分布式電源結構正在被通信系統越來越多地采用。與集中式電源結構相比,廣泛的應用給分布式電源帶來了成本上的優勢。IC的工作電壓已降到3.3V以下，而處理器變得更加耗電，這些都給分布式電源系統的應用帶來了機遇。

這種應用給系統電源轉換設計帶來了更廣闊的空間。與此同時，DC/DC轉換器供應商們已經開發出了模塊化、高密度、高效率和低成本的產品，從而使分布式電源應用更具吸引力。

由于分布式電源系統使用了48V分布供電總線，它主要被用在中心交換局。而其它通信和網絡設備產品基于成本的原因，一直不愿意放棄使用集中式或捆綁式的電源結構。

集中電源系統使用單個整流器將交流電源轉化成系統所需電壓。“因為該結構使用的元器件少，所以較便宜。”Venture開發公司的分析師MarkGaboriault說，“在集中供電系統中,系統所需的電壓在前端產生，然后再被輸送到系統用電的各點上。”

與集中式電源相比，分布式電源結構(DPA)采用前端整流器先將交流電轉換成分布總線電壓(通常是48V)，然后再通過系統分配給負載附近的DC/DC轉換模塊，并由DC/DC轉換器來提供最終的輸出電壓。

盡管成本略有上升，通信設備制造商Tellabs公司還是從集中電源系統轉向了分布電源系統。該公司電源工程師TomStamm說：“五年前，所有系統都使用5V電壓。而今天的供電電壓已經下降到2.5V和3.3V,這導致電流變大和背板電阻下降，使集中供電方式不能安全而有效地供電。”

泰科公司電源系統和集成工程部的顧問GabeSuranyi認為,使用分布式供電結構可以方便地在電源總線上配備一個備用電池，用作長期的電源儲備。

當輸入電壓低于3.3V時，集中式電源系統會遇到一些較大的麻煩。為了滿足大電流在分配和傳輸過程中的壓降要求，傳輸載體將會變得龐大而且昂貴。Vicor公司DC/DC產品銷售經理BobMarchetti表示，由于阻抗而引起的損耗會帶來其它一些問題，比如效率下降和線路局部發熱。

“采用3.3V以下的電壓后，已不可能再繼續使用集中式結構。”Stamm表示，“就算可以勉強做到，也會顯得很笨拙。”同時，集中式電源系統還有其它一些問題，如較大的壓降、電感和噪聲問題。

“當電壓和電流通過連線和線路板時，會產生較大的電壓損耗。”Avansys公司的營銷主管BillBalfour說，“所以，需要將DC-DC的轉換器安置在靠近使用點的地方。”Avansys是華為公司在美國開設的一家分公司。

Power-One的產品銷售工程師CharlieSwiontek表示，隨著網絡、交換機、路由器和存儲服務器等電信產品的制造商們開始使用功能更強大、電壓更低的芯片，它們將不得不轉向分布式電源系統。他說：“它們將通常需要采用48V的中間電壓，但有時也會采用12V,然后再將其轉換成適合芯片使用的電壓。”

“幾年前，阻礙分布供電應用的主要原因是成本高和低電壓邏輯器件應用緩慢。”Darnell集團的分析師LinneBrush說，“但是，低電壓結構的出現確實為分布供電的應用鋪平了道路。”

Brush表示，隨著IC工作電壓不斷下降，DC/DC轉換電源將成為主流。“與分布式電源系統的成本相比，AC/DC電源的低效率是不可接受的。這也將推動分布電源的使用。”她說。

Darnell集團的預計，全球DC/DC轉換器的銷售將從2000年的31.7億美元，增長到2003年的41.6億美元。

OEM參與電源設計

今天的電源制造商們正越來越多地就電源結構和系統解決方案征求客戶的意見。不論是選擇集中式、分布式還是混合式電源結構，供應商參與早期的開發可以節約開發成本。

以前，系統設計人員在設計階段的末期才考慮電源需求，只要電路板上有足夠空間他們就可以安置電源。SynQor公司銷售經理EricOlson說：“但現在情況變了，因為隨著電壓的下降，對電源的要求變得更復雜了。”

當評估結構解決方案時，必須綜合看待性能、成本、靈活性，可升級性和投放市場的時間。主要需要考慮處理器、總線結構和存儲器等設備的要求，以及系統的可擴展性，安裝環境(PC、電信系統、計算機房)和系統包裝(卡、機箱等)。性能和可擴展性對大多數通信和高端計算機設備來講是關鍵因素，這些應用加速了市場對DC/DC轉換的需求。

Celestica電源系統公司的副總裁兼總經理ChristopherStratas說:“客戶建立的系統越來越注重可擴展性和靈活性，導致他們采用分布式電源結構。”

“采用固定的集中供電，用戶必須不斷重復設計才可獲得靈活性。”Stratas說，“而使用DC/DC轉換器，只需插入一個新卡就可以升級電源。”

盡管設計已經得到改善，OEM表示，供應商仍需更好地響應不斷變化的需求.“大型供應商往往不能迅速適應客戶的需求或改變其設計。”Tellabs公司的Stamm說，“大公司在產品投放市場的前三年就開始做市場調查，但等到產品投放市場時需求可能已發生了變化。而較小的公司在參與新設計方面與我們合作非常好。”

