復雜多樣、長距離長時間連續(xù)高速運行等高鐵運營環(huán)境，打造適合中國國情的標準動車組有助于進一步改善運營維護成本，實現(xiàn)高速動車組技術全面自主化。

中國鐵路總公司決定研發(fā)標準動車組項目，其研制主要目的是通過自主創(chuàng)新，構(gòu)建和完善中國動車組技術標準體系，研制具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的標準化、系列化、簡統(tǒng)化動車組產(chǎn)品，達到國際領先水平,滿足未來發(fā)展需求。同時，通過自主創(chuàng)新，增強自主開發(fā)能力，錘煉我國鐵路裝備科研團隊，為實現(xiàn)“走出去”戰(zhàn)略目標提供有力支撐。

中國標準動車組采用的標準涵蓋了動車組基礎通用、車體、走行裝置、司機室布置及設備、牽引電氣、制動及供風、列車網(wǎng)絡標準、運用維修等10多個方面，其中很多裝置需要高可靠性直流輔助供電才能實現(xiàn)上述目標。

為了實現(xiàn)中國標準動車組具有更好的兼容性目標，其中各部分直流輔助供電系統(tǒng)在復雜應用條件下的高可靠性非常關鍵。這就需要在研發(fā)設計該項目時對直流輔助供電部分做到未雨綢繆，防微杜漸。將來可能由不同廠家生產(chǎn)的設備直接通過標準化接口互聯(lián)配合工作。直流供電輸入條件、負載狀況的復雜性等對構(gòu)建直流輔助供電系統(tǒng)的核心電源模塊在高可靠性、抗干擾能力等方面提出更高要求。提前選擇適用范圍廣，帶容性負載能力強的電源模塊可以確?？蛻粼谠O計階段就將潛在的負載兼容性問題排除在外，進一步提高產(chǎn)品可靠性并降低運行維護成本。

TDK-Lambda推出的鐵路專用CN-A系列DC-DC模塊電源憑借強壯的拓撲結(jié)構(gòu)、嚴苛的元器件選型和幾十年批量化生產(chǎn)模塊電源的工藝積累，在軌道交通行業(yè)獲得越來越多的應用。

下面我們通過軌道交通行業(yè)部分故障應用案例，管中窺豹簡單分析CN-A系列模塊電源與采用變頻控制的競爭對手產(chǎn)品間的區(qū)別。

故障描述：

某信息技術設備由機架、電源子板、信號處理負載板構(gòu)成。其中電源子板和負載板通過連接器和供電線纜互聯(lián)。因為設備信號有擴容需求，所以客戶工程師選擇在設備機架內(nèi)部增加一排負載板，新增的負載板同樣由原始的電源子板供電。

故障現(xiàn)象是整體設備關機后重新啟動困難，有時需反復啟動多次才能正常工作。若去掉部分負載板，啟動完畢后再插入新增的負載板，設備工作正常。

分析上述故障，初步懷疑是供電子板帶容性負載能力弱導致。為了降低負載板輸入端供電紋波并提高其抗干擾性能，一般都會選擇在負載板供電入口處就近布置大小不等的去耦電容。當數(shù)量眾多的負載板由同一塊電源板供電時，相互疊加的容性負載對電源的輸出帶載能力提出較高要求。為了驗證上述猜測，我們拆下所有負載板，直接將供電子板輸出連接至電子負載和電容負載。測試結(jié)果表明該供電模塊單接電子負載時，不能在CC模式下完成啟動，只能在CR模式下啟動輸出。輸出端并聯(lián)560uF電解電容后，無論在何種負載模式下均無法順利建立輸出且電源模塊發(fā)出嘯叫聲。

解決對策：

更換帶容性負載能力更強的供電子板內(nèi)部模塊。當供電子板更新為同功率的CN-A系列后，供電輸出可滿足輸出帶30000uF大電容負載要求。安裝上全部負載板后高低溫條件下反復啟動多次均滿足實際要求。

下面通過與競爭對手產(chǎn)品實測數(shù)據(jù)對比來進一步驗證CN-A系列在復雜應用下的表現(xiàn)。

一、模塊電源輸出帶30000uF容性負載啟動特性對比

二、模塊電源輸入抗干擾能力對比

三、模塊電源輸出紋波電壓對比

四、模塊電源特性對比小結(jié)

TDK-Lambda作為一家有著數(shù)十年以上行業(yè)經(jīng)驗的專業(yè)電源供應商，在本土市場設有工廠、研發(fā)中心和廣泛的銷售和技術支持服務網(wǎng)絡。除了提供上述高標準的電源模塊之外，還提供軌道交通行業(yè)整體電源系統(tǒng)解決方案。

我們可以利用品種豐富的產(chǎn)品線并結(jié)合多年行業(yè)應用經(jīng)驗解決軌道交通行業(yè)用戶所面臨的一系列電源供電系統(tǒng)設計挑戰(zhàn)，協(xié)助客戶在軌道交通大發(fā)展環(huán)境下利用高可靠性電源平臺，未雨綢繆，有預見性地避免供電系統(tǒng)的潛在問題。確?？蛻裟芗辛α吭谄鋵I(yè)范圍內(nèi)，不斷保持核心競爭力，為實現(xiàn)“一帶一路”宏偉目標提供有力保障。