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Convertidores DC/DC para su montaje en chasis o en carril DIN

• Hasta 600W de potencia
• Rangos de entrada de 9Vdc a 425Vdc
• Rangos 2:1, 4:1, 12:1
• Salidas simples de 3.3Vdc a 48Vdc
• 1500 V o 2500 V de aislamiento según modelo
• Control on/off
• Terminales con tornillos
• Modelos con filtro EMI integrado
• Solución plug&play: rápida de implementar
• Modelos para ferrocarril: con las tensiones típicas de entrada y cumpliendo con EN50155
• Se ofrecen notas de aplicación y guías para reducir el tiempo de desarrollo
• Eficiencias altas
• Bajo consumo sin carga
• Protecciones contra sobretensiones, sobrecorriente, sobretemperatura y cortocircuito continuo
• Refrigeración por conducción
• Cumple con la EN45545-2  para fuego y humo

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Fuentes de alimentación compactas AC/DC, para montaje en PCB, convencional

• De 3W a 60 W
• Salidas simples
• Eficiencias altas
• Rango de entrada: Universal 80 a 264 Vac
• Formatos: open frame
• Ventilación por convección.
• Rangos de temperatura: 0ºC a +70ºC, -25 a +70ºC
• Cumple con la EN55022 EMC clase B
• Homologación: UL60950-1 / UL62368-1
• Clase II
• 2 años garantía

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Fuentes de alimentación AC/DC compactas y de alta fiabilidad. Con varios formatos, diseñadas para cumplir con los últimos requerimientos de eficiencia energética Level VI y CoC Tier 2

• De 5W a 5000W
• Salidas simples y múltiples
• Eficiencias y densidades potencia muy altas.
• Rango de entrada: Universal 85 a 264 Vac o trifásica
• Modelos con salida extra para el modo stand by del equipo o ventilador de 5V o 12V
• Múltiples formatos: con y sin ventilador. De bajo perfil, carril DIN, formato 1U.
• Consumo muy bajo sin carga.
• Rangos de temperatura: 0ºC a 70ºC, -25ºC a +70ºC, -20ºC a +80ºC
• Cumplen con la EN55022 EMC
• UL / EN 62638-1
• SEMI F47
• PMBUS, I2C
• Modelos con control on/off
• No necesita componentes extra de filtrado
• Modelos con Clase I y Clase II
• 2 y 3 años de garantía

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Adaptadores AC/DC de alta fiabilidad. Diseñados para cumplir con los últimos requerimientos de eficiencia energética Level VI y CoC Tier 2

• De 5W a 300W
• Salidas simples
• Modelos con enchufes intercambiables ( EU, USA, UK, AU)
• Posibilidad de modificación de longitud cable y conector DC
• Eficiencias y densidades potencia muy altas.
• Rango de entrada: Universal 90 a 264 Vac.
• Consumo muy bajo sin carga. Level VI y V de eficiencia energética & CoC Tier 2.
• Rangos de temperatura: -20ºC a +60ºC
• Cumplen con la EN55022 EMC
• UL / EN 62368-1
• Modelos con normativa médica 60601-1 3ªEdición
• Modelos con Clase I y Clase II
• No necesita componentes extra de filtrado
• 2 a 3 años de garantía

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Fuentes de alimentación compactas AC/DC para uso médico, de alta eficiencia y fiabilidad, para montaje en chasis

• De 5 W a 2500 W
• Salidas simples y múltiples
• Modelos con salidas configurables a medida o programables
• Homologación médica: 60601-1- 3ª edición, 2 x MOPP
• Eficiencias altas
• Rango de entrada: universal 85 a 264 VAC
• Múltiples formatos: con y sin ventilador; bajo perfil; formato 1U
• Modelos con ventilación por convección
• Consumo muy bajo sin carga
• Rango de temperatura: -25ºC a +70ºC; -30ºC a +80ºC
• Cumple con la EN55011 EMC clase B radiadas y conducidas
• UL/EN 6238-1
• Modelos con control on/off
• No necesita componentes extra de filtrado
• Modelos con clase I y clase II
• Hasta 3 años de garantía

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Convertidores DC/DC aislados, para aplicaciones ferroviarias, cumpliendo con la EN50155, de alta densidad y eficiencia

• De 6W a 300W
• Pin-out estándar
• Posibilidad custom o semi-custom
• Salidas simples y dobles
• Choque y vibración. Cumple con EN 50155
• EMC: EN 50155 (EN50121-3-2), con filtro externo
• Seguridad: UL60950-1 2nd (basic insulation)
• Fuego y humo: EN45545-2.
• Eficiencias altas
• Rangos de entrada, 43-160 VDC, 66-160 VDC, 14-160 VDC
• Formatos: DIP 24, 2” x 1”, 2,05” x 1,2”, ¼ Brick, Half Brick, Full Brick
• Rango de temperatura: -40 ºC a 100 ºC y 105ºC (en la cápsula)
• Aislamientos de 2250 y 3000 Volts
• Encapsulados metálicos/ plástico
• Modelos con control on /off y trimmer externo +10% a -10%
• Accesorios: radiadores, thermal pads

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Convertidores DC/DC con aislamiento, para montaje en SMD o convencional, chasis o carril DIN

• De 0,25 W a 700 W
• Certificado Seguridad UL/EN 62368
• Pin-out estándar industrial
• Posibilidad de custom/semicustom
• Regulados/no regulados
• Salidas simples y dobles
• Modelos con homologaciones médicas
• Modelos para aplicaciones de ferrocarril
• Eficiencias altas
• Rangos de entrada: 2:1; 4:1; 8:1; 12:1
• Formatos: SMD, SIP, DIP, 1” x 1”, 2” x 1”, 1/8 Brick, ¼ Brick, Half Brick, Full Brick
• Rango de temperatura: comercial, industrial, extendido hasta +100 ºC
• Aislamientos de 1, 3, 4, 5 y 6 kV
• Encapsulados metálico/plástico
• Modelos con control on/off y trimmer externo
• Modelos con certificado de seguridad UL
• Accesorios: filtros, radiadores, thermal pads
• De 2 a 3 años de garantía

