芯片介绍
HLW8112是一款高精度的电能计量IC,它采用CMOS制造工艺，该器件内部集成了三个∑-Δ型ADC和一个高精度的电能计量内核。
HLW8112主要用于单相应用，也可以测量直流信号。
HLW8112可以通过多种通讯接口访问片内寄存器，包括SPI和UART。
HLW8112电能计量IC采用3.3V或5.0V电源供电，内置振荡器，采用16脚SSOP封装。
芯片管脚
脚序号 | 引脚名称 | 输入/输出 | 描述 |
1 | IAP | 模拟输入 | 电流通道A模拟输入。该差分电压的最大输入范围是 ±800mV/PGA |
2 | IAN | 模拟输入 | 电流通道A模拟输入。该差分电压的最大输入范围是±800mV/PGA |
3 | IBP | 模拟输入 | 电流通道B模拟输入。该差分电压的最大输入范围是 ±800mV/PGA |
4 | IBN | 模拟输入 | 电流通道B模拟输入。该差分电压的最大输入范围是 ±800mV/PGA |
5 | VP | 模拟输入 | 电压信号正输入端，电压的最大输入范围是 ±800mV/PGA |
6 | GND | 芯片地 | 芯片地 |
7 | REF | 数字输入 | 基准电压的输入/输出引脚，需要外接0.1uFf去藕电容 |
8 | SDO/TX | 数字输出 | SPI数据输出口 UART数据输出口 |
9 | SDI/RX | 数字输入 | SPI数据输入口 UART数据输入口 |
10 | SCLK | 数字输入 | SPI通讯模式时：SPI接口时钟输入 UART通讯模式时：与SCSN一同使用，配置波特率 |
11 | SCSN | 数字输入 | SPIEN = 0，UART通讯方式： 与SCLK接口一同使用，配置波特率 SPIEN = 1，SPI通讯方式： 1、SCSN = 0，SPI通讯口正常通讯； 2、SCSN = 1，SPI通讯口复位； |
12 | SPIEN | 数字输入 | SPIEN = 0，选择UART通讯方式； SPIEN = 1，选择SPI通讯方式； |
13 | CLKI | 模拟输入 | 外部晶体输入口，推荐3.579M晶体 |
14 | CLKO/INT1 | 模拟输出/数字输出 | 1、外部晶体输出口 2、中断输出口 |
15 | INT2 | 数字输出 | 中断输出口 |
16 | VDD | 芯片电源 | 芯片电源，该引脚应通过一个0.1uF电容并联去藕 |
交流测量
HLW8112进行直流测量时，需要使能高滤波器（HPF），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。
下表是使用HLW8112经校准之后的实际测量数据(交流信号)，采用1mR的采样电阻，最小测量电流在4-6mA左右,交流电压220V。
直流测量
HLW8112可以测量直流信号，如下图所示，测量直流信号时，需要先将HLP（高通滤波器关闭）,这样就可以使得直流信号进入芯片的内部采样模块进行采样。
具体操作是将EMUCON寄存器的下面三个状态位关闭， 当关闭高通滤波器后，HLW8112可以对直流信号进行采样。
下图是HLW8112直流应用的典型电路，可以根据被测信号的量程来修改前端采样电路，比如，最大测量电流是6A，可以放大1mR采样电阻，需遵循公式：I*R<(800mV/1.414/PGA);
直流电压采样:V(被测电压)/(1K/(20K*5)) < (800mV/1.414/PGA)。
下表是HLW8112电路模块经直流校准后的测量数据，PGA = 16,输入DC电压12V，最大测量电流6A，采样电阻1mR的测试数据:
下表是HLW8112电路模块经直流校准后的测量数据，PGA = 1,输入DC电压12V，最大测量电流3A，采样电阻25mR的测试数据:
从两个表可以看出，PGA = 1的线性比较好，建议在使用直流测量时，优先使用PGA = 1倍。
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