HLW8012 – Medição de Energia em Sistemas Monofásicos
O HLW8012 é um IC especializado na medição de energia para sistemas monofásicos, capaz de medir tensão, corrente e potência com saída digital por pulsos. A documentação inclui detalhes cruciais sobre a medição de canal único, o gerenciamento de GND e proteção contra ruídos.

Projeto de Hardware e Layout PCB
Solução de Medição de Canal Único
A medição exige alta precisão devido ao baixo sinal de entrada (máximo de 30,9 mV) para amostragem de corrente. Por exemplo, para uma corrente de 10A com resolução de 1mA, a sensibilidade necessária é de 3,09 µV.

Técnicas Críticas de PCB:

Gerenciamento de GND:

1. Criar dois loops independentes: um para fonte de alimentação + digital e outro para circuito de medição analógica, com um ponto de junção único no neutro.
2. Proteção Contra Ruído:
   Usar plano de GND sólido na camada inferior.
   Manter traços analógicos curtos (<10mm) e adicionar filtro RC (100Ω + 100nF) próximo aos pinos V1P/V2P.

Validação Experimental
Testes mostraram que a separação de GNDs melhora a resolução em 30 vezes para correntes baixas, reduzindo significativamente o ruído e mantendo a precisão da medição.

Atualizações no Layout PCB
Foram adicionadas novas regras para projetos de alta sensibilidade, como a distância mínima entre traços analógicos/digitais (10x a largura do traço) e a prioridade no roteamento de sinais.

Conclusão
Com a implementação das técnicas descritas, o sistema alcança uma resolução submiliamperiana (0.5mA), mantém erro inferior a 0.1% em toda a faixa de corrente (10mA-30A), e atende às normas IEC 62053-21 Classe 1. A solução proposta é ideal para aplicações que exigem alta precisão e resistência a ruídos.