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在DesignCon期間看到一個分享的主題是關(guān)于“48V電源為什么成功代替12V的電源”。本來計劃去聽，結(jié)果與另外一個主題在時間上沖突了，所以就錯過了，本想著再看看論文，結(jié)果發(fā)現(xiàn)作者并沒有分享論文。所以就找了些資料學(xué)習(xí)下，把學(xué)習(xí)到的一些內(nèi)容簡單總結(jié)分享給大家。

電壓逐步升高的這個事情其實由來已久，48V代替12V在許多領(lǐng)域也取得一些成功，主要是因為它在能效、功率和系統(tǒng)設(shè)計方面具有明顯優(yōu)勢。以下是關(guān)鍵原因：

1. 降低導(dǎo)線損耗，提高能源效率

    電力傳輸中的損耗主要由電流引起的電阻損耗（I²R）決定。在相同功率傳輸需求下，提高電壓可以減少電流，從而降低功率損耗。例如：

• P = U × I，對于相同的功率需求，提高電壓可以減少電流。   

• 線路損耗 P_loss = I² × R，電流減少 4 倍，損耗降低 16 倍（48V 相比 12V）。

    因此，48V 系統(tǒng)可以顯著提高供電效率，減少銅損，降低布線成本。

2. 更高的功率密度，支持更大功率負載

• 12V 供電系統(tǒng)在高功率應(yīng)用（>1kW）時，需要承載很大的電流（如 100A 以上），導(dǎo)致布線復(fù)雜、損耗增加。

• 48V 系統(tǒng) 能在較低電流下傳輸相同的功率，使電源設(shè)計更緊湊、更輕量化，尤其適用于高功率應(yīng)用，如服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心、EV（電動車）等。

• 谷歌、Meta（Facebook）、亞馬遜 等公司已經(jīng)采用 48V供電架構(gòu)以優(yōu)化數(shù)據(jù)中心能效。

• OCP（Open Compute Project）也推動 48V 服務(wù)器架構(gòu)，替代傳統(tǒng) 12V 方案。

• 傳統(tǒng)燃油車以 12V供電 為主，但現(xiàn)代電動汽車和混合動力車需要更高功率，48V輕混系統(tǒng)（48V Mild Hybrid）能高效驅(qū)動輔助電機、電子渦輪等，提高燃油經(jīng)濟性。

• 高壓（400V、800V）主驅(qū)動系統(tǒng) 仍然存在，但 48V 系統(tǒng)用于低功率負載（如動力轉(zhuǎn)向、空調(diào)壓縮機等），降低復(fù)雜度和成本。

3. 成本與設(shè)計優(yōu)化

• 48V 系統(tǒng)的電纜和 PCB 走線可以使用更細的銅線，減少銅材成本。

相比12V 系統(tǒng)，48V 設(shè)備的電流更小，可以減小功率器件（MOSFET、IGBT、電感等）的體積和散熱需求。

• 電源轉(zhuǎn)換器（如 DC-DC轉(zhuǎn)換器）的轉(zhuǎn)換效率提高，從而降低整體能耗。

12V vs. 48V系統(tǒng)對比分析