DS_HLW8012_V1.3_CN.pdfDS_HLW8012中文芯片使用手册HLW8012 历史

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详细说明：DS_HLW8012中文芯片使用手册HLW8012 历史修改记录时间修改记录版本 201312初始版本 REV 1.0 2014620更新公司地址 REV 1.1 2014801更改芯片引脚图WN改为ⅥN,ⅦP改为ⅥP REV 1.2 2015-1111更改数字特性表笔误:DCK更改为MCLK; REV 1.3 增加引脚说明表内容:电流、电压通道差分电压为∨peak HLLL 台力为∈ CHNOLO REV 1.3 1/9 www.hiliwi.com HLW8012 1芯片功能说明 HLw8012为单相多功能计量芯片,其提供高频脉冲〔F用于电能计量和高频CF1用于指示电流有效值或者电压有效值。本芯片采用SOP8封装。 11芯片主要特性功能高频脉冲CF,指示有功功率,满足50/60 Hz IEC687/1036标准的准确度要求,在100041范围内达到±0.2%的精度 ●高频脉冲CF1,可配置成为输出电流冇效值或者电压有效值,在500:1范围内达到±0.5%的精度内置电源监控电路,当电源电压低到4V时,芯片进入复位状态。内置243V的电压参考源 ●5V单电源供电,工作电流小于3mA ●主要应用领域:需要测量电压、电流和功率的场合,例如单相多功能电能表、智能插座、数显表、路灯、小家电等 12芯片结构描述 HLW8012的功能框图如图1所示 VDD Power on Clock Reset V1P○ PGA ADC ViNO Active Power Vo tage to V rms Frequency calculation Converter ○cF1 V2P PGA ADC 1k Reference Voltage GND 图芯片功能框图 HLLL 台力为∈ CHNOLO REV 1.3 2/9 www.hiliwi.com HLW8012 13芯片引脚说明 VDD SEL VIP CF1 HLW8012 VIN V2P GND 图芯片引脚图表HLW8012引脚说明引脚序号引脚名称输入/输出「说明 VDD 芯片电源芯片电源 2, V1P,V1N|输入电流差分信号输入端,最大差分输入信号(VPea)±43.75mV V2P 输入电压信号正输入端。最大输入信号70mY GND 芯片地芯片地 CF 输出输出有功高频脉冲,占空比50% CF1 输出 sEL=0,输出电流有效值,占空比50%; SEL=1,输出电压有效值,占空比50%; 8 SEL 输入配置有效值输出引脚,带下拉 HLLL 台力为∈ CHNOLO REV 1.3 3 www.hiliwi.com HLW8012 2芯片特性说明 21推荐工作条件参数符号最小值典型值最大值单位正电源 VDD 4.5 5.0 5.5 温度范围 A 40 +85 22模拟特性 VDD=5V±10%;GND=0V 参数符号最小值典型值最大值单位精度有功功率全增益范围 ±0.2 % 输入范围0.1%~100% 电流有效值全增益范围 lR 0.5 输入范围0.2%100% 电压有效值仝增益范围 RMS ±0.5 % 输入范围0.2%100% 模拟输入(所有通道) 共模信号 ±·1 模拟输入满量程时对电压通道的串扰(50,60Hz) 100 dB 输入电容 C 64 pF 等效输入阻抗电流通道 500 k 电压通道 6 MQ 等效输入噪声电流通道 HErms 电压通道 20 μvrms 电源供给电流消耗 IA+D 3 A 功耗 (VDD=5V) PC 15 掉电检测低压阈值 PMLO 4 掉电检测高压阈值 PMHI 4.3 HLLL 台力为∈ CHNOLO REV 1.3 4/9 www.hiliwi.com HLW8012 23内置参考电压参数符号最小值典型值最大值单位基准电压 VREF +2.3 +243 +2.55 温 √REF 25 ppm/c 24数字特性 VDD=5V, GND=0V 参数符号最小值典型值最大值单位主时钟主时钟频率 MCLK 3.04 3.579 4.12 MHz 主时钟占空比 30 50 70 % 滤波器输入采样速率(DCLK=McLK/4) MCLK/ 4 Hz 数字滤波器输出码率 OWR MCLK/128 Hz 高通滤波器转折(-3dB)频率 0.543 Hz 输入输出高电平输入电压VDD=5V H O.8VDD V 低电平输入电压VDD=5V 0.8 高电平输出电压 lout=+5 mA OH VDD-0.5 低电平输出电压lout=5mA 0.5 输入漏电流 ±10 A 数字输出引脚电容 OUT pF 25开关特性 SEL是输入端口,CF、CF1输出的脉冲占空比为50%。 HLLL 台力为∈ CHNOLO REV 1.3 5/9 www.hiliwi.com HLW8012 26极限额定值参数符号最小值典型值最大值单位数字电源 VDD -0.3 +60 模拟电源 VDD 0.3 +6.0 Vdd to gnd 0.3 +6.0 V1P VIN 2P 2 +2 模拟输入电压 INA 0.3 VDD+0.3 数字输入电压 IND -0.3 VDD+0.3 VVVVV√V 数字输出电压 VOUTD 0.3 VDD+0.3 工作环境温度 -40 85 °C 存储温度 150 °C HLLL 台力为∈ CHNOLO REV 1.3 6/9 www.hiliwi.com HLW8012 3芯片应用 31HLW8012典型应用如图4所示,在HLW8012的电源端,应并联两个小电容,以滤除来自电网高频及低频噪声。电流信号通过锰铜电阻采样后接入HLW8012,电压信号则通过电阻网络后输入到HLW8012。CF、 cF1、SEL直接接入到cpPU的输入端,通过计算CF、CF1的脉冲周期来计算功率值、电流有效值和电压有效值的大小旦源模块 HLW8012 MCU lK VIN 33nF 470K470K ViP GND 0.1uF 图HLW8012典型应用 32CF、CF1的频率 HLW8012的内部DsP具有一定的增益,经过频率转换模块后,有功功率、电流有效值和电压有效值的输出频率可由以下公式计算: (1)有功功率计算公式:FcP V. fosc (2)电流有效值计算公式: V1×24 fosc CFI VREF 512 (3)电压有效值计算公式:Fmy2x+512 V Ⅵ1:电流通道引脚上的电压信号 V2:电压通道引脚上的电压信号 fosc:内置晶振,典型频率约为3.579MHz lEF:内置基准源,典型电压为243v HLLL 台力为∈ CHNOLO REV 1.3 7/9 www.hiliwi.com HLW8012 33芯片的启动阈值与潜动预防 HLW8012使用新型的防潜动算法,只要输入信号的功率值大于内部的噪声值,计量模块则开始正常计量。 34内置振荡器 HLW8012使用的内置振荡器的频率约为3.579M,电源电压扣制比则<0.01/。 35内置基准源 HLWw8012内置高精度带隙基准源,基准源输出的典型电压为2,43V HLLL 台力为∈ CHNOLO REV 1.3 8/9 www.hiliwi.com

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