Stamm表示，供應商應當在以下幾個方面改善DC/DC的設計。包括1500V絕緣、更高的效率、改善故障處置能力、共模噪聲以及電磁感應。

分布式電源優點顯著

分布式電源的熱交換能力和冗余性為其帶來了相當好的可用性。電信系統制造商和因特網服務供應商需要高可靠性的系統，Power-One的Swiontek說：“我們看到了大量向分布電源系統的轉變，因為該結構可以充分利用隨處可得的48V系統和設施來支持48V總線。”

Vicor的Marchetti認為，容錯能力也是選擇電源的重要考慮因素，因為電源供應的故障可導致整個系統癱瘓。但在集中式系統中實現冗余的電源供應是昂貴的，因為它需要兩個具備驅動負載能力的電源。他說：“采用分布電源，可以通過轉換器實現冗余。也就是說，通過一個額外的DC/DC轉換器給負載供電。”

“與高可靠性和產品較快進入市場等優勢相比，分布式電源系統的劣勢在于材料成本較高。但在大多數情況下，沒有其它的選擇。”Marchetti表示，“不論在什么情況下，投放市場的時間、材料成本和開發費用都是OEM需要考慮的。”

DC/DC模塊的標準化是推動分布式供電結構應用的主要動力之一。技術上的要求是分布電源應用的原始推動力，而市場和量產需求則迫使其元器件制造商減少成本，從而使分布式電源更加物美價廉。“只要大公司開始大批量采購分布式電源系統模塊，供應商就會設法降低成本。”Marchetti說。

分布電源也有助于OEM將產品及時投放到市場。Astec美洲公司DC/DC業務部的銷售總監MarkRice說：“分布電源對產品及時投放市場有很大的好處。因為你有大量可用的前端，通過DC/DC模塊卡用戶可以很快升級而不用改變整個電源結構。”

采用分布式供電的用戶還可以使用相同封裝的大功率電源模塊來替換現有模塊，從而滿足不斷增長的電源需求。這使得系統的修改和升級更加簡便易行。

德州儀器公司負責電源供應管理的業務經理RichValley認為,分布式電源提供了很大的靈活性，因為OEM可以采購標準的模塊或其修改后產品來滿足特殊要求。他說:“如果使用分布式電源,你可以直接購買模塊來滿足分布電源總線和各負載的要求。只需要控制主AC/DC轉換器的輸出電壓，并使之滿足電源總線電壓要求即可。”

“而采用集中式結構時，由于電源的供應是固定的，你必須知道整個系統的電源供應的具體范圍。”他補充說。DC/DC轉換器價格還將下降2~4%

在過去的三年里，盡管制造商將分布式電源的價格下降了30%到40%,但這還是比集中式電源昂貴。“差距已沒有以前那么大。”Astec的Rice說，“標準化的建立給分布式電源帶來了市場競爭力，并推動了量產從而降低了采購成本。另外，性能和投放市場時間上的優勢足以彌補成本上的差異。”

雖然集中電源比分布式電源系統更有成本優勢，但一些電源制造商相信在大中型系統上使用分布電源會更便宜。泰科的Suranyi認為，系統設計師根據電源轉換的成本來決定設計方案是一種誤導，因為新的系統更加復雜。

“我們已經可以向電腦制造商證明分布電源不僅能提供更好的性能，同樣也比集中電源系統更加經濟。”Suranyi表示，“認為集中電源有更高的效率是絕對錯誤的，因為他們沒有從整個系統來看。從成本的角度講，使用集中電源結構對小型系統是比較合算的，但對大中型的系統來說，分布電源就不是那么昂貴了。”

對需要50到60層結構的大型計算機和通信系統來說，使用分布式電源系統只需要一層背板來提供電源的分配，而轉換器的成本在過去四五年內已經大幅下降。不過對于小型系統，集中電源仍是成本最低的解決方案，因為它只有很少的內部連接器件而且電源消耗較低。

隨著市場繼續向標準化方向發展，預計今年DC/DC轉換器的價格還將下降2%到4%。供貨趨于正常

去年元器件供應的短缺，同樣也給電源制造商帶來了麻煩，交貨期一度從標準的六到八周延長到了30周。但今年工業增長的普遍放緩使交貨期開始恢復正常，例如Astec目前的交貨期為12到18周。

盡管大多數行業正忙著處理庫存積壓，DC/DC制造商們對今年市場仍表示樂觀。“雖然業界正在進行庫存調整,但實際上這只是將增長率從100%減到25%，增長依然是很健康的。”Astec的Rice說。

德州儀器公司負責電源供應管理的業務經理RichValley表示：“盡管庫存積壓導致許多客戶推遲了訂單，但是我們相信業務會在今年第三和第四季度恢復。”

“增長幾乎是爆炸式的。在過去六年中，高密度的DC/DC轉換器市場增長了將近四倍，平均每年增長24%。”Vicor公司DC/DC轉換器營銷經理BobMarchetti說。

極好的增長率和對未來增長的預期，促使DC/DC制造商不斷增加產能，例如泰科去年把產能提高了一倍多。SynQor公司的銷售經理EricOlson說：“我們預計在未來的三年內，DC/DC轉換器市場會增加到50億至60億美元。”

亞洲供應商為獲得北美市場份額而降低了平均銷售價格，這導致整體市場價格下降。以Avansys公司為例，該公司通過三大策略進軍美國市場：提供本地庫存、比業界平均更短的交貨期和比平均價格更低的價格。