随着现代车辆向48V E/E架构转型以满足电气化日益增长的需求，传统的12V电路保护正逐渐达到极限。这一转变的核心是eFuse（电子保险丝），设计用来保护48V系统免受过电流或短路的影响。
自2023年特斯拉Cybertruck采用纯48V系统和eFuse之后，“48V+eFuse”的配置正逐渐成为行业标配。我们看到，MPS、Vishay、ST、Infineon、TI、onsemi等国际大厂都在力推这项技术，同时国内厂商也在悄然跟进。市场热度逐渐攀升，各家布局的策略各有侧重。那么，当前都有哪些主要厂商在布局48V eFuse？它们的产品方案又有何特点？
搞清楚eFuse是什么
目前，汽车上的电路保护元件主要分为三种：传统机械保险丝、可复位聚合物正温度系数(PTC)器件，以及智能电子保险丝IC，也就是我们常说的eFuse。
电子保险丝（eFuse）是一种集成功率MOSFET与控制和保护逻辑的集成电路。它能提供快速且精确的过流保护，不少型号还集成了过压保护、热关断、反向电流阻断、软启动和故障报告等高级功能。其响应速度极快，电流限值和故障阈值可通过软件编程设定，并支持远程复位与诊断。虽然其成本高于传统方案，且需要偏置电源，部分方案还需集成MCU，但其智能化和可恢复的特性，使其非常适合汽车域控制器、配电盒、服务器以及需要紧凑型智能保护的各类场景。
我们都清楚，传统的保险丝一旦熔断，就必须更换才能让系统恢复运行。但在汽车上，许多系统故障并不严重，甚至希望系统能自动恢复而非简单切断。这时，eFuse的可恢复性就显得至关重要。
从原理上看，eFuse本质上是一个由逻辑电路控制的低阻值开关，串联在主电源轨上。当发生过载或短路时，它能将电流限制在预设的安全值以内；若发生过压，则会将输出电压钳位在安全水平，从而保护负载。如果故障持续存在，eFuse会将负载与电源彻底断开。根据不同设计，eFuse可以在锁定模式下运行（需手动重启），也可以在自动重试模式下自行恢复。
作为整车电气架构中电路保护的关键部件，eFuse广泛应用于汽车域控制器以及智能配电盒，为线束及各类负载提供更先进的保护。在选择合适的智能eFuse时，工程师需要综合考虑可编程导线保护 (I²t)、电容充电能力、低功耗模式、控制接口、电流与电压检测精度以及功能安全等特性。
电子保险丝的解决方案也因集成度和电流能力而不同：有完全集成的单体高压侧解决方案；也有基于控制器驱动外部 MOSFET 以获得更大电流的方案；还有针对不同电压轨和诊断需求量身定制的各种变体。它们支撑着软件定义汽车中的区域架构，并安全地控制着ECU、LED照明、ADAS和信息娱乐等系统中的关键组件。
48V系统下，eFuse越来越重要
为什么整个汽车行业都在向48V电气系统转型？这背后主要有三大驱动因素：首先是车载各类负载的功率需求不断叠加；其次是线控转向、主动空气悬架等新功能本身就需要高功率；第三点，也是至关重要的一点，48V系统能大幅优化线束设计与功率损耗，理论上可实现线束体积和重量降低80%、损耗降低50%。可以说，48V系统不仅为更高功率的负载提供了可能，减轻了整车线束质量，更为ADAS、车载互联和电控系统提供了更稳定、高效的供电基础。
为了适配这些不断增长的功率需求，采用48V系统成为了必然选择：一方面能满足高功率需求，另一方面也能显著减少整车配电所需的线束用量和复杂度。
需要说明的是，当下的行业实践并非将所有负载“一刀切”地全部切换到48V。有些负载因其特性不适合切换到48V，或者改用48V并不能有效减小线径，这类负载会继续保留在12V系统上。这主要是出于沿用成熟设计、功能安全考量和成本效益等因素的综合权衡。
但从长远来看，整车的低压供电网络最终将全面转向48V。因此，面向48V系统的eFuse在未来一定会成为智能配电的必选项。
那么，48V和eFuse到底有什么关系？在传统的12V系统中，“继电器+熔断器”是经典方案。继电器触点断开时产生的电弧，会随触点间距扩大而在数毫秒内自行熄灭。但在48V系统中，电压升高导致电弧难以自行熄灭，除非采用更大的触点间距或额外增加灭弧电路。尽管机械继电器仍可使用，但这些额外的设计考量会增加成本和触点磨损，降低使用寿命。
