電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/梁浩斌）從數(shù)據(jù)中心到通信、再到汽車(chē)，過(guò)去普遍使用的12V系統(tǒng)正在面臨越來(lái)越高的功率負(fù)載帶來(lái)的壓力，于是48V系統(tǒng)，在近幾年得到了市場(chǎng)廣泛關(guān)注。

尤其是在汽車(chē)領(lǐng)域，隨著汽車(chē)智能化、電動(dòng)化升級(jí)，汽車(chē)48V低壓系統(tǒng)也正在逐步提升各大車(chē)企、汽車(chē)供應(yīng)鏈的研發(fā)日程。

邁來(lái)芯汽車(chē)系統(tǒng)解決方案業(yè)務(wù)總監(jiān)Paul Laval認(rèn)為，汽車(chē)低壓系統(tǒng)架構(gòu)從12V向48V轉(zhuǎn)變的主要驅(qū)動(dòng)力來(lái)源于四個(gè)方面：

1.新興功能對(duì)電力需求增長(zhǎng)：現(xiàn)代汽車(chē)集成了許多耗電量大的系統(tǒng)，包括高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）、信息娛樂(lè)系統(tǒng)、連接模塊以及底盤(pán)控制電子設(shè)備（線控轉(zhuǎn)向、線控制動(dòng)、全主動(dòng)懸架）等。這些新功能所需的電力遠(yuǎn)超傳統(tǒng)12V架構(gòu)所能高效提供的范圍。

2.重量與效率優(yōu)化：通過(guò)12V系統(tǒng)傳輸高功率時(shí)，需要更粗更重的線束，這不僅會(huì)增加成本和車(chē)輛重量，還會(huì)對(duì)效率和續(xù)航里程產(chǎn)生負(fù)面影響。而48V系統(tǒng)只需12V系統(tǒng)四分之一的電流，即可傳輸相同功率，從而減小線束規(guī)格和重量，同時(shí)將因電阻造成的能量損耗降至最低。

3.車(chē)輛架構(gòu)演進(jìn)需求：汽車(chē)制造商目前正朝著區(qū)域架構(gòu)發(fā)展，這種架構(gòu)按照車(chē)輛內(nèi)的物理位置來(lái)組織電氣組件，進(jìn)一步降低了布線的復(fù)雜性。48V的引入與這種架構(gòu)的改變十分契合。

4.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與安全性：48V被視為一個(gè)理想的選擇，因其低于 60V的觸電危險(xiǎn)閾值，既確保了操作的便利性和安全性，又為未來(lái)車(chē)輛不斷增長(zhǎng)的電力需求提供了足夠的余量。

而在48V的趨勢(shì)下，E/E架構(gòu)中，一些技術(shù)也正在出現(xiàn)變化，比如區(qū)域控制器整合與智能配電技術(shù)的應(yīng)用。

傳統(tǒng)分布式 ECU 架構(gòu)正被集中式域控制器取代，48V 系統(tǒng)通過(guò)集成智能配電單元（IPD）實(shí)現(xiàn)精細(xì)化能源管理。Paul Laval表示，未來(lái)48V 系統(tǒng)將與以太網(wǎng)通信深度融合，支持動(dòng)態(tài)功率分配和 OTA 升級(jí)，例如12V/48V 一級(jí)智能配電測(cè)試板，通過(guò) eFuse 和智能高邊開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)電流監(jiān)控與過(guò)流保護(hù)。

另外，48V的引入，還對(duì)半導(dǎo)體器件、線束等帶來(lái)革命性的優(yōu)化。48V 系統(tǒng)通過(guò)降低電流（僅為 12V 的 1/4），不僅縮小線束線徑，減少銅材用量，同時(shí)支持鋁導(dǎo)線替代，進(jìn)一步降低重量和成本。而碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）等寬禁帶半導(dǎo)體的應(yīng)用，將大幅提升轉(zhuǎn)換器效率、縮小器件體積。

