電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/莫婷婷）保險絲/熔斷器、繼電器在新能源汽車的安全中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用，但特斯拉通過對整車電子電氣架構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計，決定取消保險絲、繼電器。隨之，車載高邊開關(guān)芯片作為一種集成了保護功能的半導(dǎo)體開關(guān)，迎來了樂觀的市場發(fā)展機會。

高邊開關(guān)也叫高邊驅(qū)動（HSD），位于電源和負(fù)載之間，主要作用是調(diào)整功率、驅(qū)動負(fù)載。與高邊開關(guān)相對應(yīng)的還有低邊開關(guān)，也就是低邊驅(qū)動（LSD），位于負(fù)載和地之間，設(shè)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(yīng)用中，由于新能源汽車的工作電壓通常比傳統(tǒng)汽車高得多，因此高邊開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用變得更加重要。數(shù)據(jù)顯示，平均每輛傳統(tǒng)燃油車大約需要35顆高邊驅(qū)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(guān)用量達(dá)到100個通道，分布于導(dǎo)通電阻10mΩ~100mΩ。

但高邊開關(guān)芯片工藝復(fù)雜，單芯片集成了驅(qū)動+Mos+電流檢測+熱保護+電壓保護+EMC+各種診斷，對導(dǎo)通電阻、可靠性、高控制精度等各方面都有著高要求。其中導(dǎo)通電阻的數(shù)值關(guān)系到導(dǎo)通損耗，還會隨著MOSFET溫度升高而增大。

因此，盡管高邊開關(guān)已有十幾年的歷史，還是由ST、英飛凌、TI、NXP等國際廠商占據(jù)主要的市場份額。國際廠商在工藝上具備相對的技術(shù)優(yōu)勢，例如ST的BCD工藝，具備高集成度、低功耗等優(yōu)勢。

不過，隨著國內(nèi)新能源汽車市場的發(fā)展，市場需求驅(qū)動多家國內(nèi)廠商投入到高邊開關(guān)的研發(fā)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(shù)的雙通道30mΩ級別智能高邊開關(guān) MSD1820-Q1，且是國內(nèi)首款采用單晶技術(shù)成功開發(fā)的RDS(ON)≤30mΩ的高邊智能開關(guān)。一般而言，RDS(ON)越小，導(dǎo)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(xù)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(guān)芯片HL8518，休眠功耗小于1uA。在工藝上，結(jié)合自研的特殊工藝制程和業(yè)界先進的封裝技術(shù)，實現(xiàn)了導(dǎo)通阻抗僅為80mΩ

穩(wěn)先微在今年3月推出了智能高邊開關(guān)WS7系列，在電熱絲加熱、電力傳輸和功率傳輸上具備優(yōu)勢。另外，根據(jù)其高邊開關(guān)產(chǎn)品路線圖可以看到，穩(wěn)先微還推出了四通道140mΩ智能高邊開關(guān)WSQ7140AD，用于通過3V和5V驅(qū)動12V汽車驅(qū)動接地負(fù)載應(yīng)用，工作電壓為4.5-28V，最大電源電壓為38V。

圖：穩(wěn)先微高邊開關(guān)產(chǎn)品路線圖

帝奧微也在2023年12月發(fā)布了四通道120mΩ的智能高邊開關(guān)DIA74H120，在出色的短路、過流和過熱保護方面有著優(yōu)秀的性能，可用于BMS系統(tǒng)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(chǎn)品都具備高精度的電流檢測功能。穩(wěn)先微的WSQ7140AD可以通過高精度比例負(fù)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(xiàn)負(fù)載開路故障和輸出短路到電池故障的區(qū)分，做到故障預(yù)防。茂睿芯的MSD1820-Q1具備3%以內(nèi)的電流匯報精度，60A過流保護閾值、2μs過流保護響應(yīng)時間。