Brusa BSC624-12V-B User Manual

Brusa BSC624-12V-B User Manual

Dc/dc – converter
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BETRIEBSANLEITUNG
USER'S MANUAL
DC/DC – Wandler
DC/DC – Converter
BSC624-
12V-B
BRUSA Elektronik AG
info@brusa.biz
CH – 9466 Sennwald
www.brusa.biz

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Summary of Contents for Brusa BSC624-12V-B

  • Page 1 BETRIEBSANLEITUNG USER’S MANUAL DC/DC – Wandler DC/DC – Converter BSC624- 12V-B BRUSA Elektronik AG info@brusa.biz CH – 9466 Sennwald www.brusa.biz...
  • Page 2: Table Of Contents

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Inhaltsverzeichnis Vor der Inbetriebnahme Before operation ..............4 Table of contents Sicherheitsmassnahmen For safe use of this unit ............5 Zu Ihrer Sicherheit For your safety ..............5 Um einen Schaden am Gerät zu vermeiden To prevent from damage of the device .......
  • Page 3 User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B 7.1.1 Einbaulage Mounting position ................ 35 7.1.2 Einbauort Mounting location ................ 35 7.1.3 Befestigung des Geräts Fixation of the device ..............36 7.1.4 Maximale Einsatzhöhe Maximum altitude ................ 36 Verdrahtung des Geräts Wiring the device .............. 37 7.2.1...
  • Page 4: Before Operation

    Vor der Inbetriebnahme Before operation Geschätzter Kunde! Dear Customer! Mit dem BRUSA DC/DC-Wandler BSC624-12V ha- With the BRUSA DC/DC-Converter BSC624-12V ben Sie ein sehr leistungsfähiges und vielseitiges you purchased a powerful and versatile product. To Gerät erworben. Um dessen Vorzüge zu nutzen take advantage of its features and to avoid danger und jegliche Gefahr für Mensch und Material zu...
  • Page 5: For Safe Use Of This Unit

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Sicherheitsmassnahmen For safe use of this unit Zu Ihrer Sicherheit For your safety Lesen Sie die Anleitung gründlich. Read the manual carefully. Lassen Sie das Gerät durch einen Fachmann im Have the unit installed and made operational by a skilled professional.
  • Page 6: To Prevent From Damage Of The Device

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Um einen Schaden am Gerät zu vermeiden To prevent from damage of the device Sorgen Sie für ausreichende Kühlung des Gerätes. Ensure sufficient cooling of the device. A low tem- Eine niedrige Kühlwassertemperatur kann die Le- perature of the cooling water has a considerable bensdauer beträchtlich erhöhen.
  • Page 7: Scope Of Delivery

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Lieferumfang Scope of delivery DCDC- Wandler BSC624-12V-B DC/DC-converter BSC624-12V-B Harting Hochspannungssteckverbindung kunden- Harting high voltage connector customer side HAN- Modular Compact: seitig HAN-Modular Compact:  Hood top entry HAN-Modular Compact  Tüllengehäuse gerade HAN-Modular Compact ...
  • Page 8: Specifications

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Spezifikationen Specifications Übersicht Overview 1. HV-power connector 1. HV-Leistungsstecker 2. Wasseranschlüsse 2. Cooling pipes 3. Druckausgleichsmembran 3. Pressure balance membrane 4. LV-Minuspol 4. LV-minus pole 5. LV-Pluspol Leistungsstecker 5. LV-plus pole power connector 6. Steuerstecker 6.
  • Page 9: Introduction