不過(guò)，Paul Laval也認(rèn)為，短期 12V 與 48V 雙系統(tǒng)并存仍是主流，某些車(chē)企采用 48V 線控制動(dòng)和轉(zhuǎn)向，但保留 12V 備用線路。但是長(zhǎng)期來(lái)看，48V 將逐步取代 12V 成為核心低壓平臺(tái)。

目前，汽車(chē)汽車(chē)行業(yè)正加速對(duì)48V電氣系統(tǒng)的關(guān)注和開(kāi)發(fā)，尤其是在電動(dòng)汽車(chē)（BEV）和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)（PHEV）領(lǐng)域，尤其是高性能車(chē)型。部分汽車(chē)制造商已在部分平臺(tái)中率先采用48V系統(tǒng)，主要用于高功率負(fù)載和先進(jìn)功能（例如線控轉(zhuǎn)向、線控制動(dòng)、主動(dòng)懸架）的支持。

據(jù)介紹，大多數(shù)汽車(chē)制造商在謹(jǐn)慎規(guī)劃向48V系統(tǒng)的過(guò)渡，從高端車(chē)型開(kāi)始，隨著供應(yīng)鏈和技術(shù)知識(shí)的成熟逐步擴(kuò)大。變革的速度在很大程度上取決于領(lǐng)先汽車(chē)制造商的時(shí)間表以及整個(gè)行業(yè)投資的意愿。

對(duì)于供應(yīng)鏈來(lái)說(shuō)，48V系統(tǒng)也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。48V系統(tǒng)的組件供應(yīng)鏈尚未完全成熟，許多電力負(fù)載（泵、電機(jī)、電子控制單元等）必須重新設(shè)計(jì)并驗(yàn)證以適應(yīng)48V運(yùn)行。遷移過(guò)程需要進(jìn)行嚴(yán)格的安全性（如爬電距離和電氣間隙）、可靠性以及與現(xiàn)有系統(tǒng)兼容性的測(cè)試，尤其是由于初始部署涉及混合 12V/48V“區(qū)域”架構(gòu)。

根據(jù)Paul Laval的觀察，在48V系統(tǒng)中，有多類(lèi)芯片需要進(jìn)行重大的升級(jí)，包括電源管理芯片和電壓調(diào)節(jié)器、DC-DC 轉(zhuǎn)換器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片和高功率負(fù)載驅(qū)動(dòng)器、增強(qiáng)型防護(hù)與診斷芯片等。

由于48V系統(tǒng)更高的輸入電壓，需要電機(jī)驅(qū)動(dòng)、DC-DC等芯片可以承受更高的電壓、更強(qiáng)的抗干擾能力和更好的散熱能力。更高的電壓會(huì)帶來(lái)更大的電弧放電和損壞風(fēng)險(xiǎn)，因此芯片需要更完善的防護(hù)措施、診斷功能以及通信接口，以確保其可靠性。

那么針對(duì)48V系統(tǒng)的應(yīng)用，邁來(lái)芯率先將完整的48V預(yù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)級(jí)芯片（SoC）推向市場(chǎng)。MLX81346是一款專為汽車(chē)機(jī)電一體化領(lǐng)域中的48V電機(jī)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的先進(jìn)芯片，配備16位MCU、64KB Flash、LIN 軟件協(xié)議棧和 LIN 接口，以及12 個(gè) GPIO，包括 3 個(gè)高壓 I/O、2 個(gè) UART、SPI 和 I2C等，滿足車(chē)載通信需求。

這款創(chuàng)新型芯片能夠高效為功率高達(dá) 2000 瓦的電機(jī)供電，適用于48V系統(tǒng)中的泵（油泵、水泵等）、冷卻風(fēng)扇、BLDC定位執(zhí)行器等。據(jù)透露，MLX81346已在某車(chē)型上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用，未來(lái)邁來(lái)芯也會(huì)繼續(xù)推出眾多針對(duì)48V應(yīng)用的新產(chǎn)品。