HLW8012电路应用参考设计(隔离采样)
伺服电机控制系统中电流采样的三种方案比较
伺服电机控制系统中电流采样三种方案的比较罗映, 万超（华南理工大学广东广州510640）摘要：伺服电机控制系统中，精确的电流采样是实现高性能闭环控制系统的关键。
本文针对电流检测常用的三种方案进行了实验和比较，获得了三种方案各自优势和缺点的清晰认识，这对基于不同的条件选择合适的电流检测方案提供了参考。
关键字：电机控制伺服系统电流环电流检测Comparison of the three schemes of current sampling in the controlling system of servo motorYing Luo, Chao Wan(South China university of technology, Guangzhou 510640 , China)Abstract:in the controlling system of servo motor, accurate current sampling is the key of realizing the high-powered close loop controlling system. In this paper, aim at three normal schemes of current sampling, do some experiments and compare the results, then obtain very clear cognition about the advantages and the faults of the schemes respectively, that can supply the reference for choosing proper scheme of current sampling in the base of different situation.Key words: motor controlling, servo system, the loop of current, current sampling1前言对于数字化伺服电机控制系统，转矩环的性能直接影响着系统的控制效果，电流采样的精度和实时性很大程度上决定了系统的动、静态性能，精确的电流检测是提高系统控制精度、稳定性和快速性的重要环节，也是实现高性能闭环控制系统的关键。
基于STM32F103的智能插座系统设计
基于STM32F103的智能插座系统设计摘要本项目设计并实现了一种基于STM32F103的多功能智能插座，以智能插座为前端，再结合Zigbee技术进行无线收发，且具有定时开启和关闭以及过电流保护与断电保护的功能，可以有效降低现在家用电器的待机消耗。
而且用户还可以通过计算机或者手持设备远程登录智能家居管理系统对家庭用电设备进行信息查询和控制，为我们提供了很大的方便。
除此之外，该智能插座具有可靠性高、实用性强的特点，满足了智能家居的需要。
关键词STM32F103；智能插座；zigbee1 引言随着科学技术的迅猛发展，电子产品发展也越来越快。
但是与电子产品配套使用的插座的实用性还不是很强，比如说常用的电器插线板并不具备定时开启和关闭以及过电流保护与断电保护的功能，即非智能化。
这种现象给人们生活带来的影响是不容忽视的。
在平常生活中，因为电器插线板的非智能化往往给人们的生活或工作带来一些困扰。
比如：家中的水塔忘记抽水而造成生活的一时不便；临时离开家时电器设备处于待机状态；一些电器的定时时间过短，不便于定时使用等等。
这一类问题所造成的影响，往小方面考虑是给人们的生活带来不便，往大方面考虑是浪费了国家的电能。
因此，为解决这类问题，可以尝试研究出一种具有定时开启和关闭功能的智能插座，争取让以上类问题对人们和国家造成的影响降到最低[1]。
2 智能插座的功能设计智能插座为家庭智能用电的节点，用于实现对家用电器的电量测量、状态监控、过压过流保护以及定时开、关控制。
该节点通过Zigbee协议与家庭网关通信，实现家庭用电的智能化。
智能插座系统结构图如图1所示。
设计的智能插座的主要功能有：a.电能计量：可以对电能进行累计和复位。
b.保护功能：电压过高或过低以及电流过大时智能插座可以自动切断电源，保护家用电器的安全。
c.通信功能：采用Zigbee协议进行组网，实现各个节点与家庭网关通信。
d.遥控功能。
用户可以通过家庭网关对电器进行开关控制。
功率计量芯片HLW8012
SEL 是输入端口，CF、CF1 输出的脉冲占空比为 50%。
REV 1.1
5/9
HLW8012
2.6 极限额定值
数字电源 模拟电源 VDD to GND V1P, V1N, V2P 模拟输入电压 数字输入电压 数字输出电压 工作环境温度 存储温度
参数
符号 VDD VDD
引脚序号 1 2，3 4 5 6 7,
引脚名称 VDD V1P，V1N V2P GND CF CF1
8
SEL
表1 HLW8012 引脚说明 输入/输出 芯片电源 芯片电源
说明
输入 输入 芯片地
电流差分信号输入端，最大差分输入信号为±43.75mV 电压信号正输入端。最大输入信号±700mV 芯片地
输出 输出
数显表等。
1.2 芯片结构描述
HLW8012 的功能框图如图 1 所示
VDD
Internal Clock
Power On Reset
V1P V1N
PGA
