目前，似乎我们的许多电子系统（通信、计算、汽车、工业等）都在从 12V 过渡到 48V。你打算如何为自己的系统供电？（别担心，我只是想抛砖引玉，因为我将要像奥运冠军一样详细进行阐述、解释和说明。)

不知为何，我脑海中不断回响着“这是一个疯狂的 48V 世界”这句话。既然我们已经谈到这个话题，就要说说 1963 年的电影《疯狂世界》。这是一部史诗级的喜剧电影，由斯宾塞·屈塞（Spencer Tracy）领衔全明星喜剧阵容主演。我小时候一直以为这是一部黑白电影，因为在整个 20 世纪 60 年代，我们家只有一台黑白电视机。多年后我才发现这部电影是用彩色电影技术拍摄的。有传言称，埃迪·墨菲计划集结过去 30 年的顶尖喜剧演员来翻拍这部电影。这是我非常想看的电影，所以我希望这个愿望能实现，但（我知道你会惊讶）我们跑题了…

我的脑海中充斥着 48V 相关的信息，原因在于我刚刚与 Vicor 公司战略营销副总裁 Maury Wood 进行了一次交谈。Vicor 总部位于马萨诸塞州安多弗，是一家提供高性能电源转换解决方案的供应商。公司的产品涵盖各类 AC-DC/DC-DC 转换器、电源模块及定制电源系统，广泛应用于各行各业，包括计算、工业自动化、机器人、交通运输、航空航天及国防等。

虽然 12V 电源系统最常见于汽车系统，但因其在安全、效率与兼容性之间实现了完美平衡，实际已广泛应用于各行业。这包括家用和消费电子产品、可再生能源系统、娱乐和特种车辆、医疗器械、实验室设备、工业和办公设备以及摄影与广播应用。在许多方面，12V 堪称电源领域的瑞士军刀——足够低，可确保安全操作；同时又够高，可提供足够的功率来驱动设备。

顺便问个跳跃性的问题，大家有没有想过为什么这么多系统使用 6V 的倍数供电，比如 12V、24V 和 48V？20 世纪上半叶，6V 铅酸电池是标准配置（3 节电池 × 每节约 2V）。当需要更多“动力”来驱动启动器、照明、雨刮器、加热器和收音机等设备时，倍增至 12V（使用 6 节电池）简单易行，并且使用相同的化学原理。（大众甲壳虫直到 1966 年前后还在使用 6V 电池，相比其他车型算是相当晚了。）

同样，当商用车辆（例如卡车、公交车、工程机械）需要更大的功率时，12V 系统难以高效地承载其负荷，因此过渡到 24V（使用 12 节铅酸电池）成了自然而然的选择。与此同时，在工业领域（例如 PLC 系统、传感器、执行器），向 24V 电源的转变受多种因素的推动，包括改善的抗噪声能力以及相同功率下更低的电流，从而可以使用更细的电线，减少散热，并实现更高效的供电。

提醒一下，直流（DC）电功率（P）以瓦特（W）为单位，是电压和电流的乘积，即 P = V × I。这意味着如果我们将电压提高一倍，可以用一半的电流提供相同的功率，而更小的电流意味着可以使用更细（更便宜、更轻）的电线，并且由于较低的 I²R 损耗，产生的热量也更少。

从 12V 过渡到 48V 时的情况也是一样，只是现在我们将电压增加四倍，这意味着我们可以用四分之一的电流提供相同的功率。

正如我之前所说，我们稍微跳跃了一下，因为向 48V 的过渡最初并不是由汽车应用驱动的（没有双关语意）。早在 20 世纪初的模拟电话时代早期，48V DC 成为中心局（CO）电话系统的标准电压。这一标准一直延续到固定电话基础设施时代，并随着行业发展，演变为现代电信和数据网络。

通信系统之后是计算领域。谷歌和开放计算项目（OCP）推动数据中心采用 48V 配电系统，大约从 2016 年开始受到普遍关注。

据广泛报道，特斯拉 Cybertruck 是首款完全采用 48V 电源架构的量产车型，全面取代了传统的 12V 电源架构。Maury 告诉我，许多其他汽车公司也开始加入 48V 阵营（这完全超出我今晨醒来时的预料）。

最后但同样重要的是，工业应用使用 48V 系统的趋势日趋明显，尽管这更像是一个循序渐进的演变过程而非突如其来的革命。在追求高效率、高功率密度与紧凑性的领域，48V 电源的使用正在逐渐增加。以机器人为例，这些小家伙可受益于 48V 电源，原因有二：一是直流电机、伺服驱动器和控制系统变得更高效；二是电源和转换器更加紧凑。

这一切对 Maury 来说都是好消息，因为 Vicor 在过去二十年一直在推广 48V 架构。Maury 说，Vicor 是 48V 领域的“遥遥领先者”。下图总体展示了 Vicor 的 48V 产品组合。

