| 如何用Agilent N6700 系列模块化电源系统代替Agilent 662xA |
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| 2006-08-23 |
引言
这篇应用指南系统讲述Agilent662xA 与Agilent N67xx 的差别,以帮助6 6 2 x A 目前的拥有者容易地从Agilent 662xA 转换到Agilent N67xx。应把这篇应用指南与Agilent 662xA 操作手册和技术指标表,以及AgilentN6700 用户指南和技术指标表1 一起使用。它并不能代替手册,但建议您把这些文件作为参考。
本文将讨论三个技术领域: 电气,编程/ 接口,机械。所覆盖的主题有电源的输出功率和保护(电气),命令兼容性和校准(编程/ 接口),以及尺寸和连接器类型(机械)。
为方便起见,附录A逐项比较了指标和其它相关信息。
在本文件中:
·“N6700A/B”表示N6700A 或N6700B 主机。
·“N67xx MPS”表示整个N67xx产品族。
·“N675xA”表示N6751A(50 W)和N6752A(100 W)高性能输出模块。
·“N676xA”表示N6761A(50 W)和N6762A(100 W)精密输出模块。
·“N67xxA模块”只表示N6751AN6752A、N6761A、N6762A 输
出模块的性能和特性, 不包括N674x、N673x 等。
·“662xA”表示6621A-6629A 模块的性能和特性。
·“40 W/80 W 高压/低压输出”表示规定(40W 和/ 或80W)输出的性能和特性,它们仅在6621A、6622A、6623A、6624A、6627A模块中存在。
·“25 W/50 W 精密输出”表示规定(25W 和/ 或50W)输出的性能和特性,它们仅在6625A、6626A、6628A、6629A 模块中存在。
型号选择
N67xx MPS是基于模块的电源系统,它包括主机(N6700A/B)和模块( N 6 7 3 x B - N 6 7 6 x A ) 2。每一AgilentN6700A主机最多可装四块输出模块。
右面的表1和附录A 中的逐项比较表详细说明了能精确代替662xA的模块组合。例如,可用带三块模块:两块N6751A和一块N6752A的N6700A 或N6700B 主机代替6623A。这些N67xxA模块的额定电压、电流和功率都高于662xA输出。在大多数情况下,N67xxA模块的特性和能力也都超过662xA。2 所有适用模块总揽表,它们的型号,在N6700用户指南型号差别章速览部分给出的特性。表1 只示出代替662xA 输出的那些模块。
它们是662xA 电源的最好替代,但并不是精确的复制品。下面各节讨论两者的差别。

选件和附件选择
662xA 中作为选件的某些特性在N6700A/B中已作为标准特性。右边表2 给出662xA 选件表,以及如何与N6700A/B相对应。某些选件仅部分被代替,说明662xA 选件提供的某些,而非全部特性,在N6700A/B 中已作为标准特性。一个选件的多项特性。在表中用虚线隔开。
选件100、120、220 和240N6700A/B
把通用输入作为标准配置,其标称范围为100-240VAC和47-63Hz。因此N6700A/B没有输入电压选件。其输入范围覆盖662xA 的全部范围。也不再需要电网电压转换和改变熔丝。

选件750,外部继电器控制和RI/DFI(RI 锁存)
带选件750 的662xA 有一个用于控制4个外部继电器的8针端口和一个用于R I / D F I 的4 针端口。N6700A主机有标准配置的4针端口(不需要选件),N6700B主机有标准配置的8针端口,用户可把它编程为三种功能之一 ── RI/DFI,数字I/
O,触发。662xA 不能使用数字I/O和触发。
外部继电器控制
