Dafür gibt es viele Gründe, und das ist nicht immer offensichtlich.
Vor Jahren war es üblich, dass Netzteile mehrere Schienen ausgaben. Normalerweise +12, +5 und -12 V, aber andere Variationen waren häufig. Normalerweise war der größte Teil der Leistung auf der + 5V-Schiene verfügbar. +12 V hatten die zweitgrößte Leistung. Und -12v hatte normalerweise am wenigsten.
Aber als die digitale Logik anfing, mit niedrigeren Spannungen zu arbeiten, passierten einige interessante Dinge.
Das Größte ist, dass der Strom gestiegen ist. Eigentlich keine große Überraschung. 12 Watt bei 12 V sind nur 1 Ampere. Aber 12 Watt bei 1V erfordern 12 Ampere! Moderne Intel-CPUs benötigen möglicherweise mehr als 50 Ampere bei etwa 1 Volt. Aber wenn der Strom steigt, fällt auch die Spannung in den Drähten ab und somit wird Energie verschwendet. Befindet sich das Netzteil am Ende eines 1 bis 2 Fuß langen Kabels, werden Ihre Stromverluste größer als wenn sich das Netzteil direkt neben der Last befindet. Außerdem wird eine enge Spannungsregelung aufgrund der induktiven Effekte des Kabels problematischer. Am besten wäre es also, wenn eine höhere Spannung aus dem AC / DC-Netzteil austritt und diese dann an der Last auf eine niedrigere Spannung herunterreguliert. Die Industrie scheint +12 V als höhere Stromverteilungsspannung zu verwenden.
Die andere Sache ist, dass die Anzahl der auf einer Leiterplatte erforderlichen Stromschienen groß geworden ist. Ein kürzlich von mir entworfenes System verfügt über die folgenden Schienen: + 48 V, + 15, + 12, + 6, + 3,3, + 2,5, + 1,8, + 1,5, + 1,2, + 1,0 und -15 V. Das sind elf Stromschienen! Viele davon waren für analoge Schaltungen bestimmt, sechs jedoch nur für digitale Logik. Und mit der Entwicklung neuer Chips steigt die Anzahl der Stromschienen und die Spannungen nehmen ab.
Dies hat der AC / DC-Stromversorgungsindustrie bewirkt, dass sie die Versorgung mit einer einzigen Ausgangsschiene standardisiert und diese Schiene normalerweise +12 V, +24 V oder +48 V beträgt, wobei +12 V bei weitem die häufigste ist . Da jeder anfing, lokale DC / DC-Wandler auf seiner Leiterplatte zu betreiben und die meisten +12 V aufnehmen, ist dies am sinnvollsten. Aufgrund des Umfangs der Lieferungen ist eine einzelne + 12-V-Ausgangsversorgung viel einfacher und billiger als jede andere Lieferung.
Es gibt natürlich noch andere Faktoren, die nicht ignoriert werden sollten. Es ist jedoch schwierig, sich darauf zu einigen, ihre Auswirkungen zu erklären. Ich werde sie unten nur kurz ansprechen ...
Wenn ein PS-Unternehmen entscheiden muss, welche Schienen hergestellt werden sollen, gibt es so viele Variationen, dass es genauso gut kundenspezifische Lieferungen herstellen kann. Es sei denn, sie standardisieren nur ein paar gemeinsame Spannungen mit einem einzigen Ausgang.
Wenn ein PS mehrere Ausgänge hat, ist der an jedem Ausgang gelieferte Strom normalerweise falsch. Sogar nur die +5, +12 und -12 Versorgungen waren früher der größte Teil des Stroms auf der + 5V-Schiene. Aber heute wäre es auf der + 12V-Schiene wegen der gesamten nachgelagerten Lastversorgung. Fügen Sie die Variationen über die Verteilung der Energie auf die verschiedenen Schienen zu den bereits riesigen Spannungsoptionen hinzu, und für eine einfache 3-Ausgangs-Versorgung könnten Sie leicht Hunderte oder Tausende von Variationen über die Konfiguration der Versorgung erhalten.
Bei Baumaterialien kommt es auf das Volumen an. Je mehr Sie verdienen, desto billiger können sie sein. Wenn Sie hundert Variationen eines Angebots haben, haben Sie Ihr Volumen für eine Variation durch 100 geteilt. Das bedeutet, dass Ihre Kosten erheblich gestiegen sind. Wenn Sie jedoch 4 Varianten erstellen, kann das Volumen hoch bleiben und niedrige Kosten verursachen.
Wenn Sie einen speziellen Bedarf an einem Produkt mit hohem Volumen haben, ist es üblich, eine vollständig kundenspezifische Lieferung zu haben. In diesem Fall kann eine Versorgung mit mehreren Ausgängen sinnvoll sein.
Mehrfachausgangsversorgungen regeln in der Regel nur eine Schiene und ermöglichen es den anderen Schienen, diese zu verfolgen, und haben lockerere Regelungsspezifikationen. Dies mag für einige nicht von Bedeutung sein, aber für die von der modernen digitalen Logik verwendeten Niederspannungsschienen kann dies ein Killer sein.
Also los geht's: Single-Rail-Lieferungen werden aufgrund des technologischen Fortschritts, des Ohmschen Gesetzes und der Wirtschaftlichkeit immer beliebter.
Update: Ich habe allgemein über Netzteile gesprochen. Die gleichen Grundkonzepte gelten sowohl für interne als auch für externe Lieferungen.