一、引言
在电池管理系统（BMS）设计中，高边驱动架构因其安全性、灵活性和低损耗特性，正逐渐成为行业新宠。南京集澈电子的DVC1124作为一款4-24串电池组监控芯片，集成了高边NFET驱动、电荷泵、双ADC、硬件保护等先进功能，能大幅简化BMS设计。但实际表现如何？
本文将通过实测数据，验证DVC1124芯片在DEMO板上的性能表现，包括电压、电流采集精度情况、MOS开关时间、短路保护、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。
二、样机介绍
1.公布参数
- 全集成高边驱动（无需外置隔离）
内置电荷泵（VCP=6-12V）直接驱动高边NFET，支持充放电MOSFET控制（DSG/CHG引脚），支持源随模式（休眠时仅耗电8μA）。
- 双ADC同步采样（电压+电流）
独立VADC（电池电压）和CADC（电流），避免采样冲突。电压精度：±5mV误差（0.3-5.0V量程，100μV/bit分辨率，P7）。电流精度：CC1模式5μV/bit（±150mV量程），CC2模式0.3125μV/bit（P7）。
- 硬件级保护（无MCU依赖）
过压、欠压、两级过流、短路保护均由硬件触发。短路保护（SCD）响应时间≤60μs（阈值10-630mV可调，P18）。支持休眠模式下OCD2/OCC2保护（P12）。
- 超低功耗设计
3种模式灵活切换，LDO支持外部MCU供电。
正常模式：270μA（含VADC/CADC运行）。
休眠模式：60μA（保留FET驱动和二级保护）。
- 灵活均衡管理
奇偶交替均衡策略，避免相邻电芯同时放电。
均衡电流≤25mA（片内MOS）或可外扩NPN（P20）。
均衡时间同步于CADC周期（256ms固定，P13）。
2.原理图
图片清晰度问题，请在文末获取。
三样机实测
1.高边驱动测试
| 测试方法
在24串锂电池组（78.3V）下设置VCP 12V，用仪器助手记录MOS管VGS驱动电压。
| 测试结果
MOS管VGS驱动电压稳定为12.3V。
参数设置
仪器助手采集数据
| 测试结论
DVC1124 内置电荷泵在 78.3V 输入条件下，实测驱动 MOSFET VGS = 12.3V，满足高边MOS 完全导通，VGS驱动电压稳定有12.3V 可确保MOS低导通电阻，减少高边MOSFET损耗。
2.电池电压测量精度测试
| 测试方法
输入电池组采用电阻分压模拟24串方式，每个电池电压3.70V，总输入电压88.8V，通过上位机读取芯片采集到的单节电池电压，记录DVC1124芯片上位机读取的单节电池电压和实际电压的区别。
| 测试结果
测量实际电压第一节电池到第24节电池，电压为3.701V。DVC1124芯片上位机读取电压为3.693V-3.706V，误差≤0.3%，电压测量精度表现出色。
实测数据
参数设置
仪器助手采集数据
| 测试结论
DVC1124 在 24串电池组（88.8V总压） 条件下，单节电池电压测量误差 ≤0.3%，完全满足高精度BMS应用需求。
3.电池电流测量精度测试
| 测试方法
输入电池组采用电阻分压模拟24串方式，电流采样电阻使用0.25毫欧，总输入电压88.8V，分别带载1A/2A/5A/10A，记录实际电流值和DVC1124芯片上位机读取的电流值。
| 测试结果
- 1A电流
芯片上位机读取的电流值1.223A-1.252A，实际电流1.000A。
- 2A电流
芯片上位机读取的电流值2.087-2.128A，实际电流2.000A。
- 5A电流
芯片上位机读取的电流值4.728-4.759A，实际电流4.995A。
- 10A电流
芯片上位机读取的电流值9.147-9.129A，实际电流9.993A。
实测数据
参数设置
仪器助手采集数据
| 测试结论
DVC1124在0.25mΩ采样电阻条件下，电流测量呈现显著误差（10A时误差达8.6%），必须进行校准才能满足实际应用需求。测试数据显示非线性误差特征，小电流时偏大，大电流时偏小。
| 优化建议
- 硬件层面
更换为更高精度采样电阻（推荐0.5mΩ或者更大±1%合金电阻）
优化采样走线（Kelvin连接方式）
增加温度补偿电路
- 软件层面
执行两点校准（零点+满量程）
建立误差补偿曲线（实测数据表明误差非线性）
启用CC2模式（256ms滤波周期）提升稳定性
- 校准后预期
通过校准可将误差控制在：小电流（<5A）：±1%；大电流（≥5A）：±2%
4.过压保护 COV
| 测试方法
DEMO板上用电阻分压模拟24串电池，设置3.9V充电过压保护，使用94V的稳压源对模拟24串电池组充电，用电子负载机恒压模式，从92V恒压逐渐上升到94V，记录任意一节电池电压达到3.9V时是否进入过压保护，充电电流下降到零。
| 测试结果
电压达到3.9V过压保护阀值，DVC1124芯片快速关断充电，充电电流下降到零，进入了充电截止状态。
实测数据
参数设置
仪器助手采集数据
| 测试结论
DVC1124过压保护功能表现完全符合设计预期，在任意单节电池电压达到3.9V阈值时，芯片快速切断充电回路，保护响应精准可靠。
5.过流保护 OCC
| 测试方法
