JP2021174611A - Emergency device, lighting fixture - Google Patents

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Abstract

To provide an emergency device and a lighting fixture which are suitable for being miniaturized and are suppressed in power consumption when a storage battery is charged.SOLUTION: An emergency device comprises: a storage battery that is supplied with charging current from an AC-DC conversion circuit converting AC voltage to DC voltage; a current supply circuit that uses the storage battery as a power source to supply current to an emergency fixture; and a control unit that is supplied with power from the AC-DC conversion circuit and controls the AC-DC conversion circuit and the current supply circuit, the AC-DC conversion circuit includes: a resistance element located at the output of a DC generation circuit and connected in series to the storage battery; and a short-circuit switch element connected in parallel to the resistance element, and under the control of the control unit, the storage battery is charged with the short-circuit switch element turned off at least when the AC voltage is applied, and then the storage battery is charged with the short-circuit switch element turned on.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は非常用装置及び照明器具に関する。 The present disclosure relates to emergency equipment and lighting equipment.

LED(Light Emitting Diode)を光源とした照明器具の中でも、災害等による停電時に点灯させることを想定している非常用照明器具または誘導灯は、内蔵する蓄電池の電力を用いてLEDを点灯させる。停電が発生していない平常時において交流電源から入力されたエネルギを蓄電池に充電することで、停電時に長時間LEDを点灯させることを可能とする。 Among lighting fixtures that use LEDs (Light Emitting Diodes) as a light source, emergency lighting fixtures or guide lights that are supposed to be turned on in the event of a power outage due to a disaster or the like use the power of a built-in storage battery to light the LEDs. By charging the storage battery with the energy input from the AC power supply in normal times when no power failure occurs, it is possible to turn on the LED for a long time during a power failure.

特許文献1には、交流電源が正常に得られている通常時に非常用電源である蓄電池を充電し、停電が発生している非常時に蓄電池の電力を用いて光源を点灯する非常用照明器具が開示されている。 Patent Document 1 describes an emergency lighting fixture that charges a storage battery, which is an emergency power source during normal times when an AC power source is normally obtained, and lights a light source using the power of the storage battery during an emergency when a power failure occurs. It is disclosed.

特開2008−166165号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-166165

非常灯器具に用いられる回路は、交流を直流に変換して直流電圧を得るフライバック形スイッチングレギュレータと、LEDを点灯させるための点灯回路に加え、蓄電池を充電するための充電回路を備える。そのため、同程度の出力の他の照明器具と比較して部品点数が多く、器具形状が大型であるとともに高コストであるという課題があった。また、フライバック形スイッチングレギュレータから充電回路を介して蓄電池を充電するため、充電回路での電力損失が発生し、蓄電池の充電中に消費電力が大きくなるという課題もあった。 The circuit used for emergency lighting equipment includes a flyback type switching regulator that converts alternating current into direct current to obtain a direct current voltage, a lighting circuit for lighting an LED, and a charging circuit for charging a storage battery. Therefore, there are problems that the number of parts is large as compared with other lighting fixtures having the same output, the shape of the fixture is large, and the cost is high. Further, since the storage battery is charged from the flyback type switching regulator via the charging circuit, there is a problem that power loss occurs in the charging circuit and the power consumption increases during charging of the storage battery.

本開示は、上述のような課題を解決するためになされたもので、小型化に好適であり、蓄電池充電時の消費電力を抑制した非常用装置及び照明器具を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present disclosure is to provide an emergency device and a lighting fixture which are suitable for miniaturization and suppress power consumption when charging a storage battery.

本開示に係る非常用装置は、交流電圧を直流電圧に変換するAC−DC変換回路と、該AC−DC変換回路から充電電流の供給を受ける蓄電池と、該蓄電池を電源として非常用器具に電流を供給する電流供給回路と、該AC−DC変換回路より電力の供給を受けて該AC−DC変換回路及び該電流供給回路を制御する制御部と、を備え、該AC−DC変換回路は、整流回路と、スイッチング素子とインダクタまたはトランスによりエネルギの充放電を行い直流電圧を生成する直流生成回路と、該直流生成回路の出力に配置され該蓄電池と直列に接続された抵抗素子と、該抵抗素子と並列に接続された短絡スイッチ素子と、を有し、該制御部の制御により、少なくとも該交流電圧投入時は該短絡スイッチ素子をオフした状態で該蓄電池を充電し、その後該短絡スイッチ素子をオンした状態で該蓄電池を充電することを特徴とする。 The emergency device according to the present disclosure includes an AC-DC conversion circuit that converts an AC voltage into a DC voltage, a storage battery that receives charging current from the AC-DC conversion circuit, and a current that supplies current to the emergency equipment using the storage battery as a power source. The AC-DC conversion circuit includes a current supply circuit that supplies the current, and a control unit that receives power from the AC-DC conversion circuit and controls the AC-DC conversion circuit and the current supply circuit. A rectifying circuit, a DC generation circuit that generates a DC voltage by charging and discharging energy with a switching element and an inductor or a transformer, a resistance element arranged at the output of the DC generation circuit and connected in series with the storage battery, and the resistor. It has a short-circuit switch element connected in parallel with the element, and under the control of the control unit, the storage battery is charged with the short-circuit switch element turned off at least when the AC voltage is applied, and then the short-circuit switch element is charged. The storage battery is charged with the power turned on.