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Einführung Der BSC624-12V ist ein bidirektionaler DC/DC- BSC624-12V bidirectional DC/DC- Introduction converter with galvanic isolation between the high Wandler mit galvanischer Trennung zwischen dem Hochspannungs- und Niederspannungskreis. Das voltage and low voltage circuit. The device is based on one hand on a series-resonant operating trans- Gerät basiert zum einen auf einer serien-resonant...
  • Page 10 User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Leistungsdaten Power rating LV-Dauerstrom Continuous LV current LV-Spitzenstrom Peak buck mode LV current = 8V, η = 90% HV-Dauerstrom Hochsetzbetrieb = 400V, U Continuous boost mode HV current = 8V, η = 90% HV-Spitzenstrom Hochsetzbetrieb...
  • Page 11: Mechanical Parameters

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Mechanische Eckdaten Mechanical parameters Kühlung Thermal 50% water, 50% ethylene glycol Coolant medium Kühlmedium Kühlmittelvolumen Inklusive Anschlussstutzen / Including nozzle Coolant volume Min. Kühlmitteltemperatur °C Min. coolant temperature Max. Kühlmitteltemperatur °C Max. coolant temperature Cooling flow rate Durchflussrate >4...
  • Page 12: Interfaces

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Schnittstellen Interfaces Hochspannungs – Steckverbindung: High voltage – connector: Leistungsanschlüsse Power connectors Abk. Funktion No. Abbr. Function Interlock Interlock Interlock Interlock Hochspannung Plus High voltage plus Hochspannung Minus High voltage minus Niederspannungs – Steckverbindung: Low voltage – connector: The LV plus pole connector is a so-called “push-pull...
  • Page 13: Control Interface

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Steueranschluss Control interface 5.2.1 Pinbelegung des Steuersteckers Pin assignment of control connector Abk. Funktion Abbr. Function Signalmasse (Bordnetzmasse, Klemme Signal ground (Auxiliary system ground, terminal 31) +12V (Auxiliary system plus, terminal +12V (Bordnetz Plus, Klemme 30)
  • Page 14: Description Of The Control Connector Pins

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B 5.2.2 Beschreibung der Steuersteckerpins Description of the control connector pins 5.2.2.1 GND (Masse, Ground), Pin 1 Direkte Verbindung zur Masse der Steuereinheit. Direct connection to control unit ground. The signal ground is coupled capacitively only to Die Signalmasse ist nur kapazitiv mit dem Gehäuse...
  • Page 15 User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B 5.2.2.3 EN (Enable, Power ON), Pin 3 Bei Anlegen einer Spannung an AUX und mit EN = By applying voltage at AUX and by setting EN = „High“ (+7V...32V) wird das Gerät in den betriebs- „high”...
  • Page 16 User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B 5.2.2.4 DO0 – DO3 (Digitale Ausgänge, Digi- Mit diesen vier programmierbaren digitalen Aus- With these four programmable digital outputs low tal Outputs), Pins 3 - 7 frequency applications can be realized optionally: gängen können optional niederfrequente Anwen-...
  • Page 17  The 120Ω termination resistor can be mounted  Der 120Ω Abschlusswiderstand kann durch 51uH CNL (9) BRUSA auf Wunsch bestückt werden. Diese In- by BRUSA if desired. This information must be formation muss bei der Bestellung angeführt included in the order. Termination werden.
  • Page 18 Funktionen stehen zur Verfügung: 100Ω 200Ω  Programmieren der von BRUSA mitgelieferten  Download the firmware provided by BRUSA (by setting PRO = “high”). For further information oder nachgereichten Firmware (durch Setzen RXD (12) von PRO = „High“). Für weitere Informationen 100Ω...
  • Page 19 The download of a new firmware may only be done Das Programmieren einer neuen Firmware darf nur 3,3V in Absprache mit BRUSA durchgeführt werden. Die with agreement of BRUSA. A new firmware can be Firmware wird dann allenfalls per Email zugestellt. provided by email then. 1,0V...
  • Page 20 User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B 5.2.2.10 IL1, IL2 (Interlock), Pins 19, 20 Der Interlock ist eine sicherheitsrelevante Funktion, The interlock is a safety relevant function, which is processed internally but may also be evaluated by a die intern verarbeitet wird, aber auch durch ein übergeordnetes System (Bsp.: Fahrzeugsystem)
  • Page 21 User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Die Erkennung des internen und externen Interlock- The detection of an internal and external interlock fehlers – vorausgesetzt der letztere ist überhaupt failure – presumed the latter one is activated in fact aktiviert – führt unverzüglich zum Abschalten des –...
  • Page 22 User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B 5.2.2.11 AI1 – AI3 (Analoge Eingänge, Analog Mit diesen drei analogen Eingängen können optio- With each of these three analog inputs two different Inputs), Pins 21 – 23 functions can be realized optionally: nal jeweils zwei unterschiedliche Funktionen reali- siert werden: ...
  • Page 23: Technical Characteristics

