當火車外部設計多年來幾乎保持不變，但電氣化和新技術的應用卻在不斷進步。為了提高可靠性和安全性，越來越多的機械組件被更便宜且故障率更低的電子設備所取代，監控系統能更好地控制所有功能，與中央控制站的通訊也在不斷擴展。

這種發展最明顯地體現在列車駕駛室中，監視器取代了模擬儀表或警示燈，使用的開關和控制桿也更少。即使在不可見區域，也增加了電腦、GPS系統、GSM通訊單元和總線系統的數量，以處理整列火車的大量控制信號。

這種日益電氣化的主要挑戰之一是可用空間。火車的機械設計通常無法更改，功能更多且功率需求更高的設備必須適應之前系統預定的空間。對於電源供應而言，這意味著顯著提高功率密度和效率。

為了不僅節省開發成本，還要減少不同電源解決方案的數量，製造商正尋求統一的解決方案，可以輕易適應各應用的不同電壓和功率需求。

P-DUKE新推出的QBE系列DC/DC轉換器採用業界標準的quarter-brick格式(57.9 x 36.8毫米或2.28 x 1.45英寸)，使客戶能設計更小、更強大的解決方案，只需更換模塊和少量外部組件便可針對應用進行調整和擴展。

在一個具體案例中，客戶希望重新設計中央門控制單元，整合更多安全功能，包括使用GPS信息的ASDO(自動選擇性門開啟)。功率需求從12V/35W翻倍至12V/70W。此外，客戶希望通過為需要24V/95W的門開啟電路使用相同的電源設計來節省開發成本。

傳統系統使用一個40W轉換器，2 x 1英寸，在35W輸出功率下效率為86%。

熱量通過模塊表面和附加的散熱片散發到系統中。

P-DUKE新推出的QBE75W模塊專為鐵道應用的惡劣環境而設計，採用先進的電源技術，在70W負載下達到91%的效率，損耗僅為6.9W。儘管功率翻倍，損耗只增加了20%或1.2W。由於該模塊改進的熱設計，大部分熱量可通過基板導入金屬底盤。這意味著其他組件承受的熱應力較小。

QBE系列具有24V標稱(9V–36V)、48V標稱(18V–75V)和110V標稱(40V–160V)的輸入電壓，涵蓋了所有列車電壓，包括電壓驟降和瞬變。

為什麼不使用一個覆蓋全部範圍的模塊？設計輸入電壓範圍為8:1或12:1使得在整個輸入電壓範圍內維持最佳效率變得困難，因為所有組件必須既支持低輸入電壓下的高電流，又支持高輸入電壓下的高工作電壓。

顯然，在追求最高功率密度和效率時，"一刀切"的設計並非理想。大多數鐵路系統都是為特定列車應用訂購和配置的，其中供電電壓永遠不會改變。所有外部組件，如EMI濾波器、保險絲或連接器，都可以針對這種特定列車進行優化，只有PCB需要設計用於高電流並容納所有組件變化。

與當今幾乎所有CPU板一樣，門開啟控制中使用的CPU板已具有板載VRM(電壓調節模塊)，從12V總線為微處理器生成低供電電壓。系統中所有其他電壓，如用於存儲器或接口的電壓，都由較低功率的DC/DC轉換器生成。接口需要高隔離屏障，因此選擇了具有3000VDC隔離的P-Duke模塊。

對於需要24V/95W的電動開門器，客戶可從傳統產品使用的Half Brick模塊轉換為QBE100W模塊。quarter brick格式比原來小40%，而且高4%的效率減少了33%的損耗。

QBE系列提供從3.3V到54V的輸出電壓。75W和100W版本的電氣和EMI行為以及PCB佈局是相同的。在這種情況下，100W解決方案的設計幾小時內就完成了，而不是幾周或幾個月。不需要大量測試或昂貴的認證。如果應用需要不同的輸出電壓怎麼辦？用同系列的另一個零件替換模塊，調整幾個外部組件，工作就完成了。

中央門控系統

門開啟器