本開示のその他の特徴は以下に明らかにする。 Other features of the disclosure are clarified below.

本開示によれば、AC−DC変換回路で直接蓄電池を充電するので、別途設けていた充電回路が不要となり、装置及び照明器具全体を小型かつ低コストにできるとともに、蓄電池充電時の消費電力を抑制することができる。 According to the present disclosure, since the storage battery is directly charged by the AC-DC conversion circuit, a separately provided charging circuit becomes unnecessary, the entire device and lighting equipment can be made compact and low cost, and the power consumption when charging the storage battery can be reduced. It can be suppressed.

実施の形態1に係る非常用装置の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the emergency apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態2に係る非常用装置の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the emergency apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態3に係る制御のタイミングチャートである。It is a timing chart of control which concerns on Embodiment 3. 実施の形態4に係る非常用装置の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the emergency apparatus which concerns on Embodiment 4. FIG. 実施の形態5に係る非常用装置の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the emergency apparatus which concerns on Embodiment 5. 照明器具の内部構造を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of a luminaire.

実施の形態に係る非常用装置と照明器具について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。実施の形態の非常用装置と照明器具は限定的なものではない。 The emergency device and the lighting fixture according to the embodiment will be described with reference to the drawings. The same or corresponding components may be designated by the same reference numerals and the description may be omitted. The emergency devices and luminaires of the embodiments are not limited.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る非常用装置100の回路構成図である。非常用装置100は、交流電源1から電力の供給を受けて蓄電池BTを充電し、交流電源1の停電時には蓄電池BTより非常用器具10へ電力供給するものである。この例においては、非常用器具10は光源である。光源の例はLED(Light Emitting Diode)である。非常用装置100は、AC−DC変換回路2、AC−DC変換回路制御部3、電流供給回路4、点灯回路制御部5を備えている。AC−DC変換回路制御部3と点灯回路制御部5は1つの制御部として提供することもできる。これらをまとめて制御部と称することがある。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of the emergency device 100 according to the first embodiment. The emergency device 100 receives power from the AC power supply 1 to charge the storage battery BT, and supplies power to the emergency equipment 10 from the storage battery BT in the event of a power failure of the AC power supply 1. In this example, the emergency device 10 is a light source. An example of a light source is an LED (Light Emitting Diode). The emergency device 100 includes an AC-DC conversion circuit 2, an AC-DC conversion circuit control unit 3, a current supply circuit 4, and a lighting circuit control unit 5. The AC-DC conversion circuit control unit 3 and the lighting circuit control unit 5 can also be provided as one control unit. These may be collectively referred to as a control unit.

AC−DC変換回路2は交流電圧を直流電圧に変換する回路として提供される。一例によれば、AC−DC変換回路2は、ダイオードブリッジで構成される整流回路DBと、直流生成回路とを備える。直流生成回路は、スイッチング素子とインダクタまたはトランスによりエネルギの充放電を行い直流電圧を生成する回路である。図1の例では、直流生成回路としてフライバックコンバータを備える。フライバックコンバータは、コンデンサC1、トランスT1、スイッチング素子SW1、ダイオードD1及び平滑コンデンサC2を備えている。交流電源1から整流回路DBを介して全波整流された電圧はフライバックコンバータにより電力変換される。整流回路DBの直流出力側には、交流電源の停電有無を検出する電源検出抵抗R1を有し、電源検出抵抗R1の検出信号は点灯回路制御部5に入力される。 The AC-DC conversion circuit 2 is provided as a circuit that converts an AC voltage into a DC voltage. According to one example, the AC-DC conversion circuit 2 includes a rectifier circuit DB composed of a diode bridge and a DC generation circuit. A DC generation circuit is a circuit that generates a DC voltage by charging and discharging energy with a switching element and an inductor or transformer. In the example of FIG. 1, a flyback converter is provided as a DC generation circuit. The flyback converter includes a capacitor C1, a transformer T1, a switching element SW1, a diode D1, and a smoothing capacitor C2. The voltage that is full-wave rectified from the AC power supply 1 via the rectifier circuit DB is converted into electric power by the flyback converter. The DC output side of the rectifier circuit DB has a power supply detection resistor R1 for detecting the presence or absence of a power failure of the AC power supply, and the detection signal of the power supply detection resistor R1 is input to the lighting circuit control unit 5.