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Convertidores DC/DC aislados, para aplicaciones de transporte, de alta densidad y eficiencia

• De 6W a 600W
• Pin-out estándar
• Posibilidad modificación custom o semi-custom
• Salidas simples y dobles
• Seguridad: UL 62368-1 (basic insulation)
• Eficiencias altas
• Rangos de entrada,  18-36, 36-72, 9-36, 18-72 VDC
• Formatos: DIP 24, 2” x 1”, 2,05” x 1,2”, ¼  Brick, Half Brick, Full Brick, montaje en chasis.
• Rango de temperatura: -40 ºC a 85ºC, 100 ºC y 105ºC (en la cápsula)
• Aislamientos de 1500, 2250  y 3000 Volts
• Encapsulados metálico/ plástico
• Modelos con control on /off y trimmer externo +10% a -10%
• Accesorios:  radiadores, thermal pads, filtros

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···

<<Domina la elección perfecta. Descarga la Guía Esencial de Fuentes de Alimentación AC-DC y DC-DC>>

···

La estación de carga y el cargador de a bordo

1. La estación de carga

La estación de carga proporciona la fuente de alimentación, ya sea de corriente alterna (AC) o continua (DC). Existen tres niveles de estaciones de carga actualmente en el mercado:

• Nivel 1: Fuente de carga de 120 V/230 V AC con una intensidad entre 12 y 16 A. Esta es la opción de carga más lenta y adecuada para instalar en áreas residenciales o aparcamientos privados con disponibilidad de carga durante la noche que le permite cargar durante un número elevado de horas. Puede tardar entre 12 y 17 horas en cargar al máximo una batería de 24 Kwh.
• Nivel 2: Fuente de carga de 230 V AC con una intensidad entre 15 y 80 A. Este es un método de carga más rápido en comparación con el nivel 1. La mayoría de las estaciones de carga públicas que se encuentran en centros comerciales u oficinas son de nivel 2, que brindan un servicio de carga de potencia de rango medio. Puede tardar alrededor de 8 horas para cargar al máximo una batería de 24 Kwh.
• Nivel 3: Fuente de carga de 200-425 V DC. Esta es la opción de carga más rápida por lo que habitualmente se denomina "Fast Charger" y que puede cargar la batería completamente en un plazo entre media y una hora.

 2. El cargador de a bordo (OBC – On-Board Charger)

El OBC se encuentra dentro del vehículo y su función es convertir el voltaje de entrada a uno adecuado para recargar la batería. El OBC común convierte AC a DC e incluye las fases PFC (Power Factor Correction) y DC/DC. El objetivo de un PFC es transformar la corriente de entrada en una forma de onda sinusoidal que esté en fase con la tensión de red, reduciendo los armónicos de la red eléctrica y mejorando el factor de potencia para cumplir con varios estándares internacionales. En segundo lugar, el PFC genera una salida regulada de tensión para alimentar el convertidor DC/DC. Para una fuente de carga DC, el OBC convierte el DC de alto voltaje a uno adecuado y carga directamente la batería, evitando pérdida de energía o la distorsión de la conversión que se produce en AC a DC.

Esquema de cargadores

El Reto del Diseño de la Fuente de Alimentación

Dado que las estaciones de carga se instalan principalmente al aire libre, se enfrentan a desafíos comunes, como los cambios de temperatura y la impermeabilidad al polvo. Además, el suministro de potencia debe cumplir con requisitos como:

• Resistencia a vibración (OBC)
• Fluctuación de voltaje y protección de sobretensión
• Fiabilidad
• Otros requisitos específicos

La Solución en Diagrama de Bloques de Cincon

A continuación se muestran algunos diagramas de bloques que son las soluciones a las diferentes fuentes de carga que se han descrito anteriormente:

1. Solución a Fuente de Alimentación de AC

Esquema de Solución de Fuente AC

Las fuentes de alimentación de AC/DC de Cincon tiene múltiples características que se adaptan perfectamente a los requisitos de las estaciones de carga:

• Eficiencia hasta 94,5%
• Aislamiento hasta 4000 VAC
• Rango de entrada entre 80 – 264 VAC
• Inmunidad EMC de acuerdo a EN55032/EN55035
• Temperatura de funcionamiento hasta entre  -40 y 85 ºC

Modelos de fuente de alimentación para cargador AC

2. Solución a Fuente de Alimentación de DC

Esquema de Solución de Fuente DC

Para la fuente de alimentación de corriente continua, Cincon tiene una serie de convertidores DC/DC con alto voltaje de entrada de entre 200 - 425 VDC. Otras características son las siguientes:

• Rango de potencia de salida de 75W a 750W
• Aislamiento 3000 VAC
• Temperatura de funcionamiento entre -40 y 105 ºC
• Eficiencia hasta 91%
• Funcionamiento en paralelo disponible

Modelos de fuente de alimentación para cargador DC

Para cumplir con los requisitos de alta confiabilidad y rendimiento en las aplicaciones de carga de EV, el diseño de la fuente de alimentación debe satisfacer las necesidades de la demanda del mercado.

