Keysight N6970A là bộ nguồn DC hệ thống thuộc họ Advanced Power System (APS) N6900, cấp tới 9 V và 200 A trong khung 2U. Với nguồn áp thấp dòng lớn như vậy, phần khó không nằm ở việc bấm nút bật đầu ra mà ở những chi tiết quanh nó: dây dẫn 200 A, nguồn lưới cấp cho máy, cách đọc sai số đo dòng và chỗ đổ năng lượng khi tải trả ngược. Bài này đi qua năm bài toán thực tế khi đưa N6970A vào bàn thử hoặc tủ ATE, kèm checklist lắp đặt. Mọi con số lấy từ tài liệu APS của Keysight (brochure 5991-2698EN).
Keysight N6970A là gì và đứng ở đâu trong họ APS?
Họ APS gồm hai dòng: N6900 cho ứng dụng ATE cần hiệu năng ổn định, và N7900 cho đo động tốc độ cao. Mỗi dòng có nhóm 1 kW (khung 1U) và nhóm 2 kW (khung 2U). N6970A là model áp thấp nhất của nhóm 2 kW dòng N6900: 0–9 V, tối đa 200 A. Bản 1 kW cùng điện áp là N6950A (9 V, 100 A), còn bản dynamic cùng định mức là N7970A.
Một điểm cần đọc kỹ: tên nhóm là “2 kW” nhưng bảng thông số của Keysight ghi công suất của N6970A là 1,8 kW, vì 9 V × 200 A = 1.800 W. Khi tính ngân sách công suất cho trạm thử, hãy dùng giá trị 1,8 kW chứ không phải 2 kW.
N6970A thông số cần nắm trước khi lên bài đo
| Thông số | Keysight N6970A |
|---|---|
| Dải điện áp / dòng | 0–9 V / 0–200 A |
| Công suất định mức | 1,8 kW |
| Hấp thụ dòng (tiêu chuẩn) | −20 A (10% dòng định mức); tới −200 A khi thêm bộ tản N7909A |
| Gợn và nhiễu (CV) | 1 mV rms, 9 mV đỉnh-đỉnh |
| Ổn định theo tải | Áp 0,5 mV; dòng 15 mA |
| Sai số lập trình và đo dòng | 0,1% + 60 mA |
| Đáp ứng quá độ | Hồi phục trong 100 µs, dải ổn định 150 mV |
| Thời gian lập trình áp lên/xuống | 3 ms |
| Độ phân giải | Lập trình 14-bit, đo 18-bit |
| Giao tiếp | GPIB, LAN (LXI Core 2011, giao diện web), USB |
| Kích thước / khối lượng | 2U; 633,2 × 426,9 × 88,1 mm; 15,5 kg |
Bài toán 1: dây dẫn 200 A và cảm biến áp từ xa
Ở 200 A, điện trở dây trở thành một phần của mạch đo. Một vòng dây (đi và về) chỉ 1 mΩ đã gây sụt 0,2 V, tức khoảng 2% của dải 9 V. Nếu DUT là mạch điện áp thấp cần đúng 1,0 V hay 3,3 V, sụt áp như vậy làm sai hoàn toàn điều kiện thử.
Cách làm đúng:
- Dùng dây tiết diện đủ lớn cho 200 A, càng ngắn càng tốt, xoắn cặp dây dương và âm để giảm điện cảm vòng.
- Đấu dây cảm biến áp (sense) trực tiếp tại chân cấp nguồn của DUT để bộ nguồn bù phần sụt áp trên dây tải.
- Kiểm tra đầu cos và mô-men siết: tiếp xúc kém ở 200 A sinh nhiệt rất nhanh.
N6970A có chức năng phát hiện dây sense bị đứt hoặc chập. Đây là lớp bảo vệ quan trọng, vì đứt dây sense khi đang chạy có thể làm bộ nguồn đẩy áp lên cao để “bù” một sụt áp không có thật.
Bài toán 2: nguồn lưới cấp cho máy
Đầu vào AC của APS là loại đa dải, 100–240 VAC, 50/60/400 Hz. Nhưng Keysight ghi rõ: nếu điện lưới dưới 180 VAC, công suất đầu ra bị giới hạn ở 700 W. Vượt ngưỡng này, máy tắt đầu ra và bật bit trạng thái CP+.
Với N6970A, 700 W ở 9 V chỉ tương đương khoảng 77 A, chưa tới 40% dòng định mức. Lỗi này hay gặp khi cắm tạm vào ổ 110 V. Tại Việt Nam, lưới 220 V thường đáp ứng được, nhưng nên đo điện áp thực tế tại ổ cắm vào giờ cao điểm và dùng đường cấp riêng cho tủ có nhiều bộ nguồn công suất lớn.
