Keysight N3300A là khung tải điện tử DC toàn rack có 6 khe, tổng công suất tối đa 1800 W, nhận các mô-đun N3302A đến N3307A từ 150 W đến 600 W. Bài này hướng dẫn chọn mô-đun, chọn chế độ CC, CV, CR và dựng bốn bài đo: nguồn nhiều ngõ ra, xả pin, bộ sạc và đáp ứng quá độ. Số liệu lấy từ trang sản phẩm và data sheet 5980-0232 của Keysight.
Keysight N3300A là gì và còn được Keysight bán không?
N3300A là một trong hai khung của dòng N3300. Khung còn lại là N3301A, rộng nửa rack và có 2 khe. Theo trang sản phẩm của Keysight, N3300A vẫn đang được bán, không có thông báo ngừng sản xuất. Khung chịu tối đa 240 V và 360 A trên các ngõ vào.
Khác với tải để bàn một kênh, N3300A là thiết bị tải điện tử DC Keysight dạng mô-đun: mua khung, cắm mô-đun theo bài thử, đổi cấu hình khi sản phẩm thay đổi. Mỗi mô-đun là một kênh độc lập có hệ đo riêng, cả khung dùng chung một địa chỉ GPIB.
N3300A thông số mô-đun và cách chia 6 khe
Sáu mô-đun của dòng N3300 theo bảng A-1 trong data sheet Keysight:
| Mô-đun | Dòng | Điện áp | Công suất (40 °C) | Số khe |
|---|---|---|---|---|
| N3302A | 0–30 A | 0–60 V | 150 W | 1 |
| N3303A | 0–10 A | 0–240 V | 250 W | 1 |
| N3304A | 0–60 A | 0–60 V | 300 W | 1 |
| N3307A | 0–30 A | 0–150 V | 250 W | 1 |
| N3305A | 0–60 A | 0–150 V | 500 W | 2 |
| N3306A | 0–120 A | 0–60 V | 600 W | 2 |
Ba bước chọn cấu hình:
- Đếm số ngõ ra cần nạp tải cùng lúc. Mỗi ngõ ra cần một mô-đun: tối đa 6 kênh với mô-đun một khe, 3 kênh với N3305A, N3306A.
- Chọn mô-đun theo điện áp trước, dòng sau. Ngõ ra 12 V, 24 V dòng lớn hợp với N3304A (60 A). Ngõ ra trên 60 V, ví dụ nguồn 100 V hay 200 V, cần N3307A, N3305A (150 V) hoặc N3303A (240 V). Ngõ ra phụ dòng nhỏ dùng N3302A là đủ.
- Chừa biên công suất theo nhiệt độ. Công suất liên tục giảm tuyến tính từ 100% ở 40 °C xuống 75% ở 55 °C. Trong tủ rack nóng tới 55 °C, một mô-đun 300 W chỉ còn chắc chắn 225 W.
Ví dụ: sáu N3304A cho 6 kênh, tổng 1800 W và 360 A. Ba N3306A cũng cho 1800 W và 360 A nhưng chỉ có 3 kênh, mỗi kênh 120 A. Cần dòng lớn hơn thì ghép song song nhiều mô-đun. Dòng tối đa chỉ được bảo đảm từ 2,0 V trở lên; chi tiết vùng điện áp thấp có trong bài chọn tải điện tử DC theo đường bao hoạt động.
Chọn chế độ CC, CV hay CR cho từng bài thử
Mỗi mô-đun có ba chế độ, không có công suất không đổi (CP). Nếu quy trình bắt buộc CP, xem bài tải điện tử DC: bốn chế độ CC/CV/CR/CP.
- CC (dòng không đổi): dùng cho thử nguồn, đo độ ổn định tải và xả pin với dòng cố định. Mỗi mô-đun có hai dải dòng, ví dụ N3304A có dải thấp 6 A và dải cao 60 A.
- CV (áp không đổi): tải giữ điện áp ngõ vào, dùng để thử bộ sạc pin hoặc nguồn có giới hạn dòng.
- CR (điện trở không đổi): mô phỏng phụ tải thuần trở, ví dụ để thử hành vi khởi động của nguồn. Chế độ này có bốn dải điện trở trên mỗi mô-đun.
Mỗi mô-đun còn lập trình được trạng thái ngắn mạch hoặc hở mạch, tiện để kiểm tra mạch bảo vệ quá dòng mà không cần rơ-le ngoài.
Ứng dụng 1: thử bộ nguồn nhiều ngõ ra và bộ chuyển đổi DC-DC
Cách truyền thống dùng đồng hồ vạn năng, bộ ghép kênh và shunt để đo lần lượt từng ngõ ra. Với N3300A, mỗi mô-đun có hệ đo áp, dòng, công suất 16-bit riêng, nên mọi ngõ ra được đo cùng lúc, áp và dòng lấy mẫu đồng thời.