Más Información sobre Sistemas de Alimentación

Cincon es diseñador, fabricante y proveedor global de productos de conversión de energía como módulos de potencia AC-DC, convertidores DC-DC y LED drivers para los mercados del vehículo eléctrico, industrial, médico... El catálogo Cincon comprende alrededor de 25.000 productos, que cumplen con los estándares de seguridad mundiales mediante certificación a través de laboratorios externos. Venco representa a Cincon en España y Portugal. ¿Estás pensando en añadir una fuente de alimentación a tu proyecto? Pregúntanos sin compromiso y nuestro especialista en Sistemas de Alimentación te aconsejará en la mejor solución para ti y si lo necesitas te asesorará durante el desarrollo del proyecto. [post_title] => Soluciones de Alimentación en el diseño para Carga de Vehículo Eléctrico [post_excerpt] => [post_status] => publish [comment_status] => closed [ping_status] => closed [post_password] => [post_name] => soluciones-de-alimentacion-diseno-carga-vehiculo-electrico [to_ping] => [pinged] => [post_modified] => 2024-01-10 14:21:03 [post_modified_gmt] => 2024-01-10 13:21:03 [post_content_filtered] => [post_parent] => 0 [guid] => https://www.vencoel.com/?p=5175 [menu_order] => 0 [post_type] => post [post_mime_type] => [comment_count] => 0 [filter] => raw ) [9] => WP_Post Object ( [ID] => 5369 [post_author] => 5 [post_date] => 2023-01-26 14:35:51 [post_date_gmt] => 2023-01-26 13:35:51 [post_content] => La tecnología LoRa (Long Range) permite el desarrollo de redes IoT  que cada vez son más demandadas. Para ponerlas en marcha es necesario disponer de una solución que optimice el consumo energético. Además, el alcance de la red tiene que ser amplio para abarcar a todos los dispositivos. En este artículo explicaremos un caso real de la instalación de un gateway para una red LoraWan. Seguramente has oído hablar de LoRa o LoRaWAN, pero si no es así o quieres saber más te recomendamos que antes de seguir leas el artículo "Qué es LoRa, cómo funciona y características principales" que le dedicamos recientemente y donde explicamos las bases de esta tecnología.

La importancia del entorno

A la hora de decidirse por un gateway para un proyecto, es fundamental comprender el entorno en el que se colocará. Independientemente de la ubicación, interior o exterior, hay factores externos al dispositivo que afectarán a su rendimiento. Para una solución que vaya a estar dentro de un edificio, las características del edificio son de suma importancia para la optimización de esa solución. Existe un método sencillo que proporcionará los datos necesarios para planificar y preparar un despliegue óptimo: el mapeo de señales o signal mapping. A continuación explicaremos el "por qué" y el "cómo" y algunos consejos importantes para planificar un proyecto de IoT en interiores.

¿Qué es el mapeo de señales en edificios y por qué es importante?

El concepto no es nuevo ni desconocido, pero su importancia es determinante. Conocer el entorno es crucial en toda implantación, ya que ayuda a determinar el número de gateways necesarios y su ubicación óptima para dar cobertura total al proyecto. Para evaluar cómo se propaga la señal de radiofrecuencia por la infraestructura del edificio, es necesario realizar mediciones en una serie de puntos de control. Al generar una muestra de puntos de datos suficientemente grande para el dispositivo transmisor, manteniendo el dispositivo receptor estático, se pueden extraer conclusiones sobre cómo afecta el propio edificio a la propagación de la señal. De este modo, es posible predecir la calidad de recepción de la señal para distintos escenarios de despliegue. Esta información ayudará a planificar la red y a colocar el gateway o gateways.

¿Qué hay que tener en cuenta?

Hablando de edificios, hay varias consideraciones que hay que tener en cuenta. La propagación de señales en edificios no se ve afectada por fenómenos naturales como la nieve, la lluvia, la niebla, etc., pero debido a la diversidad de edificios, su tamaño, estructura, ubicación y diferentes tipos de materiales de construcción, puede variar ampliamente en función del escenario concreto.

Factores a tener en cuenta en un edificio

Debido a todos esos factores y obstáculos, la señal no puede radiarse en "línea recta". Esto hace que se crea una estructura multitrayectoria de distribución de la señal mucho más compleja que la que haría falta en un campo abierto. Los cálculos deben tener en cuenta la atenuación de la señal cuando atraviesa las paredes de los edificios. Para las mediciones en exteriores hay que tener en cuenta la atenuación en función del entorno (zona de visibilidad directa, zona urbanizada, centro de ciudad) y para las mediciones en interiores, el tipo de edificio (edificios de ladrillo, edificios prefabricados, rascacielos). Esto determinará la colocación correcta del gateway y si es necesario instalar más de uno. En otras palabras, los modelos que describen la propagación de la señal deben tener en cuenta las siguientes características:

• La geometría influye de forma significativa.
• En la mayoría de los casos no es posible utilizar modelos de distribución sencillos, normalmente se necesitan modelos multitrayectoria.
• Los modelos deben tener en cuenta la penetración de la señal a través de las paredes y suelos de los edificios.

Modelos de distribución de señales

La clasificación de los modelos de distribución de señales en interiores es: Modelos deterministas: los modelos deterministas más utilizados para predecir la distribución  de la potencia de la señal en los edificios son los modelos basados en el principio de la óptica del haz de distribución. Estos modelos aproximan la onda electromagnética a un haz que se propaga en la dirección de su vector normal. Modelos empíricos: los modelos empíricos describen la distribución del nivel de señal mediante ecuaciones empíricas creadas a partir de múltiples mediciones. En caso de que la distribución de las particiones (paredes, suelos, muebles) sea homogénea o no dispongamos de una base de datos para su ubicación y parámetros, es conveniente utilizar el modelo One-slope. Este modelo simplificado describe la propagación de la señal como una onda esférica, cuyo nivel disminuye linealmente con el logaritmo de la distancia en un espacio homogéneo, provocando pérdidas de señal proporcionales al número y propiedades de las barreras. Modelos semi-empíricos: En los casos en que las antenas de las estaciones base de los edificios están situadas en largos pasillos que provocan un efecto de guía de ondas o en los casos en que hay distintos tipos de paredes y habitaciones de diferentes tamaños, la precisión del modelo one-slope es insuficiente. Entonces es necesario utilizar modelos semiempíricos más precisos que tengan en cuenta la ubicación específica de las paredes y los suelos. Modelos semi-determinados: Estos modelos han surgido como resultado de los esfuerzos por combinar las ventajas de los modelos deterministas y empíricos. Suelen basarse en modelos de haz complementados con fórmulas empíricas o bien abordan la cuestión de la propagación de la señal por medios completamente distintos, como el modelo XYZ. Modelos híbridos: Combinaciones de modelos utilizados para cálculos complejos y alta precisión.

