Hệ nguồn tiên tiến APS Keysight: N6900 và N7900 dùng chung một lưới model, khác nhau ở tuỳ chọn (ảnh minh họa: Techmaster)
Khi một trạm thử nghiệm cần một hoặc hai kilowatt điện một chiều, phản xạ quen thuộc là mở bảng giá và dò theo cột công suất. Với hệ nguồn APS của Keysight, cách đó dẫn thẳng vào ngõ cụt: dòng N6900 và dòng N7900 có đúng cùng một lưới model — cùng các mức điện áp, cùng các mức dòng, cùng 1 kW và 2 kW, cùng kích thước và cùng khối lượng. Chọn theo watt sẽ không bao giờ phân biệt được hai dòng đó.
Thứ thật sự tách chúng ra là tốc độ đặt mức và bốn tuỳ chọn. Bài viết này đi qua ba việc: hệ nguồn APS khác gì bộ nguồn DC hệ thống thông thường, N6900 và N7900 giống nhau ở đâu và khác nhau ở đâu, và bốn câu hỏi cần trả lời trước khi ký đề nghị mua. Toàn bộ thông số kỹ thuật trong bài lấy từ data sheet chính hãng 5991-2698EN, ấn bản 13/12/2023.
Hệ nguồn APS là gì và khác bộ nguồn DC hệ thống ở đâu?
Hệ nguồn APS — tên đầy đủ là Hệ nguồn tiên tiến APS, Advanced Power System — là dòng nguồn DC một ngõ ra, gắn rack, dùng kiến trúc VersaPower của Keysight, có hai mức công suất: 1 kW trong khổ 1U và 2 kW trong khổ 2U. Bản 1 kW nặng 10,9 kg, bản 2 kW nặng 15,5 kg, cả hai đều rộng 426,9 mm theo chuẩn rack 19 inch.
Điểm khác biệt của hệ nguồn APS so với một bộ nguồn DC hệ thống kiểu N5700 hay N8700 không nằm ở công suất — nhiều model N8700 còn mạnh hơn nhiều. Khác biệt nằm ở chỗ APS được thiết kế để vừa cấp nguồn vừa đo, và để phản ứng theo mili-giây:
- Đo tích hợp 18-bit cho cả điện áp và dòng, ở hai chế độ: trung bình với độ chính xác cỡ đồng hồ bàn, và số hoá (digitize) để bắt biên dạng dòng.
- Hai góc phần tư: mọi máy APS nhận được dòng ngược bằng 10% dòng định mức, vô thời hạn, không cần thêm phần cứng.
- Điện trở ngõ ra lập trình được, dùng để mô phỏng nội trở của một cục pin.
- Bảo vệ trong phần cứng: chuyển CC/CV nhanh, đặt ưu tiên áp hoặc dòng, bảo vệ quá và thấp áp, quá và thấp dòng, watchdog timer, và phát hiện cả đứt lẫn chập dây sense. Riêng relay ngắt ngõ ra là tiêu chuẩn trên N7900 nhưng là tuỳ chọn 760/761 trên N6900.
- Ghép song song có sẵn, chỉ cần ba dây ở mặt sau; khuyến nghị tối đa năm máy, tức 10 kW — và cơ chế này chia đều dòng nên mọi máy giữ đúng chế độ CV hoặc CC, thay vì một máy gánh gần hết dòng như khi đấu song song thủ công.
Giao tiếp thì đầy đủ trên mọi model: GPIB (IEEE-488), LAN theo chuẩn LXI Core 2011 kèm giao diện web, và USB. Mặt sau còn một cổng digital control gồm bảy chân I/O, mỗi chân người dùng tự cấu hình.
N7952A — bản 40 V / 25 A, 1000 W trong khổ 1U; màn hình đang đọc dòng âm, tức máy đang nhận năng lượng từ vật thử (ảnh minh họa: Techmaster)
N6900 và N7900 giống nhau ở những gì?
Đây là phần hay bị bỏ qua nhất, và cũng là phần tiết kiệm tiền nhiều nhất. Theo bảng so sánh của chính Keysight, hai dòng dùng chung:
- Lưới model. Năm tổ hợp áp/dòng ở mức 1 kW (9 V/100 A, 20 V/50 A, 40 V/25 A, 60 V/16,7 A, 80 V/12,5 A) và bảy tổ hợp ở mức 2 kW (thêm 120 V/16,7 A và 160 V/12,5 A). N6950A và N7950A là cùng một cấu hình điện, chỉ khác lớp hiệu năng.