AC−DC変換回路2はAC−DC変換回路制御部3の制御を受けて動作する。スイッチング素子SW1をオンするとトランスT1の1次巻線N1に電流が流れ、トランスT1にエネルギが蓄えられる。スイッチング素子SW1をオフするとトランスT1の2次巻線N2よりトランスT1に蓄えられたエネルギを蓄電池BT側に放出する。 The AC-DC conversion circuit 2 operates under the control of the AC-DC conversion circuit control unit 3. When the switching element SW1 is turned on, a current flows through the primary winding N1 of the transformer T1 and energy is stored in the transformer T1. When the switching element SW1 is turned off, the energy stored in the transformer T1 is released from the secondary winding N2 of the transformer T1 to the storage battery BT side.

AC−DC変換回路2は、平滑コンデンサC2と蓄電池BTの間に、抵抗素子R2と、抵抗素子R2と並列に接続された短絡スイッチ素子SW2とを有している。抵抗素子R2は、直流生成回路の出力に配置され、蓄電池BTと直列に接続されている。短絡スイッチ素子SW2は点灯回路制御部5の指令に基づいてオンオフ動作する。短絡スイッチ素子SW2は、例えばMOSFET等の半導体スイッチで構成したり、他のトランジスタで構成したりすることができる。 The AC-DC conversion circuit 2 has a resistance element R2 and a short-circuit switch element SW2 connected in parallel with the resistance element R2 between the smoothing capacitor C2 and the storage battery BT. The resistance element R2 is arranged at the output of the DC generation circuit and is connected in series with the storage battery BT. The short-circuit switch element SW2 operates on and off based on a command from the lighting circuit control unit 5. The short-circuit switch element SW2 can be composed of, for example, a semiconductor switch such as a MOSFET or another transistor.

AC−DC変換回路制御部3は、蓄電池BTに流れる電流を電流検出抵抗R4より読み取る手段を有している。AC−DC変換回路制御部3は、整流回路DBの直流出力側より電力の供給を受けて動作する。AC−DC変換回路制御部3は必要に応じて力率改善動作を行ってもよい。すなわち、非常用装置100の入力電流波形を正弦波状で且つ交流電源1の電圧とほぼ同位相となるようにスイッチング素子SW1を制御し、力率改善を行う。この時、コンデンサC1は交流電源1の商用周波数成分を直流平滑するためのものではなく、スイッチングリプルを除去するためのフィルタコンデンサとして用いられる。 The AC-DC conversion circuit control unit 3 has a means for reading the current flowing through the storage battery BT from the current detection resistor R4. The AC-DC conversion circuit control unit 3 operates by receiving power supplied from the DC output side of the rectifier circuit DB. The AC-DC conversion circuit control unit 3 may perform a power factor improving operation as necessary. That is, the power factor is improved by controlling the switching element SW1 so that the input current waveform of the emergency device 100 has a sinusoidal shape and is substantially in phase with the voltage of the AC power supply 1. At this time, the capacitor C1 is not used for DC smoothing the commercial frequency component of the AC power supply 1, but is used as a filter capacitor for removing switching ripples.

