安森美(onsemi)48V 汽车平台核心内容总结-内容仅为参考

安森美作为全球半导体解决方案领军企业,围绕 48V 汽车平台构建了 “技术突破 – 产品组合 – 场景落地 – 长期布局” 的完整体系,既聚焦轻度混合动力汽车(MHEV)的过渡需求,也面向下一代汽车低压供配电系统的标准化需求,核心内容可分为五大模块:

一、48V 汽车平台的战略定位与核心价值

安森美明确 48V 系统是汽车电气化进程中的关键枢纽,其定位从 “过渡方案” 升级为 “标准架构”,核心价值体现在三大维度:

  1. 电气化过渡核心48V 轻度混动系统(MHEV)是传统内燃机(ICE)向纯电动(BEV)/ 插电混动(PHEV)过渡的 “低成本捷径”—— 无需依赖电网充电,通过加装启动 / 发电一体机(BSG/ISG)和双电池系统(48V 锂电池 + 12V 传统电池),可显著降低车辆 CO₂排放,同时保留 ICE 车型的性能体验。
  2. 下一代低压供配电标准随着汽车电子功能(如 ADAS、电子线控、智能座舱)增多,48V 系统将逐步取代传统 12V 系统,成为新车低压供配电核心:
    • 减重提效:支持更细的线束(减少铜耗),降低整车重量,同时在低电流场景下提升能效;
    • 高功率适配:为电动涡轮增压器、HVAC 电动压缩机、座椅加热等大功率辅助设备供电,避免高压系统(400V/800V)适配低功率负载的能源浪费;
    • 安全冗余:为电子线控(转向 / 制动)等关键系统提供高可靠性供电,满足冗余设计需求(如 48V 系统可使线控组件的冗余执行器更轻量化、高性价比)。
  3. 跨场景延伸潜力48V 架构不仅局限于汽车领域,还可拓展至数据中心、电信设备、工业自动化(如 AGV、机器人关节驱动)等非汽车场景,成为安森美 “车规 + 工业” 协同的重要支点。

二、48V 平台的核心技术突破

安森美通过材料创新、结构优化、系统级协同三大方向,解决 48V 系统对 “高功率密度、低损耗、强可靠性” 的核心需求,关键技术突破如下:

技术方向具体突破点价值体现
功率模块集成汽车功率模块(APM)采用 “低杂散电感 + 紧凑封装” 设计,将多颗 MOSFET 集成于同一封装(如 APM21 集成 6 个 100V MOSFET)减少封装寄生效应,提升 VDS 电压裕量,降低开关损耗;无需 PCB 高电流路径,简化系统设计
MOSFET 技术迭代T10 技术节点(继 T6/T8 后新一代):- T10-M:低 RDS (ON)、软恢复体二极管,优化电机控制 / 负载开关;- T10-S:低输出电容,适配高频开关场景(牺牲少量 RDS (ON),提升整体效率)40V MOSFET 中衬底对 RDS (ON) 的贡献从 50% 降至 22%;减薄晶圆设计同时提升散热能力
散热封装创新推出顶部散热封装(TCPAK57),改变传统 SMD “底部依赖 PCB 散热” 的局限显著提升散热效率,支持系统更紧凑设计,适配高功率密度场景(如 BSG/ISG)
电磁兼容(EMI)优化APM 模块、T10 MOSFET 均内置 RC 缓冲电路或低噪声设计,减少开关过程中的振铃与过冲降低系统 EMI 干扰,减少额外滤波组件,降低成本与 PCB 占用面积

三、48V 平台核心产品组合

安森美提供 “功率器件 – 保护器件 – 驱动控制 – 辅助器件” 的全栈产品,覆盖 48V 系统从 “能源转换” 到 “安全运行” 的全链路需求,核心产品如下表:

产品类别代表产品型号 / 系列关键参数与功能适配场景
功率器件汽车功率模块(APM)系列(APM12/19/21)APM21:3 组半桥、6×100V MOSFET,支持 48V 三相大功率辅助设备;合规:AEC-Q100、ROHS、UL电机控制(电动压缩机 / 泵)、DC-DC 转换器
T10 分立 MOSFET(40V/80V)RDS (ON) 超低、体二极管 Qrr/Trr 低、低 EMI;晶圆厚度减薄,散热提升负载开关、电机驱动、DC-DC 转换
NXV08V080DB1(MOSFET 模块)80V、3 相逆变器桥,内置电流 sensing(精密分流电阻)、温度 sensing(NTC)、RC 缓冲电路48V 电机逆变器、48V-12V DC-DC 转换器
保护器件NIV3071(电子保险丝 eFuse)保护 4 路独立负载(48V/12V),单路 2.5A(并联可达 10A);封装 5×6mm,防短路 / 过载48V 电气架构冗余保护、多负载供电
驱动控制器件FAD3151MXA/FAD3171MXA(栅极驱动器)110V 耐压、2.5A 输出,支持高速 MOSFET 栅极充放电,降低开关损耗48V MOSFET/APM 模块驱动
系统基础芯片(SBC)+ 总线收发器支持 CAN/CAN-FD/LIN/Flexray,集成电源管理与通信功能,满足车规可靠性48V 系统通信与电源管理
辅助器件NCV78902(第 4 代智能 LED 驱动器)支持 48V 电池电压,双相升压架构、高频小型化,适配软件定义汽车48V 平台智能照明(如日行灯、氛围灯)
模拟信号链器件(运算放大器、电流检测放大器)低噪声、高精度,支持 48V 系统电流 / 电压监测与反馈控制功率转换闭环控制、故障诊断

