汽车配电单元（PDU）

设计可扩展、故障可运行的汽车配电单元，适用于软件定义汽车（SDV）、高级驾驶辅助系统（ADAS）及现代电子/电气（E/E）架构。

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概述

利用英飞凌汽车配电单元（PDU）产品组合，改造您的 E/E 架构。作为软件定义汽车（SDV）与高级驾驶辅助系统（ADAS）的关键使能技术， 整车配电必须具备故障可运行功能并符合 ASIL-D 合规要求。英飞凌可扩展芯片组解决方案 — PROFET™ 智能功率开关、AURIX™ 微控制器以及 OPTIREG™ 电源 — 确保一级、二级 PDU 的能量控制无缝衔接。

产品优势

  • 诊断覆盖率为 99%
  • 故障隔离时间 <100-500 µs
  • I2t 电线保护
  • 容性负载切换
  • 可扩展芯片组解决方案
  • 驻车启用怠速模式
  • 符合 ISO 26262 标准，最高等级为 ASIL-D
  • 可通过软件进行配置

框图

关于

什么是汽车配电单元(PDU)？

汽车配电单元(PDU) — 也称为汽车配电中心(PDC) —控制 E/E 架构内的能量流，由两个元件组成。一级配电单元传统上被称作 “预保险丝盒”，管控低压蓄电池流向副配电单元、区域控制器以及大功率电子控制单元（额定电流 >30 A）的电能。为满足车辆对可靠性与故障可运行系统日益提升的需求，该器件正逐步采用半导体替代机械式继电器与保险丝，实现电气化升级。

二级配电单元从一级PDU 获取电能，再将电能分配至整车所有低压用电负载（额定电流< 30 A）。如今二级配电单元同样逐步电子化，助力整车架构向区域化架构转型。

通过使用基于半导体的解决方案，可以将二级 PDU 功能集成到区域控制器中，从而显著降低线束的复杂性和长度，使其靠近端点。

在软件定义车辆（SDV）中，一级和二级配电单元必须确保始终可用并符合ISO 26262 的 ASIL-D 标准。

软件定义汽车（SDV）解决方案
区域控制器 (ZCU)
英飞凌面向平台的汽车级 PDU 芯片组产品组合

汽车配电单元需要可扩展、灵活的半导体芯片组解决方案，以适应不同程度的电气化和每个输出通道的不同电流要求。

英飞凌的产品组合 — 包括PROFET™ smart 功率开关、 AURIX™ 微控制器和XENSIV™传感器 — 为设计可扩展的汽车 PDU提供了正确的解决方案。 PROFET™智能功率开关、MOSFET 和栅极驱动器在当前的可扩展性和适应性方面是同类最佳的。 AURIX™系列将 PDU 控制与高端计算集成在一起（非常适合区域控制器），而TRAVEO™提供了一种性价比优化的替代方案。

 OPTIREG™电源、 XENSIV™传感器和通讯收发器完善了芯片组。跨产品家族的Pin-to-Pin兼容性实现了向下一代汽车配电模块的轻松迁移。

PROFET™ 智能功率开关
面向汽车应用的 AURIX™ 微控制器
汽车配电系统的三代演进

目前市场上同时存在三代汽车低压配电系统，每一代都代表着向更高效率和更高集成度迈出的一步。

 第一代完全依赖于机电组件。一级和二级 配电单元 

均 使用保险丝和继电器来控制能量流动，部署的二级 PDU 相对较少。

 第二代产品聚焦于优化线束。二级 配电单元 更靠近负载布置，从而缩短总线长度。以智能半导体器件部分替代保险丝和继电器，提升了灵活性与系统可诊断性。 第三代系统与区域架构相连。二级 配电单元 直接集成到区域控制单元中，优化范围不仅涵盖了配电线束，还延申至车载网络（IVN）。目前，二级配电单元完全基于半导体构建。

了解每一代系统的特点，可以帮助工程师为其 汽车配电单元 设计选择正确的迁移路径。

区域控制器 (ZCU)
汽车以太网解决方案
通过半导体安全元件实现故障可运行的电源供应

汽车 E/E 架构正在迅速发展， 汽车配电单元 正式成为故障可运行电源供应的核心。为了支持软件定义汽车、电动出行及线控技术（X-by-wire），智能功率开关作为基于半导体的安全元件得到广泛部署，以卓越的性能取代传统保险丝。

 这些 “e-fuse” 器件可在 < 100–500 µs 内提供故障隔离、在线诊断和可复位功能 — 从而使能 ASIL-D 电源供应并支持向区域架构的转型。英飞凌智能功率开关提供平台可扩展性、可调节的导线和负载保护、容性负载切换、最低耗散功率以及低功耗待机模式。