電流供給回路4は、昇圧チョッパ回路で構成され、昇圧用リアクトルL1、スイッチング素子SW3、ダイオードD3及びコンデンサC3を備えている。電流供給回路4は点灯回路制御部5の制御を受けて動作する。スイッチング素子SW3をオンすると蓄電池BTより昇圧用リアクトルL1に電流が流れ、昇圧用リアクトルL1にエネルギを蓄える。スイッチング素子SW3をオフすると昇圧用リアクトルL1に蓄えたエネルギが、ダイオードD3を介してコンデンサC3及び非常用器具10側に放出される。この時、コンデンサC3には昇圧用リアクトルL1に発生する逆起電力に蓄電池BTの直流電圧が重畳した電圧が印加されるため、蓄電池BTの電圧よりも高い電圧が生成され、非常用器具10に印加される。 The current supply circuit 4 is composed of a step-up chopper circuit, and includes a step-up reactor L1, a switching element SW3, a diode D3, and a capacitor C3. The current supply circuit 4 operates under the control of the lighting circuit control unit 5. When the switching element SW3 is turned on, a current flows from the storage battery BT to the booster reactor L1 and energy is stored in the booster reactor L1. When the switching element SW3 is turned off, the energy stored in the step-up reactor L1 is released to the capacitor C3 and the emergency equipment 10 side via the diode D3. At this time, since a voltage obtained by superimposing the DC voltage of the storage battery BT on the counter electromotive force generated in the booster reactor L1 is applied to the capacitor C3, a voltage higher than the voltage of the storage battery BT is generated, and the emergency equipment 10 is equipped with a voltage higher than that of the storage battery BT. It is applied.

電流供給回路4は、非常用器具10と直列接続された光源電流検出抵抗R5を有している。点灯回路制御部5は、光源電流検出抵抗R5で検出される電流検出信号を監視し、非常用器具10に流れる電流が所望の直流電流となるようにスイッチング素子SW3のオン時間を調整し、定電流制御を行う。また、点灯回路制御部5は、蓄電池BTの充電電圧を検出する蓄電池電圧検出抵抗R3より電圧検出信号を受け、蓄電池BTの電圧を監視する。なお、点灯回路制御部5は、AC−DC変換回路2の出力より電力の供給を受けて動作する。 The current supply circuit 4 has a light source current detection resistor R5 connected in series with the emergency device 10. The lighting circuit control unit 5 monitors the current detection signal detected by the light source current detection resistor R5, adjusts the on-time of the switching element SW3 so that the current flowing through the emergency equipment 10 becomes a desired direct current, and sets it. Perform current control. Further, the lighting circuit control unit 5 receives a voltage detection signal from the storage battery voltage detection resistor R3 that detects the charging voltage of the storage battery BT, and monitors the voltage of the storage battery BT. The lighting circuit control unit 5 operates by receiving power supplied from the output of the AC-DC conversion circuit 2.

次に、実施の形態1に係る非常用装置100の動作を説明する。まず、蓄電池BTにエネルギが十分充電されていない状況において、非常用装置100に交流電源1を印加する場合について説明する。非常用装置100に交流電源1が印加されると、整流回路DBは入力された交流電圧を全波整流し、整流された電圧がコンデンサC1の両端に印加される。整流された直流電圧によりAC−DC変換回路制御部3に電力が供給され、AC−DC変換回路2が動作を開始する。これによりスイッチング素子SW1がオンオフ動作し、トランスT1の2次巻線N2に電圧が誘起され、平滑コンデンサC2に直流電圧が生成される。蓄電池BTはAC−DC変換回路2から充電電流の供給を受ける。 Next, the operation of the emergency device 100 according to the first embodiment will be described. First, a case where the AC power supply 1 is applied to the emergency device 100 in a situation where the storage battery BT is not sufficiently charged with energy will be described. When the AC power supply 1 is applied to the emergency device 100, the rectifier circuit DB full-wave rectifies the input AC voltage, and the rectified voltage is applied to both ends of the capacitor C1. Power is supplied to the AC-DC conversion circuit control unit 3 by the rectified DC voltage, and the AC-DC conversion circuit 2 starts operation. As a result, the switching element SW1 operates on and off, a voltage is induced in the secondary winding N2 of the transformer T1, and a DC voltage is generated in the smoothing capacitor C2. The storage battery BT receives a charging current from the AC-DC conversion circuit 2.

