目前，似乎我們的許多電子系統（通訊、計算、汽車、工業等）都在從 12V 過渡到 48V。你打算如何為自己的系統供電？ （別擔心，我只是想抛磚引玉，因為我將要像奧運冠軍一樣詳細進行闡述、解釋和說明。）

不知為何，我腦海中不斷迴響著“這是一個瘋狂的 48V 世界”這句話。 既然我們已經談到這個話題，就要說說 1963 年的電影《瘋狂世界》。這是一部史詩級的喜劇電影，由斯賓塞·屈塞（Spencer Tracy）領銜全明星喜劇陣容主演。我小時候一直以為這是一部黑白電影，因為在整個 20 世紀 60 年代，我們家只有一臺黑白電視機。 多年後我才發現這部電影是用彩色電影技術拍攝的。有傳言稱，埃迪·墨菲計畫集結過去 30 年的頂尖喜劇演員來翻拍這部電影。這是我非常想看的電影，所以我希望這個願望能實現，但（我知道你會驚訝）我們离题了…

我的腦海中充斥著 48V 相關的資訊，原因在於我剛剛與 Vicor 公司戰略營銷副總裁 Maury Wood 進行了一次交談。Vicor 總部位於麻塞諸塞州安多弗，是一家提供高性能電源轉換解決方案的供應商。公司的產品涵蓋各類 AC-DC/DC-DC 轉換器、電源模組及定制電源系統，廣泛應用於各行各業，包括計算、工業自動化、機器人、交通運輸、航空航太及國防等。

雖然 12V 電源系統最常見於汽車系統，但因其在安全、效率與相容性之間實現了完美平衡，實際已廣泛應用於各行業。 這包括家用和消費電子產品、可再生能源系統、娛樂和特種車輛、醫療器械、實驗室設備、工業和辦公設備以及攝影與廣播應用。在許多方面，12V 堪稱電源領域的瑞士軍刀——足够低，可確保安全操作； 同時又够高，可提供足够的功率來驅動設備。

順便問個跳躍性的問題，大家有沒有想過為什麼這麼多系統使用 6V 的倍數供電，比如 12V、24V 和48V？20 世紀上半葉，6V 鉛酸電池是標準配置（3 節電池 × 每節約 2V）。 當需要更多“動力”來驅動啟動器、照明、雨刮器、加熱器和收音機等設備時，倍增至 12V（使用 6 節電池）簡單易行，並且使用相同的化學原理。（福斯甲殼蟲直到 1966 年前後還在使用 6V 電池，相比其他車型算是相當晚了。 ）

同樣，當商用車輛（例如卡車、公交車、工程機械）需要更大的功率時，12V 系統難以高效地承載其負荷，因此過渡到 24V（使用 12 節鉛酸電池）成了自然而然的選擇。 與此同時，在工業領域（例如 PLC 系統、感測器、執行器），向 24V 電源的轉變受多種因素的推動，包括改善的抗雜訊能力以及相同功率下更低的電流，從而可以使用更細的電線，减少散熱，並實現更高效的供電。

提醒一下，直流（DC）電功率（P）以瓦特（W）為組織，是電壓和電流的乘積，即 P = V × I。這意味著如果我們將電壓提高一倍，可以用一半的電流提供相同的功率，而更小的電流意味著可以使用更細（更便宜、更輕）的電線，並且由於較低的 I²R 損耗，產生的熱量也更少。

從 12V 過渡到 48V 時的情况也是一樣，只是現在我們將電壓新增四倍，這意味著我們可以用四分之一的電流提供相同的功率。

正如我之前所說，我們稍微跳躍了一下，因為向 48V 的過渡最初並不是由汽車應用驅動的（沒有雙關意涵）。 早在 20 世紀初的類比電話時代早期，48V DC 成為中心局（CO）電話系統的標準電壓。這一標準一直延續到固定電話基礎設施時代，並隨著行業發展，演變為現代電信和數據網路。

通訊系統之後是計算領域。 谷歌和開放計算項目（OCP）推動資料中心採用 48V 配電系統，大約從 2016 年開始受到普遍關注。

據廣泛報導，特斯拉 Cybertruck 是首款完全採用48V電源架構的量產車型，全面取代了傳統的 12V 電源架構。Maury 告訴我，許多其他汽車公司也開始加入 48V 陣營（這完全超出我今晨醒來時的預料）。

最後但同樣重要的是，工業應用使用 48V 系統的趨勢日趨明顯，儘管這更像是一個循序漸進的演變過程而非突如其來的革命。在追求高效率、高功率密度與緊湊性的領域，48V 電源的使用正在逐漸新增。以機器人為例，這些小傢伙可受益於 48V 電源，原因有二：一是直流電機、伺服驅動器和控制系統變得更高效； 二是電源和轉換器更加緊湊。

這一切對 Maury 來說都是好消息，因為 Vicor 在過去二十年一直在推廣 48V 架構。Maury 說，Vicor 是 48V 領域的“遙遙領先者”。下圖總體展示了 Vicor 的 48V 產品組合。

