物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱為“Internet of things”，顧名思義，就是“物物相連的網(wǎng)絡(luò)”，它將具備感知、通訊能力的物體相連接，實(shí)現(xiàn)物物之間通訊和信息交換。日常用品因?yàn)檫B接而獲得了新的生命，它們甚至將具有學(xué)習(xí)能力，通過(guò)感知用戶的行為而對(duì)自身的行為做出相應(yīng)的調(diào)整。

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，眾多企業(yè)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)品進(jìn)行智能化改造。合力為科技一直專注于電能計(jì)量領(lǐng)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(jiǎn)單、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于智能插座、充電樁、智能路燈等領(lǐng)域。今再推出2款新型電能計(jì)量芯片HLW8112、HLW8110，在性能、功能方面進(jìn)行了更多的提升。

一、新型電能計(jì)量芯片介紹

傳統(tǒng)型電能計(jì)量芯片HLW8012／HLW8032，可測(cè)量1路電壓、電流、功率、電量，新型電能計(jì)量芯片可以測(cè)量更全面的電能參數(shù)，精度更高。

1、電能計(jì)量芯片HLW8112

●動(dòng)態(tài)范圍3000：1時(shí)，有功功率誤差＜0．1％

●1路電壓檢測(cè)，2路電流檢測(cè)

●2路有功功率，電量計(jì)算

●漏電檢測(cè)，過(guò)零檢測(cè)，過(guò)載檢測(cè)

●線頻率、相角

●免校準(zhǔn)

●工作電壓：3．3V／5V

●內(nèi)置溫度傳感器

●內(nèi)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(nèi)部框圖

圖2  HLW8112典型應(yīng)用電路

2、電能計(jì)量芯片HLW8110

●動(dòng)態(tài)范圍3000：1時(shí)，有功功率誤差＜0．1％

●1路電壓檢測(cè)，1路電流檢測(cè)

●1路有功功率，電量計(jì)算

●過(guò)零檢測(cè)，過(guò)載檢測(cè)

●線頻率、相角

●工作電壓：3．3V／5V

●內(nèi)置晶振

●免校準(zhǔn)

●UART接口

●SOP8封裝

圖3  HLW8110內(nèi)部框圖

圖4  HLW8110典型應(yīng)用電路

二、HLW8112／HLW8110新增功能應(yīng)用

1、漏電保護(hù)

家電產(chǎn)品在長(zhǎng)期使用后，隨著器件老化，會(huì)出現(xiàn)耗電量增加，甚至漏電，造成安全隱患。HLW8112在單通道基礎(chǔ)上增加1路電流檢測(cè)通道用于檢測(cè)設(shè)備漏電狀況。在圖2中，B通道通過(guò)電流互感器對(duì)負(fù)載設(shè)備進(jìn)行漏電檢測(cè)，當(dāng)負(fù)載設(shè)備發(fā)生漏電時(shí)，HLW8112通過(guò)INT2引腳輸出快速切斷設(shè)備電源，保護(hù)電器使用者安全。

2、過(guò)載保護(hù)

家電在使用過(guò)程中，因?yàn)槭褂貌划?dāng)或器件老化，可能會(huì)出現(xiàn)工作電流、功率超負(fù)荷，時(shí)間一長(zhǎng)，可能會(huì)損壞家電、引起火災(zāi)。HLW8112，HLW8110內(nèi)部可以設(shè)置電流、電壓、功率最大值，當(dāng)檢測(cè)到過(guò)載異常時(shí)，芯片對(duì)相應(yīng)寄存器進(jìn)行更新指示。HLW8112還可以配置為通過(guò)INT1引腳對(duì)過(guò)載異常進(jìn)行指示，響應(yīng)比HLW8110更及時(shí)。

3、免校準(zhǔn)

HLW8112，HLW8110自身測(cè)量誤差控制在2％以內(nèi)，若電流、電壓采樣電阻使用1％或者更高，則整機(jī)測(cè)量誤差會(huì)控制在3％左右，若已經(jīng)符合產(chǎn)品的規(guī)格要求，可以免掉全部校準(zhǔn)，節(jié)省許多設(shè)備成本、人工成本、時(shí)間成本。

若上述誤差不能達(dá)到產(chǎn)品的規(guī)格要求，可以將計(jì)量模塊作為獨(dú)立模塊，進(jìn)行模塊校準(zhǔn)，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)可以保存在HLW8112，HLW8110中，后面直接將計(jì)量模塊接入整機(jī)中即可，免掉了整機(jī)校準(zhǔn)。

4、過(guò)零檢測(cè)

過(guò)零檢測(cè)功能可以為PWM控制開關(guān)場(chǎng)合提供更高效、更安全的用電控制。HLW8112，HLW8110具有電流、電壓信號(hào)過(guò)零檢測(cè)功能，還可以通過(guò)寄存器配置過(guò)零方式，內(nèi)部檢測(cè)結(jié)果更新到相應(yīng)寄存器。HLW8112可以配置為通過(guò)INT1引腳對(duì)過(guò)零檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行指示，響應(yīng)比HLW8110更及時(shí)。

5、2通道測(cè)量

智能插座分單孔插座及多孔排插，每個(gè)插孔都必須有1個(gè)計(jì)量模塊，所以之前的多孔排插計(jì)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(shí)測(cè)量2路電流、1路電壓、2路功率、電量，1個(gè)計(jì)量模塊可以實(shí)現(xiàn)2個(gè)插孔的測(cè)量，縮小體積、降低成本。

圖5  HLW8112的2通道測(cè)量應(yīng)用電路

6、智慧用電

HLW8112，HLW8110還可以測(cè)量電壓驟降、功率因素、線頻率、峰值、相角等電能參數(shù)，綜合電流、電壓有效值、有功功率、視在功率等參數(shù)，可以建立完整的電器運(yùn)行狀態(tài)模型。比如：根據(jù)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(xiàn)電壓驟降、峰值過(guò)大或者線頻率變化較大的狀況時(shí)，適當(dāng)調(diào)整電器的工作狀態(tài)，使電器始終處于安全用電、高效率用電狀態(tài)。

三、HLW8012／HLW8032／HLW8110／HLW8112對(duì)比表

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(guān)等節(jié)能產(chǎn)品上的應(yīng)用和解決方案，脈沖輸出型計(jì)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(lián)網(wǎng)產(chǎn)品上。此次推出的具有漏電檢測(cè)功能計(jì)量芯片HLW8112，在性能指標(biāo)上都要優(yōu)于HLW8012和HLW8032，使用場(chǎng)景更加廣泛，可以應(yīng)用于智能家電設(shè)備、漏電檢測(cè)設(shè)備、計(jì)量電表、WIFI插座、LED照明和充電樁領(lǐng)域。HLW8110是一款8PIN的計(jì)量芯片，是HLW8112的簡(jiǎn)化版，它只有1路電壓測(cè)量和1路電流測(cè)量，內(nèi)置晶振、采用UART通訊方式，特別適合于模具體積小較小的產(chǎn)品開發(fā)，比如WIFI插座和PDU等產(chǎn)品上。