AC−DC変換回路2の起動時は、短絡スイッチ素子SW2はオフ状態であり、平滑コンデンサC2の電圧は主に抵抗素子R2と蓄電池BTに印加される。AC−DC変換回路制御部3は、電流検出抵抗R4の電流検出信号を監視し、蓄電池BTへの充電電流が予め定められた電流値となるようにスイッチング素子SW1のオン時間を調整し、定電流制御により蓄電池BTを充電する。すなわち、制御部は、電流検出抵抗R4によって得られた充電電流を予め定められた値に近づける制御を行う。また、点灯回路制御部5にも平滑コンデンサC2の電圧が印加されることで、点灯回路制御部5に駆動電源が供給される。これにより点灯回路制御部5が動作を開始する。ただし、交流電源1が投入されている間は、点灯回路制御部5は電流供給回路4の動作を停止状態で維持する。したがって、非常用器具10は消灯状態となる。 When the AC-DC conversion circuit 2 is started, the short-circuit switch element SW2 is in the off state, and the voltage of the smoothing capacitor C2 is mainly applied to the resistance element R2 and the storage battery BT. The AC-DC conversion circuit control unit 3 monitors the current detection signal of the current detection resistor R4, adjusts the on-time of the switching element SW1 so that the charging current to the storage battery BT becomes a predetermined current value, and determines it. The storage battery BT is charged by current control. That is, the control unit controls the charging current obtained by the current detection resistor R4 to approach a predetermined value. Further, the voltage of the smoothing capacitor C2 is also applied to the lighting circuit control unit 5, so that the driving power is supplied to the lighting circuit control unit 5. As a result, the lighting circuit control unit 5 starts operation. However, while the AC power supply 1 is turned on, the lighting circuit control unit 5 maintains the operation of the current supply circuit 4 in the stopped state. Therefore, the emergency equipment 10 is turned off.

点灯回路制御部5は、蓄電池電圧検出抵抗R3により蓄電池電圧を監視し、充電を開始してから一定時間が経過することで蓄電池電圧が上昇し予めプログラム等により定めた基準電圧に到達すると、短絡スイッチ素子SW2をオン状態に制御する。これにより、AC−DC変換回路2の出力電流は抵抗素子R2を流れず、短絡スイッチ素子SW2を経由して蓄電池BTを充電する。なお、蓄電池電圧を検出する方法は、蓄電池電圧検出抵抗R3に限定されず、例えば点灯回路制御部5が充電開始時点から経過時間をカウントし予め定められた時間が経過したら蓄電池電圧が上昇したものとみなして、短絡スイッチ素子SW2をオンしてもよい。別の例によれば、制御部は、蓄電池BTの電圧が交流電圧投入時よりも上昇した場合に、短絡スイッチ素子SW2をオンする。 The lighting circuit control unit 5 monitors the storage battery voltage by the storage battery voltage detection resistor R3, and when a certain time elapses from the start of charging, the storage battery voltage rises and reaches a reference voltage predetermined by a program or the like, a short circuit occurs. The switch element SW2 is controlled to be in the ON state. As a result, the output current of the AC-DC conversion circuit 2 does not flow through the resistance element R2, and the storage battery BT is charged via the short-circuit switch element SW2. The method of detecting the storage battery voltage is not limited to the storage battery voltage detection resistor R3. For example, the lighting circuit control unit 5 counts the elapsed time from the start of charging, and the storage battery voltage rises when a predetermined time elapses. The short-circuit switch element SW2 may be turned on. According to another example, the control unit turns on the short-circuit switch element SW2 when the voltage of the storage battery BT rises from the time when the AC voltage is applied.

ここで、抵抗素子R2と短絡スイッチ素子SW2を用いる意義について説明する。蓄電池BTが十分に充電されていないエネルギ放電状態においては、蓄電池BTの電圧はエネルギ満充電時と比較して低い状態となる。この状態において、抵抗素子R2と短絡スイッチ素子SW2がなく、AC−DC変換回路2の出力が蓄電池BTに直接接続されていると仮定すると、蓄電池は定電圧特性を有するためAC−DC変換回路2の出力電圧は蓄電池BTの電池電圧と同一電圧となる。そのため、AC−DC変換回路2の出力電圧は低電圧状態となる。 Here, the significance of using the resistance element R2 and the short-circuit switch element SW2 will be described. In the energy discharge state in which the storage battery BT is not sufficiently charged, the voltage of the storage battery BT is lower than that in the energy fully charged state. In this state, assuming that there is no resistance element R2 and short-circuit switch element SW2 and the output of the AC-DC conversion circuit 2 is directly connected to the storage battery BT, the storage battery has a constant voltage characteristic, so that the AC-DC conversion circuit 2 The output voltage of is the same as the battery voltage of the storage battery BT. Therefore, the output voltage of the AC-DC conversion circuit 2 is in a low voltage state.