Hagamos un experimento

La teoría que hay detrás del mapeo de señales es muy amplia y demasiado técnica para el aficionado medio al IoT, por lo que resulta aburrida. Por eso no nos centraremos tanto en ella. En su lugar, hemos realizado un experimento de campo para ilustrar el proceso. Para realizar las pruebas, estamos utilizando WisGate Edge Lite 2 como gateway interior y el WisNode Button 4K para proporcionar datos de muestra.

El gateway WisGate Edge Lite 2 junto al WisNode Button 4K usado en el mapeo

En cuanto al edificio, usaremos un enorme edificio de 4 plantas de construcción robusta, con estructura de acero, paredes gruesas de ladrillos y hormigón, y muchas habitaciones, todos ellos elementos potenciales perturbadores de la señal. En la figura se puede apreciar el edificio de pruebas que fue construido en 1964. Como se puede apreciar, la construcción de esa época dista mucho de las soluciones constructivas modernas.

Edificio dónde se instalará el gateway

Pero esto es bueno para el experimento. ¿Por qué? Los procesos de construcción actuales se adaptan a las nuevas tecnologías, tanto en el propio edificio como en posibles actualizaciones a edificios inteligentes. Los edificios se construyen ahora con la tecnología en mente, no solo con las modernas técnicas y materiales de construcción, sino con la posible automatización y mejoras en su interior. Pero también es posible modernizar edificios antiguos sin grandes cambios estructurales. Este es el verdadero reto, y por eso este edificio es el ejemplo perfecto. Dentro de un edificio como éste, con una forma cohesionada y sencilla, la posición natural del gateway sería en el centro. El WisGate Edge Lite 2 se coloca en el centro del pasillo principal de la segunda planta, montado en la parte superior de la pared, cerca del techo, con la antena apuntando hacia arriba. El WisNode Button 4K servirá para medir los puntos de control que nos permitirán conocer el rendimiento de la señal en todo el edificio.

Inicio de la mediciones

Como se ve a continuación, los puntos de control (CP) 1, 2 y 3 se encuentran en el primer piso, mientras que el gateway queda arriba. Concretamente, los puntos se encuentran al principio del pasillo, en el centro y en el otro extremo. Como referencia, la longitud del pasillo es de 63 m de media, 3,5 m de ancho y 3,5 m de alto. Según las mediciones realizadas, tenemos la mejor señal en el CP 2, ya que queda justo debajo del gateway. Lo sorprendente es que incluso los dos puntos más alejados tienen buena señal, a pesar del grueso techo de hormigón que separa el nodo del gateway.

Medidas en la primera planta

En el segundo piso se encuentras los puntos de control CP 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 18, 20, 21 y 22. El gateway se encuentra en esta planta, en medio del pasillo. En esta planta, las mediciones tienen el mejor rendimiento debido a la proximidad del gateway y el nodo. En los puntos de control 6, 11 y 13 se observan ligeras perturbaciones de la señal. Sin embargo, estas perturbaciones no provocan la pérdida total de la comunicación.

Medidas en la segunda planta

Los grandes resultados de la segunda planta eran de esperar. Ahora se analizará un piso más arriba. En el tercer piso, se miden los CP 23, 24, 25, 26 y 27. El gateway queda por debajo, en la segunda planta. De las diversas mediciones realizadas, se concluye que la mejor calidad de señal se obtiene justo encima del gateway, es decir, en el CP 25. Sin embargo, eso no significa que la señal sea mala en el resto de puntos de control, no hay pérdida completa de la señal en ninguno de ellos.

Medidas en la tercera planta

Dejando el gateway en el centro de la segunda planta, nos desplazamos a la cuarta planta para medir en los puntos de control 28, 29 y 30. Los mejores resultados se reciben en el punto de control 29, que de nuevo queda justo encima del gateway. Justo debajo o justo encima del gateway, los obstáculos entre ella y el nodo son menores, por tanto se encuentra la mejor señal.

Medidas en la cuarta planta

En un edificio con una forma unificada y recta, como el del ejemplo, la cantidad de hormigón, estructuras y otros posibles perturbadores de la señal se distribuyen uniformemente en el espacio. De las mediciones mostradas hasta ahora se puede concluir que la ubicación óptima del gateway en el interior es en el centro del edificio. Así lo demuestran las mediciones realizadas en todas las plantas. Como se ha visto, justo encima y debajo del gateway en las plantas primera, tercera y cuarta la señal era mejor debido a la menor cantidad de obstáculos verticales. Por otro lado, en la segunda planta, las mediciones fueron las mejores debido a las menores perturbaciones horizontales.

Mediciones con el Gateway en otras ubicaciones

A modo de comparación, también hemos probado a colocar el gateway en otras ubicaciones. Primer caso: Colocamos el gateway en la primera planta, fijado a la pared del extremo sur del pasillo. La medición del punto de control se hizo en el cuarto piso, en el otro extremo del pasillo (norte). La longitud de la diagonal es de unos 65 metros en línea recta a través de las losas de hormigón de cada planta. El valor medio de RSSI es de -107 dBm. Segundo caso: Cambiando un poco las cosas, el Gateway se coloca en el extremo sur del pasillo de la cuarta planta y la medición del punto de control se realiza abajo para medir la otra diagonal. La longitud de la línea es la misma con ligeras variaciones en los obstáculos debido a las pequeñas diferencias en la colocación de las habitaciones en cada planta. El valor medio de RSSI es de -108 dBm.

