最新WIFI智能節(jié)能插座設計方案
電源電路有兩路,一路是將交流220V 經(jīng)AC-DC 轉換成12V 電源,采用SY50103 芯片,可以提供1A 的電流,紋波控制在100mV 以內。開關電源的優(yōu)勢在于功率小、轉換效益高,同時體積也小,適合放入較小體積的插座內。開關電源電路圖如下圖所示:繼電器選用12V 10A 繼電器,12V 繼電器相比5V 繼電器的成本要低一些。由于主控制器和電能計量IC 需提供5V 電源,而無線WIFI 模塊采用是3.3V 電源供電,所以12V 電源出來之后,又分為兩路,一路使用穩(wěn)壓芯片78L05,將電源降到5V,給MCU 和HLW8012 提供電源;另一路采用DC-DC 芯片,將12V 轉為3.3V 給無線模塊提供電源。
采樣電路包括電流信號采樣和電壓信號采樣兩部分。
電壓采樣采集的是零線信號上的電壓,由于電壓信號較大,有效值是220V,需通過電阻網(wǎng)絡降壓的方式實現(xiàn)采樣,通過串聯(lián)6 個470K 的電阻和1 個1K 的電阻進行分壓,然后接入計量芯片HLW8012 的電壓輸入采樣端V2P 引腳。
HLW8012 的V1P 和V1N 引腳是電流采樣通道,采集錳銅電阻兩端的電壓降,電流流經(jīng)錳銅電阻后,會產(chǎn)生一個壓降,不同阻值的錳銅電阻電壓降不同,錳銅電阻的阻值一般選用2豪歐或5 豪歐,阻值不宜過大,當有大電流通過的時候,采樣電阻的阻值過大容易造成發(fā)熱,就會影響到采樣電阻的阻值,使測量結果不準確。
智能插座軟件設計流程
采用HLW8012芯片 的智能插座方案,不但能夠計算出所用電量而且還減少了外圍元器件數(shù)目??傮w來說,實現(xiàn)了小體積化,提高了系統(tǒng)精度和可靠性,降低了成本。
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