Досить легко скласти схему розводки харчування на папері. Дійсно, часто це робиться в останній момент як заключний штрих при розробці систем. Однак практичне втілення, не кажучи вже про величезні витрати, в цьому випадку дуже часто призводять до серйозного технологічного кризи. Передача потужності до ряду великих вузлів системи при високих струмах і низькій напрузі чревата неприємностями. Якщо в якості джерела живлення використовується один потужний стабілізований джерело, то, ймовірно, що більшість достоїнств, пов’язаних зі стабілізацією, стають недоступними для різних навантажень. Одна справа, коли струм, споживаний від централізованого джерела, становить кілька ампер, і зовсім інша ситуація при токах 100 або 200 А. Тривіальні міркування, що стосуються розподілу енергії за допомогою малих струмів, стають головними технологічними і економічними питаннями при роботі з великими струмами. Вага, падіння напруги, рівне PR, обсяг, монтаж і вартість розводки можуть поставити під загрозу успіх усієї справи.

Часткове вирішення цієї дилеми було досягнуто розміщенням джерел у «точок використання», коли кожна підсистема має свій власний лінійний стабілізований джерело – часто це стабілізатор напруги з трьома висновками. При такому підході один головний джерело живлення може не забезпечувати жорстку стабілізацію; це завдання передається індивідуальним стабілізаторам, встановленим на платах різних блоків персонального комп’ютера. Така схема давала можливість добре розв’язати один блок від іншого і швидко реагувати на перехідні процеси і зміни навантаження або напруги мережі. При такому підході підвищується надійність, тому що будь-яка відмова малопотужного джерела не може вивести з ладу всю систему; крім того, швидка заміна несправного малопотужного джерела не є складною операцією і коштує не дорого. Проте розподіляється напруга не може значно перевищувати робоча напруга блоків, інакше малопотужні джерела, розташовані за місцем використання, розсіювали б більшу потужність, що властиво лінійним стабілізаторам.

Скоро стало досить очевидним, що необхідний «трансформатор постійної напруги», щоб мати розводку живлення з високим постійним напруженням і низьким струмом. На щастя, імпульсні перетворювачі постійної напруги реалізують цю функцію. Мало того, що вони поводяться як трансформатори постійної напруги, вони дуже легко переносять зміни вхідного напруги. Ми прийшли до того, що можна мати простий і недорогий основне джерело постійної напруги, яке навіть не потребує стабілізації. Від цього головного джерела енергія може бути розподілена за допомогою відносно високого постійної напруги, наприклад, 50 В (з пропорційно зменшеним струмом, як в трансформаторі). Потім в точці використання кожен перетворювач постійної напруги ефективно знизить отримане напругу до величини, яка визначається навантаженням, з відповідним підвищенням величини струму (рис. 20.5).

Рис. 20.5. Приклад розподіленої системи живлення, що використовує імпульсні перетворювачі постійної напруги в постійне (dc-to-dc). Ряд малопотужних dc-to-dc перетворювачів працюють від порівняно високовольтної лінії постійної напруги. Це вирішує задачу краще, ніж спроба працювати з великим струмом і низьким напругою від одного стабілізованого джерела.

Цей витончений підхід дещо запізнився, тому що перші перетворювачі постійної напруги, що працюють з частотами 20-35 кГц були відносно громіздкими, важкими і дорогими. Крім того, радіоперешкоди, створювані цими перетворювачами, робили їх застосування небажаним. Багато серйозних питань було щодо надійності ПІП. Слід також зазначити, що колишні перетворювачі не просто було зробити на малу потужність, це вважалося недоторканною областю лінійних стабілізаторів.

Характерними особливостями розподілених систем харчування, що включають головне джерело постійної напруги і ряд малопотужних перетворювачів постійної напруги, можна визначити наступним чином.

Дуже велика економія у вазі сполучних проводів, вартості, і значне скорочення втрат, рівних PR.

Незважаючи на широкий діапазон змін постійного вхідного напруги, забезпечується високий к.к.д., завдяки застосуванню високочастотних перетворювачів постійної напруги.

Можливість підвищення надійності, тому що відмова перетворювача постійної напруги не обов’язково призводить до відмови всієї системи.

Цю систему легко розширювати.

Оскільки падіння напруги в з’єднувальних кабелях позначається слабо, основне джерело постійної напруги можна розташовувати на деякій відстані.

У продажу є широкий вибір малопотужних перетворювачів постійної напруги.

Збільшена швидкість оклику на зміни навантаження та / або напруги мережі.

Перетворювачі постійної напруги забезпечує прекрасну розв’язку між окремими блоками системи.

Оскільки перетворювачі постійної напруги ведуть себе як трансформатори постійної напруги, така система розводки живлення дозволяє підвищити гнучкість конструювання.

Легше, ніж в централізованій системі розподілу, що працює з низькою напругою і великим струмом, боротися з радіоперешкодами.

Джерело: І.М.Готтліб Джерела живлення. Інвертори, конвертори, лінійні і імпульсні стабілізатори. Москва: Постмаркет, 2002. – 544 с.