10MHz放電ランプ点灯用高周波インバ-タ

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本研究は、近年発展の著しい数10Wクラスの高輝度放電ランプ(高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ)点灯用の10MHzで動作する格段に小形軽量化とた高周波インバ-タの開発を行うことを目的としてもので、LC共振T形フィルタにより回路効率の向上とノイズの抑制を図り、スイッチの駆動法や回路の空間配置について検討を行った。その研究実績をもとめれば以下の通りである。1.10MHz動作のためのインバ-タ回路として、パラレルプッシュプル型とフルブリッジ型の高周波インバ-タ方式について検討し、鉄心を使用しないフルブリツジ型インバ-タを対象に選んだ。2.損失低減、ノイズ抑制に効果のあるT形フィルタ-の回路解析を行い、最適値を求めた。また、スイッチ素子であるパワ-MOSFETの効率的なゲ-ト駆動法をシミュレ-ション結果から求めた。3.半導体素子、磁気回路素子或はコンデンサなどの部品を損失低減の観点から選定し、リ-ド線の長さや接続点などの空間配置を工夫して回路の製作を行った。4.HIDランプの点灯実験を行い、1〜3MHzの周波数範囲で音響的共鳴現象もなく安定に動作することを確認した。回路効率は2MHz点灯時で78.5%、3MHz点灯時で69.0%であった。HIDランプのランプ効率は、商用周波点灯時に比べ、水銀ランプで1〜16%、メタルハライドランプで3〜20%の向上が見られた。5.素子、回路、ノイズ、コストなどについて考察し、MHz帯におけるHIDランプ点灯回路の実用化は可能であろうと結論した。さらに、本インバ-タ回路では目標の10MHzには至らなかったが、効率を無視すれば5MHz程度まで動作することが確認でき、今後の研究に参考となる貴重な知見を得ることができた。