该产品组合可以划分为三个功能领域。第一个领域（上图左侧）是从高压（400V 和 800V）到 48V 的转换。这在电动汽车（EV）领域尤为引人注目，因为 400V 电池正在向 800V 过渡。

第二个领域（上图中间）是从 48V 到负载点（POL）电压的转换。上图仅展示了三个例子（24V、6V 和 3.3V），但如果需要，我们可以添加更多电压规格，如 12V 和 1V 以下。

第三个领域，也是本文讨论的重点（上图右侧），可以视为 12V/48V 兼容性。目前全世界有大量 12V 子系统，预计将继续使用很多年（甚至几十年）。当上游的系统过渡到 48V 时，用户需要某种方式来用 48V 电源满足12V 供电需求（上图右上方）。

换个说法，现有设备中目前仍有惊人数量的设备使用 12V 电源。然而，当用户购买新设备时，他们可能会选择最新、最先进的 48V 产品；在这种情况下，他们需要某种方式来用 48V 电源满足 12V 供电需求（上图右中）。第三种情况（上图右下方）则涉及双向转换器，可瞬间从一个方向（48V 到 12V）切换到另一个方向（12V 到 48V），以支持如再生制动等任务。

我想表达的重点是，Vicor 是所有这些转换器的“一站式”供应商，但这不是我想跟大家讨论的内容（抱歉）。

Maury 想和我聊的原因，也是现在我想和大家讨论的原因在于，如下图所示，Vicor 最近在其产品组合中推出了两款 48V 至 12V 非隔离式稳压 DC-DC 转换器。这些新产品甚至会让那些经验丰富且脾气暴躁的老工程师们兴奋不已。来看看 DCM3717（右下方）和 DCM3735（左上方）。

有趣的是，这些零件编号反映了模块的尺寸。DCM3717 的尺寸为 37mm x 17mm（实测 36.77 x 17.3mm，但谁会在意呢？），而 DCM3735 为 37mm x 35mm（36.7mm x 35.4mm）。两个模块的厚度均仅为 5.2mm。

DCM3717 有两个版本：750W 和 1kW。相比之下，DCM3735 只有 2kW 这一个规格。在这两种情况下，2、3 或 4 个上述模块可以并联在一起以提供更大的功率，例如，4 个 DCM3735 模块可以提供 8kW。

这两个模块的效率约为 96.5%，工作温度范围扩展至 -40°C 至 +125°C，并可接受 40V 至 60V 的输入电压（标称 48V）。等等！大家可能会问，这是怎么做到的？让我来告诉大家，如果输入电压低于标称的  48V 电压，则一个内部升压转换器会将其提升至 48V，然后由一个降压转换器将其降至所需的 12V 输出。

这些模块的辨识度极高（我知道我将来肯定能认出它们），因为它们尺寸小巧、形状规则平整，外观呈金色。最初，我以为金色只是表面颜色，但我错了；它实际上是一层极薄的金覆盖在铜基材上。结果是，这种设计既具有电导性又具有热导性优势；金不会氧化，易焊接；此外，它在模块周围形成了一个法拉第屏蔽层，可减少 EMI/RFI。

这些模块支持 PMBus®，用于监测过压、过流和过温等遥测参数，并且它们可以表面贴装，从而为散热器和冷板提供理想的双面散热。

它们的应用范围非常广泛，从自动测试设备（ATE）到区域架构，从数据中心到边缘计算，从 5G 连接到 12V 电池替换。听到“区域架构”这个术语时，人们往往会想到现代汽车，但在本文中，这适用于任何设备中的任何 12V 区域。正如 Maury 所说：“由于有如此多的传统设备、外围子系统等，12V 电源很可能会伴随我们余生。”

回到 DCM3717 与 DCM3735 模块，我本可以对其卓越性能进行长篇赘述（确实值得大书特书）。简单来说，它们的尺寸不到竞争产品的一半，输出功率却高出 10%，功率密度（W/mm³）高出 7 倍。

在当前关税形势错综复杂、供应链动荡不定的背景下，还有最后一点非常值得一提：2015 年，Vicor 的团队在马萨诸塞州安多弗的总部附近建成了全球首个 ChiP（转换器级封装）制造工厂。

Maury 说，自有工厂使 Vicor 能够更严格地管控产品质量和交货周期；他们的专利制造工艺支持持续创新，并且他们采用可持续的制造实践来保护和维护环境。

我只能说，如果我还在主持“Cool Beans”奖评选，那么 Vicor 的最新 DCM3717 和 DCM3735 48V 至 12V 转换器肯定会荣膺此誉。

大家怎么看？你是否正在经历从 12V 到 48V 的演变或革命？你是否预计在不远的将来会这样做？或者你是否认识应该与之分享这篇文章的人？