保險絲/熔斷器、繼電器在新能源汽車的安全中發揮著關鍵的作用，但特斯拉通過對整車電子電氣架構的創新設計，決定取消保險絲、繼電器。隨之，車載高邊開關芯片作為一種集成了保護功能的半導體開關，迎來了樂觀的市場發展機會。高邊開關也叫高邊驅動（HSD），位于電源和負載之間，主要作用是調整功率、驅動負載。與高邊開關相對應的還有低邊開關，也就是低邊驅動（LSD），位于負載和地之間，設計相對簡單，適用于電路簡化和控制成本的情況。
在汽車的應用中，由于新能源汽車的工作電壓通常比傳統汽車高得多，因此高邊開關技術的應用變得更加重要。數據顯示，平均每輛傳統燃油車大約需要35顆高邊驅動芯片，而新能源汽車增加至75顆。茂睿芯的資料顯示，單臺汽車的高邊開關用量達到100個通道，分布于導通電阻10mΩ~100mΩ。
但高邊開關芯片工藝復雜，單芯片集成了驅動+Mos+電流檢測+熱保護+電壓保護+EMC+各種診斷，對導通電阻、可靠性、高控制精度等各方面都有著高要求。其中導通電阻的數值關系到導通損耗，還會隨著MOSFET溫度升高而增大。因此，盡管高邊開關已有十幾年的歷史，還是由ST、英飛凌、TI、NXP等國際廠商占據主要的市場份額。國際廠商在工藝上具備相對的技術優勢，例如ST的BCD工藝，具備高集成度、低功耗等優勢。
不過，隨著國內新能源汽車市場的發展，市場需求驅動多家國內廠商投入到高邊開關的研發中。目前已有多家廠商推出了新品。2023年12月，茂睿芯推出采用單晶技術的雙通道30mΩ級別智能高邊開關 MSD1820-Q1，且是國內首款采用單晶技術成功開發的RDS(ON)≤30mΩ的高邊智能開關。
一般而言，RDS(ON)越小，導通損耗也會越小、效率越高，工作溫升則越低，也意味著能夠提升整車的續航水平。希荻微在今年5月官宣推出80mΩ Rds(on)帶電流檢測模擬反饋的汽車級單通道高邊開關芯片HL8518，休眠功耗小于1uA。在工藝上，結合自研的特殊工藝制程和業界先進的封裝技術，實現了導通阻抗僅為80mΩ穩先微在今年3月推出了智能高邊開關WS7系列，在電熱絲加熱、電力傳輸和功率傳輸上具備優勢。
另外，根據其高邊開關產品路線圖可以看到，穩先微還推出了四通道140mΩ智能高邊開關WSQ7140AD，用于通過3V和5V驅動12V汽車驅動接地負載應用，工作電壓為4.5-28V，最大電源電壓為38V。
圖：穩先微高邊開關產品路線圖帝奧微也在2023年12月發布了四通道120mΩ的智能高邊開關DIA74H120，在出色的短路、過流和過熱保護方面有著優秀的性能，可用于BMS系統中高壓繼電器的高低邊控制、攝像頭的POC供電等場景。上述幾家廠商的產品都具備高精度的電流檢測功能。
穩先微的WSQ7140AD可以通過高精度比例負載電流檢測及時識別線路中的過載和短路，其電流檢測功能還能確保實現負載開路故障和輸出短路到電池故障的區分，做到故障預防。茂睿芯的MSD1820-Q1具備3%以內的電流匯報精度，60A過流保護閾值、2μs過流保護響應時間。
共0條 [查看全部] 網友評論