- Độ phân giải đo 18-bit cho áp và dòng.
- Đáp ứng quá độ 100 µs — thời gian hồi phục khi tải nhảy. Con số này bằng nhau ở cả hai dòng, nên đừng nghĩ N6900 “chậm hơn” khi tải giật.
- Hai góc phần tư 10% tiêu chuẩn, nâng lên 100% bằng cùng một phụ kiện.
- Smart trigger, đo amp-hour và watt-hour, sequencing bật/tắt kèm chỉnh tốc độ dốc, và ghép song song.
Nói cách khác: nếu phép thử của bạn chỉ cần một hệ nguồn APS cấp một mức điện áp ổn định, đọc một con số trung bình và có bảo vệ tử tế, thì N6900 nguyên bản đã đủ và không có lý do gì trả thêm cho N7900.
Vậy hệ nguồn APS N7900 khác N6900 ở đâu?
Khác ở hai chỗ: tốc độ đặt mức, và những thứ N6900 phải mua rời.
Về tốc độ, N6900 lập trình điện áp lên và xuống trong 3 ms. N7900 làm việc đó trong 0,5 ms lên và 0,35 ms xuống — nhanh gấp sáu lần khi lên và gần chín lần khi xuống. Độ phân giải đặt mức cũng khác: N6900 là 14-bit, N7900 là 16-bit. Với N7900, băng thông lập trình điện áp đạt điểm −3 dB tại 2 kHz (−1 dB tại 1 kHz), còn lập trình dòng trên tải trở đạt −3 dB tại 160 Hz.
Về tính năng, bốn thứ sau là tiêu chuẩn trên N7900 nhưng là tuỳ chọn trên N6900:
- Tuỳ chọn 301 — Accuracy Package. Thêm thang đo dòng thấp và khả năng chuyển thang liền mạch (seamless ranging), đồng thời siết sai số đặt và đo dòng từ
0,1% + offsetxuống0,04% + offset. Ví dụ model 20 V: từ 0,1% +15/30 mA còn 0,04% +8/15 mA. - Tuỳ chọn 302 — Measurement Enhancements. Mở digitizer áp và dòng với tốc độ lấy mẫu lập trình được, cùng khả năng ghi log ra ngoài.
- Tuỳ chọn 303 — Source and Speed Enhancements. Mở output list và phát dạng sóng tuỳ ý; đây cũng chính là tuỳ chọn kéo N6900 lên 16-bit và lên tốc độ 0,5 / 0,35 ms.
- Tuỳ chọn 760/761. Relay ngắt và relay đảo cực ngõ ra.
Một lưu ý phạm vi đáng nhớ: nhóm model 9 V — N6950A/N7950A và N6970A/N7970A — chỉ có relay ngắt, không có relay đảo cực. Cũng nhóm 9 V này có công suất thực là 900 W (bản 1 kW) và 1,8 kW (bản 2 kW), chứ không tròn 1 kW và 2 kW như các model còn lại.
Còn một khác biệt không nằm trong bảng so sánh của Keysight mà phải lật vào bảng thông số: độ chính xác của điện trở ngõ ra lập trình được. N6900 ghi 0,12% + offset ở mọi model, còn hầu hết model N7900 ghi 0,06% + offset — chặt gấp đôi, đúng vào bài toán mô phỏng nội trở pin đã nói ở trên.
Cách đọc bảng này trong thực tế rất đơn giản: cộng giá ba tuỳ chọn 301, 302, 303 vào một máy N6900 rồi so với giá máy N7900 tương ứng. Nếu bạn cần cả ba, N7900 gần như luôn là lựa chọn gọn hơn. Nếu chỉ cần một, N6900 kèm đúng tuỳ chọn đó rẻ hơn.
Cái gì giống nhau, cái gì phải mua thêm — trích từ data sheet 5991-2698EN (đồ hoạ: Techmaster)
Vì sao khả năng nhận dòng ngược lại quan trọng với nhà máy Việt Nam?
