Jest wiele powodów i nie zawsze jest to oczywiste.
Wiele lat temu zasilacze często produkowały kilka szyn. Zwykle +12, +5 i -12v, ale inne odmiany były powszechne. Zazwyczaj większość mocy była dostępna na szynie + 5 V. + 12v miał drugą co do wielkości moc. I -12v zwykle miał najmniej.
Ale kiedy cyfrowa logika zaczęła działać z niższych napięć, wydarzyło się kilka interesujących rzeczy.
Najważniejsze jest to, że prąd poszedł w górę. Naprawdę, żadna niespodzianka. 12 watów przy 12 V to tylko 1 amp. Ale 12 watów przy 1 v wymaga 12 amperów! Współczesne procesory Intel mogą wymagać ponad 50 wzmacniaczy o napięciu około 1 wolta. Ale wraz ze wzrostem prądu rośnie spadek napięcia w przewodach, a zatem marnuje się energię. Jeśli zasilacz znajduje się na końcu kabla o długości 1–2 stóp, straty energii stają się duże w porównaniu z tym, jeśli zasilacz znajduje się tuż obok obciążenia. Również ścisła regulacja napięcia staje się bardziej problematyczna ze względu na indukcyjne działanie kabla. Zatem właściwym rozwiązaniem byłoby doprowadzenie wyższego napięcia z zasilacza AC / DC, a następnie obniżenie go do niższego napięcia przy obciążeniu. Wydaje się, że branża używa + 12 V jako tego wyższego napięcia dystrybucji energii,
Drugą rzeczą jest to, że liczba szyn zasilających wymaganych na płytce drukowanej stała się duża. Najnowszy system, który zaprojektowałem, ma następujące szyny: + 48v, +15, +12, +6, +3,3, +2,5, +1.8, +1.5, +1.2, +1.0 i -15v. To jedenaście szyn zasilających! Wiele z nich dotyczyło obwodów analogowych, ale sześć z nich dotyczyło wyłącznie logiki cyfrowej. Wraz z rozwojem nowych układów scalonych liczba szyn zasilających rośnie, a napięcia maleją.
W branży zasilaczy AC / DC dokonano standaryzacji w zakresie dostaw z pojedynczą szyną wyjściową, a szyna ta zwykle wynosi + 12 V, + 24 V lub + 48 V - przy czym + 12 V jest zdecydowanie najbardziej powszechna . Ponieważ wszyscy zaczęli robić lokalne konwertery DC / DC na swoich płytkach drukowanych, a większość pobierając napięcie + 12 V, ma to sens. Ponadto, ze względu na ilość wytwarzanych zapasów, pojedynczy zasilacz +12 V jest znacznie łatwiejszy do zdobycia i tańszy niż jakakolwiek inna dostawa.
Istnieją oczywiście inne czynniki, których nie należy ignorować. Trudno jest jednak zgodzić się na znacznie mniej wyjaśnienie ich wpływu. Po prostu krótko ich dotknę poniżej ...
Gdy firma PS musi zdecydować, jakie szyny produkować, otrzymają tak wiele odmian, że równie dobrze mogłyby zbudować niestandardowe materiały eksploatacyjne. Chyba że znormalizują tylko kilka typowych napięć z jednym wyjściem.
Gdy PS ma wiele wyjść, prąd dostarczany na każdym wyjściu jest zwykle nieprawidłowy. Nawet tylko +5, +12 i -12 dawniej było tak, że większość prądu znajdowała się na szynie + 5 V. Ale dzisiaj byłby na szynie + 12 V ze względu na cały dolny punkt zaopatrzenia w ładunki. Dodaj warianty rozdzielania mocy do różnych szyn do już i tak ogromnych opcji napięcia, a dla prostego 3-wyjściowego źródła zasilania możesz z łatwością uzyskać setki lub tysiące wariantów konfiguracji zasilania.
Podczas budowania dostaw ważna jest ilość. Im więcej zarabiasz, tym mogą być tańsze. Jeśli masz sto wariantów podaży, to podzieliłeś swoją objętość dla każdej z nich przez 100. Oznacza to, że koszty znacznie wzrosły. Ale jeśli zbudujesz 4 odmiany, objętość może pozostać wysoka i niska cena.
Jeśli masz konkretne zapotrzebowanie na produkt, który będzie produkowany w dużych ilościach, zwykle masz całkowicie niestandardowe dostawy. W takim przypadku sensowne może być zaopatrzenie w wiele wyjść.
Wiele materiałów wyjściowych zwykle reguluje tylko jedną szynę, a pozostałe szyny mogą ją śledzić i mają luźniejsze parametry regulacji. Dla niektórych może to nie mieć znaczenia, ale dla szyn niskiego napięcia używanych przez nowoczesną logikę cyfrową może to być zabójcze.
No i proszę bardzo: zaopatrzenie w jedną szynę staje się coraz bardziej popularne ze względu na postęp technologiczny, prawo omowe i ekonomię.
Aktualizacja: Mówiłem ogólnie o zasilaczach. Te same podstawowe pojęcia dotyczą zarówno dostaw wewnętrznych, jak i zewnętrznych.