Bài toán 3: đọc đúng sai số đo dòng
Sai số lập trình và đo dòng của N6970A là 0,1% + 60 mA. Phần cố định 60 mA quyết định độ tin cậy ở dòng nhỏ:
- Tại 200 A: sai số tối đa khoảng ±260 mA, tức 0,13% giá trị đọc.
- Tại 10 A: sai số tối đa khoảng ±70 mA, tức 0,7% giá trị đọc.
- Tại 1 A: sai số tối đa khoảng ±61 mA, tức hơn 6% giá trị đọc.
Như vậy N6970A phù hợp để đo dòng làm việc lớn của DUT, nhưng không nên dùng chính nó để đo dòng chờ (standby) cỡ vài trăm mA. Dòng N6900 không có dải đo dòng thấp; nếu cần cả hai, hoặc thêm một phép đo dòng nhỏ riêng, hoặc cân nhắc N7970A, model dynamic có dải đo dòng thấp và đo dòng liền mạch. Bài so sánh hệ nguồn APS N6900 và N7900 phân tích chi tiết khác biệt này.
Ngoài giá trị trung bình, N6900 tính sẵn công suất, ampe-giờ và watt-giờ, tiện cho các bài đo hiệu suất hoặc năng lượng tiêu thụ trong một chu kỳ test.
Bài toán 4: tải trả năng lượng ngược về nguồn
Tải có tụ đầu vào lớn hoặc tải cảm sẽ đẩy dòng ngược khi bạn hạ áp. N6970A tiêu chuẩn hấp thụ được 10% dòng định mức, tức 20 A, đủ để kéo áp xuống nhanh trên tải có tụ. Nếu cần hấp thụ nhiều hơn, ví dụ thử bộ chuyển đổi hai chiều, thêm bộ tản công suất N7909A: mỗi bộ thêm tới 1 kW khả năng hấp thụ. Với máy nhóm 2 kW như N6970A, cần hai bộ N7909A để hoạt động hai góc phần tư đầy đủ; một bộ cho 50%.
Lưu ý: dù hai góc phần tư giúp APS làm được nhiều việc của tải điện tử, Keysight cho biết APS chuyển dòng toàn dải mất khoảng 5 ms, trong khi tải điện tử hiệu năng cao đạt dưới 1 ms. Bài thử bước tải nhanh vẫn nên dùng tải điện tử chuyên dụng.
Bài toán 5: khi 200 A chưa đủ
APS có sẵn chức năng ghép song song qua kết nối ba dây ở mặt sau. Keysight khuyến nghị ghép tới năm máy, tổng công suất tối đa 10 kW. Các máy chia đều dòng và giữ cùng chế độ CV hoặc CC, kể cả khi đang hấp thụ dòng. Với năm N6970A, dòng định mức cộng lại là 1.000 A ở 9 V.
Checklist lắp đặt Bộ Nguồn DC Keysight N6970A trong tủ ATE
- Cơ khí: mỗi máy cần một bộ rack N7907A; máy nặng 15,5 kg và dài 633,2 mm, nên kiểm tra độ sâu tủ và ray đỡ.
- Điện lưới: đảm bảo từ 180 VAC trở lên tại ổ cắm, dùng đúng dây nguồn theo tùy chọn đặt hàng.
- Giao tiếp: GPIB, LAN và USB đều có sẵn; cổng điều khiển số 7 chân cho trigger, fault và inhibit với rơ-le an toàn của tủ.
- Theo dõi sự cố: tùy chọn hộp đen N7908A ghi liên tục điều kiện nguồn để truy nguyên khi DUT hỏng.
- Hiệu chuẩn: tùy chọn 1A7 kèm chứng chỉ hiệu chuẩn ISO 17025 khi xuất xưởng.
Muốn so sánh với cách triển khai model áp thấp nhỏ hơn, xem hướng dẫn ứng dụng N6950A 9 V/100 A; để thấy họ APS dùng trong các ngành, xem bài về Keysight N6954A.
N6970A giá và cách đặt cấu hình
N6970A giá phụ thuộc vào cấu hình: số bộ N7909A, hộp đen N7908A, rack kit N7907A, tùy chọn dây nguồn và chứng chỉ hiệu chuẩn. Vì vậy Techmaster không niêm yết một giá chung; vui lòng liên hệ báo giá với danh sách yêu cầu dòng, áp và chế độ hấp thụ của bạn. Xem cấu hình trên trang hệ nguồn APS Keysight N6970A.
Techmaster Electronics là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam, có phòng hiệu chuẩn đạt ISO/IEC 17025, hỗ trợ tư vấn cấu hình, lắp đặt và hiệu chuẩn định kỳ. Xem thêm các dòng máy khác tại trang thiết bị Keysight, hoặc gửi yêu cầu qua trang N6970A thông số và báo giá.
