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Fuentes de alimentación compactas AC/DC para uso médico, de alta eficiencia y fiabilidad, ideal para equipos encapsulados y sellados

  • De 5 W a 2500 W.
  • Salidas simples (12, 15, 24, 36 y 48 V) y múltiples.
  • Eficiencia de hasta el 95% y densidad de potencia muy alta.
  • Rango de entrada: universal 85 a 264 VAC.
  • Modelos con salida extra para el modo standby del equipo o ventilador de 5V o 12V.
  • Modelos con salidas configurables a medida o programables.
  • Múltiples formatos: De bajo perfil, carril DIN, formato 1U.
  • Varias opciones de ventilación: ventilación forzada, por conducción o por convección.
  • Consumo muy bajo sin carga.
  • Rangos de temperatura: -25ºC a +70ºC; -30ºC a +80ºC.
  • Cumplen con la EN55011/EN55022 EMC clase B radiadas (A) y conducidas (B).
  • Homologación UL / EN 62368-1.
  • Homologación médica: 60601-1- 3ª edición, 2 x MOPP.
  • Opciones de modelos aptos para equipos con contacto a paciente (BF): atención respiratoria, monitorización, tratamiento, imagenología.
  • Muy bajas corrientes de fuga (opciones: a tierra < 400 µA; a paciente < 90 µA).
  • 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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Fuentes de alimentación AC/DC totalmente encapsuladas, para montaje en PCB, en formatos half brick y full brick. Para aplicaciones en ambientes agresivos (polvo, humedad, vibración), así como para equipos compactos y pequeños o donde no exista posibilidad de ventilación forzada o por convección.

  • Modelos desde 70 a 700W
  • Salidas simples
  • Eficiencias altas (de 89.5% a 96.5%)
  • Rango de entrada: Universal 80 a 264 VAC
  • Formatos: encapsulados Half-Brick y Full-Brick
  • Muy bajo perfil
  • Refrigeración por conducción (base plate)
  • Rangos de temperatura (medida en la cápsula):
    • 70W: -40 a +85ºC
    • 100W/150W: -40 a +90ºC
    • 700W: -40 a +100ºC
  • Consumo de energía sin carga:
    • 70W: <0,15W
    • 700W: <3W
  • Protecciones contra cortocircuito, OVP, OCP, OTP
  • Cumple con la EN55032 EMC clase B
  • Homologación: UL62368 Clase II (70W) y Clase I (resto)
  • Incluidos fusibles y filtros (excepto 700W)
  • Mayor vida útil al prescindir de ventiladores
  • Solución All in ONE que reduce costes y tiempos de desarrollo
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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 rangos de tensión de entrada muy altos para aplicaciones de drónica, AGV/AMR, carga de VE e industriales, data centers...