N6700A/B不支持带选件750的662xA 所提供的外部继电器控制。当把N6700A上的4针数字端口配置为数字I/O时,能支持对3个外部继电器的控制,而662xA为4个。当把N6700B 上的 8 针数字I/O 端口配置为数字I/O时,能支持对7个外部继电器的控制。不能使用与外部继电器控制相关的兼容性命令,它将会造成错误。如果您要通过数字端口控制外部继电器,必须使用可编程仪器的标准命令(SCPI)语言。要了解如何为该应用配置数字I/O,请参看N 6 7 0 0 用户指南。如果对N675xA和N676xA模块内部的继电器感兴趣,选件761内部的输出断路
继电器可能符合您的需要。此外,选件054 高速测试扩展提供数字化的输出测量和输出列表能力,可用于这些模块。选件054是N676xA模块上的标准配置。
RI/DFI
当N6700A/B的数字I/O端口被配置用于RI/DFI 时,其操作与带选件750 的662xA 完全相同。要了解如何把数字I/O 端口配置用于RI/DFI,请参看N6700 用户指南。
选件S50,继电器控制和RI/DFI(RI 不锁存)
带选件S50 的662xA 与上面介绍的选件750相同,但不锁存远地禁止(RI)。
外部继电器控制
外部继电器控制与所介绍的选件750 相同。
RI/DFI
当N6700A/B的数字I/O端口被配置用于RI/DFI 时,带选件S50 的662xA所提供的非锁存RI 功能可通过命“OUTPut:INHibit:MODELIVE”由N6700A/B 启用。该功能适用于N6700A/B 主机。RI 的默认模式为“OUTPut: INHibit:MODE
LATChing”。
安全认证
662xA:这些产品属1 类安全仪器。完全符合低压导则73/23/EEC和EMC导则89/336/EEC的要求,因此带有CE 标记。
N67xxA 模块:这些产品属1 类安全仪器。完全符合欧洲低压导则73/23/EEC要求,并带有CE标记。它们也符合美国和加拿大的测试和测量产品安全标准。
电压、电流和功率
N67xxA 模块能实现662xA 所能产生的全部电压和电流组合。您可从表1看到,N67xxA模块的电压、电流和功率指标是662xA 的超集,在多数情况下可产生高25% 的功率。
输出范围和自动量程
662xA 的输出受限于电压和电流这两个量程。例如,40W 低压输出限制为在0-7 V/0-5A 和0-20 V/0-2A 这两个矩形范围内的40W 或更低。而N67xxA则能产生最大电压和电流指标内的任何电压和电流组合,只要它在其最大额定功率内5。以可代替662xA 40W低压和高压输出的50W 高性能自动量程直流电源模块(N6751A)为例,它能产生0-50 V/0-5 A 范围内50W 或更低功率的任何组合。因此该模块在50V 最大电压时可输出1A 电流,在5A 最大电流时可输出10V。这种工作类型称为“自动量程”。对于这一例子的图形表示,请参看附录A。
5 N6752A 是这一规则的仅有例外。它能从12 V/8.33 A 至50 V/2A产生100W。在8.33A和10A之间,N6752A 输出功率从100W 降至85W。对于其图形表示,请参看附录A 中的100W 比较图。
保护特性
过压保护(OV或OVP)对于662xA 模块,可把任何40W或80W低压输出的OV游动点编程至23V,把任何40W或80W高压输出及25W 和50W 精密输出的OV 游动点编程至55V。通过启动SCR短路器,过压保护短路输出,把输出置于0V和最小电流。662xA的各输出也有内置近似为最大额定输出电压120%的固定过压阈值。当过压产生时, 前面板显示中出现OVERVOLTAGE,OV 状态比特为输出置位。
对于N67xxA 模块,可把所有50W和100输出模块的OV游动点编
程至60V。当启用过压保护时,如果输出电压到达所编程的过压极限,电源将切断输出,在输出端测量该电压。任何N67xxA 模块中既没有SCR 短路器,也没有固定的过压阈值。当过压产生时,OV指示出现在显示器左下角通道号的旁边,OV状态比特为输出置位。
662xA OV 触发连接
662xA电源各输出有2个OV输出,它在后面板的终端块上标为