V2P
PGA
1k
GND
ADC ADC
Sigma_I Sigma_V
Active Power I_rms V_rms
calculation
Reference Voltage
1.1 芯片主要特性功能............................................................................................................. 2 1.2 芯片结构描述..................................................................................................................... 2 1.3 芯片引脚说明..................................................................................................................... 3 2 芯片特性说明................................................................................................................................. 4 2.1 推荐工作条件..................................................................................................................... 4 2.2 模拟特性............................................................................................................................. 4 2.3 内置参考电压..................................................................................................................... 5 2.4 数字特性............................................................................................................................. 5 2.5 开关特性............................................................................................................................. 5 2.6 极限额定值......................................................................................................................... 6 3 芯片应用......................................................................................................................................... 7 3.1 HLW8012 典型应用 ............................................................................................................ 7 3.2 CF、CF1 的频率.................................................................................................................. 7 3.3 芯片的启动阈值与潜动预防............................................................................................. 8 3.4 内置振荡器......................................................................................................................... 8 3.5 内置基准源......................................................................................................................... 8 4 HLW8012 封装 ................................................................................................................................ 9
wbh-812技术说明书V1.41用
WBH-812微机变压器保护装置技术说明书编制：校核：审核：审定：2005.9前言感谢您使用许继电气股份公司研制生产的WBH-812型微机变压器保护装置。
WBH-812型微机变压器保护装置完全符合ISO-9001产品质量标准。
采用全汉化技术，调试、打印报告全汉化输出。
提供友好的调试分析软件，便于调试和事故分析。
本说明书适用于WBH-812型微机变压器保护装置Ver1.41软件版本。
目录1概述.................................................................................................................................. 1-11.1应用范围 ............................................................................................................... 1-1 1.2功能特点 ............................................................................................................... 1-1 1.3保护配置 ............................................................................................................... 1-22技术参数.......................................................................................................................... 2-12.1机械及环境参数 ................................................................................................... 2-1 2.2额定电气参数 ....................................................................................................... 2-1 2.3主要技术指标 ....................................................................................................... 2-23产品原理介绍.................................................................................................................. 3-13.1差动保护 ............................................................................................................... 3-1 3.2过流保护 ............................................................................................................... 3-54装置硬件介绍及典型接线.............................................................................................. 4-14.1装置整体介绍 ....................................................................................................... 4-1 4.2装置背视示意图 ................................................................................................... 4-2 4.3结构与安装 ........................................................................................................... 4-2 4.4WBH-812保护装置端子图 ..................................................................................... 4-3 4.5WBH-812装置输出触点 ......................................................................................... 