そして、AC−DC変換回路2の出力電圧は点灯回路制御部5の駆動用電源も兼ねているため、AC−DC変換回路2の出力電圧が低い場合は、点灯回路制御部5に入力される電圧も低くなり、点灯回路制御部5を起動することができない。以上のことから、蓄電池BTにエネルギが十分充電されていない状態、又は過放電状態においては、AC−DC変換回路2の出力電圧が低下し、これに伴い、電流供給回路4を駆動する点灯回路制御部5に正常に駆動用電源が供給されず、非常用装置100は正常動作することができない。 Since the output voltage of the AC-DC conversion circuit 2 also serves as a drive power source for the lighting circuit control unit 5, if the output voltage of the AC-DC conversion circuit 2 is low, it is input to the lighting circuit control unit 5. The voltage also becomes low, and the lighting circuit control unit 5 cannot be started. From the above, in the state where the storage battery BT is not sufficiently charged with energy or in the over-discharged state, the output voltage of the AC-DC conversion circuit 2 drops, and the lighting circuit that drives the current supply circuit 4 accompanies this. The drive power is not normally supplied to the control unit 5, and the emergency device 100 cannot operate normally.

そこで、蓄電池BTが過放電状態等において、蓄電池BTへの充電電流が抵抗素子R2を流れるようにした。抵抗素子R2には、抵抗素子R2の抵抗値と充電電流の積で決まる電圧が発生し、AC−DC変換回路2の出力電圧は、蓄電池BTの電圧に抵抗素子R2の発生電圧が重畳した値となる。そのため、抵抗素子R2を設けない場合と比較して、AC−DC変換回路2の出力電圧を上昇させることができる。これにより交流電源1の投入時に、蓄電池電圧が低い場合でも、点灯回路制御部5に正常な制御電源を供給することができる。 Therefore, when the storage battery BT is in an over-discharged state or the like, the charging current to the storage battery BT is made to flow through the resistance element R2. A voltage determined by the product of the resistance value of the resistance element R2 and the charging current is generated in the resistance element R2, and the output voltage of the AC-DC conversion circuit 2 is a value obtained by superimposing the generated voltage of the resistance element R2 on the voltage of the storage battery BT. It becomes. Therefore, the output voltage of the AC-DC conversion circuit 2 can be increased as compared with the case where the resistance element R2 is not provided. As a result, when the AC power supply 1 is turned on, a normal control power supply can be supplied to the lighting circuit control unit 5 even when the storage battery voltage is low.

また、蓄電池BTへの充電動作により蓄電池電圧が十分に高まった場合は、短絡スイッチ素子SW2で抵抗素子R2を短絡すれば、抵抗素子R2で発生する電力損失を削減でき、充電電流における非常用装置100の消費電力を削減することができる。なお、蓄電池BTを複数本直列接続して用いる場合など、エネルギが十分に充電されてない状態でも十分な電池電圧を確保できる場合は、当然ながら抵抗素子R2と短絡スイッチ素子SW2を省略し得る。 Further, when the storage battery voltage is sufficiently increased by the charging operation of the storage battery BT, if the resistance element R2 is short-circuited by the short-circuit switch element SW2, the power loss generated in the resistance element R2 can be reduced, and the emergency device in the charging current can be reduced. The power consumption can be reduced by 100. When a plurality of storage battery BTs are connected in series and a sufficient battery voltage can be secured even when the energy is not sufficiently charged, the resistance element R2 and the short-circuit switch element SW2 can be omitted as a matter of course.

このように、制御部の制御により、少なくとも交流電圧投入時は短絡スイッチ素子SW2をオフした状態で蓄電池BTを充電し、その後短絡スイッチ素子SW2をオンした状態で蓄電池BTを充電する。 In this way, under the control of the control unit, the storage battery BT is charged with the short-circuit switch element SW2 turned off, and then the storage battery BT is charged with the short-circuit switch element SW2 turned on, at least when the AC voltage is applied.

次に、何らかの原因により、交流電源1が停電した場合の動作について説明する。交流電源1が停電すると、点灯回路制御部5は電源検出抵抗R1の電圧低下によりこれを検知して、電流供給回路4の動作を開始する。電流供給回路4が動作すると、蓄電池BTを電源として、非常用器具10に電流を供給し、非常用器具10が点灯する。交流電源1が停電するのでAC−DC変換回路2は動作を停止する。このため、点灯回路制御部5の駆動用制御電源はAC−DC変換回路2の出力より得られないため、非常用器具10が点灯中は電流供給回路4の出力より制御電源の供給を受ける。図1の例では、AC−DC変換回路2の出力と、電流供給回路4の出力を、それぞれダイオードD4、D5によるダイオードOR接続し、点灯回路制御部5に制御電源を供給している。 Next, the operation when the AC power supply 1 loses power for some reason will be described. When the AC power supply 1 loses power, the lighting circuit control unit 5 detects this due to the voltage drop of the power supply detection resistor R1 and starts the operation of the current supply circuit 4. When the current supply circuit 4 operates, the storage battery BT is used as a power source to supply a current to the emergency equipment 10, and the emergency equipment 10 lights up. Since the AC power supply 1 loses power, the AC-DC conversion circuit 2 stops operating. Therefore, since the drive control power supply of the lighting circuit control unit 5 cannot be obtained from the output of the AC-DC conversion circuit 2, the control power supply is supplied from the output of the current supply circuit 4 while the emergency equipment 10 is lit. In the example of FIG. 1, the output of the AC-DC conversion circuit 2 and the output of the current supply circuit 4 are connected to the diode OR by the diodes D4 and D5, respectively, and the control power is supplied to the lighting circuit control unit 5.