 在功能安全设计方面，英飞凌 AURIX™ 微处理器在 ASIL-D 领域处于业界领先水平，而 TRAVEO™ 系列作为补充则可满足 ASIL-B 等级的要求（并提供 ASIL-D island 选项）。 OPTIREG™ 电源解决方案包含易于实施的安全手册，可快速实现功能安全目标。PROFET™ 智能功率开关符合 ISO-ready 标准，并已部分符合 ISO 规范，同时拥有全面的安全文档支持，为 汽车 PDU 设计提供了最便捷的功能安全实现途径。

AURIX™ 微控制器
PROFET™ 智能功率开关
面向下一代电子/电气（E/E） 架构的 48 V 配电单元

升级您的 12V 电气系统，以满足 ADAS、自动驾驶、中央计算、线控转向、线控刹车和信息娱乐等日益增长的功率需求——使用英飞凌的48V 功率配电解决方案。

向48 VE/E架构的转型带来了更高的功率能力，支持更多功能并改善用户体验。此转变还需要汽车配电单元在 48 V 下运行，控制能量从 48 V 低压电池直接流向新的 48 V 电子控制单元或 48 V 区域控制器。对于电池电动汽车 (BEV)，转向 48 V 可以通过提高效率、功率损耗和线束优化来显着节省全系统的成本——减少成本、重量、复杂性和组装工作。

英飞凌积极推动国际标准化 48 V系统及其相关产品，确保设计符合当前和未来的标准。我们广泛的栅极驱动器和 MOSFET 产品组合 - 以及不断增长的智能功率开关范围 - 实现了向 48 V 一级和二级配电单元的平稳过渡，最重要的是，这些产品具有Pin-to-Pin的兼容性。

48 V 区域控制器
48 V 系统的智能功率开关
与英飞凌一起开始您的汽车配电单元设计

在设计汽车配电系统时，工程师面临着一系列挑战：通过基于半导体的安全元件引入故障可运行理念，在架构向基于区域化设计融合演进的过程中协调配电系统与车内网络、降低线束复杂性，以及实现跨车型与纯电动汽车（BEV）变体的平台复用。

英飞凌提供全面的设计支持资源来加速您的汽车 PDU开发：可配置框图（用于产品选型）、应用笔记、白皮书、评估套件及数据手册。作为汽车半导体领域的市场领导者，英飞凌凭借多年与整车厂（OEM）及一级供应商（Tier 1）的深度合作，积累了独特的从器件到系统的专业能力。

无论您是在设计一级配电单元、二级配电单元还是集成式区域控制器，英飞凌都能提供适合您设计要求的解决方案。请联系您的英飞凌客户代表以开始合作。

区域控制器 (ZCU) 设计资源
PROFET™ 产品系列与资源
什么是汽车配电单元(PDU)？

汽车配电单元(PDU) — 也称为汽车配电中心(PDC) —控制 E/E 架构内的能量流，由两个元件组成。一级配电单元传统上被称作 “预保险丝盒”，管控低压蓄电池流向副配电单元、区域控制器以及大功率电子控制单元（额定电流 >30 A）的电能。为满足车辆对可靠性与故障可运行系统日益提升的需求，该器件正逐步采用半导体替代机械式继电器与保险丝，实现电气化升级。

二级配电单元从一级PDU 获取电能，再将电能分配至整车所有低压用电负载（额定电流< 30 A）。如今二级配电单元同样逐步电子化，助力整车架构向区域化架构转型。

通过使用基于半导体的解决方案，可以将二级 PDU 功能集成到区域控制器中，从而显著降低线束的复杂性和长度，使其靠近端点。

在软件定义车辆（SDV）中，一级和二级配电单元必须确保始终可用并符合ISO 26262 的 ASIL-D 标准。

软件定义汽车（SDV）解决方案
区域控制器 (ZCU)
英飞凌面向平台的汽车级 PDU 芯片组产品组合

汽车配电单元需要可扩展、灵活的半导体芯片组解决方案，以适应不同程度的电气化和每个输出通道的不同电流要求。

英飞凌的产品组合 — 包括PROFET™ smart 功率开关、 AURIX™ 微控制器和XENSIV™传感器 — 为设计可扩展的汽车 PDU提供了正确的解决方案。 PROFET™智能功率开关、MOSFET 和栅极驱动器在当前的可扩展性和适应性方面是同类最佳的。 AURIX™系列将 PDU 控制与高端计算集成在一起（非常适合区域控制器），而TRAVEO™提供了一种性价比优化的替代方案。

