基于半导体器件的智能配电方案根据应用场景

随着整车电气负载的增加、 电气架构的发展、 新型能源的涌现， 电源系统设计也随之变革和优化， 从开始的保障电网用电平衡、 用电安全， 逐步发展到电网的智能、 绿色。电源系统设计已从电源部件的组合， 转型为电源网络的系统设计和电源网络的控制设计。

在汽车电子领域配电方面， 随着 MOSFET 和 HSD 芯片的迅速发展， 目前已经可以做到使用单一芯片取代诸如继电器、 保险丝、 继电器驱动器等众多组件了。从芯片的角度来看，MOSFET 寿命更长， 因此配置与组装组件时具有更多弹性。

传统保险丝和继电器都属于机电件， 属于材料和机械电气结合的领域， 而基于半导体技术的 MOSFET 和 HSD 芯片则是电子器件， 二者是有本质的区别的。智能配电技术就是采用 MOSFET 等芯片类产品取代传统的继电器保险， 对相应的设备进行供电， 并通过信号采集对设备用电进行智能监控和用电管理。

----基于半导体器件的智能配电方案根据应用场景----

1. 驱动芯片加 MOSFET 分立方案。

这种方案的复杂度很高， 突出表现在：电流检测难度大， 电路保护复杂， 诊断功能复杂， 保护功能少， 保护速度慢， 保护策略复杂。该方案的综合成本较高， 适用于大电流场合。目前车载应用较少， 车载大电流应用还是以保险丝+继电器为主。

2.HSD 智能高边开关集成方案。

单芯片集成了驱动、 MOSFET、 电流检测、 热保护、电压保护、 EMC、 各种诊断等功能。此方案十年前已开始普及， 至今仍限于小电流负载应用。以特斯拉为例， 其 FBCM（前车身控制模块） 中大量使用低 RDS_ON（即低导通阻抗， 大电流） 的 MOSFET 用于电源分配， 总数在 50 颗以上；小电流采用了英飞凌的 HSD 芯片， 而作为二级配电的 LBCM（左车身控制模块） 中则只用了 20 颗左右的 MOSFET。