Keysight PA2201A là máy phân tích công suất IntegraVision hai kênh: mỗi kênh đo đồng thời điện áp, dòng điện và công suất với độ chính xác cơ bản 0,05%, hiển thị dạng sóng trên màn hình cảm ứng 12,1 inch. Keysight đã ngừng sản xuất model này nhưng vẫn hỗ trợ; bài này đi qua bốn quy trình đo thực tế: hiệu suất bộ nguồn, dòng khởi động, hài theo IEC 61000-3-2 và công suất theo chế độ làm việc, với số liệu từ data sheet 5992-0324 và fact sheet 5992-0524EN của Keysight.
Keysight PA2201A thông số: những con số quyết định cách đấu nối
Mỗi kênh của máy phân tích công suất IntegraVision Keysight PA2201A có ba ngõ vào: điện áp, dòng trực tiếp qua hai shunt trong và dòng từ cảm biến ngoài.
| Ngõ vào | Giới hạn | Thang đo | Băng thông (−3 dB) |
|---|---|---|---|
| Điện áp (banana an toàn) | 1000 Vrms, 2000 Vpk | 5 V đến 1000 V, 8 thang | 2,5 MHz |
| Dòng trực tiếp, shunt 2 A | 2 Arms, 6 Apk | 10 mA đến 2 A, 8 thang | 100 kHz |
| Dòng trực tiếp, shunt 50 A | 50 Arms, 100 Apk | 200 mA đến 50 A, 8 thang | 100 kHz |
| Cảm biến dòng ngoài (BNC cách ly) | 10 Vrms, 30 Vpk | 50 mV đến 10 V, 8 thang | 2,5 MHz |
Ba điểm cần nhớ. Các ngõ vào cách ly CAT II 1000 V với đất và với nhau, nên kẹp thẳng vào đường AC không cần đầu dò vi sai. Shunt trong không có cầu chì: dòng vượt 140% định mức có thể làm hỏng shunt, người đo phải tự đặt cầu chì hoặc CB. Và độ chính xác 0,05% chỉ áp dụng khi tín hiệu nằm trong 10–110% thang đo.
Quy trình 1: đo hiệu suất bộ nguồn AC-DC bằng hai kênh
Kênh 1 đo phía vào, kênh 2 đo phía ra, hiệu suất là tỷ số hai công suất.
- Bước 1, kênh 1 vào đường AC: điện áp lấy giữa L và N, dòng nối tiếp qua shunt 2 A (dưới 2 Arms) hoặc shunt 50 A. Thang 500 V cho lưới 220 V, thang dòng sao cho dòng định mức nằm trên 10% thang.
- Bước 2, kênh 2 vào ngõ ra DC: điện áp đo tại đầu tải, dòng qua shunt phù hợp; kênh 2 ở chế độ công suất DC, kênh 1 ở AC+DC.
- Bước 3, cửa sổ CWA: máy tính giá trị hiệu dụng theo chu kỳ nguyên. Cửa sổ 200 ms đo được tần số thấp nhất 45 Hz, đủ cho lưới 50 Hz; tải nhấp nhô thì kéo lên 1 s.
- Bước 4, đọc: tới 10 phép đo tự động kèm thống kê: P vào, P ra, hệ số công suất, hiệu suất. Độ chính xác công suất 0,1% số đọc ở 50/60 Hz áp dụng cho từng kênh, nên sai số hiệu suất là tổng hai kênh.
Cùng cách đấu đó, bạn đo hiệu suất bộ biến đổi DC-DC khi cấp đầu vào từ bộ nguồn DC Keysight, với cả hai kênh ở chế độ DC. Bài chọn máy phân tích công suất đo hiệu suất biến tần giải thích vì sao máy hiện sóng 8–10 bit không thay được phép đo này.
Quy trình 2: bắt dòng khởi động và tính i²t
Dòng khởi động chỉ xảy ra một lần mỗi khi cấp điện, nên máy chỉ có số đọc trung bình không nhìn thấy nó. PA2201A bắt sự kiện này bằng chụp một lần với bộ số hóa 5 MSa/s.
- Bước 1: dùng shunt 50 A, giới hạn đỉnh 100 Apk. Hệ số đỉnh cho phép là 3 ở toàn thang và tới 30 ở 10% thang, nên thang 20 A vẫn chứa được đỉnh 60 A.
- Bước 2: trigger sườn lên trên dòng điện, bật chống nhiễu, chế độ chờ trigger. Muốn kiểm soát góc pha lúc đóng điện, nối trigger ra của nguồn AC vào ngõ trigger SMA (0–3,3 V) của PA2201A.
- Bước 3: cấp điện cho mẫu thử; máy chụp một dạng sóng. Đặt con trỏ đọc đỉnh dòng, thời gian tới đỉnh và số chu kỳ tới khi ổn định.
- Bước 4: dùng kênh toán nhân I với chính nó rồi tích phân để có i²t, con số cần để chọn cầu chì; data sheet nêu đúng ví dụ này.
