汽车向48V电源架构演进，MPS如何行动？

“汽车向48V电源架构演进，是整车电子电气架构变化带来的系统性需求。”

在MPS芯源系统近期举行的汽车媒体发布会上，MPS汽车产品线副总裁Allen Chen分享了他的观点。

随着汽车电子电气架构的不断发展，高级驾驶辅助系统（ADAS）、智能座舱、中央计算平台等应用提升了整车的功率需求，也对低压供电系统的效率、功率密度与可靠性提出更高的要求。

而48V电源架构，凭借更低的传输电流与损耗，为高功率车载负载和新型电子电气架构提供了新的供电路径，正成为汽车低压电气系统的重要发展方向。

MPS汽车产品线副总裁 Allen Chen

“48V已不再是未来概念，而是正在发生的现实。”

Allen Chen指出，中国及北美市场都已有采用48V电源架构的车型项目进入量产和落地阶段，整个行业的开发节奏有望进一步加快。

过去，人们往往从降本角度理解问题；而今，越来越重要的驱动力在于，车辆需要更多功能、更高功率，以及丰富的用户体验。特别是AI和诸多智能化功能进入汽车，供电系统也必须跟上整车架构的变化。虽然推进48V变革并非一路坦途，但整个行业的发展已势不可挡。

在Allen Chen看来，推动48V发展的关键，并不是简单地更换电池，而是整车电子电气架构和功能需求发生变化。这当中有三个值得关注的趋势：

首先，区域控制架构逐步普及。

传统汽车通常通过大量分散的电子控制单元（ECU）分别控制不同功能。区域架构则会根据车辆的物理位置，将相关功能整合到少数几个区域控制单元（ZCU）中。未来，一辆车可能通过3～5个区域控制器管理大量原本分散的功能，供电需求也会随之提高。

其次，线束与供电路径需要优化。

区域架构优化车辆线束的优势，并不只体现在传统意义上的线束数量和重量，还会影响连接器及PCB设计。对于相同功率，提高电压可以降低电流，从而减少传输损耗，并为线束规格、布线和系统布局创造更多空间。

再者，高功率负载持续增加。

ADAS计算平台、AI计算单元、智能座舱、车载娱乐系统、转向与悬架系统、热管理执行机构等应用，都在提高车辆的低压供电需求。

“48V的到来，并不是因为我们选择了48V电池，而是汽车架构和功能的发展让48V逐渐成为满足系统供电需求的重要选择。”Allen Chen如是所言。

48V的应用价值，并不局限于传统动力相关系统。

更高功率的车载计算平台、矩阵式及投影式照明系统、高输出音频系统，以及主动底盘和热管理执行机构，都可能从48V供电中受益。此外，许多机器人平台本身即采用48V供电，与汽车48V在架构、器件和技术路线上高度相通。

传统域控架构（左）与区域架构（右）对比示意图

但是，与机遇相伴相随的，通常是挑战。

尤其是在集中式计算架构下，更多功能被整合到有限的空间内，电源系统不仅要满足功率需求，还必须处理热量集中、故障隔离和供电连续性等挑战。

因此，48V架构的落地需要从整车功能、区域划分、电源路径到芯片器件进行协同设计。如何在提升供电能力的同时，兼顾系统效率、空间利用率与功能可靠性，成为了汽车厂商及供应链企业共同面对的设计课题。

Allen Chen指出，设计不能再仅仅停留在“把A芯片、B芯片和C芯片组合起来，只要各自参数合适就可以”的思路。工程师需要从整车系统出发，一直考虑到电源器件、模拟芯片、功率级乃至晶体管层面的行为，理解它们组合后可能产生的系统性影响。

带着这样的解题思路，MPS将电源管理技术积累与汽车应用需求相结合，围绕电源保护与分配、电压转换及负载供电等关键环节布局解决方案。

“过去，整车厂或许会把需求交给一级供应商，由供应商选择器件并完成设计。但面对新的48V架构和集中式计算需求，整车厂与半导体解决方案提供商之间需要更直接、更频繁地沟通。一级供应商仍在发挥重要作用，但系统级挑战要求各方更早协同，理解实际负载、故障模式及器件之间的相互影响。中国部分新能源汽车企业采用更垂直整合的开发模式，在这方面具备一定优势；其他地区的车企也在逐步调整协作方式。”Allen Chen分享了他的经验。

MPS的产品布局，覆盖完整电源路径。在研发过程中，其看重新产品的有机合作，共同实现系统层面的解决方案。

具体来看，MPS的48V汽车电源解决方案覆盖前端电源调理、理想二极管、电源保护与分配，以及降压转换和末端负载供电等关键环节。

以MPQ5884-AEC1为例，它是MPS推出的车规级全集成48V电子保险丝（eFuse），以高集成度、超低阻抗、全面保护和智能可靠为核心优势，帮助工程师简化电源保护设计，打造更高效的48V电力系统。

MPQ5884产品图（采用5mm x 6mm超小QFN-30封装）

此外，MPS还针对不同应用场景提供多种48V解决方案，包括用于电源保护的MPQ588X与MPQ589X系列电子保险丝，采用MPQX7860音频控制器搭配MPQ806X功率级的48V音频方案，以及基于MPQ1230X套件与MPQ148XX电源模块（Power Block）的48V LLC转换方案。这些产品进一步拓展了MPS在48V电源保护与分配、高输出音频供电及高效电压转换等领域的布局。

MPS汽车产品线高级经理Junjian Zhao指出：“区域控制单元的难点不在电路本身，而在体积和散热。当更多功能被集中到更小的空间里，电源方案必须从封装和热设计开始考虑。”

除了用心打磨产品解决方案，MPS也在积极参与ISO 25769相关工作组，与来自欧洲、日本、韩国、中国和美国的整车厂、一级供应商及半导体企业共同推进汽车低压电气系统相关要求与测试方法的讨论。

据悉，ISO 25769系列标准聚焦12V、24V及48V相关电气部件的测试与要求，旨在为新型低压电源架构的设计与应用提供标准依据。

“我们不只解读标准，更是参与标准的制定过程。标准提供基础框架，但真实车辆中的架构、线束布局和负载特性，决定了相关要求如何落实到具体应用中。”Allen Chen强调，“很重要的一点是，无论何种系统，当真正把系统连起来时，就会发现很多芯片开始出现问题。这就是为什么一定要讨论整个系统，否则芯片层面的挑战很难被看到。”

48V的出现，为汽车半导体行业带来了全新变革，甚至可以说是一次全面重构。

正如Allen Chen所言，“如果企业仍停留在传统的元器件层面思考问题，很容易被行业的发展甩在后面。MPS不会简单地从单颗电容、电感的价格和规格出发考虑问题；而是思考如何为客户和市场提供完整、可直接应用的系统级解决方案。”

很显然，拥有系统级思维的MPS，已经在这场行业巨变中迈出坚定步伐。