+OV和-OV。通过并联这些端子,任何一路输出的过压关断也将触发其它输出上的过压。最多可把8个端子连到一起。
N67xxA 模块没有这些OV 端子,也没有这一功能。但可在固件中用“OUTPut:PROTection: COUPle”命令实现该项功能。这一命令启用/ 禁用对保护故障的输出耦合。在启用时,如果保护故障被触发,所有通道被禁止使用。在禁用时,如果保护故障被触发,只有受影响的通道被禁止使用。这就不需要物理的OV端子。N6700A/B主机上的标准RI/DFI把这项功能扩充到一台主机以上。要了解如何把数字端口配置用于RI/DFI,请参看N6700用户指南中的数字控制连接部分。
过流保护
662xA:当启用过流保护特性时,输出为源电流,并进入+CC 工作模式,输出被禁止使用(设置至0 V 和最小电流), 前面板显示OVERCURRENT。OC 状态比特为输出置位。
N67xxA 模块:当启用过流保护时,如果输出电流到达所编程的电流极限,电源将切断输出(设置最小电压和最小电流,进入高阻状态)。在输出端内的分流电阻器上测量输出电流。当过流条件产生时,OC指示出现在显示器左下角通道号的旁边,OC 状态比特为输出置位。
未调整输出,过热和错误
662xA 和N67xxA 模块的操作及处理相同。
阱电流(下编程)能力
_ 对于任何高于2.5V 的给定工作电压,40W/80W低压/ 高压输出阱电流极限固定为比最大电流源极限约高10%。
_ 25 W 精密输出可有达0.5 A的阱电流。
_ 50 W 精密输出在16V 以上可有1A的阱电流,16V以下可有2A的阱电流。
_ 所有662xA输出当达到阱电流极限时,即进入-CC 模式,-CC状态比特置位。
_ N67xxA 模块:阱电流受功率限制。下编程器能连续耗散约7W 的功率。例如若输出端上的电压为10V,电源将把阱电流限制到约0.7A。当电压和阱电流的组合超过约7W时,电源即进入CP- 模式,CP- 状态比特被置位。N675xA模块能达到7A的峰值阱电流。N676xA模块能达到3A的峰值阱电流。
正电压和负电压
662xA 能产生对地,或对把一个输出端子作为“公共点”的正电压或负电压。电源并能用对地为±240Vdc 的任何输出端子工作。
N67xxA 模块也有同样能力。
远地电压感应
40 W/80 W 高压/ 低压输出在使用远地感应时,输出端的可用最高补偿电压为最高额定电压+1V。即在设置最高电压时,每条引线上的允许压降为0.5V,或总压降为1V。
25 W 和50 W
精密输出:
在使用远地感应时,输出端的可用最高电压为50.5V。即在设置最高电压时,每条引线上的允许压降为0.25V,或总压降为0.5V。两条引线上的最高补偿压降总共不得超过1V,否则过压保护将切断电源。
N67xxA 模块:
在使用远地感应时,输出端的可用最高补偿电压为最高额定电压+5V。即在设置最高电压时,每条引线上的允许压降为2.5V,或总压降为5V。
并联输出
662xA:每一路输出都包含一个有源下编程器,它能仅仅让一个确定的输出成为阱电流,因此您不能并联两个以上的输出。
N67xxA 模块:每一路输出都包含一个有源下编程器,根据输出电压,它限制输入电流(负电流)到约7W。可有四个模块(仅限相同型号)相并联,以得到更大的电流。例如可并联四块N6751A模块,得到20A的最大电流。
串联输出
662xA:输出可串联连接,以获得更高的电压能力。串联连接的输出必须有相等的额定电流。如果额定电流不同,在特定负载条件下因强制过量电流通过较低额定输出,使较高额定输出有可能损坏较低额定输出。浮置电压不得超过240Vdc。因此输出端对机箱地的电压不能高于240Vdc。
N67xxA模块:在串联中使用时,输出具有相同的能力。
程序/ 接口
瞬时特性
40 W/80 W 高压/低压输出:对于低压电源,负载由300mA变至满负荷; 对于高压电源, 负载由150mA变至满负荷时,输出电压恢复到标称值75mV内的最大时间为75μs。
25 W 和50 W 精密输出:负载由0.1A 变至100% 最大额定电流