4-45定值清单.......................................................................................................................... 5-15.1WBH-812/2的保护整定清单.................................................................................. 5-1 6附录一保护装置整定计算............................................................................................ 6-16.1差动保护整定计算 ............................................................................................... 6-1 7附录二比率差动保护各侧电流相位差的补偿............................................................ 7-1 8附录三装置通讯说明（IEC 60870-5-103规约）................................................... 8-18.1保护软压板遥信 ................................................................................................... 8-1 8.2保护软压板控制 ................................................................................................... 8-1 8.3状态信息 ............................................................................................................... 8-1 8.4故障信息 ............................................................................................................... 8-1 8.5告警信息 ............................................................................................................... 8-2 8.6自检信息 ............................................................................................................... 8-211概述1.1应用范围WBH-812微机型变压器保护装置适用于110kV电压等级各种接线方式的变压器。
基于C8051F530A单片机的LIN总线楼宇开关节点设计
目前大部分高校实验楼宇照明系统控制基本上都还是手动操 作 , 由于师生疏忽忘记关灯等现象时有发生，既浪费能源又存在安 全隐患，而且还会影响灯泡使用寿命 。 [1-2] 当灯泡发生故障时，还 需要人工报修，否则有可能长时间得不到修复，对日常使用造成影 响。随着光源技术、物联网控制技术的不断发展，楼宇照明逐步迈 向节能化、智能化、信息化的全新高度，促进了智能照明技术的发 展。用电设备智能控制技术是楼宇智能控制的重要组成部分，其核 心是实现用电设备智能控制，方便用户使用，促进节能减排，满足 用户多元化的需求 [3]。无线通信安装方式简单，便于操作，在智能 家居中得到了广泛的应用，但是其抗干扰性差、信号衰减快，组网 操作复杂，无法适用于大面积、远程通信的智能照明控制场合。 LIN(Local Interconnect Network) 总线始创于 1998 年 , 是专为降低汽 车成本而开发的一种分布式电子总线，在不需要高带宽和多功能应 用场合，使用 LIN 总线可以大大节省成本。LIN 总线采用单总线， 环路中最多能支持 16 个节点，总线电缆最大长度为 40 米，这将使 总线性能得到优化，很快由最初的汽车行业扩展到工业控制的各个 领域。本文以高校实验室灯光智能控制为研究对象，提出了基于 LIN 总线的智能开关组网控制策略，详细介绍 LIN 总线协议原理、 节点的硬件和软件设计过程，对楼宇智能化控制等设计极具参考价 值。
电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering
图 7：负载控制电路
脚输出频率与电压大小成正比的脉冲信号。CF1 引脚具体输出为电 压或电流脉冲信号由 SEL 脚选通。测量的有功功率值频率值则从 CF 引脚输出。SEL、CF、CF1 通过光耦隔离后与 C8051F530A 单 片机 I/O 连接，实现负载参数测量及状态监控，并通过 LIN 总线上传。
简易功率测量装置
1 系统方案论证1.1 直流供电负载功率测量方案的选择方案一：采用差分放大测量负载电流，外接ADC 获取负载电压。