四、48V 平台重点应用场景落地

安森美 48V 产品主要聚焦两大核心场景:48V-LV DC-DC 转换器48V 启动 / 发电一体机(BSG/ISG) ,形成 “硬件 + 参考设计” 的完整解决方案。

1. 48V-LV DC-DC 转换器(48V-12V 双向转换)

  • 核心功能:作为 MHEV 双电池系统的 “能源桥梁”,实现 48V 与 12V 电网的双向功率流动 —— 既可为 12V 电池充电(由 48V 锂电池供电),也可在特定场景下反向供电;
  • 关键参数:主流功率范围 1kW-3kW,12V 侧组件耐压需≥40V,48V 侧需≥80V;
  • 安森美方案优势
    • 采用 APM 模块(如 APM21)或 T10 MOSFET,实现低损耗、高功率密度;
    • 提供参考设计(如 SECO-HVDCDC1362-15W-GEVB、SECO-HVDCDC1362-40W-GEVB),加速客户开发;
    • 集成电流 / 温度 sensing(如 NXV08V080DB1 模块),提升系统可靠性。

2. 48V 启动 / 发电一体机(BSG/ISG)

BSG 与 ISG 是 48V MHEV 的 “动力核心”,安森美提供覆盖 “5kW-25kW+” 功率范围的全方案:

类型功率范围机械连接方式核心功能安森美核心支持产品
皮带传动启动 / 发电机(BSG)5kW-12kW+依赖皮带连接 ICE 曲轴自动启停、制动能量回收、轻度电力辅助APM 模块、T10 MOSFET、FAD 系列栅极驱动器
集成启动 / 发电机(ISG)5kW-25kW+直接连曲轴 / 变速箱 / 后桥(无皮带限制)高功率电力增压、持续电力驱动高耐压 APM 模块、SiC 辅助器件、SBC
  • 热管理适配:BSG/ISG 均支持空气冷却或液体冷却,安森美通过 TCPAK57 散热封装、低损耗器件设计,降低热管理系统负担;
  • 位置适配:根据汽车动力总成位置(P0-P4)优化产品布局,如 P0(前端附件皮带轮)适配 BSG,P1(曲轴前端)适配 ISG,确保机械效率与功能匹配。

五、长期布局与竞争优势

安森美在 48V 汽车平台的竞争优势源于 “全栈能力 + 趋势预判”,长期布局聚焦两大方向:

  1. 技术持续迭代
    • 深化 T10 MOSFET 技术:进一步降低 RDS (ON) 与开关损耗,拓展至 80V-100V 电压等级,覆盖更多高功率场景;
    • SiC/GaN 潜力探索:目前 48V 系统以硅基器件(MOSFET、IGBT)为主,但安森美已通过 EliteSiC 技术积累,为未来 48V 高压化(如 60V-80V)场景储备宽禁带器件能力;
    • 系统级集成:将功率器件、驱动、保护、通信功能集成于单一模块(如高集成 APM),减少客户外部组件数量,缩短开发周期。
  2. 跨领域生态延伸除汽车领域外,安森美将 48V 平台技术复用于数据中心电源、工业 AGV 驱动、电信基站供电等场景,通过 “车规级可靠性 + 工业级成本控制”,打造跨领域 48V 解决方案,形成差异化竞争壁垒。

六、关键合规与参考资源

安森美 48V 平台产品均满足汽车行业最高合规标准,包括 AEC-Q100(半导体器件可靠性)、ROHS(环保)、UL94 V-0(阻燃)、PPAP(生产件批准程序),同时提供丰富的设计支持资源:

  • 参考设计:SECO-HVDCDC 系列高压辅助电源方案;
  • 技术文档:48V DC-DC 转换器框图、BSG/ISG 系统架构图、杂散电感影响分析报告;
  • 评估工具:APM 模块评估板、T10 MOSFET 测试套件,帮助客户快速验证方案性能。
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