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物聯網的英文名稱為“Internet of things”，顧名思義，就是“物物相連的網絡”，它將具備感知、通訊能力的物體相連接，實現物物之間通訊和信息交換。日常用品因為連接而獲得了新的生命，它們甚至將具有學習能力，通過感知用戶的行為而對自身的行為做出相應的調整。

 

物聯網時代，眾多企業對傳統產品進行智能化改造。合力為科技一直專注于電能計量領域，為智能電器提供電能感知能力的解決方案，之前推出的HLW8012／HLW8032具備小體積、外圍簡單、高可靠性等優點，已廣泛應用于智能插座、充電樁、智能路燈等領域。今再推出2款新型電能計量芯片HLW8112、HLW8110，在性能、功能方面進行了更多的提升。

 

 

傳統型電能計量芯片HLW8012／HLW8032，可測量1路電壓、電流、功率、電量，新型電能計量芯片可以測量更全面的電能參數，精度更高。

 

1、電能計量芯片HLW8112

 

●動態范圍3000：1時，有功功率誤差＜0．1％

 

●1路電壓檢測，2路電流檢測

 

●2路有功功率，電量計算

 

●漏電檢測，過零檢測，過載檢測

 

●線頻率、相角

 

●免校準

 

●工作電壓：3．3V／5V

 

●內置溫度傳感器

 

●內置／外置晶振

 

●2路可配置中斷輸出

 

●UART／SPI接口

 

●SSOP16封裝

 

 

圖1  HLW8112內部框圖

 

 

圖2  HLW8112典型應用電路

 

 

●動態范圍3000：1時，有功功率誤差＜0．1％

 

●1路電壓檢測，1路電流檢測

 

●1路有功功率，電量計算

 

●過零檢測，過載檢測

 

●線頻率、相角

 

●工作電壓：3．3V／5V

 

●內置晶振

 

●免校準

 

●UART接口

 

●SOP8封裝

 

 

圖3  HLW8110內部框圖

 

 

圖4  HLW8110典型應用電路

 

 

1、漏電保護

 

家電產品在長期使用后，隨著器件老化，會出現耗電量增加，甚至漏電，造成安全隱患。HLW8112在單通道基礎上增加1路電流檢測通道用于檢測設備漏電狀況。在圖2中，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，HLW8112通過INT2引腳輸出快速切斷設備電源，保護電器使用者安全。

 

2、過載保護

 

家電在使用過程中，因為使用不當或器件老化，可能會出現工作電流、功率超負荷，時間一長，可能會損壞家電、引起火災。HLW8112，HLW8110內部可以設置電流、電壓、功率最大值，當檢測到過載異常時，芯片對相應寄存器進行更新指示。HLW8112還可以配置為通過INT1引腳對過載異常進行指示，響應比HLW8110更及時。

 

3、免校準

 

HLW8112，HLW8110自身測量誤差控制在2％以內，若電流、電壓采樣電阻使用1％或者更高，則整機測量誤差會控制在3％左右，若已經符合產品的規格要求，可以免掉全部校準，節省許多設備成本、人工成本、時間成本。

 

若上述誤差不能達到產品的規格要求，可以將計量模塊作為獨立模塊，進行模塊校準，校準數據可以保存在HLW8112，HLW8110中，后面直接將計量模塊接入整機中即可，免掉了整機校準。

 

4、過零檢測

 

過零檢測功能可以為PWM控制開關場合提供更高效、更安全的用電控制。HLW8112，HLW8110具有電流、電壓信號過零檢測功能，還可以通過寄存器配置過零方式，內部檢測結果更新到相應寄存器。HLW8112可以配置為通過INT1引腳對過零檢測結果進行指示，響應比HLW8110更及時。

 

5、2通道測量

 

智能插座分單孔插座及多孔排插，每個插孔都必須有1個計量模塊，所以之前的多孔排插計量模塊的元器件多、體積較大，占用MCU的接口資源較多。HLW8112可以同時測量2路電流、1路電壓、2路功率、電量，1個計量模塊可以實現2個插孔的測量，縮小體積、降低成本。

 

 

圖5  HLW8112的2通道測量應用電路

 

6、智慧用電

 

HLW8112，HLW8110還可以測量電壓驟降、功率因素、線頻率、峰值、相角等電能參數，綜合電流、電壓有效值、有功功率、視在功率等參數，可以建立完整的電器運行狀態模型。比如：根據功率因素、功率異常判斷電器的老化情況、電器故障原因；出現電壓驟降、峰值過大或者線頻率變化較大的狀況時，適當調整電器的工作狀態，使電器始終處于安全用電、高效率用電狀態。

 

合力為科技一直致力于推廣 Meter IC在智能家居、智能家電和與“電”相關等節能產品上的應用和解決方案，脈沖輸出型計量芯片HLW8012和UART串口輸出的HLW8032一直廣泛使用于WIFI插座、智能路燈等物聯網產品上。此次推出的具有漏電檢測功能計量芯片HLW8112，在性能指標上都要優于HLW8012和HLW8032，使用場景更加廣泛，可以應用于智能家電設備、漏電檢測設備、計量電表、WIFI插座、LED照明和充電樁領域。HLW8110是一款8PIN的計量芯片，是HLW8112的簡化版，它只有1路電壓測量和1路電流測量，內置晶振、采用UART通訊方式，特別適合于模具體積小較小的產品開發，比如WIFI插座和PDU等產品上。