利用双运放构成的差分放大器获取采样电阻上的电压，从而计算出负载上面的电流，利用ADC0809采集负载两端电压，通过计算得出负载功率。
方案二：使用仪表运放INA128测量采样电压，MSP430采集负载电压。
INA128是高精度运算放大器，共模抑制比高，测量采样电阻上电压信号准确，通过二级放大，利用MSP430内部12位ADC 模块采集电压，通过计算得到负载上的电流，通过信号调理电路，利用MSP430内部ADC 采集负载电压，通过计算得到负载上面的电压，最终计算出负载上的功率[1]。
上述两种方案比较，由于设计要求误差不高于1%，应采用低噪声的仪表运放精密型运放，由于设计要求采集电压、电流参数，如果单独外接ADC 模块完成信号的采集，不仅增加了设计成本和难度。
基于此，采用方案二作为直流供电负载功率测量方案。
1.2 交流供电负载功率测量方案的选择方案一：采用单相供电功率HLW8012测量芯片，实现功率测量。
HLW8012是市面上比较常见的交流功率测量芯片，内部集成了信号处理模块，DSP 运算模块等。
能够测量单相电上负载的功率。
方案二：采用真有效值转换芯片AD637测量交流信号参数，实现设计。
采用高精度、高带宽的真有效值检测器件AD637，实现对交流信号的有效值测量，输出为直流电平，该电平为交流信号的有效值。
通过对直流信号的采集，实现对负载电参数的测量[2]。
比较这两种方案，由于HLW8012模块，在测量交流电功率时候，必须搞直流对其供电才能正常工作，需要非隔离AD-DC 电路进行交流转直流，增加了设计难度与成本，而采用AD637芯片完成对交流信号转换，只需处理直流信号即可对负载上电压与电流的测量，因此采用方案二完成对交流负载功率的测量。
1.3 交直流供电识别方案的选择方案一：采用光耦采集信号，来分辨电源性质。
简单低成本的WIFI插座电源芯片推荐-20180321
简单低成本的WIFI插座电源芯片推荐WI-FI插座是最早的智能家居单品之一，第一代产品是2013年面世的，经历了几年产品一直不温不火，但随着亚马逊Echo智能音箱的热潮，WI-FI插座的产品也逐渐升温，目前还是以出口居多。
相信随着天猫精灵音箱和京东叮咚音箱等智能音箱产品进入千家万户，WI-FI 智能插座在国内也将会讯速普及起来。
对比于从传统家电产品升级的智能家电产品而言，WI-FI智能插座的功能相对简单些，下图是WI-FI插座的结构框框图，主要包含电源、WI-FI模组、继电器和计量电路。
WI-FI插座结构框图1mΩ图 1 WIFI插座结构框图WIFI插座在传统插座的基础上增加了WI-FI模组，通过WI-FI模组接入网络，从而使用户可以通过手机控制插座的开关，并可以在手机上显示接入插座的用电器的功率和用电情况，同时可以了解用电器的运行状态。
加入计量电路还可以增加过载和过流保护功能，使家庭用电更加安全可靠。
电路分析电源AC-DC:负责整个电源系统的供电，一般提供2组电源信号，分别是5V和3.3V，5V用于继电器和计量电路的供电，3.3V则用于WIFI模块的供电。
现在WIFI插座上面的非隔离芯片主要有PI的LNK304/LNK306,MPS的MP150和MP174, 昂宝的OB2222和OB2225，还有芯朋的PN8015和PN8016，他们的价格也基本上从高到低排列。
Wi-fi模组:现在的WIFI模组一般用乐鑫的8266比较多，供电系统是3.3V，最大发射电流约200mA。
计量电路:一般用于测量负载电器的用电量、功能等电能参数，现在在WIFI插座上使用的计量电路方案使用非隔离采样的方案比较多，因为非隔离采样方案是使用采样电阻(康铜电阻)进行信号的采样，这种采样方案会比互感器采样方案的体积小不少。
继电器控制电路:继电器的目的是连接或断开接入负载电器，一般选用5V 继电器，需要的驱动电流约30-50mA; 市面常用方案对整个电路框架有了整体的了解后，其实就己经知道计量插座方案的电子核心部件：电源芯片和WIFI 模块。
功率计量芯片HLW8012介绍及应用
功率计量芯片HLW8012介绍与应用一、引言HLW8012是深圳市合力为科技推出的单相电能计量芯片，可以测量有功功率、电量、电压有效值、电流有效值；SOP8封装，体积小，广泛应用于智能家电、节能插座，智能路灯、智能LED 灯等应用场合。
本文主要内容：1、HLW8012介绍；2、HLW8012应用硬件电路；3、HLW8012脉冲软件测量；4、HLW8012应用场合及展望。
二、、HLW8012介绍1、HLW8012主要特性（1）高频脉冲CF ，指示有功功率，在1000:1范围内达到±0.3%的精度（2）高频脉冲CF1，指示电流或电压有效值，使用SEL 选择，在500:1范围内达到±0.5%的精度 （3）内置晶振、2.43V 电压参考源及电源监控电路 （4）5V 单电源供电，工作电流小于3mA 2、HLW8012引脚图VDDVIPVINCF1SELV2PCF选择CF1输出电流/电压值/电压值图1芯片引脚图引脚序号引脚名称 输入/输出 说明1 VDD 芯片电源 芯片电源2，3 V1P ，V1N 输入 电流差分信号输入端，最大差分输入信号为±43.75mV 4 V2P 输入 电压信号正输入端。
最大输入信号±700mV 5 GND 芯片地 芯片地6 CF 输出 输出有功高频脉冲，占空比50% 7, 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● 模拟信号输入（1）V1P ，V1N 输入电流采样信号：峰峰值V P-P ：±43.75mV ，最大有效值：±30.9mV 。
