功率计量芯片HLW8032规格书

HLW8032HLW8032用户手册REV1.3REV1.3www.hiliwi.comHLW8032单相计量ICHLW8032应用领域智能家电产品计量插座智能WIFI插座电动车充电桩PDU设备LED照明路灯控制REV1.3www.hiliwi.comHLW8032特性可以测量有功功率、视在功率、电流和电压有效值有功电能脉冲PF管脚输出在1000：1的动态范围内，有功功率的测量误差达到0.2%在1000：1的动态范围内，有效电流的测量误差达到0.5%在1000：1的动态范围内，有效电压的测量误差达到0.5%内置频率振荡器内置电压参考源内置电源监控电路UART通讯方式SOP8封装型式概述HLW8032是一款高精度的电能计量IC,它采用CMOS制造 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 ，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。该器件内部集成了两个∑-Δ型ADC和一个高精度的电能计量内核。HLW8032可以通过UART口进行数据通讯，HLW8032采用5V供电，内置3.579M晶振，8PIN的SOP封装。HLW8032具有精度高、功耗小、可靠性高、适用环境能力强等优点，适用于单相两线制电力用户的电能计量。功能框图VDDInternalPowerOnClockResetIPSigma_IPGAADCActivePowerINI_rmsREGV_rmsRXUARTcalculationPFVPSigma_VPGAADCTX1kReferenceVoltage2.43VGND图1芯片功能框图REV1.3www.hiliwi.comHLW8032目录应用领域.................................................................................................................................................2特性........................................................................................................................................................3概述........................................................................................................................................................3功能框图.................................................................................................................................................3修订历史.................................................................................................................................................5引脚配置和功能描述.............................................................................................................................6技术规格.................................................................................................................................................6推荐工作条件.................................................................................................................................6模拟特性.........................................................................................................................................7内置参考电压.................................................................................................................................7数字特性.........................................................................................................................................8极限额定值.....................................................................................................................................8UART通讯接口.......................................................................................................................................9寄存器说明...........................................................................................................................................10寄存器列 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf ...................................................................................................................................10状态寄存器(StateREG)............................................................................................................11检测寄存器(CheckREG)............................................................................................................11电压参数寄存器(VoltageParameterREG)............................................................................11电压寄存器(VoltageREG)........................................................................................................11电流参数寄存器(CurrentParameterREG)............................................................................11电流寄存器(CurrentREG)........................................................................................................