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(3)电能传感器对电能计量芯片有哪些要求?
智能家电功能模块越来越多,预留空间越来越小,电能传感器应具备体积小、外围电路简单、接口简单的特点;电能传感器传输数据要达到有效价值,必须要求能够测量多种参数(功率、电流、电压、电量),精度较高。作为关键器件的电能计量芯片,有如下要求:
˙体积小,外围电路简单。电能计量部分占PCB板很大一部分,电能计量芯片体积小、外围电路简单是非常重要,可以减少PCB板面积,降低传感器的故障率;
˙接口简单。部分家电主控制器预留的接口资源不多,简单的接口更容易进行通讯。若电能传感器带单片机,简单的芯片接口,设计者可以选择更具性价比的单片机;
˙可测量多种参数,功率、电流、电压、电量。电能计量芯片若能测量这些参数,电能传感器提供的数据才有前文提到的用途,否则这些数据的价值会大打折扣;
˙校准方便。由于采样电路存在比较大的误差,尤其是电流采样电阻,所以电能计量类产品都需要进行校准,才能达到满意的精度。考虑到成本问题,电能传感器中若不带单片机,校准时必须与主控制板连接之后进行整机校准,增加了生产的步骤及复杂度,也会一定程度上降低生产效率。
针对电能传感器的要求,这里选择一款在智能插座方面用得比较多的电能计量芯片(HLW8012)作为一个参考。HLW8012是合力为科技的电能计量芯片,专门应用于智能家居、智能路灯、充电桩等场合,已有许多知名厂家用在智能家居方面,可以测量有功功率、电量、电压有效值、电流有效值,SOP8封装,体积比较小,外围电路简单,接口1~3线。有功功率,在1000:1范围内达到±0.3%的精度;电流或电压有效值,在500:1范围内达到±0.5%的精度,完全满足现在的需求。
(4)电能计量芯片HLW8012应用于电能传感器
下图是电能计量芯片HLW8012应用原理图。
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