基于Infineon TC387+TLF35584 48V EEA方案

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1886年，德国人卡尔·本茨用世界第一辆不用马拉的三轮车，将人类带进了现代汽车工业时代。一百多年后的今天，汽车产业已经是现代工业的重要组成部分。汽车的种类也从传统的油车，发展出油混、插混、增程、纯电、燃料电池等各种类型。在现代科技的推动下，汽车电动化、网联化、智能化飞速发展，汽车也不再是简单的代步工具。行业发展促使安全已不再是单一追求的目标，舒适、便捷、智能等各种高级需求也使汽车从机电产品朝着“电子产品”的方向发展。汽车电子电气架构（EEA）将各类传感，决策，执行部件整合，协调整车复杂、安全、有序的运行，给使用者带来良好的体验。

乘用车低电压系统演进史
在汽车的发展历程中，在1918-1950年代，6V低电压系统曾是主流，当时车载电器没有如今的丰富，主要用电设备是电灯和启动机；进入1950年代开始，为了适应大排量发动机需要，出现6V+6V串联，也就是12V低电压系统。之后随着用电设备逐渐增加，6V低电压系统开始满足不了车用电器需求，逐渐的车窗、照明、点烟器等所有用电设备过渡成12V低电压系统。随着时代的发展，汽车整车电流也从早期50A左右增大到如今的250A左右。为了应对日益增加的电气化趋势，1990年代美国汽车工程师学会有过将乘用车低电压提高到42V的构思，也许是时机不成熟，42V系统最终失败，但汽车的发展没有停止；2010-2020年代，在日益增长的车载负载需求以及严格的排放法规等共同因素的影响下，奥迪, 宝马, 戴姆勒, 保时捷, 大众等欧美车企联合推出48V系统，并发布了相应的LV148系统规范。随着2023年采用了48V系统的Cybertruck正式交付，48V电源系统再次成为众多车企的关注焦点。

48V系统优势
同样负载需求下，提高电压后，电流相应变小，这样的好处是降低线束损耗，提高车辆整体能效，增加续航里程。同时有机会减轻线束重量，获得降低整车成本的效益。在应对高功率负载方面，48V系统能满足高功率用电设备需求，实现多元化需求，提高驾驶者与乘客的使用体验。当然，48V系统作为未来新的发展方向，开始阶段在研发设计、测试及推广上，也许会遇到一些小插曲，但这些都不是问题，在汽车电子电气架构（EEA）演进的大趋势下，市场需求会解决一切。

智能功率器件的优势
在传统的配电系统中，机械继电器负责在负载与电池之间进行供电切换。当继电器触点开合时会产生电弧，若考虑系统的稳定可靠，选用的继电器需要带有灭弧功能，这会增加整机的成本。此外，随着时间的推移，触点老化不可避免，继电器的预期寿命影响着整车的长期可靠性。Infineon推出的智能功率器件产品，涵盖了12V/24V/48V全部电压范围，可以在各电压平台下可靠的开关大电流负载。Infineon智能功率器件的一贯优点是低导通电阻，低热阻，大电流，高精度，诊断丰富，保护全面，产品种类齐全。除了高低边开关之外，在更高电流的配电应用上，设计采用了预驱+MOSFET的方案，均衡了实用性与性价比。新一代预驱2ED2410，2ED4820是专为大电流汽车应用设计的栅极驱动器，具有强大的栅极输出能力，可并联驱动多个MOSFET，从而最大限度地降低传导损耗。支持共源、共漏等背靠背结构；芯片提供多种保护机制包括供电欠压过压检测、栅源欠压检测、漏源过压检测；可配置过流保护，集成过温警告和保护等诸多诊断保护功能，非常适合汽车EEA应用。

品佳集团针对48V应用的市场需求，开发了基于Infineon TC387+TLF35584+TLE9140+2ED4820+2ED2410的48V EEA方案。该方案将底盘、功放、热管理等大功率负载分配在48V系统，同时考虑12V到48V过渡阶段的实际状况，传统的12V系统分配雷达、灯光、雨刮、门窗等车身小功率负载。同时预留了丰富的12V/48V负载通道，电流范围从安培到百安培，同时12V系统和48V系统还可以独立工作，便于满足各种扩展需求。