交直流两用计量芯片HLW8112
芯片介紹
HLW8112是一款高精度的電能計量IC,它采用CMOS制造工藝,該器件內部集成了三個∑-Δ型ADC和一個高精度的電能計量內核。
HLW8112主要用于單相應用,也可以測量直流信號。
HLW8112可以通過多種通訊接口訪問片內寄存器,包括SPI和UART。
HLW8112電能計量IC采用3.3V或5.0V電源供電,內置振蕩器,采用16腳SSOP封裝。
交流測量
HLW8112進行直流測量時,需要使能高濾波器(HPF),下圖是HLW8112的應用電路,A通道用于檢測負載設備的功率、電壓、電流和用電量,通過UART或SPI接口傳輸數據至MCU,通過INT1引腳對過載和過壓等異常狀態進行指示。B通道通過電流互感器對負載設備進行漏電檢測,當負載設備發生漏電時,會及時判斷出危險狀態,通過INT2快速切斷設備電源。
下表是使用HLW8112經校準之后的實際測量數據(交流信號),采用1mR的采樣電阻,最小測量電流在4-6mA左右,交流電壓220V。
直流測量
HLW8112可以測量直流信號,如下圖所示,測量直流信號時,需要先將HLP(高通濾波器關閉),這樣就可以使得直流信號進入芯片的內部采樣模塊進行采樣。具體操作是將EMUCON寄存器的下面三個狀態位關閉,
當關閉高通濾波器后,HLW8112可以對直流信號進行采樣。
下圖是HLW8112直流應用的典型電路,可以根據被測信號的量程來修改前端采樣電路,比如,最大測量電流是6A,可以放大1mR采樣電阻,需遵循公式:I*R<(800mV/1.414/PGA);
直流電壓采樣:V(被測電壓)/(1K/(20K*5))< (800mV/1.414/PGA)。
下表是HLW8112電路模塊經直流校準后的測量數據,PGA = 16,輸入DC電壓12V,最大測量電流6A,采樣電阻1mR的測試數據:
下表是HLW8112電路模塊經直流校準后的測量數據,PGA = 1,輸入DC電壓12V,最大測量電流3A,采樣電阻25mR的測試數據:
從兩個表可以看出,PGA = 1的線性比較好,建議在使用直流測量時,優先使用PGA = 1倍。
總結
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