eFuse则能很好地解决上述问题。作为智能配电系统的核心元件，它集成了保护与开关功能，可实现实时诊断、自动复位与快速响应。它具备I²t/I-t线束保护能力，支持OTA升级，能为低功耗负载供电并拥有自恢复功能，从而有效提升整个配电网络的安全性、智能化和效率。
相较之下，高侧开关与智能eFuse在小电流应用场景中，具备更优的性能与成本优势。配电盒（PDB）的核心部件一般为高侧控制器而非简单的高侧开关，原因在于这类器件需承载数百安培的大电流，以满足下游各区域的用电需求。负载特性还会决定智能eFuse的导线参数编程方式，确保其检测到过流时，无需本地微控制器（MCU）干预即可自动断开。智能eFuse开关通常还集成了电容浪涌抑制技术，以应对容性负载上电时的浪涌电流，避免内部MOSFET受损。
48V eFuse，厂商在抢滩
根据不完全统计，当前国内外主流芯片厂商都在积极布局48V eFuse市场。这些厂商的关注点和方案策略各不相同，有些倾向于高集成度的“All in One”方案，有些则提供更灵活的分立或控制器方案。
MPS
MPS一直重点关注48V eFuse领域，其推出的MPQ588X系列产品，以“All-in-one”高集成度为主要优势。从其I²t特性来看，负载电流越大，熔断响应时间越短。
去年12月，MPS发布了业界首款用于48V系统的车规级全集成eFuse——MPQ5884。该芯片采用QFN-30 (5mmx6mm) 封装，致力于实现更紧凑高效的设计。与主流的分立控制器方案相比，这种全集成封装可以极大减少占板面积和物料成本。
MPQ5884覆盖6-60V宽电压输出范围，支持最高80V抛负载与最低-60V反向耐压，额定电流覆盖7A到25A。芯片支持低功耗模式，静态电流仅25uA，且能在负载突变时自动切换回正常模式。它集成了可配置的I²t过流保护、输入防负压、反流保护、开路诊断、失地保护等多种诊断及保护功能，负载电流和芯片温度信息也可实时读取。
ST
意法半导体（ST）的STi²Fuse智能高侧控制器，专为48V汽车架构设计。其产品阵容包括全新的VNF1248F，这款先进控制器融合了低待机功耗与专用硬件安全功能。配套的VNF1048F智能开关则可靠耐用，可为主电源轨及区域子系统提供可编程控制。
onsemi
安森美(onsemi) 格外关注48V以及区域控制器（ZCU）的发展趋势。其新型NIV3071 eFuse具有8V至60V的工作输入电压范围，在紧凑的5x6mm封装中集成了4个独立通道，可同时驱动多个并联负载。每个通道支持2.5A连续电流，4通道并联时可支持10A连续电流，适用于阻性、感性和容性负载。其宽输入电压范围使其非常适合12V和48V汽车应用。
据了解，安森美目前正在研发能在非恒定I²t条件下工作的电子保险丝，其保护曲线参数可通过I2C或SPI等串行通信协议进行编程甚至重写。这类保险丝将包含若干典型曲线供用户参考。
Infineon
英飞凌也在积极布局48V eFuse产品线。去年3月，英飞凌推出了Power PROFET + 24/48V开关系列，该系列专为满足现代汽车功率系统的要求而开发。
英飞凌指出，随着汽车向混动和电动化过渡，48V电网系统正在补充或取代传统电池系统。由于12V和24V电网已接近极限，48V系统有望成为新标准，它可通过降低电流和简化线束来提高效率。传统继电器和保险丝已无法满足新的电气化需求，因此需要被智能开关替代。
TI
德州仪器（TI）非常关注汽车48V动向，甚至在官网上开设了单独的汽车48V产品介绍页面。
从产品来看，TI的典型产品包括TPS4816-Q1，这是一个具有保护和诊断功能的低IQ智能高侧驱动器系列。该器件具有3.5V至95V的宽工作电压范围，适用于12V、24V和48V汽车系统设计。
Vishay
针对48V汽车系统，威世（Vishay）早前推出过一个参考设计，可在48V电压下实现200A负载的通断控制。该设计采用被动散热，布局于紧凑型双面FR4印刷电路板上。
