交直流两用计量芯片HLW8112
芯片介绍
HLW8112是一款高精度的电能计量IC,它采用CMOS制造工艺,该器件内部集成了三个∑-Δ型ADC和一个高精度的电能计量内核。
HLW8112主要用于单相应用,也可以测量直流信号。
HLW8112可以通过多种通讯接口访问片内寄存器,包括SPI和UART。
HLW8112电能计量IC采用3.3V或5.0V电源供电,内置振荡器,采用16脚SSOP封装。
交流测量
HLW8112进行直流测量时,需要使能高滤波器(HPF),下图是HLW8112的应用电路,A通道用于检测负载设备的功率、电压、电流和用电量,通过UART或SPI接口传输数据至MCU,通过INT1引脚对过载和过压等异常状态进行指示。B通道通过电流互感器对负载设备进行漏电检测,当负载设备发生漏电时,会及时判断出危险状态,通过INT2快速切断设备电源。
下表是使用HLW8112经校准之后的实际测量数据(交流信号),采用1mR的采样电阻,最小测量电流在4-6mA左右,交流电压220V。
直流测量
HLW8112可以测量直流信号,如下图所示,测量直流信号时,需要先将HLP(高通滤波器关闭),这样就可以使得直流信号进入芯片的内部采样模块进行采样。
具体操作是将EMUCON寄存器的下面三个状态位关闭,
当关闭高通滤波器后,HLW8112可以对直流信号进行采样。
下图是HLW8112直流应用的典型电路,可以根据被测信号的量程来修改前端采样电路,比如,最大测量电流是6A,可以放大1mR采样电阻,需遵循公式:I*R<(800mV/1.414/PGA);
直流电压采样:V(被测电压)/(1K/(20K*5))< (800mV/1.414/PGA)。
下表是HLW8112电路模块经直流校准后的测量数据,PGA = 16,输入DC电压12V,最大测量电流6A,采样电阻1mR的测试数据:
下表是HLW8112电路模块经直流校准后的测量数据,PGA = 1,输入DC电压12V,最大测量电流3A,采样电阻25mR的测试数据:
从两个表可以看出,PGA = 1的线性比较好,建议在使用直流测量时,优先使用PGA = 1倍。
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