Mediciones con el gateway en otras ubicaciones (vista frontal)

Según las mediciones, se puede realizar con éxito el despliegue de puntos de acceso LoRaWAN en interiores, incluso en edificios con mucho hormigón y tabiques. Y esto es sólo con un gateway, con dos puede funcionar todavía mejor.

¿Y la cobertura fuera del edificio?

Dejando el gateway en medio del segundo piso, se midieron ocho puntos de control fuera del edificio. La distancia desde el portal hasta cada uno de los CP es de unos 70 metros en línea recta. Sólo hubo un punto de fallo en el CP 8 porque hay otro edificio en línea directa del edificio donde se encuentra el gateway. Éste absorbe un gran porcentaje de la señal, por lo que queda muy atenuada y no es posible recibir la señal. Sin embargo, las mediciones en los otros CP aprueban aunque no sean tan fuertes. Se puede observar que también hay edificios entre otros CP y el gateway, por ejemplo el 2 y el 6, pero allí no hay una pérdida de señal significativa. ¿Por qué? La respuesta es el desplazamiento. El CP2 está más alto que el gateway y el gateway está más alto que el CP6, mientras que el CP8 está más o menos a la misma altura. Este es otro ejemplo de por qué la ubicación es importante. Por lo tanto, si se va a realizar una actividad que necesite cobertura en el exterior de un edificio de este tipo, es mejor prever un gateway exterior adicional para garantizar la recepción de los mensajes.

Pruebas en el exterior

Los resultados

En cada CP pulsamos el botón varias veces (10 para ser exactos), generando varios uplinks, para recopilar datos más completos. En la tabla siguiente se muestra el valor medio de RSSI y SNR para cada punto de control.

Tabla resumen de medidas

Las mediciones realizadas han validado la hipótesis de que LoRaWAN tiene alcance suficiente para funcionar en un edificio grande y de construcción gruesa sin una degradación significativa de la señal. Se ha demostrado que un único gateway puede dar servicio a toda la zona del edificio proporcionando una buena cobertura y nivel de señal. Ampliar la cobertura al exterior en la zona cercana requeriría un gateway exterior, ya que aunque existe cierta cobertura no es óptima. Como era de esperar, la mejor posición para el gateway es el centro del edificio (planta 2, en medio del pasillo).

Más información sobre LoraWan y RAKwireless

RAKwireless es una empresa dedicada al desarrollo y fabricación de soluciones IoT, cuyo objetivo es crear soluciones fáciles de implementar y productos IoT modulares que sean accesibles para todos. RAKwireless dedica parte de su catálogo a productos Lora, ya que esta tecnología permite la creación de redes IoT eficaces con unos costes bajos y un alcance muy amplio. Sin duda, es una tecnología que ofrece una solución eficaz a problemas contemporáneos en distintos sectores. Ya sea en un cultivo o en una ciudad, su comportamiento es excepcional. Venco es proveedor de soluciones electrónicas desde hace 40 años. Pregúntanos sin compromiso sobre cualquiera de los productos de RAKwireless y te asesoraremos en la mejor solución para tu aplicación o proyecto. Vías de contacto:

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Requisitos de seguridad y fiabilidad

La norma EN50155 define tres criterios de funcionamiento de cualquier equipo electrónico utilizado en material rodante. Los criterios son:

• Criterio de funcionamiento A: El equipo electrónico debe seguir funcionando durante y después de una perturbación ambiental. No se permite ninguna degradación o perdida de funciones del equipo.
• Criterio de funcionamiento B: El equipo electrónico debe seguir funcionando después de una perturbación ambiental, pero se permite una degradación temporal del funcionamiento durante la perturbación.
• Criterio de funcionamiento C: El equipo electrónico debe seguir funcionando después de una perturbación, pero requiere de un reinicio automático o manual del sistema. El funcionamiento normal debe obtenerse después de un tiempo máximo definido.

Las partes involucradas, fabricante/proveedor y empresa ferroviaria, deben especificar el criterio de funcionamiento normal previsto del equipo electrónico.

Condiciones medioambientales de servicio

Requisitos de altitud

Salvo que no se especifique lo contrario, los equipos electrónicos instalados en vehículos ferroviarios deben cumplir con los requisitos especificados en la Clase A1 de la Tabla 1 de la norma EN50125-1:2014.

Los trenes están sometidos a situaciones climáticas extremas

Esta norma, EN50125-1:2014, establece las condiciones ambientales para Europa, pero también puede aplicarse en otros lugares mediante acuerdo. La norma incluye la definición y los rangos de los siguientes parámetros: altitud, temperatura, humedad, movimiento del aire, lluvia, nieve y granizo, hielo, radiación solar, rayos y contaminación para el material rodante y el equipo a bordo (mecánico, electromecánico, eléctrico y electrónico. También establece las condiciones de interfaz entre el vehículo y su entorno.

Requisitos de temperatura

Los equipos electrónicos de uso en vehículos ferroviarios se deben diseñar y fabricar de manera que cumplan con las clases de temperatura de funcionamiento (OTx) definidas en la norma EN50125-1:2014. En la tabla se pueden ver los límites de temperatura y donde se aplican generalmente cada una de las clases.