电路采用两只MOSFET反向串联，实现双向电流切断，防止负载停机时电流反向回流。每个开关支路由10颗Vishay SQJQ160E MOSFET并联，以最小化导通电阻与功耗，从而将200A工作状态下的损耗控制在10W以内。
南芯
南芯在2024年6月推出了车规级电子保险丝 (eFuse) SC77010BQ/SC77010Q。SC77010BQ符合AEC-Q100标准，支持可配置容性负载软启动及Limphome跛行模式，并集成了过流、过温、欠压以及MOSFET饱和等多种系统保护和诊断功能。
随着电动汽车性能提升，未来乘用车的12V和商用车的24V系统都将逐步向48V系统转变。南芯SC77010BQ凭借60V的超宽工作电压，不仅能用于传统12V系统，还能扩展支持24V和48V系统。
稳先微
去年6月，稳先微推出了WINSEMI efuse系列，其中WS2510AT为48V eFuse智能栅极驱动器。
WS2510AT内置过流、过压、短路保护，故障响应时间<100μs，比机械熔断器快100-1000倍。它提供双向电流检测、开路/短路负载诊断、温度监控等多种诊断功能，并通过专用引脚实时上报MCU。保护触发后可根据策略恢复，无需更换零件。其参数可通过外部RC灵活配置，单芯片可驱动外部MOSFET支持大于30A的电流通道。
总结
随着汽车电气架构从48V/12V混用向纯48V低压系统演进，市场格局和技术需求也在随之改变，eFuse在整车智能配电系统中的重要性日益凸显。在这一趋势下，越来越多的芯片厂商开始推出具有更高耐压裕量和更智能特性的eFuse方案，以助力整车厂平滑切换到48V系统。
这不仅仅是简单的器件替代，更是整个汽车电子电气架构的一次深刻变革，涉及到供电网络、控制策略乃至软件定义汽车的实现。未来，相关技术动态和厂商竞争将更加值得关注。
对于汽车电子工程师和爱好者而言，持续跟踪像云栈社区这样的技术论坛中的最新讨论，是理解行业前沿、交流设计心得的好方法。如果你对汽车电子、智能配电或相关网络与系统话题有更深入的兴趣，不妨多参与技术社区的交流。
参考文献
[1] MPS：https://media.monolithicpower.cn/mps_cms_document/a/d/adleycheng--ev_48v_new_ee_structure_introduction_and_mps_power_solutions.pdf
[2] MPS：https://media.monolithicpower.cn/mps_cms_document/j/o/jonesdong--_48v_.pdf
[3] onsemi：https://www.onsemi.jp/company/news-media/blog/automotive/ja-jp/performance-advantage-of-niv3071-efuse-in-automotive-zonal-control-units-zcus
[4] Vishay：https://www.vishay.com/en/landingpage/48v_eFuse/
[5] 英飞凌汽车电子生态圈：https://mp.weixin.qq.com/s/_buGWqEXSHHcwWB_arY0ew
[6] 科宇盛达：https://mp.weixin.qq.com/s/b-PZlO_BfUXXBlSiGb5wtQ
[7] TI：https://www.ti.com.cn/cn/lit/wp/zhcy221/zhcy221.pdf?ts=1772086049679&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com.cn%252Fzh-cn%252Fapplications%252Fautomotive%252F48v-in-automotive%252Foverview.html
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