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升级 12 V，变身 48 V

作者： Ben Roloff 2019-03-13

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电源与电路保护

汽车电力需求推动 48 V 电源的采用

48 V is the New 12 V 使用 Vicor 双向 NBM2317，汽车可以轻松从 48 伏电压转换到 12 伏，且损耗最小，布线更少。（图片来源：Vicor Corporation）

与许多行业一样，汽车行业多年前就规定了标准工作电压。然而，随着技术的进步，标准也在不断演变。在汽车行业中，我们可以看到这种标准的演变。

第一批汽车根本没有电力系统，靠手摇柄启动，车灯则由汽油供能。随后采用了铅酸蓄电池，再后来是 6 V 电源。这种电源在一段时间内可行，但是随着汽车发动机越来越大，电子设备越来越多，就需要更多的电力。所以 12 V 成为了新标准。

今天，我们正处于另一场变革中。汽车电力需求正在迅速增长，尤其是在自主驾驶车辆中。汽车中的人工智能也是一个主要的电力驱动因素。传动系统和信息娱乐需求也明显需要更多的电力。

因此，12 V 电池已不再够用，自然需要升级到 48 V 电池。现在，实现这一转变并不困难，因为一些汽车已在采用双电池解决方案。它们使用一个传统的 12 V 电池和一个 48 V 锂离子电池共同输送功率。在汽车采用 48 V 标准之前，这可能只是一个过渡期。

48 V 在许多行业实现更高能效

48 V is the New 12 V 通过高效地逐步从 48 V 降至 12 V，数据中心能够维护传统的基础设施（图片来源：Vicor Corporation）

其他行业也正在经历向 48 V 的过渡。数据中心也发生了类似的转变。它们仍在使用传统的 12 V 电源总线，但希望使用 48 V 电源总线来提高供电效率，以此满足飙升的用电需求。

电动工具的电压也大幅上升，使扭矩增大，电池尺寸更小。现在 48 V 工具非常常见。这些工具也许价格更高，但充电后可以续航更久，提供的扭矩更大。LED 是另一个发现 48 V 电源使用价值的行业，尤其是在电力需求最大的室外照明领域。48 V 电源可让显示屏更亮、更大且更具能效。

48 V 电源的优势是什么？

48 V 允许以更少的切换损耗提供更大的功率。这是因为流经相同数量的铜缆的电流更少，使电流可以传输得更远，为更多器件供电。48 V 接受 SELV（安全超低电压）额定电压，这意味着它仍然安全，不需要特殊处理。它低于安全处理电压限值，即 60 V。此外，电缆不需要额外屏蔽，也没有过热危险。

为什么不从一开始就直接使用 48 V 电源呢？

在初期，较大电池的成本和尺寸使其并不实用。虽然高电压有其优点，但也存在一些局限。高电压系统的触点必须更加坚固，并且由于腐蚀速度更快，因此消耗成本也更高。但随着技术的进步，我们在尽量消除这些缺陷方面做得越来越好。目前大多数基础设施和设计的电源都为 12 V。一旦新标准制定出来，让人们尝试和采纳新标准可能有点困难，因为他们的所有元器件都采用 12 V 供电。

48 V is the New 12 V NBM2317 可提供 48 V 与 12 V 之间的双向转换，在 800 W 连续功率下峰值能效可达 98%。（图片来源：Vicor Corporation）

现今，这些系统大多都试图在 12 V 与 48 V 之间架起桥梁。它们并不试图彻底改造基础设施，而是要转变其架构。例如，新型的轻度混合动力汽车采用双电池配置，即 12 V 和 48 V 电池。在专业公司的帮助下，您不必马上改变您的整个系统，而是可以逐渐采用更新的电源结构。因此，当过渡到更高的电压时，整个系统需要使用不同的零件。

这就是 Vicor 等这类公司的用武之处。Vicor 刚推出了出色的“桥梁”元器件 NBM2317。NBM 可提供 48 V 与 12 V 的双向转换，在 800 W 连续功率下峰值能效可达 98%，并且可在不到 3.3 cm³ 的封装中提供 1 kW 峰值功率。Vicor 拥有 48 V 元器件系列，可助您构建 48 V 电源链，并帮助您过渡到 48 V 基础设施。

关于此作者

Ben Roloff 是 DigiKey 的助理应用工程师，自 2016 年以来一直负责微控制器领域的客户服务工作。他出生在 1991 年，那时人们对互联网还闻所未闻。互联网在他们上学的那些年里逐渐兴起——也就是说，他们是伴随着互联网一起长大的。Ben 拥有南达科他州矿业技术学院的计算机工程学士学位，正是他对计算机的兴趣促使他选择了计算机工程专业。