时, 输出电压恢复到标称值75mV 内的最大时间为75μs。
N675xA 输出模块:负载由最大额定电流的50% 变至100% 时,输出电压恢复到标称值75mV内的最大时间小于100μs。
N676xA 输出模块:负载由最大额定电流的50% 变至100% 时,输出恢复到标称值75mV内的最大时间小于150μs。
噪声
请参看附录A 比较表中的噪声指标。
662xA 使用不同于SCPI(可编程仪器的标准命令)标准的独特命令(兼容性命令)。这些命令内置在N6700A/B固件中,以提供后向兼容性和编程方便。
N675xA和N676xA模块既能接受兼容性命令,也能接受SCPI命令。但混用命令有可能产生非预期的结果。请参看N6700A 用户指南中附录A 的兼容性命令总表。
混用SCPI 命令和
兼容性命令时的可能错误
如上所述,混用兼容性命令和SCPI 命令有可能产生非预期的结果。这部分说明混用命令可能产生的错误之一,以帮助避免非预期的结果。
测量
带选件054 的N676xA 模块和N675xA 模块有一个用于电压和电
流测量的数字转换器。该数字转换器是可编程的,表3列出采样率、点数、测量窗和其它参数,所有参数都可用SCPI命令设置。这些参数的任何变化都将影响" V O U T ? ”和"IOUT?”的查询响应。
远地接口(GPIB)
662xA有作为标准配置的GPIB接口标准。N6700A/B主机也有作为标准配置的GPIB 接口(LAN和USB也是N6700A/B 的标准配置)。如同远地工作模式662xA 锁定前面板的能力在N6700A/B中并非自动执行。必须用"SYSTem:COMMunicate:RLState RWLock"命令锁定前面板。详情见N6700 用户指南。
本地(前面板)
662xA和N6700A/B都有前面板控制和显示。662xA 前面板控制有用于各功能特性的单独按钮及数字键区。N6700A/B 去掉了大部分按钮,但前面板有更强的控制能力。它有扩展的菜单系统,用于快速单键访问的几个按键,浏览键和数字键区。N6700A/B还能同时显示所有四个通道的电压和电流,而662xA 只能一次显示一个通道。
662xA 命令和N675xA 及N676xA 模块兼容性命令的比较
662xA 命令和N67xxA 模块兼容性命令的差别体现在三个常用领域 ── IEEE 488.2 语法,状态报告和特定型号限制。此外,有些特定功能不能实现,或有所不同。
IEEE 488.2 语法
空格隔离符 I
N67xxA 模块不允许数字间的空格隔离符。
例如:
"ISET 1 0.5" 和 "ISET 1, 0.5"
662xA:这两种命令都可接受和处理,并得到相同结果。
N67xxA 模块:只接受"ISET 1,0.5"。"ISET 1 0.5"将产生错误(-103,"Invalid separator")。
空格隔离符 II
命令和通道号间需要有空格。
例如:
"ISET1,0.5" 和"ISET 1,0.5"
662xA:这两种命令都可接受和处理,并得到相同结果。
N67xxA 模块:只接受"ISET 1,0.5"。 ISET1,0.5 将产生错误(-103,"Invalid separator")。
查询和读回
没有连续读回的多次查询
向N67xxA 模块发送第二个查询,而未读第一个查询的响应将产生错误。
例如: ISET? 1
VSET? 1
662xA:读回将返回"VSET? 1" 查询值,并且没有错误。
N67xxA模块:读回将返回"VSET? 1"查询值,并且有错误(-410, "Query INTERRUPTED")
带部分读回的多次查询
N67xxA 模块不允许用户查询信息,只读回部分信息(几个字符),发送其它命令,完成读回原查询的剩余信息。
例如: ISET 1, 1
ISET? 1
ISET 1, 0.5
662xA:
部分读回将返回几个字符。剩余读回随同值“1”返回从"ISET? 1" 查询的剩余字符,并且没有错误。
N67xxA 模块:
