摘要:DVC2108P8是南京集澈电子科技有限公司推出的一款4至8串支持高边电池组监控芯片,采用车规级高压BCD工艺设计,适用于电动工具、便携储能、UPS等应用场景。其集成AFE(模拟前端)和MCU(微控制器)双核架构,支持电池电压、电流、温度的高精度测量及多重硬件
一、引言
DVC2108P8是南京集澈电子科技有限公司推出的一款4至8串支持高边电池组监控芯片,采用车规级高压BCD工艺设计,适用于电动工具、便携储能、UPS等应用场景。其集成AFE(模拟前端)和MCU(微控制器)双核架构,支持电池电压、电流、温度的高精度测量及多重硬件保护功能。
本文将测试电压、电流采集精度情况、低功耗等方面,为后续应用提供参考,同时开源DEMO全部文档资料(详细的PCB、原理图、例程代码、BOM清单等),拿来即用。 文末联系代理商可免费申请demo或芯片样品测试。
二、样机介绍
1.公布参数
2.原理图
DVC2108P8低边推荐原理图
DVC2108P8高边推荐原理图
图片清晰度受限,资料请找沛沛获取。
三
样机实测
1.电流精度测试
| 测试方法
DEMO板电阻分压模拟8串电池组,输入电压30V;负载1-10A恒流放电;记录DEMO上位机采集的电流和实际电流。
| 测试结果
左右滑动图片,查看负载1-10A恒流放电时,采集电流和实际电流的实测数据,注:测试时未使用电流校准功能。
1A,DEMO 1.02A,实际0.997A
2A,DEMO 2.08A,实际2.00A
3A,DEMO 3.14A,实际3.00A
4A,DEMO 4.20A,实际4.00A
5A,DEMO 5.28A,实际4.99A
6A,DEMO 6.32A,实际5.99A
7A,DEMO 7.38A,实际7.00A
8A,DEMO 8.48A,实际8.00A
9A,DEMO 9.50A,实际9.00A
10A,DEMO 10.58A,实际10.00A
| 测试结论
相对误差:2.3%~6.0%,略高于典型值(±1%),但未做校准,偏差是常见问题。DEMO在0.25mΩ采样电阻条件下,未校准时系统呈现+2.3%~+6.0%的正偏差,符合数据手册标称的±200μV基础误差范围(等效±0.8A@10A)。
应用建议
0.25mΩ电流取样电阻比较小,在10A以内电流的应用建议加大取样电阻,使用1mΩ或者更大,启用芯片内部校准功能。
校准优化建议
硬件校准:通过调整CADC_GAIN 寄存器补偿增益误差。
软件补偿:实际项目开发中添加线性拟合公式(如真实电流= 0.947 × 测量值 - 0.05)。
启用校准后,误差可降至±1% 以内(参考手册 4.1 节电气特性)
2.电压精度测试
| 测试方法
DEMO板电阻分压模拟8串电池组,输入电压30V。使用万用表测量B1-B8板端电压,记录DEMO板上位机和板端测量的实际电压。
| 测试结果
查看上位机电压和B1-B8板端的电压的实测数据。
上位机电压设置
DEMO 3.747,实际3.751V
DEMO 3.727V,实际3.731V
DEMO 3.744V,实际3.740V
DEMO 3.740V,实际3.744V
DEMO 3.742V,实际3.747V
DEMO 3.748V,实际3.752V
DEMO 3.736V,实际3.740V
DEMO 3.741V,实际3.745V
左右滑动查看更多
| 测试结论
最大误差±4mV(优于标称±5mV),平均误差3.5mV,完全满足BMS应用需求。
3.待机电流测试
测试方法
输入电压30V到B+、B-,芯片默认不开启状态,记录耗电电流。
| 测试结果
由于DEMO还有其它功耗电路,在不破坏DEMO的前提下没有测试到真正休眠功耗,上电没有配置芯片寄存器测试到的电流是5.5mA-5.6mA。
仪器助手软件-实测数据
仪器助手采集器-待机电流测试
| 测试结论
整板待机电流5.5-5.6mA(含外围电路),未测得芯片真实休眠电流,实际应用时,芯片休眠电流可参考规格书标称值(典型值60μA)。
注:规格书标称AFE休眠模式功耗约60μA(需寄存器配置进入)
高边架构设计:
集成高边充放电驱动(CHG/DSG),支持NFET 驱动,可直接控制电池组的高边开关,避免传统低边方案的地参考问题。
内置电荷泵(Charge Pump),提供6~12V 栅极驱动电压,确保高边MOS 管可靠导通。
AFE + MCU 双核集成:
AFE(模拟前端):负责电池电压、电流、温度的高精度采集,支持硬件保护(OV/UV/OCD/SCD)。
MCU(ARM Cortex-M0+):72MHz 主频,64KB Flash + 8KB SRAM,可运行BMS 算法,减少外置MCU 需求。
车规级工艺:
采用高压 BCD 工艺,耐压达132V,支持-40℃~85℃工作温度,适用于严苛环境。
四测试仪器
本次测试过程中所使用的测试仪器如下:
仪器助手功率采集器
这是一款由电源网·星球测评研发的仪器助手功率采集器,用于采集直流和交流电压、电流、功率、PF值、频率,还有无线通讯功能,可以和电脑进行连接,电脑端软件能帮助工程师实现各种测试数据分析,转换效率、充放电曲线,电流曲线,功率曲线,电压曲线等功能,是电子工程师的理想测试工具。
福禄克万用表
Fluke 18B+ 是一款经济实用的基础数字万用表,具备基本电压、电流、电阻、通断测试等功能,测量可靠,性价比高。
五、技术资料本DEMO所含全部技术资料(包括原理图、BOM清单、PCB Layout、芯片应用手册等)已开源,这些开源资料能帮助广大工程师朋友快速上手,大幅缩短开发周期。如果您需要可以和我们联系。
来源:小张er日记