12功率参数寄存器(PowerParameterREG)................................................................................12功率寄存器(PowerREG)............................................................................................................12数据更新寄存器(DataUpdataREG)........................................................................................12PF寄存器(PFREG).....................................................................................................................13校验和寄存器(CheckSumREG)..................................................................................................13工作原理及典型应用...........................................................................................................................13典型应用电路...............................................................................................................................13电压有效值计算...........................................................................................................................14电流有效值的计算.......................................................................................................................14有功功率的计算...........................................................................................................................14视在功率的计算...........................................................................................................................14功率因数的计算...........................................................................................................................15电量计算......................................................................................................................................15HLW8032封装......................................................................................................................................16REV1.3www.hiliwi.comHLW8032修订历史时间修改 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 版本2015-9-26初始版本REV1.02016-7-18修改目录REV1.12016-9-20修改StateREG寄存器REV1.22017-3-11修改电量统计方法REV1.3REV1.3www.hiliwi.comHLW8032引脚配置和功能描述VDD18RXIP27PFHLWCF8032IN36TXVP45GND图2芯片引脚图表1引脚功能描述引脚序号引脚名称输入/输出说明1VDD芯片电源芯片电源2IP模拟输入电流差分信号正输入端，最大差分输入电压有效值是±30.9mV3IN模拟输入电流差分信号负输入端，最大差分输入电压有效值是±30.9mV4VP模拟输入电压信号正输入端，最大输入电压有效值是±495mV5GND芯片地芯片地6TX数字输出UART数据输出口7PF输出输出有功高频方波脉冲，占空比50%8RX数字输入UART数据输入口(保留端口,用户不需使用)技术规格推荐工作条件参数符号最小值典型值最大值单位正电源VDD4.55.05.5V温度范围TA-40-+85℃REV1.36/16www.hiliwi.comHLW8032模拟特性除非另有说明，VDD=5.0V，GND=0V，片内基准电压，片内振荡器，TMIN至TMAX=-40℃至85℃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PActive-±0.2-%输入范围0.1%~100%电流有效值全增益范围IRMS-±0.5-%输入范围0.2%~100%电压有效值全增益范围VRMS-±0.5-%输入范围0.2%~100%模拟输入（所有通道）共模信号-1-1V模拟输入满量程时对电压通道的串扰（50,60Hz）--100-dB输入电容IC-6.4-pF等效输入阻抗电流通道500kΩEII-电压通道6MΩ等效输入噪声电流通道--2µVrmsNI电压通道--20µVrms电源供给电流消耗IA+ID4-mA功耗(VDD=5V)PC-25mW掉电检测低压阈值PMLO-4-V掉电检测高压阈值PMHI-4.3-V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+2.43+2.55V温漂TCVREF-25-ppm/℃REV1.37/16www.hiliwi.comHLW8032数字特性除非另有说明，VDD=5.0V，GND=0V，片内基准电压，片内振荡器，TMIN至TMAX=-40℃至85℃参数符号最小值典型值最大值单位主时钟主时钟频率MCLK3.043.5794.12MHz主时钟占空比305070%滤波器输入采样速率（DCLK=MCLK/K）-MCLK/4-Hz数字滤波器输出码率MCLK/1OWR--Hz28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=5VVIH0.8VDD--V低电平输入电压VDD=5V,VIL--0.8V高电平输出电压Iout=+5mAVOHVDD-0.5--V低电平输出电压Iout=-5mAVOL--0.5V输入漏电流Iin-±10-µA数字输出引脚电容COUT-5-pF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-+6.0V模拟电源VDD-0.3-+6.0VVDDtoGND-0.3-+6.0VV1P,V1N,V2P-2+2V模拟输入电压VINA-0.3-VDD+0.3V数字输入电压VIND-0.3-VDD+0.3V数字输出电压VOUTD-0.3-VDD+0.3V工作环境温度TA-40-85°C存储温度Tstg-65-150°CREV1.38/16www.hiliwi.comHLW8032UART通讯接口HLW8032具有一个简单的UART接口，采用异步串行通讯方式，允许用两个单向引脚进行数据通讯。UART接口只需要一个低成本光电藕合器，就可以实现隔离通信。UART接口以4800bps的固定频率工作，发送数据的间隔时间是50mS，适合低速 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 。