該產品組合可以劃分為三個功能領域。第一個領域（上圖左側）是從高壓（400V 和 800V）到 48V 的轉換。這在電動汽車（EV）領域尤為引人注目，因為 400V 電池正在向 800V 過渡。

第二個領域（上圖中間）是從 48V 到負載點（POL）電壓的轉換。上圖僅展示了三個例子（24V、6V 和 3.3V），但如果需要，我們可以添加更多電壓規格，如 12V 和 1V 以下。

第三個領域，也是本文討論的重點（上圖右側），可以視為 12V/48V 相容性。目前全世界有大量 12V 子系統，預計將繼續使用很多年（甚至幾十年）。 當上游的系統過渡到 48V 時，用戶需要某種方式來用 48V 電源滿足 12V 供電需求（上圖右上方）。

換個說法，現有設備中目前仍有驚人數量的設備使用 12V 電源。然而，當用戶購買新設備時，他們可能會選擇最新、最先進的 48V 產品； 在這種情況下，他們需要某種方式來用 48V 電源滿足 12V 供電需求（上圖右中）。第三種情况（上圖右下方）則涉及雙向轉換器，可瞬間從一個方向（48V 到 12V）切換到另一個方向（12V 到 48V），以支持如再生制動等任務。

我想表達的重點是，Vicor 是所有這些轉換器的“一站式”供應商，但這不是我想跟大家討論的內容（抱歉）。

Maury 想和我聊的原因，也是現在我想和大家討論的原因在於，如下圖所示，Vicor 最近在其產品組合中推出了兩款 48V 至 12V 非隔離式穩壓 DC-DC 轉換器。這些新產品甚至會讓那些經驗豐富且脾氣暴躁的老工程師們興奮不已。來看看 DCM3717（右下方）和 DCM3735（左上方）。

有趣的是，這些零件編號反映了模組的尺寸。DCM3717 的尺寸為 37mm x 17mm（實測 36.77 x 17.3mm，但誰會在意呢？ ），而 DCM3735 為 37mm x 35mm（36.7mm x 35.4mm）。兩個模組的厚度均僅為 5.2mm。

DCM3717 有兩個版本：750W 和 1kW。相比之下，DCM3735 只有 2kW 這一個規格。在這兩種情况下，2、3 或 4 個上述模組可以並聯在一起以提供更大的功率，例如，4 個 DCM3735 模組可以提供 8kW。

這兩個模組的效率約為 96.5%，工作溫度範圍擴充至 -40°C 至 +125°C，並可接受 40V 至 60V 的輸入電壓（標稱 48V）。 等等！大家可能會問，這是怎麼做到的？ 讓我來告訴大家，如果輸入電壓低於標稱的 48V 電壓，則一個內部升壓轉換器會將其提升至 48V，然後由一個降壓轉換器將其降至所需的 12V 輸出。

這些模組的辨識度極高（我知道我將來肯定能認出它們），因為它們尺寸小巧、形狀規則平整，外觀呈金色。 最初，我以為金色只是表面顏色，但我錯了；它實際上是一層極薄的金覆蓋在銅基材上。 結果是，這種設計既具有電導性又具有熱導性優勢； 金不會氧化，易焊接；此外，它在模組周圍形成了一個法拉第遮罩層，可减少 EMI/RFI。

這些模組支持 PMBus®， 用於監測過壓、過流和過溫等遙測參數，並且它們可以表面貼裝，從而為散熱器和冷板提供理想的雙面散熱。

它們的應用範圍非常廣泛，從自動測試設備（ATE）到區域架構，從資料中心到邊緣計算，從 5G 連接到 12V 電池替換。聽到“區域架構”這個術語時，人們往往會想到現代汽車，但在本文中，這適用於任何設備中的任何 12V 區域。正如 Maury 所說：“由於有如此多的傳統設備、外圍子系統等，12V 電源很可能會伴隨我們餘生。 ”

回到 DCM3717 與 DCM3735 模組，我本可以對其卓越性能進行長篇贅述（確實值得大書特書）。 簡單來說，它們的尺寸不到競爭產品的一半，輸出功率卻高出 10%，功率密度（W/mm³）高出 7 倍。

在當前關稅形勢錯綜複雜、供應鏈動盪不定的背景下，還有最後一點非常值得一提：2015 年，Vicor 的團隊在麻塞諸塞州安多弗的總部附近建成了全球首個 ChiP（轉換器級封裝）製造工廠。

Maury 說，自有工廠使 Vicor 能够更嚴格地管控產品品質和交貨週期；他們的專利制造技術支持持續創新，並且他們採用永續的製造實踐來保護和維護環境。

我只能說，如果我還在主持“Cool Beans”獎評選，那麼 Vicor 的最新 DCM3717 和 DCM3735 48V 至 12V 轉換器肯定會榮膺此譽。

大家怎麼看？你是否正在經歷從 12V 到 48V 的演變或革命？你是否預計在不遠的將來會這樣做？或者你是否認識應該與之分享這篇文章的人？