Clasificación de las Clases de Temperatura de Funcionamiento según la norma EN50125-1:2014

Salvo que no se especifique lo contrario se aplicarán los requisitos de la Clase OT3. El diseño debe tener en cuenta el calentamiento en el interior de los armarios y envolventes para garantizar que no se superen los valores de temperatura específicos. Entre los requisitos de temperatura también se debe considerar el encendido de los equipos en situaciones diversas en las que la temperatura del equipo sea superior a la máxima definida, por ejemplo, con el vehículo al sol y el sistema de climatización apagado. Salvo que no se especifique lo contrario, los equipos deben estar preparados para cumplir con los requisitos de la clase ST1 de aumento de la temperatura de funcionamiento es decir OTx+15 ºC. También se debe tener en cuenta las variaciones rápidas de temperatura, por ejemplo, al entrar en un túnel. Los requisitos a cumplir en estos casos dependen mucho de la ubicación del equipamiento y se clasifican en Clase H1 y Clase H2. La clase H1 no implica ningún requisito especial y salvo que se especifique de otro modo para alguno de los equipos electrónicos, es la que se aplica.

Requisitos de humedad

Para evitar un funcionamiento incorrecto o incluso una avería producidos por la humedad relativa se tendrán en cuenta, entre otros, los siguientes aspectos:

• La temperatura del aire que rodea al equipo electrónico
• Las condiciones del servicio
• La ubicación del equipo
• El tipo de envolvente, código IP

Los valores de humedad relativa exterior y el tiempo de exposición que se tienen que considerar están definidos en la norma EN50125-1:2014.

Requisitos de resistencia a vibraciones y choques

Los equipos electrónicos instalados en vehículos ferroviarios deben soportar sin deterioro ni funcionamiento inadecuado las vibraciones y choques que se producen durante el funcionamiento. El nivel de choques y vibraciones a soportar debe estar definido según los niveles establecidos en la norma EN61373:2010. Está norma divide en categorías el nivel de vibración en función de donde se ubica el equipo:

• Categoría 1: Montado en la carrocería del vehículo.
• Categoría 2: Montado en el bogie del vehículo.
• Categoría 3: Montado en el conjunto de las ruedas.

Dentro de la categoría 1 se distinguen a su vez dos clases:

• Clase A:  Cubículos, subconjuntos, equipos y componentes montados directamente sobre o debajo de la carrocería del vehículo.
• Clase B:  Cualquier equipo montado dentro de una caja que a su vez está montada directamente sobre o debajo de la carrocería del vehículo.

Salvo que no se especifique de otro modo, los equipos deben soportar los límites de vibraciones y choques definidos para la Categoría 1/Clase B definidos en la EN61373:2010.

Requisitos de resistencia a la interferencia

Todos los equipos deben cumplir con los requisitos de la norma EN50121-3-2:2016. Esta norma establece los aspectos de emisión e inmunidad de EMC para equipos eléctricos y electrónicos destinados a ser utilizados en material rodante ferroviario. La norma considera ensayos en un rango de frecuencias que va hasta los 400 GHz pero excluye ciertos rangos en los que no es necesario realizar medidas. Los requisitos de emisión definidos por la norma se han seleccionado de manera que las perturbaciones generadas por el aparato operado normalmente en el material rodante ferroviario no superen un nivel que pueda impedir que otros aparatos funcionen según lo previsto. Los límites de emisión establecidos en esta norma tienen prioridad sobre los requisitos de emisión para aparatos individuales a bordo del material rodante establecidos en otras normas. De igual manera los requisitos de inmunidad definidos por la norma se han seleccionado para garantizar un nivel adecuado de inmunidad para el aparato del material rodante.

Condiciones especiales de servicio

Siempre que se pueda demostrar que el equipo va a estar sometido a condiciones medioambientales distintas a las mencionadas anteriormente, los requisitos a cumplir se deben acordar entre las partes involucradas. Por ejemplo, equipos montados en el interior del convertidor de frecuencia, equipos sometidos a contaminantes, niebla de aceite, pulverización de sal, hongos, moho etc.

Condiciones eléctricas de servicio

Los sistemas electrónicos del material rodante se pueden alimentar tanto en C.C. como en C.A. Los sistemas alimentados en C.C. están formados por la batería del vehículo y por el cargador de batería. Estos sistemas pueden ser de dos tipos:

• Sistemas de alimentación de batería flotante donde no hay conexión entre el sistema de alimentación de la batería y el chasis del vehículo.
• Sistemas de alimentación de batería conectado al chasis del vehículo.

Todos los equipos electrónicos deben poder funcionar en las dos configuraciones salvo que el integrador especifique claramente el sistema de alimentación requerido. La tensión nominal de los equipos electrónicos en C.C. debe ser de 24 V, 28 V, 36 V, 48 V, 72 V, 96 V o 110 V, siendo los valores recomendados: 24 V, 72 V y 110 V. Está tensión nominal puede sufrir variaciones (subidas o bajadas de tensión) por diferentes motivos, pero no deben generar ningún fallo en los sistemas electrónicos. La norma EN50155 establece los límites de la tensión de alimentación y los criterios de funcionamiento que deben cumplir los sistemas en dichas situaciones. Además de las sobretensiones o subtensiones puntuales, los equipos electrónicos deben estar preparados para pequeños cortes de tensión que se puedan producir. La norma define tres tipos de cortes que se pueden dar y el criterio de funcionamiento en cada uno de los casos (S1, S2 y S3). Salvo que no se especifique lo contrario, el criterio a aplicar es el S2 que establece que los equipos deben seguir funcionando (criterio de funcionamiento A)con cortes de menos de 10 ms y que pueda ser necesario reiniciar los equipos (criterio de funcionamiento C) con cortes de más de 10 ms.

