无处不在的48V，被谷歌和数据中心大规模采用，究竟优

为什么电源设计转用48V？您需要了解什么？

当前应用通过下列途径提高性能：

•增强处理能力

•提高通信速率

•延长运行速率

•增添外设

•增大扭矩

•增大LED 亮度

实现“更多功能”需要提供更多功率。更高功率一般受尺寸和／或重量限制的制约。这就是为什么越来越多行业从常规12V 配电转而采用更高电压的48V 配电的原因所在。

为什么使用48V？

系统内的I2R损耗可能会对系统效率不利，而且鉴于线缆、连接器和／或PCB 的限制，可能还会显著降低提供给负载的功率。

例如服务器中的处理器功耗从不足100W 增加到了200W、300W 乃至更高。如果不使用更高电压配电或更大铜母线，这分配给多个服务器处理器所增加的功率，会产生更多的损耗。不只是服务器，任何增大电源的设计的损耗都会随电流的平方而增大。

更高电压的配电可降低I2R损耗。例如48V 配电方案与12V 配电方案相比，能将功耗锐降16 倍。损耗降低如此之巨，怎么还会有人使用低压（比如12V）配电方案？

原因就在于如果将较高电压转换器与较低电压转换器对比，高压配电方案实际上会降低整体效率，提高成本并增大尺寸／重量。

但转换器的这些弊端基本已成历史。今天，工程师不仅可降低I2R损耗，而且还可利用能实现与较低电压转换器相似或更优异的效率、成本和尺寸／重量指标的较高电压转换器。

电话是肇始......

我们应该感谢现代电话和电话交换机的发展，它们是最早使用48V 电压的应用。和您预想的一样，通信行业以48V 为标准，如今仍然使用48V 电压。

为什么？它更高效，因为随距离变化而产生的损耗（以工作电压的百分比计）更低、标准线要求更少、电池备份（也是因为负参考电压为48V）简单，而且该电压水平很安全。

何为新48V？安全吗？

许多人把在通信领域外使用48V看成“新48V”，因为它是正电压，无抗雷击或浪涌要求，而且一般限定在30V 至60V 的更小范围内。

与12V 应用相比，低于60V DC 限值的电压按照其处理要求，被视为安全特低电压(SELV)。48V 配电方案可在不造成SELV 问题的情况下，最大限度降低I2R损耗。

48V目前主要用于哪些领域？

据报道，48V 当前广泛用于数据中心、汽车、LED 照明、工业设备乃至电动工具等领域。48V现在无处不在，可以说48V 就是新的12V。

数据中心大规模采用“48V”

数据中心和超级计算机的耗电量和对电源的要求堪比小型国家的水平，而且效率是这些高性能计算中心的关键。随着对人工智能关注的激增，计算解决方案要求处理器能跟上不断增长的功率需求。

然而，提供更高处理器电源给使用传统12V 供电并保持效率带来了切实的挑战。因此，工程师转而采用48V 配电，以实现更高水平的配电，克服这些挑战。

Google采用48V

使用48V 的实例之一就是Google。Google 工程师在2017 应用电源电子大会(APEC2017) 和2017 开放式计算项目大会（OCP2017）上公开讨论了48V 在其数据中心的优势和成本节省。

另外在2017年的绿色500强中一个在超算大会亮相的48V方案是个亮点。

绿色500 强是对最高效高性能计算机系统的排名。今年的绿色500 强前五名中的四名均是日本公司PEZY 设计的系统。该公司在其整个计算机系统中均使用48V 配电。

商业LED面板亮度更高，成本更低

有没有想过时代广场一夜的照明成本是多少？这些巨大户外LED 屏幕的尺寸及电源需求近10 年来一直在呈指数级增长。

LED面板性能不断提高，带来了更高的LED 像素密度及亮度。设计这些全新面板的工程师正转而使用48V 配电，以在提高效率的同时，缩减电线尺寸及重量。

除了提高效率，这些更大规模的设施还能从更轻的重量和轻松的安装中获益。今天，一个阵列的较小面板可装配在一起，形成亮度更高、更经久耐用的统一显示屏，其可降低运输与安装难度。

对于零售商店壁挂式显示屏和交通运输中心信息显示屏使用的AC 配电，48V 配电也可提供成本更低、更加安全的替代方案。

电动工具急需更大的扭矩

消费类及专业电池供电工具也遵循类似的趋势，转而使用更高的电压提供更大的功率。更大的功率可为工具实现更长的运行时间和更大的扭矩。无线电动工具的电池发展过程是这样的：从大约9V 到大约12V，再到大约18V 到大约20V，然后再到大约24V，到现在的48V 和60V。

走进任何一家家居中心，您都能找到各种60V 电池的电动工具，有的来自DeWalt 等知名企业，有的来自知名度较低的Greenworks 等新兴企业。同样，您还会找到各种较轻的庭院电动工具，如Snapper的高性能60V 链锯和割草机。

带动汽车使用48V

在现有内燃机车辆基础上适度增加一些组件，轻型混合动力车的燃油效率就能提高10% 以上。汽车工程师（例如Delphi 的汽车工程师）正在轻型混合动力车中使用48V 配电方案，以通过在“启停”工作中的“停止”阶段为辅件供电，减轻内燃机的负荷。最初的设计采用纯12V 电池方案，但系统在停止阶段供电不足，无法全面运行车内的所有功能。48V 方案现已证明，是最高效率的替代方案。

为机器人及工业设备供电

工业设备涵盖的产品众多，它们正在充分发挥48V

• 上一篇：铝电解电容器耐波纹电流性能更强且高度
• 下一篇：五年内模拟芯片增速最快模达748亿美元