作者：极氪软件及电子中心 蒙蒙酱
随着国家政策引导及核心零部件软件技术的成熟应用，汽车电动化与智能化渐成主机厂共识，消费者购车时的考量也从传统的性能指标，转向以智能车机、自动驾驶为代表的智能化体验视角。当行业供需两端的关注点逐步由性能转变至智能时，汽车创新的核心亦从“动力引擎”发动机转移到“计算引擎”半导体。
01
汽车电网安全的重要性
随着人们生活质量的提高，汽车在现代社会中越来越普及，而随着汽车保有量的持续增长，道路交通安全事故也越来越多，为了减少安全隐患，除了不断完善道路安全法规、加大全民驾驶教育力度，对于OEM来说加强汽车安全设计也是必不可少的。近年来智能汽车、互联网等技术的兴起也使得汽车安全技术的发展面临全新的局面。
首先，电网是什么？发电、供（输、配）电、用电组成电力系统，而电力网包括供电和用电。
其中供电系统是汽车正常运行的基础，随着人们对汽车舒适性和娱乐性需求的提高，汽车的电子电器设备迅速增加，导致了电池易过放电、能源消耗增多、供电线束复杂、供电安全性降低、故障诊断困难等问题。
02
汽车电网现状
传统的开关--继电器组合的机械式控制方式使得车上的供电回路繁多复杂，供电安全存在更多的隐患，另一方面目前汽车用电器的供电系统未对供电状态和用电信息进行任何的监测和控制，更加无法实现系统的智能化安全管理。
因此利用信息通讯等技术对发电、配电、用电过程中所有节点实时监控，实时获取整个电网的全面信息，实现了汽车供电系统的智能化、网络化，能够有效解决电池管理、能源优化、故障诊断、用电安全等一系列问题。
03
半导体特点
在半导体中最基本的单元是“PN结”，具有单向导电性，当P端加一个正电压，N端接地，且当这个电压足够大时，两端就会有电流产生，接反或电压达不到临界值时，便不会导通，这便是二极管的工作原理。其导电可控性使半导体在集成电路中得到广泛应用。
功率半导体通过半导体的单向导电性实现电源开关和电力转换功能。按照驱动形式，可将功率半导体分为电流驱动型、电压驱动型、光驱动型。
芯片设计中，生产的最小单位是MOS管，通过MOS管组合封装后就是我们想要的芯片了。
MOS管又分为N通道MOS管和P通道MOS管，在实际应用中NMOS由于其优良特性而被更广泛的使用。总的来说，当NMOS的输入端为高电平时，场效应管导通，输出端接地。可很好地用作低端驱动回路。相反PMOS的输入端为低电平时，场效应管导通，输出端接电源正极，可很好地作高端驱动。但由于导通电阻
大，价钱贵，交流种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。
以传统保险丝为例，假设使用10A的片式保险，一般来说实际负载回路稳态电流最大也就6A左右，而当回路异常电流达到160%也就是16A时，保险丝的熔断时间在0.25~50s内。
半导体器件的关断操作是通过打开和关闭内置的MOSFET来实现的，因此可以重复使用。
能实现电流、电压检测功能，且精度能达到5%。
反向电流阻断：对芯片来说，最影响其使用寿命的因素就是过压和反接，情况严重可能会击穿芯片，毁掉整个电路板。对于感性负载产生的反向电压，可以采用一个NMOS实现反向电流阻断功能，实例中我们可以直接选用内置MOSFET用于反向电流阻断的E-FUSE，也可使用E-FUSE和外置MOSFET的组合方式来实现反向电流阻断功能。
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