（2）V2P 输入电压采样信号：峰峰值V P-P ：±700mV ，最大有效值：±495mV 。
● 数字信号输出（1）高频脉冲CF （PIN6）：指示功率，计算电能；输出占空比为1:1的方波。
基于STM32与HLW8012的单相智能电表的设计
基于STM32与HLW8012的单相智能电表的设计张庭亮;甄倩倩;杨满意【摘要】单相智能电表是一种电能计量工具,随着物联网的快速发展,智能单相计量电表逐渐走进人们的生活.针对电力系统使用机械式单相计量电表出现的功耗大、精度低与抄表人工成本问题,系统以STM32为主控,HLW8012为单相计量芯片,实现电压、电流、功率实时显示及电量计量,无线抄表等功能.系统电量计量精度为0.3％,功耗低,易于观察,可实现无线抄表功能.【期刊名称】《电子世界》【年(卷),期】2017(000)020【总页数】2页(P107-108)【关键词】单相计量;无线抄表;电量显示【作者】张庭亮;甄倩倩;杨满意【作者单位】安阳工学院电子信息与电气工程学院;安阳师范学院软件学院;安阳工学院电子信息与电气工程学院【正文语种】中文智能电网是以特高压电网为骨干网，以各级电网协调发展为基础，以信息平台为支撑，具有信息化、自动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”一体化融合的现代电网[1]。
在智能电网的发展趋势中，电表的智能化是重要的一个环节。
国内电表处于新旧更替阶段，家庭对智能电表的需求量逐渐增加。
我国很多地方使用的机械式计量电表，功耗大，计量精度低，抄表困难，误差较大。
国内能够实现无线远程控制抄表要求的AMI系统[2-3]，价格及性能属于中高端，成本高。
随着NB-loT技术的飞速发展，智能家电及设备逐渐走进千家万户，远程无线控制给人们带来便捷的同时，安全监控成了重中之重[4-6]，多功能智能电表可以实时监测家庭用电情况，能起到节能减排的作用。
合力为公司HLW8012单相多功能计量芯片提供高频脉冲CF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[7]，内置了晶振和参考电源，不需设计复杂的电路和软件，具有外围电路简单、价格便宜的优点[8]。
HLW8012计量芯片内部的资源有两个PGA模块和两路ADC转换模块，锰铜采样电阻采集电压、电流后通过ADC模块转换得到数字信号，计算参数以占空比为1:1的方式输出[7]。
基于功率测量芯片HLW8012的功率显示表设计
基于功率测量芯片HLW8012的功率显示表设计[摘要] 功率显示表是一种用于显示电量数据的仪表，是针对电力系统、公共设施、智能大厦的电力监控需求而设计的。
本文主要讲述功率显示表的主要功能、硬件原理图和软件设计等。
该功率显示表可以对单相交流电路中的用电设备进行功率、电压和电流等参数的检测。
仪表采用HLW7021作为控制MCU,以专用电能计量集成电路芯片HLW8012为电量采集的核心器件，显示电路由芯片SM1642驱动4位数码管显示。
[关键词] 功率显示模块，功率计量，功率检测，功率计量模块，，功率计量方案，HLW8012，智能家电，功率监测模块[正文]一、功率显示表原理为了能够测量单相电路中的电流、电压、功率、电量和功率因系素等有效值，本次设计的采样电路以电能计量芯片HLW8012为主，不需使用复杂的设计电路和编写复杂的软件。
因为HLW8012内置了晶振和参考电源，所以外围电路非常简单。
HLW8012主要特性● 高频脉冲CF ，指示有功功率，在1000:1范围内达到±0.3%的精度● 高频脉冲CF1，指示电流或电压有效值，使用SEL 选择，在500:1范围内达到±0.5%的精度● 内置晶振、2.43V 电压参考源及电源监控电路 ● 5V 单电源供电，工作电流小于3mA HLW8012输入输出VIPVINSELCF 选择CF1输出电流/电压值/电压值图1 芯片引脚图功率显示表是对负载设备的用电情况进行实时的检测，将负载设备的用电数据进行收集，提供给控制终端，并通过4位数码管进行显示。
使用HLW8012设计的功率检测模块的测量精度<0.3%,可以准确的测量功率、用电量等信息，具有性能稳定、设计简单等特点。
功率检测模块主要包含以下几个系统模块:电源模块，功率采集模块，主控制器模块和显示模块。
功率显示表的原理框图如下:图1 功能显示表原理框图二、功率显示表硬件设计电能检测有两种方法，一是隔离采样，二是非隔离采用。
基于HLW8012的智能节能插座设计
基于HLW8012的智能节能插座设计
一、智能插座方案主芯片HLW8012 介绍
HLW8012 为插座厂家和智能家居厂家提供了一个高度精确且成本低廉的电能测量解决方案。
该集成芯片专为住宅用单相电能表或智能插座设计，可精确
测量电流有效值IRMS 和电压有效值VRMS、有功功率和电量。
HLW8012 的内部结构
HLW8012 的内部结构如图1 所示。
它由2 个可编程增益放大器、2 个Δ-Σ调制器、配套的高速滤波器、功率计算、功率监测、串行接口及相应功能寄存
器等组成。
两个可编程放大器采集电压和电流数据，Δ-Σ调制器对模拟量采样
处理，滤取可用电压、电流数字信号，并将计算的功率值、电压有效值和电流
有效值通过脉冲指示方式对外输出。
二、芯片HLW8012 工作原理