以上のように、別途充電回路を設けることなく、AC−DC変換回路2を定電流制御することで蓄電池BTを直接充電するため、回路を簡素化することができ、非常用装置を小型かつ低コストとすることができる。また、従来発生していた充電回路による電力損失を削減することができる。 As described above, since the storage battery BT is directly charged by controlling the AC-DC conversion circuit 2 with a constant current without providing a separate charging circuit, the circuit can be simplified and the emergency device can be made compact and low. It can be a cost. In addition, it is possible to reduce the power loss due to the charging circuit that has been conventionally generated.

なお、AC−DC変換回路2の蓄電池BTへの充電電流は、蓄電池BTの充電状態によって適宜切り替えてもよい。例えば、蓄電池電圧が低い充電初期は充電電流を高くし、満充電時または満充電に近い状態となった時は充電電流を低減するようにしてもよい。言いかえると、制御部の制御により、蓄電池BTの電圧が交流電圧投入時よりも上昇した場合に、AC−DC変換回路2は蓄電池BTへの充電電流を低減する。制御部は、蓄電池BTに供給する充電電流の値に応じて、スイッチング素子SW1のオン時間を制御する。別の例によれば、AC−DC変換回路2は、蓄電池BTへの充電開始後に蓄電池BTへの充電電流を低減する。これにより満充電時における非常用装置100の消費電力を削減することができる。蓄電池BTの充電状態は蓄電池電圧検出抵抗R3により検出し得る。蓄電池電圧検出抵抗R3を用いる場合、図示していないが、点灯回路制御部5からAC−DC変換回路制御部3へ蓄電池電圧信号を伝送してもよいし、蓄電池電圧検出抵抗R3の信号電圧をAC−DC変換回路制御部3が直接監視してもよい。別の例によれば、交流電源1の投入後、制御部にて充電時間をカウントし、予め定められた時間が経過してから、充電電流を低減することもできる。また、図示していないが、AC−DC変換回路制御部3と点灯回路制御部5への制御電源供給は、適宜、抵抗、ツェナダイオード若しくは3端子レギュレータ等の降圧手段、又は電圧安定化手段を介して行ってもよい。 The charging current of the AC-DC conversion circuit 2 to the storage battery BT may be appropriately switched depending on the charging state of the storage battery BT. For example, the charging current may be increased at the initial stage of charging when the storage battery voltage is low, and may be reduced at the time of full charge or near full charge. In other words, the AC-DC conversion circuit 2 reduces the charging current to the storage battery BT when the voltage of the storage battery BT rises more than when the AC voltage is applied by the control of the control unit. The control unit controls the on-time of the switching element SW1 according to the value of the charging current supplied to the storage battery BT. According to another example, the AC-DC conversion circuit 2 reduces the charging current to the storage battery BT after the start of charging the storage battery BT. As a result, the power consumption of the emergency device 100 when fully charged can be reduced. The state of charge of the storage battery BT can be detected by the storage battery voltage detection resistor R3. When the storage battery voltage detection resistor R3 is used, although not shown, the storage battery voltage signal may be transmitted from the lighting circuit control unit 5 to the AC-DC conversion circuit control unit 3, or the signal voltage of the storage battery voltage detection resistor R3 may be transmitted. The AC-DC conversion circuit control unit 3 may directly monitor. According to another example, after the AC power supply 1 is turned on, the charging time is counted by the control unit, and the charging current can be reduced after a predetermined time has elapsed. Further, although not shown, the control power supply to the AC-DC conversion circuit control unit 3 and the lighting circuit control unit 5 is appropriately provided with a step-down means such as a resistor, a Zener diode or a 3-terminal regulator, or a voltage stabilizing means. You may go through.