HLW8032的UART使用两个引脚，TX引脚用于从HLW8032发送数据，数据以低位(LSB)优先发送，RX引脚用于来接收来自微控制器的数据。UART数据格式012345670DDDDDDDDDSTOPEVENSTARTSTART起始位LSBMSB偶校验位停止位图3UART帧数据REV1.39/16www.hiliwi.comHLW8032寄存器说明寄存器列表序号数据类型数据长度（Byte）描述状态寄存器11数据状态的指示(StateREG)检测寄存器21默认值(CheckREG)电压参数寄存器33默认值(VoltageparameterREG)电压寄存器43(VoltageREG)电流参数寄存器53默认值(CurrentParameterREG)电流寄存器63(CurrentREG)功率参数寄存器73默认值(PowerparameterREG)功率寄存器83(PowerREG)数据更新寄存器91功率、电压、电流状态指示(DataUpdataREG)PF寄存器PF脉冲个数，配合状态寄存器使用，掉102(PFREG)电后不保存校验和寄存器数据校验和，用于通讯时验证数据包是111(CheckSumREG)否完整HLW8032每发送一次完整数据是24byte;从寄存器1(StateREG)开发发送，到寄存器11(CheckSumREG)结束一组数据，一共11个寄存器，24byte数据。REV1.310/16www.hiliwi.comHLW8032状态寄存器(StateREG)8bit功能描述Bit7保留1，默认值Bit6保留1，默认值Bit5保留1，默认值Bit4保留1，默认值0:正常Bit3电压寄存器状态位1:电压寄存器溢出StateREG0:正常Bit2电流寄存器状态位1:电流寄存器溢出0:正常Bit1功率寄存器状态位1:功率寄存器溢出电压参数寄存器、电流0:正常Bit0参数寄存器和功率参数1:电压参数寄存器、电流参数寄存器器寄存器状态位和功率参数器寄存器不能使用1、当StateREG=0xaa时，芯片误差修正功能失效，此时电压参数寄存器、电流参数寄存器和功率参数寄存器不可用;2、当StateREG=0x55时，芯片误差修正功能正常，此时电压参数寄存器、电流参数寄存器和功率参数寄存器可用,且电压寄存器、电流寄存器和功率寄存器未溢出;3、当StateREG=0xfx时，芯片误差修正功能正常,此时电压参数寄存器、电流参数寄存器和功率参数寄存器可用,StateREG的相应位为1时表示相应的寄存器溢出，溢出表示电流、电压或功率值非常小，接近0;检测寄存器(CheckREG)CheckREG十六进制描述8bit0x5A默认值电压参数寄存器(VoltageParameterREG)UParameterREGHighByteMiddleByteLowByte24bit8bit8bit8bit数据发送顺序:高8bit-->中8bit-->低8bit此寄存器是默认值电压寄存器(VoltageREG)VoltageREGHighByteMiddleByteLowByte24bit8bit8bit8bit数据发送顺序:高8bit-->中8bit-->低8bit电流参数寄存器(CurrentParameterREG)REV1.311/16www.hiliwi.comHLW8032CurrentParameterHighByteMiddleByteLowByteREG24bit8bit8bit8bit数据发送顺序:高8bit-->中8bit-->低8bit此寄存器是默认值电流寄存器(CurrentREG)CurrentREGHighByteMiddleByteLowByte24bit8bit8bit8bit数据发送顺序:高8bit-->中8bit-->低8bit功率参数寄存器(PowerParameterREG)PowerParameterREGHighByteMiddleByteLowByte24bit8bit8bit8bit数据发送顺序:高8bit-->中8bit-->低8bit此寄存器是默认值功率寄存器(PowerREG)PowerREGHighByteMiddleByteLowByte24bit8bit8bit8bit数据发送顺序:高8bit-->中8bit-->低8bit数据更新寄存器(DataUpdataREG)8bit功能描述Bit7PF寄存器进位标志位当PF寄存器溢出时，bit7取反一次0:电压寄存器数据未更新完成Bit6电压寄存器状态标志位1:电压寄存器数据己更新0:电流寄存器数据未更新完成Bit5电流寄存器状态标志位1:电流寄存器数据己更新DataUpdataREG0:功率寄存器数据未更新完成Bit4功率寄存器状态标志位1:功率寄存器数据己更新Bit3保留Bit2保留Bit1保留Bit0保留1、当bit6=1时，表示电压寄存器的数据状态己更新;2、当bit5=1时，表示电流寄存器的数据状态己更新;3、当bit4=1时，表示功率寄存器的数据状态己更新;3、当bit4=1时，REV1.312/16www.hiliwi.comHLW8032PF寄存器(PFREG)PFREGHighByteLowByte16bit8bit8bit数据发送顺序:高8bit-->低8bitPF寄存器用来累计脉冲信号，当16位寄存器数据溢出时，数据更新寄存器(DataUpdataREG)的bit7位会进行一次取反,PF寄存器(PFREG)清零。校验和寄存器(CheckSumREG)CheckSumREG十六进制描述8bit0xXXCHECKSUM除状态寄存器(StateREG)、检测寄存器(CheckREG)和校验和寄存器(CheckSumREG)之外的寄存器的数据之和的低8bit当CheckSumREG数据不等于除状态寄存器(StateREG)、检测寄存器(CheckREG)和校验和寄存器(CheckSumREG)之外的寄存器的数据之和的低8bit时，此次数据丢弃工作原理及典型应用典型应用电路如图4所示，在HLW8032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HLW8032，电压信号则通过电阻网络后输入到HLW8032。PF、TX直接接入到CPU的输入端，通过公计算计算出电压有效值、电压流效值和有功功率值的大小。REV1.313/16www.hiliwi.comHLW8032电源模块0.1uF10uF5VVDDRXL1KIPPF锰33nF220V1mΩ铜MCU1KHLW8032IN33nFTXN负载470K470KVPGND1K0.1uF470K470K图4HLW8032典型应用电路电压有效值计算电压参数寄存器有效电压=×电压系数电压寄存器电压系数:电压通道的电阻分压系数，以图3为例，电压采样信号经过4个470K的电阻和1K电470K×41880K阻进行分压，则电压系数===1.88;1K×10001000K电流有效值的计算电流参数寄存器有效电流=×电流系数电流寄存器电流系数:电流通道的电阻系数，以图3为例，采样电阻为R=0.001Ω,11则电流系数===1;R×10000.001×1000有功功率的计算功率参数寄存器有功功率=×电压系数×电流系数功率寄存器视在功率的计算REV1.314/16www.hiliwi.comHLW8032视在功率=有效电压×有效电流功率因数的计算有功功率功率因素=视在功率电量计算脉冲信号数量统计表5是与脉冲信号相关的寄存器，包括数据更数据更新寄存器新寄存器(DataUpdata(DataUpdataREG)PF寄存器(PFREG)REG)和PF寄存器(PFbit7REG)。脉冲信号相关寄存器HighByteMiddleByteLowByte17bit1bit8bit8bit1、脉冲数量统计PF寄存器(PFREG)表示PF的脉冲个数，当PF寄存器(PFREG)发生溢出时，数据更新寄存器(DataUpdataREG)的bit7会进行取反,PF寄存器(PFREG)会同时清0，所以，脉冲信号数量等于PFcnt=k65536+nk是数据更新寄存器(DataUpdataREG)的bit7的取反次数；∗n是PF寄存器(PFREG)的寄存器值2、1度电对应脉冲数量111度电的脉冲数量=××109×3600功率参数寄器电压系数×电流系数当PFcnt的个数等于1度电的脉冲数量时，表示己累计统计1度电量(KW.h);当前电量(KW.h)=PFcnt/1度电的脉冲个数REV1.315/16www.hiliwi.comHLW8032HLW8032封装HLW8032使用SOP8封装，具体封装信息如下图所示：图5HLW8032封装尺寸图REV1.316/16www.hiliwi.comHLW8032REV1.317/16www.hiliwi.com