按照铁路行业EN50155标准要求,应用在高铁门控系统的电源产品其电磁兼容需满足EN 50121-3-2认证要求,同时浪涌需通过差模(线--线)1KV/共模(线--地)2KV。某高铁门控系统,为增强设备抗干扰能力,减少失效风险,采用隔离电源供电。但在认证测试时进行浪涌试验,发现系统的差模浪涌可以满足要求,但进行共模浪涌试验时,整个设备拉弧现象严重,并且导致多处IC损坏。为此,下面对设备的设计电路进行分析和整改。
原因分析:
首先,本案例中使用了隔离电源,一般来说共模浪涌试验不应该出现拉弧问题。因此我们需要对客户整个设备的电路结构进行分析。图1为电源部分原理框图,前端使用金升阳铁路电源专用滤波器FC-CX3D 用于EMC防护,主控制板供电电源采用URF1D05QB-50W进行供电,同时与之并联的电源URB1D15YMD-6W用于给电机驱动控制板供电,IB0505S-1W主要用于通信隔离芯片供电,大致结构如下。
图1 高铁门控设备主电路结构图
从图中可以看出,SP485通讯模块的EMC防护电路PE通过两个电源的隔离后与电源输入端EMC防护滤波器的PE汇接在一起。这种接法属于正常应用,但对浪涌来说却是问题所在。
图2 浪涌失效分析