Sau khi cho dòng trên 20 Arms qua ngõ 50 A, Keysight yêu cầu chờ ít nhất 10 phút để shunt nguội trước khi đo chính xác dưới 20 Arms.
Quy trình 3: kiểm tra hài theo IEC 61000-3-2
PA2201A đo hài điện áp, dòng và công suất tới bậc 250 khi tần số cơ bản dưới 120 Hz, với điều kiện tần số của bậc cao nhất dưới 30 kHz.
- Bước 1: đấu kênh 1 vào đường AC như quy trình 1; chọn thang dòng sát dòng hiệu dụng, vì các bậc hài cao có biên độ nhỏ.
- Bước 2: mở bảng hài: màn hình cho xem đồng thời dạng sóng, bảng giá trị từng bậc và biểu đồ cột.
- Bước 3: đọc THD theo phương pháp IEC và bật đối chiếu giới hạn IEC 61000-3-2 theo lớp thiết bị A, B, C hoặc D; lớp thiết bị quyết định bảng giới hạn.
- Bước 4: lưu ảnh màn hình và dữ liệu ra USB mặt trước, hoặc đọc qua LAN vào báo cáo.
Phép đo này hợp với kiểm tra tiền tuân thủ trên bàn thiết kế; cách phân lớp và bảng giới hạn từng bậc có trong bài đo dòng hài IEC 61000-3-2 theo lớp thiết bị. Thành phần trên 30 kHz xem bằng hàm FFT tới 2,5 MHz.
Quy trình 4: công suất theo chế độ làm việc và đáp ứng động
Thiết bị hiện đại chuyển liên tục giữa chờ, nghỉ và đầy tải; PA2201A ghi dạng sóng V, I, P trong thời gian dài rồi đo bằng con trỏ trên từng đoạn.
- Bước 1: đặt thời gian/div đủ dài; fact sheet cho phép tới 50 s/div, tức 500 giây một màn hình, đủ bao chu trình từ bật máy tới đầy tải và về chờ.
- Bước 2: với trạng thái chờ, chuyển sang shunt 2 A và thang nhỏ (thấp nhất 10 mA) để dòng vài chục mA vẫn nằm trong 10–110% thang; hệ số đỉnh 30 ở 10% thang dành cho dòng chờ dạng xung.
- Bước 3: dùng con trỏ 2X khoanh từng chế độ; trong 29 phép đo con trỏ có trung bình và diện tích trong khoảng chọn, diện tích của dạng sóng công suất chính là năng lượng từng chế độ.
- Bước 4, đáp ứng động: nối trigger ra của nguồn AC lập trình vào trigger in, tạo sụt áp hay mất chu kỳ, rồi chụp một lần để đọc độ võng điện áp ra, thời gian ổn định và dòng vào sau sự kiện.
Nếu mục tiêu là báo cáo công suất chờ theo tiêu chuẩn, đọc thêm bài đo công suất chờ theo IEC 62301.
PA2201A giá và tình trạng ngừng sản xuất
Trang hỗ trợ của Keysight ghi PA2201A ở trạng thái ngừng sản xuất, chưa công bố model thay thế, nhưng vẫn đăng firmware 2.51 (tháng 2/2025) cùng dịch vụ hiệu chuẩn, sửa chữa. Với máy đang dùng, hãy giữ chu kỳ hiệu chuẩn 1 năm theo fact sheet; Techmaster là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam với phòng hiệu chuẩn ISO/IEC 17025.
PA2201A giá phụ thuộc tình trạng máy và phụ kiện kèm theo (đầu dò dòng N2780B–N2783B, bộ terminal block), nên không có con số cố định; vui lòng liên hệ báo giá. Cần máy mới cùng kiểu đo, gửi yêu cầu về số kênh, dòng tối đa và băng thông để Techmaster tư vấn cấu hình hiện hành trong danh mục thiết bị Keysight; thông tin model này vẫn có trên trang sản phẩm PA2201A.
Câu hỏi thường gặp
Keysight PA2201A đo được dòng tối đa bao nhiêu?
Trực tiếp qua shunt trong: 50 Arms, đỉnh 100 A, băng thông 100 kHz. Cần dòng lớn hơn hoặc băng thông rộng hơn thì dùng ngõ cảm biến ngoài BNC, tới 10 Vrms và 2,5 MHz.
PA2201A có thay được máy hiện sóng khi đo bộ nguồn không?
Với phép đo công suất thì có: số hóa 5 MSa/s 16 bit, có trigger, con trỏ và hàm toán như máy hiện sóng, cộng thêm độ chính xác 0,05% và ngõ vào cách ly 1000 V. Băng thông điện áp dừng ở 2,5 MHz nên không thay máy hiện sóng cho tín hiệu đóng cắt nhanh.
Keysight PA2201A còn được hỗ trợ không?
Keysight đã ngừng sản xuất Keysight PA2201A, chưa nêu model thay thế, nhưng vẫn cung cấp firmware 2.51, hiệu chuẩn và sửa chữa. Techmaster hiệu chuẩn máy theo chu kỳ 1 năm tại phòng ISO/IEC 17025.