Vì phần lớn thứ đang được sản xuất và thử nghiệm tại Việt Nam — thứ mà một hệ nguồn APS sẽ phải cấp điện — đều trả năng lượng về nguồn. Pin và khối pin, siêu tụ, mạch sạc, biến tần, động cơ và bất kỳ vật thử nào có tụ đầu vào lớn đều như vậy. Một bộ nguồn chỉ biết phát dòng sẽ đứng nhìn, còn điện áp thì bị vật thử đẩy lên.
Hệ nguồn APS xử lý việc này ở hai mức. Mức thứ nhất là mặc định và miễn phí: mọi máy nhận được 10% dòng định mức, vô thời hạn, và chuyển qua lại giữa phát và nhận một cách liên tục, không có glitch trên điện áp ngõ ra. Mức thứ hai là khi cần nhận toàn bộ công suất: mỗi khối N7909A power dissipater thêm 1 kW khả năng nhận dòng, nên máy 1 kW cần một khối, máy 2 kW cần hai. Dùng một khối với máy 2 kW thì được 50%. N7909A không chạy độc lập — nó chỉ ghép với một máy APS qua hai dây công suất và một đường truyền thông ở mặt sau — nhưng nó là phụ kiện người dùng tự lắp, nên đặt sau vẫn được.
Điều đáng nói tiếp theo là giới hạn, vì nó hay bị hiểu nhầm: hai góc phần tư của hệ nguồn APS không thay thế được tải điện tử. Chính data sheet ghi rõ APS tạo quá độ dòng toàn dải âm sang dương ở khoảng 5 ms, trong khi một tải điện tử DC hiệu năng cao đạt dưới 1 ms. Nếu bài toán là mô phỏng tải xung nhanh, tải điện tử vẫn là thiết bị đúng. Nếu bài toán là vừa cấp vừa hấp thụ liên tục quanh một điểm làm việc, APS là thiết bị đúng. Với thử nghiệm nghịch lưu nối lưới ở quy mô lớn hơn, hướng đi lại là hệ nguồn tái sinh RP7900, loại trả năng lượng về lưới điện thay vì đốt thành nhiệt.
Bối cảnh thị trường giải thích vì sao nhóm phép thử này đang lớn nhanh ở Việt Nam. Theo Cục Thống kê, xuất khẩu điện tử, máy tính và linh kiện năm 2024 đạt 72,6 tỷ USD, và tốc độ tăng bình quân kim ngạch xuất nhập khẩu của nhóm hàng này giai đoạn 2016–2024 là 18,6%/năm, cao hơn hẳn mức 10,2%/năm của tổng kim ngạch cả nước. Trong rổ hàng đó, khối pin, bộ sạc và mô-đun biến tần là những nhóm tăng nhanh nhất — và cả ba đều là vật thử trả năng lượng về nguồn. Phần lớn sản lượng lại là hàng gia công cho thương hiệu nước ngoài, nghĩa là trạm thử nghiệm phải chứng minh được số liệu cho khách hàng ở nước ngoài — và đó chính là lý do những tính năng như ghi log ra ngoài, đo amp-hour/watt-hour và bộ ghi BBR lại đáng tiền hơn vẻ ngoài của chúng.
Toàn bộ thông số trích trong bài đến từ data sheet chính hãng: Advanced Power System N6900 and N7900 series power supplies, 5991-2698EN.
N7952A khổ 1U (40 V/25 A, 1000 W) xếp trên N6971A khổ 2U (20 V/100 A, 2000 W) — hai lớp hiệu năng, cùng một họ cơ khí (ảnh minh họa: Techmaster)
Bốn câu hỏi cần trả lời trước khi ký đề nghị mua
Bốn câu dưới đây nên hỏi theo đúng thứ tự khi chốt cấu hình một hệ nguồn APS. Ba câu đầu quyết định bạn cần N7900 hay chỉ cần N6900 kèm đúng vài tuỳ chọn; câu thứ tư là câu duy nhất không sửa được sau khi hàng về.
