本帖最后由 fionas 于 2017-5-2 14:52 编辑
免校准的高精度电能计量芯片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
有效电压= 电压参数寄存器/电压寄存器×电压系数×1000
电压系数:电压通道的电阻分压系数，以图3为例，电压系数= 1K/(470K×4)=1/1880
(2)电流有效值的计算
有效电流= 电流参数寄存器/电流寄存器×电流系数×0.001
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
电流系数= 1/R=1/0.001=1000
(3)有功功率的计算
有功功率=功率参数寄存器/功率寄存器 ×电压系数×电流系数
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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