電磁波障害が少ない多レベル共振形インバータを用いたHIDランプ安定器の高効率化

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本研究の対象とするHID(High Intensity Discharge:高輝度放電)ランプは、数十W程度の小型HIDランプである。そのため、安定器も小型・軽量化が必要で、スイッチング周波数の高周波化が必要である。本研究の目的は、電磁波障害を引き起こすことなく、HIDランプ安定器の高効率化を達成することである。具体的には、HIDランプ安定器として、共振形インバータ回路を採用して、その最適な設計法と動作解析を検討することである。平成10年度は、研究のまとめとして、以下の研究を行なった。1. λ/4長分布定数線路を用いた安定器の研究λ/4(λ:波長)長分布定数線路を用いて、HIDランプの高周波点灯(1[MHz])における、理論的および実験的な検討を行なった。分布定数線路の長さをλ/4に設定することで、高調波の抑制が可能となる。ゆえに、電源側において、電流波形は正弦波状になり、スイッチング損失の低減が計れる。理論的な解析結果を図示し、設計手法を明らかにした。実験波形を示し、本設計手法が妥当であることを確認した。2. 一石共振形インバータ回路を用いた安定器の研究低オン電圧の特徴を持ち低損失化が期待できる、MCT(MOS Controlled Thyristor)を用いた、一石共振形インバータ回路において効率を検討した。従来から用いられている素子である、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)を用いた回路との比較を、実験において行なった。その結果、MCTを用いた回路の効率は、IGBTの場合よりも、数%向上できることを確認した。