Fiabilidad, vida útil y mantenibilidad de los equipos

Todos los equipos electrónicos instalados en material rodante deben ser fiables y robustos. La medición de la fiabilidad se debe acordar entre las partes involucradas definiendo para ello un plan de evaluación de la fiabilidad y los procedimientos de ensayo a realizar para medir dicha fiabilidad. Al finalizar el periodo acordado (km u horas de funcionamiento) se debe realizar un informe que identifique las incidencias que ha habido, componentes sustituidos, averías etc que se hayan dado en el periodo especificado. Además de demostrar la fiabilidad mediante los procedimientos acordados, todos los equipos están obligados por la norma EN50155 a cumplir con una vida útil de 20 años (Clase L4), salvo que se especifique lo contrario en la documentación del equipo. El mantenimiento correctivo de los sistemas electrónicos se podrá realizar a bordo del vehículo o en centros de reparación con personal cualificado. Las partes involucradas acordarán en las condiciones del contrato los equipos que pueden ser reemplazados en línea. En caso de fallo de alguno de estos sistemas, este debe ser fácilmente localizable mediante un equipo de ensayo portátil o mediante un sistema de diagnosis integrado. Estas unidades deben diseñarse de manera que se puedan intercambiar con facilidad. Cuando la reparación se realiza en centros de reparación, los equipos deben estar diseñados de manera que el equipo de ensayo permita hacer un diagnóstico completo y la validación del funcionamiento en el centro de reparación.

Productos Certificados EN50155

En Venco somos distribuidores de marcas como Kontron, Axiomtek, Cincon o InHand que disponen de un amplio catálogo de productos (convertidores, PC box, Monitores, Panel PC, Gateways, Switches) que cumplen con todos los requisitos exigidos por la norma EN50155 para transporte ferroviario. Desde estos enlaces puedes acceder al espacio correspondiente a cada uno de ellos: Sector ferroviario: https://www.vencoel.com/submercado/ferroviario/ Kontron: https://www.vencoel.com/marcas/kontron/ Axiomtek: https://www.vencoel.com/marcas/axiomtek/ Cincon: https://www.vencoel.com/marcas/cincon/ InHand: https://www.vencoel.com/marcas/inhand-networks/ [post_title] => Introducción a la norma EN50155: Requisitos de la Electrónica en Sistemas Ferroviarios [post_excerpt] => [post_status] => publish [comment_status] => closed [ping_status] => closed [post_password] => [post_name] => introduccion-a-la-norma-en50155-requisitos-de-la-electronica-en-sistemas-ferroviarios [to_ping] => [pinged] => [post_modified] => 2023-09-13 06:44:26 [post_modified_gmt] => 2023-09-13 05:44:26 [post_content_filtered] => [post_parent] => 0 [guid] => https://www.vencoel.com/?p=5863 [menu_order] => 0 [post_type] => post [post_mime_type] => [comment_count] => 0 [filter] => raw ) [11] => WP_Post Object ( [ID] => 1553 [post_author] => 2 [post_date] => 2016-09-26 10:32:03 [post_date_gmt] => 2016-09-26 09:32:03 [post_content] => Los condensadores electrolíticos son un elemento esencial en las Fuentes AC/DC, que ofrecen una alta capacidad x Voltaje (CV) y una baja resistencia equivalente en serie (ESR) en formatos pequeños, que simplemente comparando a nivel de coste no pueden ser substituidos por otros componentes alternativos. La vida útil de estos condensadores electrolíticos es un parámetro de diseño cada vez más importante en las fuentes de alimentación. Cabe destacar que todas las consideraciones que aquí aportamos son también aplicables a las fuentes conmutadas dedicadas a la iluminación basada en leds. No tiene sentido exigir leds con una vida útil cada vez mayor y no cuidar la elección de los drivers de leds, sean de corriente constante o de tensión constante. Con una demanda cada vez mayor de densidades de potencia, y por ser éstos los que más se desgastan en la fuente, los condensadores electrolíticos utilizados en el diseño, determinan la vida útil de la fuente de alimentación, y por lo tanto la vida útil de la aplicación final, o el intervalo de servicio, si se hiciera un mantenimiento del equipo.

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Factores que afectan a la vida útil del condensador electrolítico

Para determinar la vida útil de la fuente, es importante conocer y entender la vida del componente con la vida más corta en el diseño de la misma: que esta depende de su disposición, de la topología, de la corriente de rizado, del diseño utilizado en la vida útil del mismo, del rango de temperatura, de los efectos del calor cercanos, que varían de un producto a otro, y que pueden cambiar en función de una alta o baja tensión de entrada. No es inusual compensar los efectos de calor internos debido a los externos, especialmente en los cada vez diseños más compactos de hoy en día. El tiempo de servicio depende también de los incrementos de temperatura experimentados cuando se instala en la aplicación y el modo de trabajo del equipo final, con la temperatura de funcionamiento media durante la vida útil del equipo, horas de uso por día, etc... Como se ha descrito anteriormente, existen una serie de factores clave que determinan la vida útil esperada de los condensadores electrolíticos utilizados en la fuente; vida útil del diseño a una temperatura de trabajo nominal, efectos de calor cercanos, limitación de potencia por efecto temperatura y la magnitud y frecuencia de las corrientes de rizado aplicadas. Los fabricantes de condensadores electrolíticos especifican la vida de estos a la máxima temperatura ambiente nominal, generalmente 105ºC. Ésta puede variar desde una pequeña diferencia de 1000 o 2000 horas hasta 10.000 horas o más. Cuanta más vida, mayor duración tendrá en una aplicación y a una temperatura determinada. Los fabricantes también proporcionan cálculos para determinar la vida en una aplicación. Estos están basados en la ecuación de Arrhenius para la dependencia de la temperatura de los valores de reacción, que determina que el valor de reacción se dobla por cada 10ºC de incremento. O de otra manera, la vida del componente se dobla por cada 10ºC que reduzcamos la temperatura. Lo que significa que un condensador con un valor de 5000 horas a 105ºC, tendrá un servicio de 10.000 horas a 95ºC, y de 20.000 horas a 85ºC. La ecuación básica se puede ver aquí (fig. 1) . La curva marca la vida útil frente a la temperatura ambiente (fig. 2).

