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能が必要である。 今回検討 した点灯回路の基本構成を図1に 示す。 フラ イバ ックコンバータのスイ ッチ ング素子をス トレー トア ーク周波数で発振 させ、PWM制 御でランプ電力を規定 し、ブ リッジインバータによ り交番電流に変換 してラン プを点灯する構成である。以上の構成 によ り、ランプ電 流にはス トレー トアーク周波数の高周波 リップル電流が 重畳され る。なお フライバ ックコンバータのスイ ッチ ン グ素子 はランプ電気特性の変化に応 じて制御す る方式 と した。 次に35Wメ タルハ ライ ドランプを用 い、ス トレー トア ークにす る点灯条件を検討 した。重畳する高周波 リップ ル電流の大 きさ(以 下、変調深度 と呼ぶ:0.5X高 周波 リ ップル電流p-p/ラ ンプ電流rms)と アー ク湾曲の関係 を求 めた結果 を図2に 示す。 このランプのス トレー トアーク 周波数は、150kHzで ある。変調深度0.2以 上から急 激にアー ク湾曲が小 さくな り、0.6以 上でほぼス トレー トアークにできることがわか った。また他のHIDラ ン プ(200Wメ タルハ ライ ドランプ)で も検討 したが同様の 傾向であった。 3.結 果 本構成で35Wメ タルハライ ドランプを点灯 し た時のランプ電流波形を図3に 示す。図3(b)は 図3 (a)の ゼ ロクロス部の拡大図である。150Hzの 矩形 波にス トレー トアー ク周波数150kHzの 高周波 リップ ル電流が変調深度0.7で 重畳 されてお り、安定なス トレ ー トアークを得ることがで きた。 なおス トレー トアーク周波数は管内音速に依存す るた め、定格点灯 に達す るまで の点灯初期 に逓減特性を持つ ことをすで に報告 した2)。 本構成は、 この逓減特性 を一 つのスイ ッチ ング素子の発振周波数制御で実現できると ともに、光 出力の安定化 ・即時の光立ち上げなどに必要 な ランプ電 力制御 も同一スイ ッチング素子のPWM制 御 で対応できるス トレー トアー ク点灯に有効な方式である。 図1点 灯回路の基本構成

An example of ballast circuit to make straight arc for HID lamp