Railway to Safety statt Highway to Hell – DC/DC-Wandler nach Maß für einen sicheren Bahnbetrieb

Erst mit ausgeklügelten Sensoren ist ein sicherer Bahnbetrieb möglich. Was aber, wenn eine lange Jahre erfolgreich eingesetzte Stromversorgung für diese Sensoren plötzlich vom Markt verschwindet?

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Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG

Metrofunk Kabel-Union GmbH

PEAK-System Technik GmbH

Ginzinger electronic systems GmbH

Frauscher Sensortechnik entwickelt und produziert seit über 30 Jahren hochwertige, induktive Sensortechnologie, hauptsächlich für bahntechnische Anlagen, die Verantwortung für die Sicherheit des Bahnbetriebes weltweit übernehmen.

In mehreren seiner elektronischen Baugruppen für Raddetektions- und Achszählsysteme verbaute Frauscher Sensortechnik einen speziellen DC/DC-Wandlertyp. Als dieser plötzlich nicht mehr produziert wurde, stand Frauscher vor einem Problem, denn passender Ersatz war auf dem Markt nicht verfügbar.

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Wenn der Lieferant plötzlich schließt

Die Herausforderung begann 2007 bei der routinemäßigen Überprüfung von Frauscher-Baugruppen beim TÜV. Dieser benötigte zur Freigabe technische Eckdaten des Wandlers vom Hersteller. Dieser konnte die Daten jedoch nicht bereitstellen. Darüber hinaus wurde das Unternehmen, das die Wandler herstellte, auch noch geschlossen.

Das war ein großes Problem für Frauscher, denn die kundenspezifischen Wandler wurden ausschließlich für ihn produziert. Plötzlich konnten die Wandler am Markt nicht mehr beschafft werden.

Ein maßgeschneiderter DC/DC-Wandler

Im Ginzinger-Firmenleitbild steht: „Aus Leidenschaft zur Technologie wollen wir rasch auf neue Herausforderungen reagieren und nicht aufgeben, bis eine Lösung gefunden ist“. Anstatt auf die Verfügbarkeit eines adäquaten Ersatzteils zu warten, um weiter produzieren zu können, beschloss das Team von Ginzinger, zusammen mit dem Kunden, den DC/DC-Wandler selbst maßgeschneidert zu entwickeln und anschließend in Serie zu produzieren.

Möglich machte dies das jahrzehntelange Entwicklungs-Knowhow in der Leistungselektronik. So kam es, dass Ginzinger neben seiner langjährigen Tätigkeit als EMS-Dienstleister auch zum Bauteilelieferant für Frauscher Sensortechnik wurde.

Vom Wald- und Wiesen-Wandler zum Sonderfall

Relativ rasch startete 2008 das Projekt DC/DC-Wandler bei Ginzinger. Handelte es sich bei diesem zwar grundsätzlich um einen simplen Standardwandler, der schnell entwickelt werden konnte, so machten ihn die speziellen Parameter vom „Wald- und Wiesen-Wandler“ aber zum Sonderfall. Vor allem das Kurzschlussverhalten und die Isolationsparameter (die Eingang-Ausgangsisolation beträgt 4200 V_DC), waren besondere Anforderungen.

Die größte Herausforderung im Entwicklungsprozess war aber der geforderte Temperaturbereich. Dieser liegt bei –40 bis 70 °C. Denn der Wandler muss natürlich sowohl in Sibirien als auch in Indien an den Bahngleisen innerhalb der geforderten Spezifikationen arbeiten.

Schließlich konnten alle Probleme gelöst werden. Die Serienfreigabe durch den Kunden erfolgte im Frühjahr 2012. Sämtliche kundenspezifischen DC-Wandler für Frauscher Sensortechnik werden nun bei Ginzinger electronic systems produziert und getestet.

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Rudolf Thalbauer, Director Research & Development bei Frauscher:

„Unsere Produkte erfüllen höchste Sicherheitsstandards. In globalen Märkten müssen dazu unterschiedliche Anforderungen berücksichtigt werden. Die Entwicklung eines maßgeschneiderten DC/DC-Wandlers erforderte daher enge Kommunikation und regen Austausch. Dinge, die bei Ginzinger groß geschrieben werden, weshalb das Unternehmen ein optimaler Partner für uns war und ist.“

Sicherheit ist oberstes Gebot

Neben dem Test im Temperaturschrank, dem sich jeder Wandler unterziehen muss, werden auch die Isolationsprüfung und der Funktionstest im Haus durchgeführt. Damit kann der Kunde zu 100% sicher sein, dass die Wandler, unabhängig von der Temperatur, funktionieren.

2018 feiern die DC/DC-Wandler von Ginzinger electronic systems ihr zehnjähriges Jubiläum. Gab es zu Beginn nur eine Variante, so sind es heute bereits vier: Drei Wandler mit 4 W, ein 1-W-Wandler mit hohem Wirkungsgrad und ab 2019 eine fünfte Variante mit 20 W. Von den unterschiedlichen Typen liefert Ginzinger electronic systems laufend an mehrere Frauscher-Fertigungsstätten weltweit.

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