  • De 75 a 750W de potencia
  • Entrada DC desde 180 hasta 450V (300 VDC nominales)
  • Salidas simples desde 3,3 a 48V
  • Protecciones OTP, OCP, OVP, UVLO
  • Eficiencias altas (hasta el 91%)
  • Refrigeración por conducción
  • Formatos quarter-brick, half-brick y full-brick
  • Formato montaje en chasis con filtro EMI incluido
  • Rango de temperatura extendido de -40 hasta +100º C (medido en cápsula)
  • Aislamientos de 3k VAC
  • Modelo 750W paralelable
  • Cumple con EN45545 (fuego y humo)
  • Cumple con MIL-STD-810F (shock y vibraciones)
  • Certificación seguridad UL/EN IEC/CB 62368-1
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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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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 (12, 15, 24, 36 y 48 V) y múltiples.
  • Eficiencia de hasta el 95% y densidad de potencia muy alta.
  • Rango de entrada: Universal 85 a 264 VAC o trifásica.
  • Modelos con salida extra para el modo standby del equipo o ventilador de 5V o 12V.
  • Múltiples formatos: De bajo perfil, carril DIN, formato 1U.
  • Varias opciones de ventilación: ventilación forzada, por conducción o por convección.
  • Consumo muy bajo sin carga.
  • Rangos de temperatura: 0ºC a 70ºC, -30ºC a +70ºC, -20ºC a +80ºC.
  • Cumplen con la EN55011/EN55022 EMC clase B radiadas (A) y conducidas (B).
  • Homologación UL / EN 62368-1.
  • SEMI F47.
  • PMBUS, I2C.
  • 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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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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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: También puedes suscribirte a nuestro newsletter para estar al día de las últimas entradas de nuestro blog y las novedades de nuestros partners, ferias, cursos y otras informaciones del sector: https://www.vencoel.com/blog/   Este artículo es una versión traducida del artículo original: Signal Mapping in a Building: A LoRaWAN Experiment [post_title] => Mapeo de señales en un edificio: Un experimento LoRaWAN [post_excerpt] => [post_status] => publish [comment_status] => closed [ping_status] => closed [post_password] => [post_name] => mapeo-de-senales-en-un-edificio-un-experimento-lorawan [to_ping] => [pinged] => [post_modified] => 2023-02-03 11:32:59 [post_modified_gmt] => 2023-02-03 10:32:59 [post_content_filtered] => [post_parent] => 0 [guid] => https://www.vencoel.com/?p=5369 [menu_order] => 0 [post_type] => post [post_mime_type] => [comment_count] => 0 [filter] => raw ) [11] => WP_Post Object ( [ID] => 5863 [post_author] => 5 [post_date] => 2023-09-12 15:00:45 [post_date_gmt] => 2023-09-12 14:00:45 [post_content] => La normativa EN50155 es un estándar utilizado en la industria ferroviaria para equipos electrónicos utilizados en el material ferroviario rodante (básicamente, trenes, metros, o tranvías). El objetivo de la normativa es garantizar la seguridad y fiabilidad de todos los equipos de control, regulación, protección, diagnóstico, alimentación, etc. instalados en vehículos ferroviarios. Para ello en la norma se especifican los criterios de diseño, fabricación, documentación y ensayo de cualquier equipo electrónico instalado a bordo del material rodante. La última revisión de la normativa se realizó en 2017 estando vigente actualmente la EN50155:2021 aprobada por el CENELEC el 28 de junio de 2021. En este post vamos a explicar cuales son los principales requisitos de seguridad y calidad que exige la normativa y dónde se aplican habitualmente. Si deseas más información sobre las normativas que afectan a la electronica embarcada en otros tipos de vehículos, puedes consultar el post 'El futuro de la electrónica embarcada en transporte' en nuestro blog.

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 ) ) [post_count] => 12 [current_post] => -1 [in_the_loop] => [post] => WP_Post Object ( [ID] => 834 [post_author] => 3 [post_date] => 2023-01-01 11:31:16 [post_date_gmt] => 2023-01-01 10:31:16 [post_content] =>

Fuentes de alimentación compactas AC/DC para uso médico, de alta eficiencia y fiabilidad, ideal para equipos encapsulados y sellados

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Fuentes AC/DC médicas

Fuentes de alimentación compactas AC/DC para uso médico, de alta eficiencia y fiabilidad, ideal para equipos encapsulados y sellados De 5 W a 2500 W. Salidas simples (12, 15, 24, 36 y 48 V) y múltiples. Eficiencia de hasta el 95% y densidad de potencia muy alta. Rango de entrada: universal 85 a 264 VAC. […]

Módulos AC/DC brick

Fuentes de alimentación AC/DC totalmente encapsuladas, para montaje en PCB, en formatos half brick y full brick. Para aplicaciones en ambientes agresivos (polvo, humedad, vibración), así como para equipos compactos y pequeños o donde no exista posibilidad de ventilación forzada o por convección. Modelos desde 70 a 700W Salidas simples Eficiencias altas (de 89.5% a […]

Módulos DC/DC Ferrocarril

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 […]

High input voltage DC/DC

Convertidores DC/DC con rangos de tensión de entrada muy altos para aplicaciones de drónica, AGV/AMR, carga de VE e industriales, data centers… De 75 a 750W de potencia Entrada DC desde 180 hasta 450V (300 VDC nominales) Salidas simples desde 3,3 a 48V Protecciones OTP, OCP, OVP, UVLO Eficiencias altas (hasta el 91%) Refrigeración por […]

Módulos DC/DC

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: […]

DC/DC in-Vehicle

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, […]

Convertidores DC/DC

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 […]

Módulos AC/DC

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 […]

Fuentes AC/DC

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 (12, 15, 24, 36 y 48 V) y múltiples. Eficiencia de hasta el 95% y densidad de potencia muy alta. Rango […]

Adaptadores

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 […]

Mapeo de señales en un edificio: Un experimento LoRaWAN

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 […]

Introducción a la norma EN50155: Requisitos de la Electrónica en Sistemas Ferroviarios

La normativa EN50155 es un estándar utilizado en la industria ferroviaria para equipos electrónicos utilizados en el material ferroviario rodante (básicamente, trenes, metros, o tranvías). El objetivo de la normativa es garantizar la seguridad y fiabilidad de todos los equipos de control, regulación, protección, diagnóstico, alimentación, etc. instalados en vehículos ferroviarios. Para ello en la norma […]

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