在DesignCon期間看到一個分享的主題是關于“48V電源為什么成功代替12V的電源”。本來計劃去聽，結果與另外一個主題在時間上沖突了，所以就錯過了，本想著再看看論文，結果發現作者并沒有分享論文。所以就找了些資料學習下，把學習到的一些內容簡單總結分享給大家。
電壓逐步升高的這個事情其實由來已久，48V代替12V在許多領域也取得一些成功，主要是因為它在能效、功率和系統設計方面具有明顯優勢。以下是關鍵原因：
1. 降低導線損耗，提高能源效率
電力傳輸中的損耗主要由電流引起的電阻損耗（I²R）決定。在相同功率傳輸需求下，提高電壓可以減少電流，從而降低功率損耗。例如：
因此，48V 系統可以顯著提高供電效率，減少銅損，降低布線成本。
2. 更高的功率密度，支持更大功率負載
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12V 供電系統在高功率應用（>1kW）時，需要承載很大的電流（如 100A 以上），導致布線復雜、損耗增加。
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48V 系統 能在較低電流下傳輸相同的功率，使電源設計更緊湊、更輕量化，尤其適用于高功率應用，如服務器、數據中心、EV（電動車）等。
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谷歌、Meta（Facebook）、亞馬遜 等公司已經采用 48V供電架構以優化數據中心能效。
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OCP（Open Compute Project）也推動 48V 服務器架構，替代傳統 12V 方案。
3. 成本與設計優化
相比12V 系統，48V 設備的電流更小，可以減小功率器件（MOSFET、IGBT、電感等）的體積和散熱需求。
12V vs. 48V系統對比分析
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對比維度
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12V系統
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48V系統
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電流與損耗
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高電流，高損耗：傳輸相同功率時，電流較大，導致 I²R 損耗增加，需要更粗的導線
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低電流，低損耗：同功率下電流降低 4 倍，損耗減少 16 倍，減少導線銅耗
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功率密度
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較低：適用于低功率設備，超過 1kW 以上的功率傳輸不高效
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較高：適用于高功率設備，數據中心、電動車等更適合
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轉換效率
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較低：大電流導致 MOSFET、整流器等功率器件損耗增加
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較高：低電流減少導線和功率器件的損耗，提高 DC-DC 轉換效率
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布線與設計
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線纜較粗，布線復雜：需要更粗的電纜和更大尺寸的電路板銅層
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線纜較細，布線優化：減少銅線用量，降低 PCB 走線復雜度
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應用場景
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適用于 小型電子設備、低功率系統（PC、電池供電設備等）
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適用于 數據中心、服務器、電動車、混動汽車、工業設備 等高功率需求場景
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安全性
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更安全：人體安全電壓更低（12V 遠低于 60V 低壓安全標準）
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仍在安全范圍內（48V < 60V），但短路電弧能量比 12V 高，需額外保護
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成本
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短期成本較低：傳統 12V 設備和生態成熟，初始成本低
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長期成本更優：減少銅材、提高能效，但初期投資較高
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行業趨勢
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逐漸被替代：在高功率需求的應用中逐漸被 48V 替代
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快速增長：數據中心、電動車等領域采用 48V 方案
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