读回将返回任何信息和错误,并报告- 4 1 0 , " Q u e r y I N T E R -RUPTED" 和- 4 2 0 , " Q u e r y
UNTERMINATED"。
多次分号隔离的查询
662xA 覆盖任何原先未读的查询响应。而N6700A 能响应多次查询。
例如:
VOUT? 1; VOUT? 2; VOUT? 3
662xA:读回只返回最后一次(VOUT? 3)查询的信息。
N67xxA 模块:读回能返回由分号隔离的所有查询值。
数值数据
662xA:电源将按要求的数据类型返回数值数据(ASCII 字符)。请参看662xA 操作手册远地操作章中的数值数据部分。
N67xxA 模块:仪器返回的浮点数可能没有精确相同的语法或位数。
初始条件
如果电源未编程为开机后立即调用零寄存器(RCL0)中的值,电源将把所有参数设置到它的初始值,或“CLR”值。这些值是“CLR”命令的结果。表4 列出这些参数及其初始值。
状态报告
状态,累积状态,屏蔽和故障寄存器
下面的表5列出对于状态,累积状态,屏蔽和故障寄存器的比特分配,以及如何在662xA和N67xxA间转换。不能把"-CC"比特置位,因为N67xxA 模块不能调整负电流6。详情见电气部分中的阱电流能力。
N67xxA 输出模块中的"CP+"和 "CP-" 比特分别对应正和负恒定功率极限模式中的输出,不要将其与662xA 中指示量程改变或切换的“耦合参数)(CP)混淆。
串行查询和服务请求(SRQ)
串行查询和服务请求按SCPI状态模型控制,662xA将无动作。请参看N6700 用户指南语言词典中的状态子系统部分。
并行查询
N67xxA 模块不使用并行查询。
不同型号的差别
满度极限
所有满度极限,如电压、电流和功率,将遵从N67xxA输出模块满度极限,而非662xA 输出极限。
量程切换
40 W/80 W 高压/ 低压输出:
各路输出都工作在低量程或高量程的特定边界内。量程选择是基于编程参数。如果最后编程参数(电压或电流)在现有量程之外,电源将自动切换量程。在自动切换量程时,状态寄存器中的“耦合参数”(CP)比特置位,指示已产生量程切换。
N675xA 模块:
改变量程时不再进行如662xA中的自动设置调整,因为N675xA具有自动量程能力。由于没有量程切换,也绝不设置“耦合参数”(CP)比特。
量程编程
25 W 和50 W 精密输出:可使用"VRSET" 或"IRSET" 命令设置量程。电源将自动取适合该值的量程。如果发送值要求量程改
变(高至低或低至高),即设置“耦合参数”(CP)。
N676xA 模块:
该功能与上相同,但量程不同。下面的表6 示出用于不同输出
的量程。
不同工作方式或缺失的功能
出于兼容性考虑, 大多数662xA 语言的命令都可接受,但有
些命令不做任何事情。所接受“不做任何事情”的命令不产生错误,也没有任何功能。不接受的命令将返回"Error 203, Compatibility function notimplemented"。
ID? 查询
"ID?" 查询发送至N6700A/B时, 将始终返回主机型号, 为"N6700A" 或"N6700B"。
OCRST 和OVRST
662xA: "OCRST " 返回规定通道,用以设置首先切断的过流保护电路,并仅清除O C 条件。"OVRST "试图复位规定输出通道内的过压消弧电路,并仅清除OV条件。
N67xxA 模块:OVRST 和
OCRST将复位规定通道所有锁存的保护功能。
校准
N67xxA 模块的兼容性语言中未提供662xA 校准命令。校准只能采用S C P I 语言格式。使用任何662xA 的校准命令集将产生错误消息。请参看N6700 用户指南校准部分中的校准步骤。
多路输出的保存和调用
6621A, 6622A, 6623A, 6624A,6627A:
这些型号有10 个内部寄存器,它们具有如下特性:
所有寄存器(1-10)能保存所有输出的电压(VSET)和电流
(ISET)设置。
当寄存器被"RCL 调用时,输出依次设置(1,2,3,4)。
在开机时,由于所有寄存器(1-10)的易失性,因此均复位至0V和最小电流。