 OPTIREG™电源、 XENSIV™传感器和通讯收发器完善了芯片组。跨产品家族的Pin-to-Pin兼容性实现了向下一代汽车配电模块的轻松迁移。

PROFET™ 智能功率开关
面向汽车应用的 AURIX™ 微控制器
汽车配电系统的三代演进

目前市场上同时存在三代汽车低压配电系统，每一代都代表着向更高效率和更高集成度迈出的一步。

 第一代完全依赖于机电组件。一级和二级 配电单元 

均 使用保险丝和继电器来控制能量流动，部署的二级 PDU 相对较少。

 第二代产品聚焦于优化线束。二级 配电单元 更靠近负载布置，从而缩短总线长度。以智能半导体器件部分替代保险丝和继电器，提升了灵活性与系统可诊断性。 第三代系统与区域架构相连。二级 配电单元 直接集成到区域控制单元中，优化范围不仅涵盖了配电线束，还延申至车载网络（IVN）。目前，二级配电单元完全基于半导体构建。

了解每一代系统的特点，可以帮助工程师为其 汽车配电单元 设计选择正确的迁移路径。

区域控制器 (ZCU)
汽车以太网解决方案
通过半导体安全元件实现故障可运行的电源供应

汽车 E/E 架构正在迅速发展， 汽车配电单元 正式成为故障可运行电源供应的核心。为了支持软件定义汽车、电动出行及线控技术（X-by-wire），智能功率开关作为基于半导体的安全元件得到广泛部署，以卓越的性能取代传统保险丝。

 这些 “e-fuse” 器件可在 < 100–500 µs 内提供故障隔离、在线诊断和可复位功能 — 从而使能 ASIL-D 电源供应并支持向区域架构的转型。英飞凌智能功率开关提供平台可扩展性、可调节的导线和负载保护、容性负载切换、最低耗散功率以及低功耗待机模式。

 在功能安全设计方面，英飞凌 AURIX™ 微处理器在 ASIL-D 领域处于业界领先水平，而 TRAVEO™ 系列作为补充则可满足 ASIL-B 等级的要求（并提供 ASIL-D island 选项）。 OPTIREG™ 电源解决方案包含易于实施的安全手册，可快速实现功能安全目标。PROFET™ 智能功率开关符合 ISO-ready 标准，并已部分符合 ISO 规范，同时拥有全面的安全文档支持，为 汽车 PDU 设计提供了最便捷的功能安全实现途径。

AURIX™ 微控制器
PROFET™ 智能功率开关
面向下一代电子/电气（E/E） 架构的 48 V 配电单元

升级您的 12V 电气系统，以满足 ADAS、自动驾驶、中央计算、线控转向、线控刹车和信息娱乐等日益增长的功率需求——使用英飞凌的48V 功率配电解决方案。

向48 VE/E架构的转型带来了更高的功率能力，支持更多功能并改善用户体验。此转变还需要汽车配电单元在 48 V 下运行，控制能量从 48 V 低压电池直接流向新的 48 V 电子控制单元或 48 V 区域控制器。对于电池电动汽车 (BEV)，转向 48 V 可以通过提高效率、功率损耗和线束优化来显着节省全系统的成本——减少成本、重量、复杂性和组装工作。

英飞凌积极推动国际标准化 48 V系统及其相关产品，确保设计符合当前和未来的标准。我们广泛的栅极驱动器和 MOSFET 产品组合 - 以及不断增长的智能功率开关范围 - 实现了向 48 V 一级和二级配电单元的平稳过渡，最重要的是，这些产品具有Pin-to-Pin的兼容性。

48 V 区域控制器
48 V 系统的智能功率开关
与英飞凌一起开始您的汽车配电单元设计

在设计汽车配电系统时，工程师面临着一系列挑战：通过基于半导体的安全元件引入故障可运行理念，在架构向基于区域化设计融合演进的过程中协调配电系统与车内网络、降低线束复杂性，以及实现跨车型与纯电动汽车（BEV）变体的平台复用。

英飞凌提供全面的设计支持资源来加速您的汽车 PDU开发：可配置框图（用于产品选型）、应用笔记、白皮书、评估套件及数据手册。作为汽车半导体领域的市场领导者，英飞凌凭借多年与整车厂（OEM）及一级供应商（Tier 1）的深度合作，积累了独特的从器件到系统的专业能力。

无论您是在设计一级配电单元、二级配电单元还是集成式区域控制器，英飞凌都能提供适合您设计要求的解决方案。请联系您的英飞凌客户代表以开始合作。

区域控制器 (ZCU) 设计资源
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