Keysight N7951A là hệ nguồn DC động thuộc dòng N7900 Advanced Power System (APS): ngõ ra 0–20 V, tới 50 A, 1000 W trong khổ rack 1U. Điểm mạnh của máy là tốc độ và khả năng đo. Bài này đi theo từng ngành, từ điện tử, ATE, ô tô, lưu trữ năng lượng đến R&D và giáo dục, để xem mỗi nơi dùng N7951A vào việc gì. Mọi thông số lấy từ tài liệu APS 5991-2698EN của Keysight.
Keysight N7951A là gì và khác N6951A ở đâu?
Lưới model APS của Keysight có hai lớp. Dòng N6900 là nguồn DC hệ thống cho ATE: cấp nguồn ổn định, đo chính xác. Dòng N7900 là lớp động: cùng thông số điện nhưng nhanh hơn và có sẵn các chức năng đo mà N6900 phải mua thêm tùy chọn. N7951A là ô “20 V, 1 kW” của dòng N7900; bản không động cùng điện áp, cùng công suất là N6951A.
Khác biệt cụ thể theo bảng so sánh của Keysight:
- Tốc độ lập trình điện áp: N7900 lên 0,5 ms (10–90%) và xuống 0,35 ms (90–10%); N6900 bản cơ bản là 3 ms cho cả hai chiều.
- Dải dòng thấp và đổi dải liền mạch: có sẵn trên N7900, N6900 cần tùy chọn 301.
- Bộ số hóa điện áp/dòng và ghi dữ liệu ngoài: có sẵn trên N7900, N6900 cần tùy chọn 302.
- List tới 512 bước và dạng sóng tùy ý tới 65.535 điểm: có sẵn trên N7900, N6900 cần tùy chọn 303.
- Relay ngắt ngõ ra và đảo cực: có sẵn trên N7900, N6900 cần tùy chọn 760/761.
Hai dòng giống nhau ở đo 18-bit, phục hồi quá độ 100 µs, hai góc phần tư và ghép song song. Phân tích sâu hơn về hai lớp này có trong bài N6900 và N7900 khác nhau ở tùy chọn, không phải watt.
N7951A thông số: những con số quyết định ứng dụng
Trước khi xét từng ngành, cần nắm N7951A thông số nào định hình việc máy làm được gì. So với một Bộ Nguồn DC Keysight để bàn thông thường, khác biệt nằm ở động học và đo lường:
- Ngõ ra: 0–20 V, tới 50 A, 1000 W. Dải 20 V phủ các rail logic, rail lõi của bo mạch và hệ ắc quy 12 V.
- Động học: lập trình điện áp lên 0,5 ms, xuống 0,35 ms; phục hồi quá độ 100 µs khi tải nhảy từ 50% lên 100%.
- Đo lường: đo áp và dòng 18-bit; bộ số hóa dòng tới 200 kS/s với trigger trước, sau và theo mức; tính sẵn công suất, công suất đỉnh, Ah và Wh.
- Hai góc phần tư: nhận dòng ngược 10% định mức (khoảng 5 A) mà không cần thêm gì; tới 100% khi lắp một khối tiêu tán N7909A.
- Hệ thống: ghép song song tới 5 máy, tổng 10 kW; giao tiếp GPIB, LAN chuẩn LXI và USB; khổ 1U, nặng 10,9 kg.
Một lưu ý cho nhà máy Việt Nam: đầu vào AC nhận 100–240 VAC, nhưng nếu nguồn cấp dưới 180 VAC thì công suất ra bị giới hạn ở 700 W.
Ngành điện tử: cấp nguồn bo mạch và đo dòng khởi động
Với bo mạch điện tử, N7951A làm tốt hai việc. Thứ nhất là bắt dòng khởi động (inrush): bộ số hóa 200 kS/s ghi lại biên dạng dòng ngay khi bật nguồn. Thứ hai là đo dòng của thiết bị có nhiều chế độ ngủ và hoạt động: đổi dải đo liền mạch cho phép đo cả dòng nhỏ lẫn xung dòng lớn trong một lần ghi, không bị gián đoạn khi chuyển dải.
Với 50 A và phục hồi quá độ 100 µs, máy giữ rail lõi ổn định khi bộ xử lý thay đổi tải đột ngột.
Sản xuất và ATE: tốc độ là thông lượng
Keysight định vị N7900 cho các hệ ATE cần cấp và đo động tốc độ cao. Ở trạm thử cuối dây chuyền, điện áp lên 0,5 ms thay vì 3 ms rút ngắn mỗi bước chuyển mức thử, và mili giây tiết kiệm được nhân lên theo số sản phẩm mỗi ca.
