1 簡介

車輛架構從域式架構轉換至區域式架構的趨勢，正大幅改變汽車配電，讓半導體開關式解決方案 (請參閱 圖 1) 取代了用於保護線束的傳統熔斷保險絲。這類解決方案提供的優點包括降低保險絲時間電流的變異性，因此具備縮減纜線直徑、重量和線束成本的潛力。半導體開關也可遠端重設，這意味著不一定需要容易觸及保險絲，如此一來，設計師安置保險絲的位置，就可是從電源到負載的纜線長度較短的位置。

將半導體開關做為智慧保險絲裝置使用時，會面臨的系統設計挑戰包括需在開關處於開啟狀態時降低靜態電流，以及需開啟輸出，以對通常位於負載處的大型電容負載供電 (電子控制單元 [ECU] 輸入)。根據 ECU 類型和在各配電箱 (PDB) 輸出一併連接的 ECU 數量而定，ECU 的輸入電容範圍為 47µF 至 5mF，且需考量啟動時間 (快速充電時間 <1ms、中等充電時間 <10ms、緩慢充電時間 <50ms)。在 ECU 啟動時間內，透過金屬氧化半導體場效電晶體 (MOSFET) 開關為這些 ECU 輸入電容器充電，是區域式架構的主要系統設計挑戰之一。

在本文中，我們將探討各種技術，以因應使用高壓側開關控制器來驅動電容負載的挑戰。