1. Tải có đẩy dòng ngược trở lại nguồn không?
Nếu dòng ngược dưới 10% dòng định mức thì không cần thêm gì — cả N6900 lẫn N7900 đều làm được ngay. Nếu cần tới 100%, hãy tính ngay số khối N7909A vào đơn hàng và vào sơ đồ rack: một khối cho máy 1 kW, hai khối cho máy 2 kW, mỗi khối chiếm thêm 1U.
2. Bạn cần đọc một con số hay cần thấy cả biên dạng dòng?
Đo trung bình 18-bit đã có sẵn ở cả hai dòng, đủ cho cấp nguồn tĩnh, burn-in và kiểm tra chức năng theo ngưỡng. Nếu cần nhìn dòng khởi động hay biên dạng dòng của một thiết bị IoT chuyển giữa chế độ ngủ và chế độ phát, thì cần tuỳ chọn 302: nó mở digitizer áp và dòng với tốc độ lấy mẫu lập trình được — 18-bit, tới 200 kS/s, trên dải đo dòng rộng gấp 2,25 lần dòng ra tối đa của máy — cùng khả năng ghi log ra ngoài. Trigger theo mức thì không phải mua: nó nằm trong smart trigger, tiêu chuẩn ở cả N6900 lẫn N7900. Đi cùng nó thường là tuỳ chọn 301, vì chuyển thang liền mạch mới cho phép đo từ micro-ampe tới ampe mà không có điểm gãy trong dữ liệu.
3. Kịch bản có phải chạy theo danh sách hoặc theo dạng sóng?
Nếu phép thử là “đặt mức, chờ ổn định, đo, sang mức tiếp theo” lặp hàng nghìn lần mỗi ca, thời gian đặt mức nhân lên thành thời gian chu kỳ. Đây là lúc tuỳ chọn 303 hoặc thẳng N7900 trả lại tiền: output list tới 512 bước, mỗi bước có thời gian dwell riêng hoặc chạy theo trigger; dạng sóng tuỳ ý tới 65.535 điểm; và thời gian xử lý lệnh dưới 2 ms. Data sheet dẫn một ví dụ đo được: xung interrupt từ 20 V xuống 2 V trong 10 ms trên N7951A có sườn xuống dưới 200 µs.
4. Có thứ gì không thêm được sau khi mua không?
Có đúng một thứ, và nó không nằm trong bảng thông số kỹ thuật: tuỳ chọn BBR — Black Box Recorder. Đây là bộ ghi chạy nền liên tục, độc lập với việc máy đang làm gì, ghi vào bộ nhớ không mất khi tắt nguồn: điện áp, dòng và công suất (nhỏ nhất, lớn nhất, trung bình), sự kiện trigger, bit trạng thái, thao tác mặt máy và lệnh, cùng nhãn do người dùng đặt. Hai chế độ: 24 giờ ở 100 mẫu/giây hoặc 10 ngày ở 10 mẫu/giây. Dữ liệu đọc bằng phần mềm miễn phí N7906A Power Assistant.
BBR được lắp tại nhà máy và chỉ đặt được lúc mua. Nếu bạn thử những vật thử đắt tiền, hoặc bản mẫu chỉ có vài chiếc, thì đây là thứ nên chốt ngay ở bước làm đề nghị mua chứ không phải sau khi có sự cố. Ngược lại, khối N7909A và kit gắn rack N7910A thêm lúc nào cũng được — chỉ nhớ rằng N7910A cần một bộ cho mỗi máy APS và mỗi khối N7909A.
Quy trình bốn câu hỏi, kèm hai giới hạn phải nói trước với khách hàng (đồ hoạ: Techmaster)
Lắp đặt tại Việt Nam cần lưu ý gì về nguồn cấp?
Đầu vào AC của hệ nguồn APS là loại phổ quát: 100–240 VAC, tần số 50, 60 hoặc 400 Hz. Nghe thì thoải mái, nhưng có một điều kiện dễ bỏ sót và hậu quả rất cụ thể.
Lưới dưới 180 VAC không cấp đủ dòng. Máy vẫn chạy bình thường, nhưng công suất ra bị chặn ở 700 W — đúng như vậy với cả model 1 kW lẫn model 2 kW. Nếu vượt 700 W, máy tắt ngõ ra và bật bit trạng thái CP+. Lưới 220 V phổ biến ở Việt Nam không vướng điều kiện này, nhưng các nhánh 110 V trong nhà máy — thường có ở khu vực thiết bị nhập từ Nhật hoặc Bắc Mỹ — thì có. Chính Keysight ghi chú ngay trong bảng đặt hàng rằng dây nguồn 120 V đi kèm giới hạn công suất ra còn 700 W.
