Một bộ nguồn DC để bàn tốt không chỉ “cấp đủ điện” — nó còn là một thiết bị đo. Bộ Nguồn DC Keysight E36104B thuộc dòng E36100B, cho một ngõ ra 35 V / 1 A / 35 W trong thân máy 2U cỡ 1/4 rack, kèm đo dòng – áp tích hợp, giao tiếp LAN (LXI Core) và USB. Bài viết này đi qua sáu tình huống đo lường thực tế mà chiếc nguồn này giải quyết được, cùng thao tác cụ thể trên từng bài đo.
Thông số nền cần nắm trước khi đo
Toàn bộ các ứng dụng bên dưới đều dựa trên các con số công bố sau của E36104B:
| Hạng mục | Giá trị công bố |
|---|---|
| Ngõ ra | 35 V / 1 A / 35 W, 1 ngõ |
| Độ chính xác đặt (programming) điện áp | 0,05% + 12 mV |
| Độ chính xác đặt dòng | 0,05% + 0,6 mA |
| Độ chính xác đọc về (readback) điện áp | 0,05% + 8 mV |
| Độ chính xác đọc về dòng | 0,05% + 0,5 mA |
| Nhiễu & gợn sóng (20 Hz – 20 MHz) | 1,2 mV rms / 20 mV đỉnh-đỉnh; dòng 400 µA rms |
| Thời gian ổn định (settling) | 50 ms |
| Giao tiếp | LAN (LXI Core), USB |
Hai con số đáng chú ý nhất với người làm đo lường là readback dòng 0,05% + 0,5 mA và gợn sóng 1,2 mV rms. Chúng quyết định bạn có thể bỏ bớt thiết bị nào khỏi bàn đo.
1. Cấp nguồn có bù sụt áp trên dây bằng 4-wire remote sense
Khi cấp 1 A qua một cặp dây dài 1 m, điện trở dây và tiếp xúc dễ gây sụt vài chục mV — đủ để làm sai lệch phép thử ngưỡng brown-out của một mạch nhúng. E36104B hỗ trợ remote sense 4 dây: hai đầu +S và −S nối trực tiếp vào chân cấp nguồn của DUT, để mạch điều khiển giữ đúng điện áp tại tải chứ không phải tại cọc đấu của máy.
Thao tác: đấu dây lực vào cọc ra, đấu cặp sense vào điểm tải, chuyển chế độ sang 4-wire (màn hình sẽ báo trạng thái tương ứng thay cho chỉ báo 2W), rồi kiểm tra bằng cách so điện áp hiển thị với một DMM đặt tại tải.
2. Đo dòng tiêu thụ mà không cần chèn ampe kế
Với readback dòng đạt 0,05% + 0,5 mA, bạn đọc được dòng tải ngay trên màn hình máy mà không phải cắt mạch để chèn ampe kế — loại bỏ luôn điện trở shunt ký sinh và sai số do nó gây ra. Ở mức dòng 200 mA, sai số readback lý thuyết là 0,05% × 200 mA + 0,5 mA = 0,6 mA, tức khoảng 0,3%.
Đây là mức đủ tốt cho hầu hết bài đo dòng tiêu thụ ở chế độ hoạt động. Lưu ý giới hạn: ở dòng rất nhỏ (vài mA), số hạng cố định 0,5 mA chiếm ưu thế và sai số tương đối tăng nhanh — khi cần đo dòng ngủ (sleep current) cỡ µA, hãy dùng thiết bị chuyên dụng thay vì readback của nguồn.
3. Dựng hồ sơ điện áp theo thời gian bằng LIST mode
LIST mode cho phép nạp một chuỗi bước điện áp/dòng kèm thời gian giữ, rồi để máy tự chạy tuần tự. Ứng dụng điển hình:
- Thử ngưỡng khởi động: tăng dần điện áp theo từng bước 100 mV để tìm chính xác mức mà DUT bắt đầu hoạt động ổn định.
- Mô phỏng sụt áp: tạo bước giảm đột ngột rồi phục hồi, để quan sát mạch reset có kích hoạt đúng không.
- Chu trình lặp: chạy vòng bật/tắt nhiều lần nhằm phát hiện lỗi khởi động ngẫu nhiên.
Vì Keysight E36104B chạy chuỗi này bằng phần cứng nội bộ, thời gian giữa các bước ổn định hơn nhiều so với việc gửi lệnh SCPI liên tiếp từ máy tính.
4. Ghi dữ liệu dài hạn bằng datalogger tích hợp
Máy có sẵn chức năng data logger, ghi lại điện áp và dòng theo thời gian mà không cần phần mềm ngoài. Dùng cho các bài đo kéo dài: theo dõi dòng tiêu thụ của thiết bị qua nhiều giờ, phát hiện đỉnh dòng bất thường xảy ra thưa, hoặc lưu bằng chứng cho hồ sơ kiểm tra.
Kết hợp với LAN (LXI Core), bạn có thể đặt máy trong buồng thử và truy cập số liệu từ xa qua mạng — hữu ích khi DUT nằm trong tủ nhiệt hoặc phòng cách ly.
5. Thiết lập bảo vệ OVP và OCP trước khi cấp điện lần đầu
E36104B có bảo vệ quá áp, quá dòng và quá nhiệt. Với một board mẫu vừa hàn xong, quy trình an toàn là:
- Đặt giới hạn dòng (current limit) ở mức chỉ cao hơn dòng dự kiến khoảng 20–30%.
- Bật OCP để máy ngắt hẳn thay vì chuyển sang chế độ dòng không đổi khi có chập.
- Đặt OVP thấp hơn ngưỡng chịu đựng của linh kiện nhạy nhất trên board.
- Bật ngõ ra và quan sát: nếu máy chuyển sang chỉ báo dòng không đổi ngay lập tức, gần như chắc chắn có ngắn mạch.
Cách làm này biến bộ nguồn thành lớp bảo vệ đầu tiên cho mẫu thử, thay vì để linh kiện gánh sự cố.
6. Đánh giá gợn sóng nguồn trước khi đổ lỗi cho nguồn cấp
Khi một mạch analog bị nhiễu, câu hỏi đầu tiên là nhiễu đến từ nguồn hay từ chính mạch. Thông số công bố của E36104B trong dải 20 Hz – 20 MHz là 1,2 mV rms và 20 mV đỉnh-đỉnh. Nếu bạn đo được trên đường cấp của DUT mức gợn sóng lớn hơn hẳn con số này, nguyên nhân nằm ở tải hoặc cách đi dây — không phải ở bộ nguồn.
Thao tác đo: dùng đầu dò máy hiện sóng ở chế độ ghép AC, để băng thông giới hạn 20 MHz, và dùng vòng đất ngắn (spring ground) thay cho dây kẹp cá sấu — dây đất dài là nguồn gây nhiễu giả phổ biến nhất khi đo gợn sóng.
Khi nào E36104B là lựa chọn đúng
Trần 35 V / 1 A định vị rõ chiếc máy này: nó dành cho mạch điện áp trung bình, dòng thấp — cảm biến, mạch analog, board vi điều khiển, thiết bị truyền thông công nghiệp 24 V. Nếu tải của bạn cần dòng lớn ở điện áp thấp, hãy nhìn sang các model khác cùng dòng E36100B như E36102B hoặc E36103B, vốn đánh đổi điện áp lấy dòng.
Xem cấu hình và giá E36104B hoặc duyệt toàn bộ danh mục bộ nguồn DC tại Techmaster. Đọc thêm: so sánh cả dòng E36100B và 5 ứng dụng của E36103B 20 V/2 A.
