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基于功率测量芯片HLW8012智能路灯设计_分流器_暗记

萌界大人物 2024-11-28 22:52:35 0

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智能路灯是通过物联网与云打算等技能实现对路灯的智能光控。
智能路灯可以对任意一盏灯进行开关、调光、定时等掌握。
此外智能路灯还能实现对路灯的一个电压、电流、功率等的检测,通过上述数据的检测可检测出当前路灯是否处在一个正常的事情状态。

二、智能路灯中功率芯片的设计

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1:功率芯片的先容

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(图片来自网络侵删)

本文采取的计量芯片为深圳市协力为科技有限公司设计的HLW8012,该芯片采取SOP8的封装,振荡器内置方便设计者的pcb布板,此外该芯片供应电压、电流有效值的输出同时还供应一个高频输出的有功功率旗子暗记,方便对有功功率的打算机对电量的统计。

2:智能路灯功率采集端硬件设计

图1:事理框图

1) 电源

本文电源部分采取的是PI公司的AC-DC芯片设计的一个电源电路,该电路大略、可靠性高如图2所示

图2:电源电路图

2) 计量

电流采样设计

电流采样有两种实现办法,一种是利用互感器,另一种是利用分流器的办法,本文采取的是分流器的办法,采取分流器的办法紧张是基于两点考虑,一是锰铜分流器的本钱要比互感器的低,二是分流器的线性度要比互感器的好。
如图3所示电流经由分流器后会在计量芯片采样端形成一个电压差,计量芯片通过采集电压差旗子暗记的大小实现对电流旗子暗记的采样。

分流器的选型,对付锰铜分流器阻值的选择要符合以下几个原则:

1:分流器的功率要足够大,发热情形要符合技能哀求,当负载功率较大时,流经分流器的电流较大,此时要担保分流器不会被烧坏,分流器的阻值不应发生较大的偏差。

2:分流器在最大负载时所产生的采样旗子暗记不应超过计量芯片许可输入的最大值

例如:分流器的阻值为1mΩ,理论许可通过的最大电流为30.9mV/1mΩ=30.9A,在实际的运用过程中一样平常要留有20%~30%的余量,因此许可最大的输入电流为20.6A

图3:计量部分电路

电压采样设计

电压采样则相对大略的许多,电压采样常日是采集的是零线上的旗子暗记,由于电压旗子暗记较大,直接通过电阻网络降压的办法实现对电压旗子暗记的采样,原则上电压采样的旗子暗记不应超过通道最大许可输入值的二分之一,HLW8012电压通道的最大许可输入旗子暗记为470mv,则在设计的时候电压通道的最大采样旗子暗记应设为230mv旁边。

3:智能路灯采集端软件设计

图4:软件框图

上图为HLW8012电参数丈量的一个软件框图,要得到一个较准确的数值常日须要经由一个校准的过程,该过程为上图中的标定过程,详细的标定流程图如下:

图5:功率标定图

上图为HLW8012功率标定的过程,在完成标定后可得到功率的标定系数Kp,由于P0T0=P1T1(P1为加载的负载功率,T1为通过MCU获取到的脉冲周期)有:P1=KP/T1,KP为校准得到的数据,T1为MCU测到的数据即可算出P1的功率值。

利用同样的方法我们可以打算出电压与电流的数值。

三、总结

在互联网高速发展的本日,智能路灯的涌现为路灯管理员供应了更高效的管理和掩护手段,同时也大大的降落了能源的损耗,在提倡节能减排确当下,智能路灯给我们起到了一个很好的示范浸染。

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