设置DVC1124芯片10A（0.25毫欧电阻对应2.5mV）过流保护阀值，使用电子负载机，电流调到10A时，记录过流保护是否触发。
| 测试结果
放电电流达到10A过流保护阀值，放电输出截止，DVC1124芯片进入保护状态。
实测数据
参数设置
仪器助手采集数据
| 测试结论
DVC1124提供精确可调的过流保护，满足高可靠BMS需求。
6.欠压保护 CLV
| 测试方法
DEMO板上用电阻分压模拟24串电池，总电池电压49V，设置单节电池2V放电欠压保护，用电子负载机恒压模式，逐步降低电池总电压到48V，记录欠压保护是否触发。
| 测试结果
单节电池电压达到欠压保护阀值，DVC1124芯片进入欠压保护状态，放电截止，放电电流零。
实测数据
放电电流达到10A过流保护阀值，放电输出截止，DVC1124芯片进入保护状态。
参数测试
仪器助手采集数据
| 测试结论
DVC1124欠压保护可靠，阈值和延时均可灵活配置，有效防止电池过放，适合各类锂电池保护应用。
7.短路保护 SCD
| 测试方法
使用搭建的24串电池模拟板，在B+/B-端接入大容量电容，上位机设置80A（20mV）短路电流并短接P+/P-，实时记录短路保护响应。
| 测试结果
短路保护及时，放电MOS关断时间约3uS，释放短路保护标志后Demo板正常工作，所有器件没有损坏。
实测数据
参数设置
仪器助手采集数据
| 测试结论
DVC1124具备优异的短路保护性能，响应快速可靠，功率器件保护完好，可有效触发短路保护功能，可满足储能系统等高安全性应用场景的严苛要求。
8.低功耗测试
| 测试方法
测量正常模式、休眠模式下的整板功耗。
| 测试结果
正常模式功耗162mA~192mA，休眠模式功耗91uA~101uA。
实测数据
| 测试结论
DVC1124在功耗控制方面表现优异，实测休眠模式功耗仅91-101μA，较数据手册标称值（60μA）略高，但仍在合理范围；规格描述的可能只是芯片的，但是demo板上还有其它器件的影响，正常模式功耗162-192mA，主要取决于外设负载情况。
DVC112 方案亮点
- 高边驱动架构：高边驱动 → 简化PCB布局，降低BOM成本
直接驱动高边NFET，支持热插拔/乱序上电
电荷泵输出12V，满足MOS理想驱动电压
- 高达24串电池全栈支持：24串支持→ 直接替代多颗级联芯片，减少开发复杂度
单芯片支持4-24串，覆盖18V/48V/72V/100V电池组
132V耐压设计，电池采样引脚抗浪涌能力强
- 双ADC独立采样：双ADC → 充放电时电压/电流同步监测，避免采样偏差
电压ADC（16位）：单节精度±5mV，支持24串同步检测
电流ADC（20位CC2模式）：0.3125μV/bit，库仑计误差<0.1%
- 硬件级保护：关键故障无需MCU干预，系统更安全
短路、过压、欠压、过流等保护可快速响应
两级过流保护（OCC/OCD）+过压/欠压（COV/CUV）全集成
- 超低功耗设计：低功耗 → 电动两轮车/储能设备续航提升
休眠模式低功耗，支持定时/电流/GPIO唤醒
3.3V/50mA LDO输出，可维持MCU待机运行
四测试仪器
本次测试过程中所使用的测试仪器如下：
艾德克斯直流电源
普源DS1104Z示波器是一款高性能的数字存储示波器，具备100 MHz带宽、1 GSa/s采样率和四个输入通道，适合进行精确的电子信号分析。它拥有高分辨率的显示屏、多种触发模式以及丰富的数学运算和测量功能。
艾德克斯负载机
IT8904A是一款高性能直流可编程电子负载，支持4kW功率和八种工作模式，具备高精度测量、动态测试、OCP/OPP保护测试及电池放电功能，适用于电源、充电桩等测试场景，并可通过并机扩展功率，提供RS232、USB、LAN等多种通信接口。
仪器助手功率采集器/温度采集器
这是一款仪器助手推出的功率采集器/温度采集器，用于采集直流和交流电压、电流、功率、PF值、频率、温度，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，温度曲线、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。
普源示波器
普源DS1104Z示波器是一款高性能的数字存储示波器，具备100 MHz带宽、1 GSa/s采样率和四个输入通道，适合进行精确的电子信号分析。它拥有高分辨率的显示屏、多种触发模式以及丰富的数学运算和测量功能。
模拟24串电池板
自制多节电池模拟测试板，采用电阻分压的方式，模拟每节电池的电压，用于BMS芯片模拟前端电压输入，并联多个4700uF电容做短路瞬态电流输出，用于BMS短路保护测试。
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、程序例程、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。
本文测试过程中用到的InstruHelper仪器助手测试工具已开启预售，如有需要的工程师请联系星球测评客服专员--沛沛，数量有限，先到先得。
- 咨询仪器助手，或寻求合作，请联系星球测评:沛沛
- 免费申请芯片样品测试，请联系集澈代理商
