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。

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。

下表是使用HLW8112的实际测量数据，采用1mR的采样电阻，最小测量电流在4-6mA左右，在50mA-30A量程内，精度小于0.5%，在5mA-50mA量程内，精度小于10%。

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