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免校准的高精度计量芯片HLW8032
许文工 | 2017-05-18 11:13:23    阅读:1858   发布文章

免校准的高精度计量芯片HLW8032

 

关键词

HLW8032,HLW8012,功率计量

 

摘要

HLW8032是继HLW8012之后又一款适用于物智能家居领域的计量IC,是深圳市合力为科技针对物联网最新推出的一款功率计量芯片HLW8032是在HLW8012的基础上进行更新的版本,和HLW8012实现PIN TO PIN的兼容。

 

正文

HLW8032介绍

HLW8032可以通过UART口进行数据通讯,采用5V供电,内置3.579M晶振,8PIN的SOP封装,可以用在智能插座、LED照明等功率计量应用领域。

下图是HLW8032和HLW8012的芯片管脚图:

图 1  HLW8032与HLW8012管脚图

 


从上图可以看出,HLW8032和HLW8012的管脚上是兼容的,可以在不更改PCB的情况下面,实现HLW8032与HLW8012的互换。

下表是HLW8032和HLW8012的性能对比表:

 

从上表可以了解到,HLW8032和HLW8012在性能指标上面基本没有差别,除了功耗比HLW8012大1MA,还有就是采用了串口的通讯方式,其它指标上面完全一致;

 

HLW8032的串口输出的波特率是4800bps,每隔50ms 发送一次数据,HLW8032 的UART 使用两个引脚,TX 引脚用于从HLW8032 发送数据,数据以低位(LSB)优先发送,RX 引脚用于来接收来自微控制器的数据。HLW8032每发送一次完整数据是24byte; 从寄存器1(State REG)开发发送,到寄存器11(CheckSum REG)结束一组数据,一共11个寄存器,24 byte数据。

 

数据格式如下:

图 2  UART帧数据

 

HLW8032应用

下图是HLW8012的典型应用电路,从图中可以看出,外围电路只有简单的几个元器件,实现了电压通道和电流通道的采样。外围应用电路和HLW8012完全一致,所以外围应用电路上也与HLW8012完全兼容。

图 3  HLW8032典型应用

 

HLW8032的功率计算方法

MCU通过串口读取到HLW8032的寄存器后,通过公式计算出电压有效值、电流有效值和有功功率。因为HLW8032在出厂时己经校准,HLW8032的出厂精度约是2%,所以如果选用高精度外围电路器件(如上图所示,1mR采样电阻和470K的分压电阻)后,可以保证计量精度控制在2%左右,免去用户校准的麻烦,计算方式如下:

(1)电压有效值计算

 

电压系数:电压通道的电阻分压系数,以图3为例, 

 

(2)电流有效值的计算

电流系数:电流通道的电阻系数,以图3为例,采样电阻为R = 0.001Ω,则

 

(3)有功功率的计算

 

 结论

HLW8032是一款高精度的计量IC,它是HLW8012的升级版本,采用了串口的通讯方式,使得和MCU之间的通讯更加方便,同时因为出厂时经过校准,使得芯片本身的精度达到2%,也免去了客户在生产时的校准问题,为客户的生产带来了极大的方便。



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