6625A, 6626A, 6628A, 6629A:
这些型号有11 个内部寄存器,它们
具有如下特性:
开机时自动调用寄存器0。
寄存器0 保存:所有输出的VSET, VRSET, ISET, IRSET,OVSET, OCP, DLY, MASK。
寄存器1-10 保存:所有输出的VSET, VRSET, ISET, IRSET,OVSET。
开机室,寄存器4-10 复位至0 V和最小电流。
寄存器0-3 在每次开机后只能保存一次。要再次写入这些非易失寄存器,需要重新开机。
如果每次开机向寄存器0-3 写入一次以上,将产生E r r o r 3 0"STORE LIMIT"。
在寄存器被调用时,输出依次设置(1,2,3,4)。
N6700A/B 主机:
N6700A 有11 个内部寄存器,它们具有如下特性:
寄存器0 在开机时被自动调用,仅当开机状态由发送"OUTPut:
PON:STATe RCL0" 命令设置为RCL0。
所有寄存器(0-10)保存:VSET,VRSET, ISET, IRSET, OVSET,OCP, DLY。不保存MASK 寄存器的状态。
在开机时,寄存器2-10复位至最小电压和最小电流。
每次开机非易失寄存器(0-1)能写入一次以上。
在寄存器被调用时,输出依次设置(1,2,3,4)。
表 7 示出662xA 和N6700A/B主机存储器状态的差别。
清除命令(CLR)
通常向系统中所有设备发送一条清除"CLR" 命令,置这些设备于一个已知的状态。请参看表4初始条件中的"CLR" 值。
机械/ 物理
尺寸
N6700A/B 主机的实际尺寸远小于662xA 电源。请参看右面的表8。正差值表示较小或较轻。
颜色
662xA的前面板在1988 年以前
为Mint灰,1988年至今为Parchment
白。机箱颜色在1988 年前为French
灰,1988 年至今为Dove 灰。
N6700A/B前面板颜色是Quartz
灰,机箱是没有涂覆的镀锌钢板。
位置和冷却
662xA 系列电源能在0℃-55℃(在风扇进风处测量)温度范围工作而没有性能损失。风扇位于仪器后面,气流从后面板通风孔进,从侧板通风孔出。如附录B中图1a的灰色箭头所示。
N6700 系列电源能在0℃-55℃(环境)温度范围工作而没有性能损失。三个风扇从仪器右面进风,向左面排风,以冷却主机三分之一的前面部分。各模块上也装有风扇,提供主机三分之二后面部分和模块本身的冷却,它从侧面进风,向后面排风。如附录B中图1b的灰色箭头所示。
上架安装
注意: 前面板上的提手是N6700A/B主机的标准配置,不需要专门的上架安装选件。
N6700A/B 只有一种上架安装选件(选件908)。该选件可代替所有662xA 上架安装选件和附件,如滑道套件(p/n 1494-0059)和支撑轨(E3663AC)。N6700A/B主机既不需要,也不能用该滑道套件和支撑轨。N6700A/B 的上架安装只需要选件
908(p/n N6700-60009)。这反映气流和高度的约束。详情见N6700 用户指南安装章中的安装仪器部分。
输出连接器
输出引脚
662xA 系列输出连接器是包括+S, +V, -V, -S, +OV 和-OV 的
6 引脚终端块。连接器的定位决定于输出。
输出2 和3:-OV, +OV, -S, -V, +V, +S
输出1 和4:+S, +V, -V, -S, +OV, -OV见附录B 中的图2a。
N67xxA 模块的输出连接器是包括从左至右(后视)为+S, +, -, -S的4针(phoenix)连接器。它没有OV 端子。见附录B 中的图2b。
放置
输出连接器的放置见附录B中的图1a 和1b。
电源线,GPIB 和其它连接器详情见附录B中的图1a和1b。
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摘:Agilent公司网站 |
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