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Corriente de rizado y frecuencia de funcionamiento

Además de la temperatura ambiente y los efectos del calor generado cerca del condensador, las corrientes de rizado que se aplican añaden calor adicional al núcleo del condensador y normalmente el fabricante las tiene en cuenta en las ecuaciones de la vida del componente. Las corrientes de rizado se generan por los procesos de rectificación y conmutación tanto en la entrada como en la salida de la fuente de alimentación, que generan calor disipado en el condensador. La magnitud y la frecuencia de estas corrientes de rizado dependen de la topología adoptada en el diseño del factor corrector de potencia (PFC), donde se utilice, y el principal convertidor de potencia; y estos varían de un diseño a otro. La potencia disipada en el condensador está determinada por el valor medio (RMS) de la corriente de rizado y la resistencia serie equivalente (ESR) del condensador, en la frecuencia aplicada. El aumento de temperatura en el núcleo del componente se determina por la potencia disipada, el factor de radiación del encapsulado del componente, y el factor de diferencia de temperatura desde el núcleo hasta el exterior del encapsulado, determinado por el fabricante del componente. La máxima corriente de rizado que se puede aplicar al condensador se especifica normalmente a la máxima temperatura ambiente y 100/120 Hz. Los factores de multiplicación que se pueden aplicar dependen de la temperatura ambiente en uso real y la frecuencia de la corriente de rizado, bajando la resistencia serie equivalente (ESR) a medida que aumenta la frecuencia.

Fuentes configurables de XP Power. Series NanoFlex

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Vida de la Fuente de Alimentación

Estos factores se toman en cuenta por los diseñadores de fuentes, y de los fabricantes, y se aplican en las reglas de limitación de la potencia en el uso de las mismas, para asegurar que la vida del producto es la adecuada. Estas reglas de diseño para la limitación de la potencia, no tienen en cuenta la misión del equipo, el medio ambiente, la orientación, la posición, el espacio circundante a la fuente, la carga que se va a aplicar, y los sistemas de refrigeración y ventilación una vez instalados en el equipo final. La vida del condensador, particularmente en ambientes con ventilación por convección o refrigeración natural, deben evaluarse basados en la instalación realizada. Está claro que la medición de las corrientes de rizado no son prácticas, pero dado que todos los factores en el equipo y el diseño de la fuente dan como resultado una temperatura de trabajo efectiva del componente, una buena indicación de la vida de servicio de cada condensador puede determinarse por la medida de la temperatura de la cápsula y aplicar la ecuación de Arrhenius, junto con la vida útil especificada por el fabricante del componente. Mucha de la documentación de las fuentes de alimentación, como las GCS de XP Power, identifican los componentes clave que determinan la vida de servicio del producto, particularmente aquellos que requieran refrigeración forzada por parte del equipo final, y las fuentes que requieran sólo ventilación por convección. Esto sirve para ayudar al diseñador del sistema para determinar la vida de servicio de la fuente de alimentación en la aplicación final. El dibujo mecánico a continuación (fig. 3) identifica los componentes y los gráficos (fig. 4 y 5) indican la vida útil esperada de la fuente basada en la temperatura de dos condensadores (C6 & C23). Respecto a los drivers de leds actualmente Efore con la serie Strato Evo ya ofrece garantía de 8 años en toda la serie después de analizar las posibilidades que se ofrecen en el mercado en cuanto a la elección de los condensadores electrolíticos, ofreciendo una serie de parámetros para una correcta evaluación en cuanto a durabilidad y fiabilidad de los mismos para diferentes condiciones de funcionamiento.

Led driver programable Strato Evo de Efore

Las fuentes de alimentación encapsuladas que incorporan su propio ventilador son menos susceptibles al entorno de la aplicación final, a condición de que la temperatura ambiente esté dentro de las especificaciones, y exista un espacio suficiente para la ventilación. Si quieres ver más en detalle consejos para refrigerar las fuentes de alimentación, hemos añadido un post que habla sobre este tema. La siguiente tabla (fig 6.) indica la vida útil estimada de los condensadores con tiempos de vida diseñados para 2000 y 5000 horas a varias temperaturas y asumiendo 24 horas de trabajo al día, durante los 7 días de la semana; para convertir horas de servicio por años de servicio. Por ejemplo, un equipo con la misión de trabajar de 8 a 10 horas por día, 5 días a la semana, podrá experimentar como resultado una vida útil significativamente más larga. Si deseas más información sobre fuentes de alimentación para aplicaciones profesionales (uso industrial, médico, aeronáutica, IoT, etc.) ponte en contacto con nosotros a través de la página de contacto de nuestra web. Venco es distribuidor autorizado en España y Portugal de fuentes de alimentación y driver leds de marcas como XP Power, Efore y Cincon.

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Convertidores DC/DC para su montaje en chasis o en carril DIN

• Hasta 600W de potencia
• Rangos de entrada de 9Vdc a 425Vdc
• Rangos 2:1, 4:1, 12:1
• Salidas simples de 3.3Vdc a 48Vdc
• 1500 V o 2500 V de aislamiento según modelo
• Control on/off
• Terminales con tornillos
• Modelos con filtro EMI integrado
• Solución plug&play: rápida de implementar
• Modelos para ferrocarril: con las tensiones típicas de entrada y cumpliendo con EN50155
• Se ofrecen notas de aplicación y guías para reducir el tiempo de desarrollo
• Eficiencias altas
• Bajo consumo sin carga
• Protecciones contra sobretensiones, sobrecorriente, sobretemperatura y cortocircuito continuo
• Refrigeración por conducción
• Cumple con la EN45545-2  para fuego y humo

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