PDB 的设计考虑因素包括系统诊断、物料清单 (BOM)、输入/输出 (I/O) 以及智能 eFuse 故障恢复。

系统诊断可以包括诸如故障状态、每个开关的电压、电流和温度等参数，以及系统级参数如地线丢失。对于电压和电流的检测，如果精度要求低于 1%，可以选择电流检测放大器或电压检测放大器，并使用 MCU 集成的模数转换器 (ADC)；对于 1% 到 5% 的电流检测精度要求，使用开关的集成检测功能有助于降低系统 BOM。集成检测功能对于在主动和低功耗模式下都需要电流或电压读数的应用也非常适用。相比之下，若要准确检测这两种状态下的电流，至少需要两个电流检测放大器。最终，了解每个开关的系统诊断信息，使车辆软件能够智能地实现多种安全功能。

确定配电盒所需的 MCU 通用 I/O 数量及其他外设，对于确定 MCU 与系统的交互方式、从而大幅节省成本至关重要。PDB，特别是 ZCM，可能拥有超过 60 个高侧开关、半桥和智能 eFuse 输出。这意味着需要 >300 个 I/O 和 ADC MCU 引脚来与多个负载驱动器和智能 eFuse 集成电路进行接口。使用基于串行外设接口 (SPI) 的 eFuse 和 SPI/I2C I/O 扩展器，可以优化 MCU 封装尺寸和引脚数量。图 9 表明对于每个基于 IO 的 eFuse，需要四个引脚（EN、诊断使能、WAKE、ISNS），且 I2T 特性不可编程。相比之下，一个基于 SPI 的 eFuse 只需要五个 MCU 引脚，每增加一个器件只需增加一个芯片选择引脚。

图 9 通过 SPI 型 eFuse 优化 I/O 数量。

软件对于确定每个 eFuse 的恢复方式也至关重要。熔断器在检测到过流时会熔断并断开输入输出，从而阻止电流流动。德州仪器 (TI) 的智能 eFuse 则会简单地关闭输出，并可选择在设定时间后自动重新开启输出。还可以在本地 MCU 和配电系统中，通过电缆热模型和线缆电阻估算线缆温度，从而实现更复杂的负载恢复算法，以判断是否可以安全地重新开启输出。自动化这些开关的复位过程，最终减少了对可接近 PDB 的需求，并使开关能够更靠近其负载，从而缩短从电源到 ECU 的线缆长度。