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Technische Eigenschaften Technical characteristics Interne Stromversorgungen Internal power supplies 12.5V/2.5A Supply Driver 10.7V/0.1A Supply Galvanically isolated 5V-CAN Supply CAN supply AUX (2) 100uH 1.5A Controller 5V/1A 11.3V/1A Supply Supply PWM-Unit +6V/0.1A 11.3V Supply 5V Supply...
  • Page 24 User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Die 5V-Versorgung wird erst gewährleistet, wenn The 5V-supply will be provided, if either EN (3) or PRO (13) will be connected to AUX (2). On hard- entweder EN (3) oder PRO (13) mit AUX (2) ver- bunden wird.
  • Page 25: Safety Functions

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Schutzfunktionen Safety functions Überlastschutz – Derating 6.2.1 Um das Gerät vor Überlast zu schützen, wird die In order to protect the device in case of overload, Overload protection – derating the temperature of specific components is moni-...
  • Page 26: Short Circuit Protection

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B 6.2.2 Kurzschlussschutz Da die Trafostufe aufgrund ihrer resonant taktenden Since the transformer stage with its resonant topol- Short circuit protection ogy has a certain internal resistance, it and there- Topologie einen bestimmten Innenwiderstand hat, ist diese und damit das Gerät prinzipiell kurz- fore the device is basically short-circuit-proof.
  • Page 27: Lv - Overvoltage Shut Down

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B LV – Überspannungsabschaltung 6.2.4 Das Gerät verfügt über zwei verschiedene Möglich- The device features two different possibilities, in or- LV – overvoltage shut down keiten, um Überspannung „E_LV_OVERVOL“ auf der to detect overvoltage “E_LV_OVERVOL” at the...
  • Page 28: Interlock - Safety Line

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Interlock – Safety line 6.2.7 Mittels dieser Funktion wird überprüft, ob die Ste- This feature allows to monitor if the connectors are Interlock – Safety line connected properly. There is an internal as well as cker ordnungsgemäss angeschlossen sind.
  • Page 29: Error Messages And Error Handling

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B 6.2.8 Fehlermeldungen und Fehlerbehand- Das Gerät unterscheidet zwei Fehlerkategorien: The device distinguishes between two error catego- lung ries: Error messages and error handling  Critical Errors (CRE): Errors of this kind do usu-  Critical Errors (CRE): Fehler dieser Art treten im Normalfall und bei ordnungsgemässer Bedie-...
  • Page 30: Emc - Considerations

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B EMV – Betrachtungen EMC – considerations 6.3.1 Topologievorteile Der Leistungsteil der Trafostufe basiert auf einer re- The power stage of the transformer stage is based Advantages of the topology sonant schaltenden Topologie, sodass das Schal- upon a resonant switching topology, so that the ten jeweils im Strom-Nulldurchgang stattfindet.
  • Page 31: Aux - Filter Concept

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B AUX – Filterkonzept 6.3.2 Um eine bestmögliche Dämpfung der leitungsge- In order to obtain a best possible attenuation of AUX – filter concept conducted interferences all pins of the control con- bundenen Störungen zu erreichen, sind alle Pins des Steuersteckers durch SMD-Kondensatoren auf nector are filtered by SMD-capacitors to GND.
  • Page 32: Lv - Filter Concept

