cyberchuck早就全车搭载48V系统,48V轻混系统已从豪华品牌下探至经济车型,覆盖超200款在售车型,全球渗透率超50%。。
从普通的12V系统和24V系统,提升到48V,不但是对功能设计的大变革,对于客户关注的可靠性,也需要重新定义和设计,确保主芯片的安全运行,主要从电源接口和信号接口(CAN
接口)这两方面来做分析和设计。
一、为什么要用48V系统
传统燃油车长期使用12V低压系统,但随着汽车电子设备越来越多(如启停系统、电动空调、主动悬架、电动涡轮等),12V系统已逐渐不堪重负。于是行业转向48V轻度混合动力系统(48V mild hybrid system)。主要原因如下:
优势
说明
实现轻量化
可使用更细、更轻的线缆,减轻整车重量,提升续航表现(尤其对新能源车至关重要)。效率更高
更低的工作电流意味着更小的I²R损耗(焦耳热),减少能量浪费,提升整车能效,有利于节能减排67。支持大功率用电设备
如电动空调(功率≥2.5kW)、电动转向、主动悬架、电动涡轮增压等,在12V系统下电流过大,线路发热严重,难以稳定运行。48V系统电压翻4倍,相同功率下电流仅为1/4,显著降低负载压力。成本与安全性平衡
48V仍属于安全电压范围(低于60V),无需像高压系统(如400V EV)那样配备昂贵的安全防护(绝缘监测、漏电保护等),降低了整体成本和设计复杂度。二、48V CAN总线作用
48V CAN总线是运行在48V轻混或高压架构中的标准通信网络,负责连接12V与48V系统,实现多个ECU之间的协同控制。
在现代汽车中,尤其是配备48V轻度混合动力系统的车型(如奔驰、奥迪、凯迪拉克等),车内存在两个主要电源系统:
12V低压系统:供传统电子设备使用(仪表、灯光、ECU等)。
48V高压系统:为启停电机
、电动涡轮增压、空调压缩机等大功率组件供电。
要让两者高效协作,就必须依赖48V CAN总线完成关键指令传输,例如发动机ECU向48V起动发电机发出启动命令。
48V CAN总线三大核心作用:
跨域通信
:连接12V与48V系统,传输启停、能量回收、故障诊断等关键信息。
协同控制:统一调度发动机、变速箱
、电池、空调等系统,提升能效与驾乘体验。
功能支撑:为怠速启停、滑行节能、动能回收、智能巡航等功能提供通信基础。
三、48 CAN总线为什么需要静电保护
在48V轻混系统架构中运行的标准CAN通信网络,由于其工作环境更加复杂、电气负载更高,静电放电(ESD
)防护变得尤为关键。静电若未妥善处理,可能导致通信中断、ECU误动作甚至整车失控。原因如下:
1.更高电压平台带来强干扰风险更大:48V系统比传统12V系统拥有更大的电势差,一旦发生ESD,48V系统中的高压差环境确实会增加ESD对敏感电路(如CAN总线)的耦合
风险和破坏潜力”,尤其是在缺乏有效防护时。
2.系统集成度更高
:48V系统连接更多高功率电驱部件(如ISG电机、电动空调),这些设备开关瞬间会产生高频噪声和感应电压,叠加ESD效应,增加通信失真风险 。
3.通信中断后果更严重
:若CAN通信因ESD中断,可能导致启停失败、安全气囊误触发、仪表黑屏等问题,直接影响驾驶安全 。
四、上海雷卯针对48V架构
电源接口和信号接口保护方案
汽车48V电源PMOS防反接静电浪涌保护方案
方案优点
:
电路简单;采用P沟道MOSFET
用于满足汽车前装设备的防反接大功率需求,低发热,DFN5X6-8封装,散热性能优;SM8S58CA用于满足ISO7637-2 5A /5B测试,5.0SMDJ58CA可以通过IEC61000-4-5,GB/T17626.5 8/20μs 2KV标准,成本低。满足IEC61000-4-2(等级4)接触放电30kV,空气放电30kV。

48V CAN总线保护方案
SD4881D3W支持±30kV ESD防护的48V专用保护二极管;
结电容20pF-30pF保证高速CAN信号完整性;
具有一定的抗浪涌能力,浪涌吸收电流高达18A。
48V CAN总线方案如下图:

SD4881D3W参数列表如下:
Parameter(参数)SD4881D3W(Leiditech雷卯)VRWM(最大反向工作电压)48.0VVBR(击穿电压)52VBi/Ui(双向/单向)BiIR(漏电流)1μAIPP(Max)(最大脉冲峰值电流)18APackage(封装)SOD-323Vcmax@Ipp87V@18ACj (结电容)20pF-30pFPeak Pulse Power (8/20µs) Ppp1700wESD(Air) (空气静电保护能力)±30KVESD(Contact)(接触静电保护能力)±30KVSD4881D3W可以应用于:
接口,
48V电源线;
等;
48V是数据中心和电信设备的标准配电电压(-48V)。
上海雷卯48V多种封装静电防护二极管
Part Number
ESD per IEC61000-4-2 (Air)/(Contact)
Power(W)
Vrwm(V)
Vbr(V)
VCmax@A
C(PF)
Features
Package
SDA4811CDN
±30kV/±30kV
400
48
56.0
100V@4A
20
1 CH.Bi.
DFN1006
ESDA48CTN
±25kV/±25kV
350
48
50.0
85V@4A
10
1 CH.Bi.
DFN1610-2
SD4871P6W
±30kV/±30kV
1800
48
56.0
60V@30A
108
1 CH.Ui . High-power
DFN1610-2
SD48C
±25kV/±25kV
350
48
50.0
85V@4A
10
1 CH.Bi.
SOD-323
SD48CW
±30kV/±30kV
900
48
51.0
78V@9A
13
1 CH.Bi.
SOD-323
SD4881D3W
±30kV/±30kV
1700
48
52.0
87V@18A
30
1 CH.Bi. High-power
SOD-323
SM48
±15kV/±8kV
250
48
49
85V@3A
25
2 CH.Uni.
SOT-23
SMC48
±30kV/±30kV
1000
48
52
87V@9A
10
2 CH.Bi.
SOT-23







