一般來說,電源有一個預(yù)熱期,預(yù)熱期之后其穩(wěn)定性才適用。從功能性的觀點(diǎn)看,裝置在開啟后就會立即工作。但是如果需要很穩(wěn)定的輸出才能滿足您的使用要求,請先預(yù)熱電源,使之達(dá)到“熱平衡”,以此消除熱漂移,詳情如下:
通過使用高壓反饋分壓器對實(shí)際高壓輸出進(jìn)行采樣來完成對電源的調(diào)控。該分壓器網(wǎng)絡(luò)由多個串聯(lián)高阻抗、高壓電阻器組成。分壓器一端與電源高壓輸出端連接;另一端通過定標(biāo)電阻器接地形成與被測高壓輸出成比例的低電壓信號。一般產(chǎn)生的是0-10Vdc反饋信號,相當(dāng)于0-100%的電源輸出電壓。
該反饋分壓器的電阻線對溫度變化很敏感,這叫做“溫度系數(shù)”(TC), 此系數(shù)通常使用百萬分比進(jìn)行說明。典型溫度系數(shù)規(guī)格可能為150ppm/°C。對于此種情況,電阻器的阻抗值將以
(150/1,000,000)=0.00015的比率變化,或反饋分壓器上溫度變化每一攝氏度以0.015%的比率變化。我們來看看實(shí)際生活中的電源實(shí)例:
DL50P300 TC= 100ppm/°C (100/1,000,000)=0.0001 或 0.01%
(0.01%) ×(50kV)= 5V
所以反饋分壓器上每一攝氏度的變化都將導(dǎo)致電源輸出電壓按比例變化(≤5伏特)。
如果一個電源長時間未使用,我們可以假定該電源內(nèi)的組件溫度等于其周圍的室溫。為了方便舉例說明,我們假設(shè)室溫為22攝氏度(約71.5華氏度)并假定在試驗(yàn)期間,室溫保持不變。
開啟電源并以最高電壓和電流運(yùn)行。會產(chǎn)生兩個基本效果:
1. 反饋分壓器開始產(chǎn)生自熱效應(yīng),原因是反饋電流流經(jīng)反饋電阻器時損耗I2R。
2. 電源中其它組件也會發(fā)熱,這也會使電源本身內(nèi)部的溫度升高,進(jìn)而使反饋分壓器的電阻線溫度也升高。
運(yùn)行足夠長的時間后,該電源達(dá)到新的熱平衡。就此實(shí)例而言,如果反饋分壓器現(xiàn)在的溫度為28攝氏度(約82.5華氏度),則有6攝氏度的變化。
我們知道,在實(shí)例中,每發(fā)生一攝氏度變化,反饋分頻器的變化均≤0.01%(或≤5伏特)。所以,我們能預(yù)期的總變化為:(5伏特/°C)×(6°C)≤30伏特與最大輸出電壓相比,這只是很小的百分比,但是這對于一些特殊應(yīng)用過程非常重要。
那么發(fā)生這種變化所需的時間是多少呢?這就主要受電源本身的實(shí)際物理設(shè)計(jì)影響。裝置熱質(zhì)量、內(nèi)部傳熱特性、裝置外殼進(jìn)出氣流、特別是倍增器的設(shè)計(jì)會嚴(yán)重影響相關(guān)的熱時間常數(shù)。