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B LV – Filterkonzept 6.3.3 LV – filter concept LV-Filter Low Voltage 8…16V max. 250A Bauteil Wert Einheit Component Value Unit 680.0 uF 680.0 uF 40.0 uF 40.0 uF 364.0 nH 364.0 nH 130.0 uF 130.0 uF 816.0 uF...
  • Page 33: Hv - Filter Concept

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B HV – Filterkonzept 6.3.4 HV – filter concept External HV components HV-Filter Buck/Boost-Converter (Inverter, power source, ...) High Voltage 220…450V max. 18.5A Bauteil Wert Einheit Component Value Unit 6.6 nF 6.6 nF 2314.0 uH 2314.0 uH 5.8 uH...
  • Page 34: Clock Frequencies

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B 6.3.5 Taktfrequenzen Die im Gerät vorkommenden taktenden Schal- The clocked circuitries inside the device work Clock frequencies tungsteile weisen verschiedene Frequenzen auf: with various frequencies: Quarz – Oszillator: Quartz – oscillator:  6.00MHz  6.00MHz...
  • Page 35: Take The Device Into Operation

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Inbetriebnahme des Geräts Bevor das Gerät in Betrieb genommen werden Before the device can be taken into operation fol- lowing steps have to be done. Take your time for it kann, müssen folgende Tätigkeiten durchgeführt Take the device into operation werden.
  • Page 36: Fixation Of The Device

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B 7.1.3 Befestigung des Geräts Fixation of the device Befestigungslöcher (Tiefe 15mm) Befestigungslöcher (Tiefe 11mm) mit Gewinde M5x15 mit Gewinde M5x11 Mounting holes (depth 15mm) Mounting holes (depth 11mm) with with thread M5x15 thread M5x11 Das Gerät verfügt auf der Unterseite über 6 Befes- The device has 6 mounting holes with a depth of tigungslöcher mit einer Tiefe von 15mm mit folgen-...
  • Page 37: Wiring The Device

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Verdrahtung des Geräts Wiring the device 7.2.1 Steuerstecker Mitgelieferter Steuerstecker den Anforderungen Assemble delivered control connector according to Control connector (EMV, Umwelteinflüsse,...) entsprechend konfektio- requirements (EMC, environmental influ- nieren, wobei nur die tatsächlich verwendeten Pins ence,...), whereas only the actual pins which are...
  • Page 38: Hv-Power Connector / Hv-Cable

    The delivered HV-power connector has to be as- HV-power connector / HV-cable sembled with a cable according to following specifi- Kabel gemäss folgender Vorgabe zu konfektionie- ren. Auf Anfrage kann dies auch durch BRUSA cation. Upon request this can also be done by durchgeführt werden: BRUSA: ...
  • Page 39 User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B 7.2.2.1 Kabelverschraubung beim HV- Die Montage der Kabelverschraubung sowie die The assembly of the cable gland as well as the Leistungsstecker connection of the cable shield to the cable gland at Anbindung des Kabelschirms an die Kabelver- Cable gland at HV-power connector schraubung im HV-Stecker muss gemäss folgender...
  • Page 40: Power Connector / Lv-Cable

    The delivered HV-power connector has to be as- LV-power connector / LV-cable sembled with a cable according to following specifi- Kabel gemäss folgender Vorgabe zu konfektionie- ren. Auf Anfrage kann dies auch durch BRUSA cation. Upon request this can also be done by durchgeführt werden: BRUSA: ...
  • Page 41: Pgnd - Connection

    Upon re- folgender Vorgabe zu konfektionieren. Auf Anfrage kann dies auch durch BRUSA durchgeführt werden: quest this can also be done by BRUSA:  Einadriges Kabel 1 x 50mm  Cable consisting of one conductor 1 x 50mm...
  • Page 42: Permissible Connection Cycles Of Connectors

