当火车外部设计多年来几乎保持不变，但电气化和新技术的应用却在不断进步。为了提高可靠性和安全性，越来越多的机械组件被更便宜且故障率更低的电子设备所取代，监控系统能更好地控制所有功能，与中央控制站的通讯也在不断扩展。

这种发展最明显地体现在列车驾驶室中，监视器取代了模拟仪表或警示灯，使用的开关和控制杆也更少。即使在不可见区域，也增加了电脑、GPS系统、GSM通讯单元和总线系统的数量，以处理整列火车的大量控制信号。

这种日益电气化的主要挑战之一是可用空间。火车的机械设计通常无法更改，功能更多且功率需求更高的设备必须适应之前系统预定的空间。对于电源供应而言，这意味着显著提高功率密度和效率。

为了不仅节省开发成本，还要减少不同电源解决方案的数量，制造商正寻求统一的解决方案，可以轻易适应各应用的不同电压和功率需求。

P-DUKE新推出的QBE系列DC/DC转换器采用业界标准的quarter-brick格式(57.9 x 36.8毫米或2.28 x 1.45英寸)，使客户能设计更小、更强大的解决方案，只需更换模块和少量外部组件便可针对应用进行调整和扩展。

在一个具体案例中，客户希望重新设计中央门控制单元，整合更多安全功能，包括使用GPS信息的ASDO(自动选择性门开启)。功率需求从12V/35W翻倍至12V/70W。此外，客户希望通过为需要24V/95W的门开启电路使用相同的电源设计来节省开发成本。

传统系统使用一个40W转换器，2 x 1英寸，在35W输出功率下效率为86%。

热量通过模块表面和附加的散热片散发到系统中。

P-DUKE新推出的QBE75W模块专为铁道应用的恶劣环境而设计，采用先进的电源技术，在70W负载下达到91%的效率，损耗仅为6.9W。尽管功率翻倍，损耗只增加了20%或1.2W。由于该模块改进的热设计，大部分热量可通过基板导入金属底盘。这意味着其他组件承受的热应力较小。

QBE系列具有24V标称(9V–36V)、48V标称(18V–75V)和110V标称(40V–160V)的输入电压，涵盖了所有列车电压，包括电压骤降和瞬变。

为什么不使用一个覆盖全部范围的模块？设计输入电压范围为8:1或12:1使得在整个输入电压范围内维持最佳效率变得困难，因为所有组件必须既支持低输入电压下的高电流，又支持高输入电压下的高工作电压。

显然，在追求最高功率密度和效率时，"一刀切"的设计并非理想。大多数铁路系统都是为特定列车应用订购和配置的，其中供电电压永远不会改变。所有外部组件，如EMI滤波器、保险丝或连接器，都可以针对这种特定列车进行优化，只有PCB需要设计用于高电流并容纳所有组件变化。

与当今几乎所有CPU板一样，门开启控制中使用的CPU板已具有板载VRM(电压调节模块)，从12V总线为微处理器生成低供电电压。系统中所有其他电压，如用于存储器或接口的电压，都由较低功率的DC/DC转换器生成。接口需要高隔离屏障，因此选择了具有3000VDC隔离的P-Duke模块。

对于需要24V/95W的电动开门器，客户可从传统产品使用的Half Brick模块转换为QBE100W模块。quarter brick格式比原来小40%，而且高4%的效率减少了33%的损耗。

QBE系列提供从3.3V到54V的输出电压。75W和100W版本的电气和EMI行为以及PCB布局是相同的。在这种情况下，100W解决方案的设计几小时内就完成了，而不是几周或几个月。不需要大量测试或昂贵的认证。如果应用需要不同的输出电压怎么办？用同系列的另一个零件替换模块，调整几个外部组件，工作就完成了。

中央门控系统

门开启器