- Gán mỗi ngõ ra cho một mô-đun, nối dây cảm biến từ xa (remote sense) sát chân ngõ ra. Data sheet cho phép chênh tối đa 5 V DC giữa dây sense và dây tải.
- Đặt CC ở mức tải định mức cho từng kênh, dùng độ trễ lập trình để nạp tải đồng thời hoặc lần lượt.
- Đo độ ổn định tải chéo: giữ một kênh ở tải đầy, thay đổi tải kênh khác và ghi điện áp các kênh còn lại.
- Chọn số mẫu đo theo nhu cầu. Mặc định 1000 mẫu mất 20 ms. Giảm số mẫu thì đo nhanh hơn, đổi lại có thêm sai số.
Ứng dụng 2: xả pin và thử bộ sạc
Với bài xả pin, đặt mô-đun ở CC với dòng xả theo tiêu chuẩn của pin. Dùng chức năng List để nạp sẵn chuỗi bước dòng: mỗi bước có thời gian dừng từ 0 đến 10 s, độ phân giải 1 ms. Chuỗi chạy độc lập với máy tính, kết quả đo được lưu vào bộ đệm để đọc về sau. Nhớ rằng dưới 2,0 V dòng hấp thụ giảm dần và về 0 A tại 0 V, nên N3300A phù hợp để xả pin có điện áp cắt từ 2 V trở lên.
Với bộ sạc, chuyển mô-đun sang CV. Đặt điện áp tăng dần theo các bước trong List để mô phỏng pin đang được sạc đầy, rồi ghi dòng sạc ở từng bước.
Ứng dụng 3: đo đáp ứng quá độ của nguồn
Mỗi mô-đun có bộ phát quá độ tích hợp, hoạt động ở cả ba chế độ. Theo data sheet, tần số từ 0,25 Hz đến 10 kHz, sai số tần số 0,5%. Chu kỳ nhiệm vụ đặt từ 3% đến 97% khi tần số tới 1 kHz, và từ 6% đến 94% khi tần số từ 1 kHz đến 10 kHz. Độ rộng xung đặt từ 50 µs đến 4 s.
Để đo đáp ứng quá độ, đặt CC nhảy giữa hai mức, ví dụ 50% và 100% tải. Đặt riêng tốc độ tăng và tốc độ giảm dòng (slew rate) theo tải thật cần mô phỏng. Dùng ngõ ra trigger số của tải để kích máy hiện sóng, rồi đo độ sụt áp và thời gian hồi phục. Một điểm cần nhớ: khi điện áp dưới 3 V, băng thông tối đa giảm mười lần. Ví dụ N3302A đạt tối đa 2,5 MA/s ở dải dòng từ 3 V trở lên, nhưng dưới 3 V chỉ còn 250 kA/s.
Đưa khung tải điện tử DC Keysight N3300A vào hệ ATE
- Giao tiếp: GPIB và RS-232. Lệnh theo chuẩn SCPI, có driver VXIplug&play.
- Tốc độ lệnh: trung bình 3 ms để ngõ vào thay đổi sau một lệnh GPIB riêng lẻ, 1 ms với lệnh trong List.
- Cổng analog: lập trình và giám sát áp, dòng bằng tín hiệu 0–10 V, băng thông lập trình analog 10 kHz. Có ngõ vào và ngõ ra trigger số.
- Cách ly: cực tải có thể thả nổi tới ±300 VDC so với đất vỏ máy.
- Đấu dây: tùy chọn UJ1 là cầu đấu vít 8 mm, nhận dây tới AWG 4.
- Nguồn cấp: 100–250 VAC, 48–63 Hz, 440 VA; khung nặng 13,2 kg.
Data sheet ghi chu kỳ hiệu chuẩn một năm cho mô-đun, khung không cần hiệu chuẩn.
N3300A giá và cách đặt cấu hình
N3300A giá phụ thuộc số lượng, loại mô-đun và tùy chọn đi kèm, nên vui lòng liên hệ báo giá kèm danh sách ngõ ra cần thử (điện áp, dòng, số kênh) để kỹ sư đề xuất tổ hợp mô-đun. Xem chi tiết trên trang khung tải điện tử DC Keysight N3300A, hoặc gửi yêu cầu báo giá N3300A kèm mô-đun. Danh mục đầy đủ có tại trang thiết bị đo Keysight.
Techmaster Electronics là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam, có phòng hiệu chuẩn ISO/IEC 17025. Chúng tôi hỗ trợ tư vấn cấu hình và hiệu chuẩn định kỳ mô-đun cho Keysight N3300A.