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B 7.2.5 Zulässige Steckzyklen der Stecker Die jeweiligen Stecker des Geräts sind für eine de- Each of the connectors of the device is designed for Permissible connection cycles of a defined number of connection, resp. disconnec- finierte Anzahl von Ein- bzw.
  • Page 43: Pull Relief For Cables

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B 7.2.7 Zugentlastung für Kabel Sämtliche Anschlüsse sind innerhalb einer Distanz All connections have to be fastened within a dis- Pull relief for cables tance of less than 30cm from device by a pull relief von weniger als 30cm ab Gerät mit einer Zugentlas- tung zu befestigen, um die Kabel bzw.
  • Page 44: Precharge Process

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Vorladevorgang Pre-charge Relay Precharge process ≥ 10 Ω Main Contactor HV+ High Voltage HV-Power 220…450V Supply BSC624-12V-B Max. 18.5A LV- (Housing) Main Contactor HV- Control Interface Das Gerät muss immer über eine Vorladeeinrich- The device must always be connected to the DC-...
  • Page 45: Operation Of The Device

    Schalter schliessen). Die CAN – Bedienoberfläche (CVI) kann optional The CAN – user interface (CVI) can be provided op- auch durch BRUSA erstellt werden, falls das Gerät tionally by BRUSA, if the device will not be integrat- nicht ohnehin vorhandenes...
  • Page 46: Configuration Of Device And Pc

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B 7.5.2 Einstellungen am Gerät und PC Verbinden Sie den Pin PRO (Pin 13 des Steuerste- Connect the pin PRO (pin 13 of control connector) Configuration of device and PC ckers) mit dem Pin AUX (Pin 2 des Steuersteckers).
  • Page 47: Create A Project

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B An diesem Punkt können alle optionalen Kernel ab- In this part, deselect all optional kernel. gewählt werden. Nur „FDT Application“ anwählen. Only select “FDT Application”. Klicken Sie „Next“. Click “Next”. Wenn die Installation des FDT Flash Development Once the installation of the FDT Flash Development Toolkit 4.03 abgeschlossen ist, kann jetzt die Datei...
  • Page 48 User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Beim ersten Start bzw. wenn noch keine Einstellun- After the first start, resp. when no adjustments of gen beim „Flash Development Toolkit 4.00 Basic“ the “Flash Development Toolkit 4.00 Basic” have gemacht wurden, öffnet sich automatisch das „New been done yet, the menu “New Settings…”...
  • Page 49 User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B „SH/7045F“ ist jetzt vorhanden. “SH/7045F” is available now. „SH/7045F“ anwählen und „Weiter“ drücken. Select “SH/7045F” and press “next”. Wählen Sie den entsprechenden Port aus, an dem Choose the port, which is used for connecting the das Gerät angeschlossen ist.
  • Page 50 User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Klicken Sie „Weiter“. Click “Next”. Bei „Select Connection“ wählen Sie „BOOT Mode“. At “Select Connection” choose “BOOT Mode”. Bei “Recommended Speed” wählen Sie “57600” At “Recommended Speed” choose “57600” (dese- lect “Use Default”). (“Use Default” abwählen).
  • Page 51: Download Of The Firmware

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Bei „Protection“ wählen Sie „Automatic“. At “Protection” choose “Automatic”. Bei „Messaging“ wählen Sie „Advanced“. At “Messaging” choose “Advanced”. Click “Finish”. Klicken Sie „Fertig stellen“. 7.5.5 Download der Firmware Download of the firmware Durch Klicken auf „►“ die Firmware auswählen.
  • Page 52: Warranty

    User’s manual BSC624-12V-B Betriebsanleitung BSC624-12V-B Garantie Wir gewähren eine Garantie von 24 Monaten ab We assure a warranty for a period of 24 month from the date of purchase for defects of material and by dem Kaufdatum auf Material- und Verarbeitungsfeh- Warranty ler.

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