Về cơ khí và tích hợp hệ thống, ba điểm nên chốt sớm với phòng cơ điện: kit gắn rack N7910A cho từng khối; hệ nguồn APS sequencing được cả giữa các máy APS với nhau lẫn với họ mô-đun nguồn DC lập trình đa kênh N6700, nên một trạm trộn hai họ vẫn bật/tắt theo đúng thứ tự; và nếu trạm cần thêm kênh đo hoặc định tuyến tín hiệu thì hệ thống chuyển mạch đo kiểm 34980A là bạn đồng hành quen thuộc trong cùng một tủ rack.
Techmaster Electronics là nhà phân phối ủy quyền của Keysight tại Việt Nam và là phòng hiệu chuẩn được công nhận ISO/IEC 17025. Bạn có thể xem toàn bộ danh mục tại trang thiết bị Keysight, hoặc mở thẳng trang sản phẩm của các model có sẵn: N6950A, N6952A, N6954A, N6970A, N6972A và N6974A ở phía N6900; N7950A, N7951A, N7952A, N7953A và N7954A ở phía N7900.
Câu hỏi thường gặp
N6900 và N7900 có cùng công suất không?
Có. Hai dòng có đúng cùng một lưới model: năm tổ hợp điện áp/dòng ở mức 1 kW và bảy tổ hợp ở mức 2 kW, cùng kích thước và cùng khối lượng. Riêng nhóm model 9 V có công suất thực là 900 W (bản 1 kW) và 1,8 kW (bản 2 kW). Vì công suất không phân biệt được hai dòng, tiêu chí chọn phải là tốc độ đặt mức và bốn tuỳ chọn 301, 302, 303 và 760/761.
Hệ nguồn APS có nhận dòng ngược từ pin không?
Có. Mọi máy N6900 và N7900 nhận dòng ngược bằng 10% dòng định mức, vô thời hạn, không cần thêm phần cứng, và chuyển giữa phát và nhận không có glitch. Muốn nhận tới 100% dòng định mức thì lắp thêm khối N7909A power dissipater — mỗi khối thêm 1 kW, nên máy 1 kW cần một khối và máy 2 kW cần hai khối. Cần lưu ý APS không thay được tải điện tử: quá độ dòng toàn dải của APS khoảng 5 ms, còn tải điện tử hiệu năng cao đạt dưới 1 ms.
Tuỳ chọn nào của N6900 không thể bổ sung sau khi mua?
Tuỳ chọn BBR (Black Box Recorder) được lắp tại nhà máy và chỉ đặt được tại thời điểm mua. Các tuỳ chọn hiệu năng 301, 302, 303 và 760/761 cũng là tuỳ chọn đặt hàng theo máy. Ngược lại, khối nhận dòng N7909A và kit gắn rack N7910A là phụ kiện người dùng tự lắp nên có thể bổ sung bất cứ lúc nào.
Cắm hệ nguồn APS vào lưới 110 V có sao không?
Máy vẫn hoạt động bình thường vì đầu vào AC là loại phổ quát 100–240 VAC ở 50, 60 hoặc 400 Hz, nhưng lưới dưới 180 VAC không cấp đủ dòng nên công suất ra bị giới hạn còn 700 W với cả model 1 kW lẫn 2 kW. Nếu công suất vượt 700 W, máy sẽ tắt ngõ ra và bật bit trạng thái CP+. Lưới 220 V tại Việt Nam không gặp vấn đề này.
Cần tư vấn cấu hình cho trạm thử nghiệm của bạn?
Đội kỹ thuật Techmaster có thể rà soát danh sách vật thử, dải điện áp và dòng, yêu cầu nhận dòng ngược và kịch bản đo của bạn, rồi đề xuất cấu hình hệ nguồn APS kèm đúng những tuỳ chọn cần thiết — cùng phương án hiệu chuẩn định kỳ tại Việt Nam. Liên hệ Techmaster để nhận báo giá và tư vấn cấu hình.