List 512 bước chạy trực tiếp trên máy, mỗi bước có thời gian dừng riêng hoặc chờ trigger, nên máy tính điều khiển không phải gửi lệnh từng bước. Relay ngắt ngõ ra có sẵn giúp cô lập DUT an toàn giữa các lần thử. Khi cần nhiều công suất hơn, ghép song song tới năm máy cho 10 kW mà vẫn giữ chung chế độ CV hoặc CC. Các hệ ATE dùng mô-đun đa kênh có thể tham khảo thêm bài kiến trúc nguồn DC lập trình đa kênh N6700.
Ô tô: mô phỏng ắc quy 12 V và sụt áp khi khởi động
Dải 20 V của N7951A phù hợp hệ điện 12 V trên xe. Các phép thử ECU như sụt áp khi đề máy hay ngắt điện ngắn cần tái tạo dạng sóng điện áp nhanh và lặp lại được, việc mà ắc quy thật không làm được. Với dạng sóng tùy ý tới 65.535 điểm và tốc độ lập trình 0,35 ms chiều xuống, N7951A tái tạo được các biên dạng sụt áp, đồng thời số hóa dòng của ECU trong suốt phép thử để đánh giá trạng thái chức năng.
Ví dụ chi tiết theo ISO 16750-2 có trong bài mô phỏng khởi động nguội theo ISO 16750-2. Với hệ 24 V, nên chuyển sang bản 40 V cùng dòng thay vì N7951A.
Lưu trữ năng lượng: pin, siêu tụ và dòng ngược
Khả năng hai góc phần tư là lý do N7951A xuất hiện trong thử nghiệm thiết bị lưu trữ năng lượng. Máy chuyển liên tục giữa phát và nhận dòng, không glitch, và tính sẵn Ah và Wh để đánh giá dung lượng và năng lượng qua một chu kỳ. Khi xả gói pin hoặc mô-đun có điện áp dưới 20 V, cần lưu ý giới hạn: tiêu chuẩn chỉ nhận khoảng 5 A; muốn nhận đủ 50 A phải tính ngay một khối N7909A vào đơn hàng và vào sơ đồ rack.
R&D: biến nguồn thành công cụ đo
Trong phòng thí nghiệm R&D, N7951A thường thay cho tổ hợp “nguồn + máy hiện sóng + đầu dò dòng” ở các phép đo công suất. Bộ số hóa ghi dạng sóng dòng và áp, tính sẵn công suất đỉnh, giúp đánh giá tiêu thụ của thiết bị IoT theo từng chế độ. Watchdog và phát hiện dây sense đứt bảo vệ mẫu thử khi chạy kịch bản dài qua đêm.
Giáo dục: một máy, nhiều bài thí nghiệm
Với các trường đại học ngành điện tử công suất hay hệ thống nhúng, N7951A dùng chung cho nhiều bài thí nghiệm: đặc tuyến nguồn, quá độ tải, sạc và xả pin, mô phỏng sụt áp. Sinh viên lập trình máy qua LAN, USB hoặc GPIB bằng lệnh điều khiển từ xa, nên cũng học luôn cách xây trạm đo tự động.
N7951A giá và các điểm cần chốt khi đặt hàng
N7951A giá phụ thuộc cấu hình: số khối tiêu tán N7909A cần cho hai góc phần tư 100%, phụ kiện lắp rack, số máy ghép song song và gói hiệu chuẩn. Vui lòng liên hệ báo giá; bốn câu hỏi nên trả lời trước:
- Điện áp tối đa của DUT có nằm trong 20 V, kể cả khi mô phỏng quá áp?
- Dòng ngược cần nhận là bao nhiêu: dưới 5 A hay tới 50 A?
- Cần một máy 1 kW hay ghép song song để có công suất lớn hơn?
- Nguồn cấp AC của rack là 220 VAC hay thấp hơn 180 VAC?
Xem cấu hình và yêu cầu tư vấn tại trang hệ nguồn APS Keysight N7951A, hoặc tham khảo toàn bộ thiết bị đo Keysight mà Techmaster phân phối.
Techmaster hỗ trợ triển khai N7951A tại Việt Nam
Techmaster Electronics là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam, có phòng hiệu chuẩn đạt ISO/IEC 17025. Chúng tôi hỗ trợ chọn model trong lưới APS, tính số khối N7909A và viết kịch bản list hoặc dạng sóng. Gửi thông số DUT để nhận cấu hình đề xuất cho Keysight N7951A.