HLW8012 的V1P 和V1N 引脚输入电流信号波，电流通道集成一个固定增益放大器，允许的最大差分输入信号为±43.75mV;电压通道允许的最大输入信
号是±700mV.HLW8012可以使用低成本的锰铜采样电阻或电流互感器来测量电流，并使用分压电阻或电压互感器来测量电压，其芯片的脉冲输出频率与有
功能量成正比。
三、HLW8012 的主要特性
·高频脉冲CF,指示有功功率，满足50/60Hz IEC 687/1036 标准的准确度要求，在1000:1 范围内达到±0.2%的精度。
·高频脉冲CF1,可配置成为输出电流有效值或者电压有效值，在500:1 范围。
节能智能插座以及各种电能计量模块的方案设计
现的主副控插座（电脑专用插座） 、红外主副控插座（电视机专用插座） 、普通计量插座，定 时计量插座等。 图 2 是无线智能插座的应用原理框图，相对于普通计量插座，增加了无线通讯模块，该 方案可分为电能采集模块、主控制器 MCU 模块、无线数据传输模块。将采集到的数据通过 无线模块传送到服务器，服务器对数据进行处理。用户可以通过手机 APP 随时随地的了解 家庭电器设备的用电状况，并可以进行远程控制。 无线智能插座可以实现以下功能： 1、 实时采集终端设备的用电数据，如实时功率，实时电量，电压，电流; 2、 统计终端设备的日用电量，月用电情况，对数据统计分析，实现节能控制; 3、 短路保护功能，智能切断终端设备电源; 4、 定时开启或关闭电器，节约电能;
四、计量采样模块的系统设计
图 4 是计量采集模块的原理框图， 虚线框内为计量采集部分， 计量芯片采用 HLW8012， 该芯片通过脉冲的形式能够提供有功功率、有功能量、电流有效值、电压有效值。
图 4 计量采集模块原理框图 电压采样采集的是零线信号上的电压，由于电压信号较大，有效值是 220V，需通过电 阻网络降压的方式实现采样， 通过串联 6 个 470K 的电阻和 1 个 1K 的电阻进行分压， 然后接 入计量芯片 HLW8012 的电压输入采样端 V2P 引脚。
× ×
× × ×
= =
×
×
注：V1：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 Vref：内置基准源，典型电压为 2.43V
五、总结
深圳市合力为科技推出的 HLW8012 是一款工业级的电能计量芯片，具有测量精度高， 抗干扰强等优点， 己广泛用于工业检测、 测量领域。 HLW8012 采用 SOP8 封装， 工作电流 3mA， 功率测量精度达到±0.2%，由于体积小，精度高，外围电路简单等特点，非常适合数据采集 端的应用。
带漏电检测功能的计量插座方案应用
带漏电检测功能的计量插座方案应用芯片介绍HLW8112是一款高精度的电能计量IC,主要用于单相应用。
它能够测量线电压和电流，并能计算有功功率，视在功率和功率因素。
HLW8112可以同时测量两路电流信号，其中B 通道配有比较器,可以用于漏电检测，各输入通道都支持灵活的PGA 设置，因此HLW8112适合与不同类型的传感器使用，如电流互感器（CT）和低阻值分流器。
HLW8112具有宽电压工作范围，VDD 可以使用5V 或 3.3V 供电，采用SPI/UART 通讯，内置振荡器，并包含两个可配置的脉冲输出引脚，可以用于过压、过流、过载或漏电检测。
VDD IAP IAN SPIEN INT2IBP CLKI IBN VP GND VREF SDO/TXSCLK SCSN SDI/RXINT1应用设计下图是HLW8112的应用电路，A 通道用于检测负载设备的功率、电压、电流和用电量，通过UART 或SPI 接口传输数据至MCU，通过INT1引脚对过载和过压等异常状态进行指示。
B 通道通过电流互感器对负载设备进行漏电检测，当负载设备发生漏电时，会及时判断出危险状态，通过INT2快速切断设备电源。
漏电检测电路说明当B通道用作漏电检测通道使用时，需关闭B通道的电流检测开关，使能比较器功能。
在设计漏电检测电路时，需要考虑到一旦发生漏电，经由互感器变比之后的电流信号流经RL(互感器后端的跨接电阻)之后，为了不损坏芯片，需要在输入信号端使用TVS管，这样在漏电电流比较大的情况下，就会使得RL两端的电压超出HLW8112 信号输入管脚的可承受电平，这时TVS管就会发挥作用，将电压钳位。
如上图所示，为防止漏电电流过大，引导起R5端电压过大，烧坏芯片管脚，要在B通道的入口处增加TVS 管，一般TVS管可以选用3.3V或5V。
HLW8112电流通道B还可以作为比较器的信号输入，当输入信号的峰峰值超过内部比较器设定的阈值125mV，比较器就会输出高电平，比较器输出的信号可通过INT1/INT2 以中断方式输出，反应速度约在30ms左右。
高压隔离采集电路的设计
随着 能 源 问题 和环 境 问题 的 日趋 严 重 ， 开 发 和 利 用 新 型清 洁能源 已成 为一 个重 要课 题 。新 能源 电动 汽 车产业 的发展也 成 为汽 车行业 的新 导 向 。燃料 电池 汽
车、 电动 汽 车 、 插 电式 混 合 动 力 汽 车 等 已经 不 断 被 推
ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｏ ｃ ｃ ａ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＤＣ ｈ ｉ ｇ ｈ ｖ ｏ ｈ ａ ｇ ｅ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ＡＣ ｈ ｉ ｇ ｈ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ． Ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｉ ｎ ｐ ｏ ｏ ｒ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ —
ｍｅ ｎ ｔ ， ｔ ｈ ｅ ｚ ｅ ｒ ｏ ａ ｄ ｊ ｕ ｓ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍ ｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｉ ｓ ａ ｄ ｄ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｉ ｓ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｔ Ｏ ｔ ｈ ｅ
基于电能计量芯片HLW8012的应用研究
基于电能计量芯片HLW8012的应用研究一、引言HLW8012是一款单相交流电电能计量芯片，可以测量有功功率、电量、电压有效值、电流有效值，广泛应用于智能家电、智能电能采集终端，如WIFI智能插座、普通计量插座、电视智能节能插座、电脑智能节能插座，智能路灯、智能LED灯等应用场合。
本文主要介绍HLW8012软硬件设计，应用场合。
二、HLW8012介绍1、HLW8012主要特性（1）高频脉冲CF，指示有功功率，在1000:1范围内达到±0.3%的精度（2）高频脉冲CF1，指示电流或电压有效值，使用SEL选择，在500:1范围内达到±0.5%的精度（3）内置晶振、2.43V电压参考源及电源监控电路（4）5V单电源供电，工作电流小于3mA2、HLW8012输入输出VIPSELCF选择CF1输出电流/电压值/电压值图1芯片引脚图●模拟信号输入（1）V1P，V1N输入电流采样信号：峰峰值V P-P：±43.75mV，最大有效值：±30.9mV。
（2）V2P输入电压采样信号：峰峰值V P-P：±700mV，最大有效值：±495mV。
●数字信号输出（1）高频脉冲CF（PIN6）：指示功率，计算电能；输出占空比为1:1的方波。
（2）高频脉冲CF1（PIN7）：指示电流或电压有效值，SEL选择；输出占空比为1:1的方波。
注：MCU与HLW8012的接口不是使用协议进行读取，而是通过测量CF、CF1引脚输出高频脉冲的周期来计算功率、电流、电压值。
三、HLW8012硬件设计所有电能计量测量，电压、电流通道的采样方式有2种：互感器采样方式、电阻采样方式。
互感器采样方式成本高，本文只介绍电阻采样方式。
1、电源电路为了配合电阻采样方式（即从电网直接采样信号，非隔离），电源电路必须为非隔离电源，非隔离电源有2种方式：AC-DC 非隔离电源、阻容降压电源。
两者的比较如下： 序项目 AC-DC 非隔离电源 阻容降压电源1驱动电流（5V 时） 最大可达到150mA 约35mA （电容为0.68uF 时） 2体积 小 大 3成本 高 低 4可靠性 高 低 5输入电压影响驱动能力 基本不影响 电压下降，驱动能力下降 6 零负载功耗 基本为零 与驱动电流一致 用户可根据产品的不同要求，选用不同的电源电路。
级联式多通道信号隔离采集电路设计
级联式多通道信号隔离采集电路设计刘佳宁;艾炜;文丰;刘东海【期刊名称】《仪表技术与传感器》【年(卷),期】2016(000)012【摘要】针对数据采集系统中存在通用性差,抗干扰能力弱的问题,设计了一种级联式多通道信号隔离采集系统.整个系统采用模块化设计,各模块间通过内部堆叠式连接器级联,提高了系统的灵活性和可扩展性.对输入采集卡的待采样信号做隔离处理,有效避免了各信号间的通道串扰和系统前后级的相互干扰,增强了系统的抗干扰能力,提高了采样精度.分析采集电路中运放出现的振荡现象和线性光耦出现的截底现象,并给出了合理的解决方案,同时改进传统两级模拟开关的选通模式,通过建立基于FPGA的查找表的方式实现一级模拟开关选通,方便控制的同时降低了硬件复杂度和运放的负载压力.经实践验证,该采集电路通用性好,抗干扰能力强,采样精度达到1‰,具有较强的实用价值.【总页数】5页(P148-151,180)【作者】刘佳宁;艾炜;文丰;刘东海【作者单位】中北大学,电子测试技术国家重点实验室,山西太原 030051;北京临近空间飞行器系统工程研究所,北京 100076;中北大学,电子测试技术国家重点实验室,山西太原 030051;中北大学,电子测试技术国家重点实验室,山西太原 030051【正文语种】中文【中图分类】TP274【相关文献】1.电池管理系统多通道高精度数据采集电路设计 [J], 魏海波;梅建伟;简炜2.多通道模拟量采集电路设计探讨 [J], 江耿丰;张兴国;冯丹3.基于FPGA的多通道模拟量采集电路设计 [J], 蔡晓乐;车炯晖;吴斌;荆立雄4.多通道信号隔离的高精度数据采集系统 [J], 陈华婵;孙卫真;何积铨5.基于级联模式的多通道数据采集系统设计 [J], 甄国涌;郝晓鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。