本実施の形態では、AC−DC変換回路2にフライバックコンバータ方式を適用しており、トランスT1により1次巻線N1側と2次巻線N2側は電気的に絶縁されている。したがって、例えば1次巻線N1側に設けられた電源検出抵抗R1の信号を点灯回路制御部5に送信する場合、又は、2次巻線側に設けられた電流検出抵抗R4の信号をAC−DC変換回路制御部3に送信する場合は、適宜フォトカプラ等を用いて電気信号を絶縁して送信してもよい。 In the present embodiment, the flyback converter system is applied to the AC-DC conversion circuit 2, and the primary winding N1 side and the secondary winding N2 side are electrically insulated by the transformer T1. Therefore, for example, when the signal of the power supply detection resistor R1 provided on the primary winding N1 side is transmitted to the lighting circuit control unit 5, or the signal of the current detection resistor R4 provided on the secondary winding side is transmitted to AC-. When transmitting to the DC conversion circuit control unit 3, the electric signal may be isolated and transmitted by using a photocoupler or the like as appropriate.

非常用器具10は、光源に限らず、誘導灯、スピーカ、フラッシュ装置、又はその他任意の非常用設備とすることができる。非常用器具10としてスピーカを採用する場合は、電流供給回路4はスピーカを駆動するための音声回路に電流を供給する。音声回路とスピーカを設けることで、音声で避難案内する機能を有する非常用装置を提供できる。フラッシュ装置は、例えばキセノンランプなどの光源の点滅により避難者を誘導する装置である。フラッシュ装置を採用する場合は、電流供給回路4はフラッシュ装置を駆動するための点灯回路に電流を供給する。蓄電池BTに複数の電流供給回路を並列接続して、機能の異なる非常用設備を複数動作させることもできるし,一つの電流供給回路に複数の機能の異なる非常用設備を接続して動作させても良い。 The emergency equipment 10 is not limited to the light source, but may be a guide light, a speaker, a flash device, or any other emergency equipment. When a speaker is adopted as the emergency equipment 10, the current supply circuit 4 supplies a current to the voice circuit for driving the speaker. By providing a voice circuit and a speaker, it is possible to provide an emergency device having a function of providing evacuation guidance by voice. The flash device is a device that guides evacuees by blinking a light source such as a xenon lamp. When a flash device is adopted, the current supply circuit 4 supplies a current to a lighting circuit for driving the flash device. Multiple current supply circuits can be connected in parallel to the storage battery BT to operate multiple emergency equipment with different functions, or one current supply circuit can be connected to multiple emergency equipment with different functions to operate. Is also good.

実施の形態1に記載した変形例、修正例又は代案については、以下の実施の形態に係る非常用装置に応用し得る。以下の実施の形態に係る非常用装置については、主として実施の形態1との相違点を説明する。 The modified example, modified example or alternative described in the first embodiment can be applied to the emergency device according to the following embodiment. The differences between the emergency device according to the following embodiment and the first embodiment will be mainly described.

実施の形態2.
図2は、実施の形態2に係る非常用装置101の回路構成図である。電流検出抵抗R4は、蓄電池BTが非常用器具10に電流を供給する経路を避けて設けられている。この例では、電流検出抵抗R4は、平滑コンデンサC2と蓄電池BTの間のグランドラインに直列に接続されている。
Embodiment 2.
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of the emergency device 101 according to the second embodiment. The current detection resistor R4 is provided so as to avoid the path through which the storage battery BT supplies the current to the emergency device 10. In this example, the current detection resistor R4 is connected in series with the ground line between the smoothing capacitor C2 and the storage battery BT.

図1では、電流検出抵抗R4が蓄電池BTの放電経路に設けられている。そのため、蓄電池BTから放電電流が電流検出抵抗R4を通り電力損失になる。 In FIG. 1, a current detection resistor R4 is provided in the discharge path of the storage battery BT. Therefore, the discharge current from the storage battery BT passes through the current detection resistor R4 and becomes a power loss.

これに対し、実施の形態2に係る非常用装置101では、電流検出抵抗R4が蓄電池BTと直列に接続されたことで蓄電池BTの充電電流を検出することができ、しかも電流検出抵抗R4は蓄電池BTの放電経路にはないので放電電流が電流検出抵抗R4を通ることによる電力損失はない。 On the other hand, in the emergency device 101 according to the second embodiment, the current detection resistor R4 is connected in series with the storage battery BT, so that the charging current of the storage battery BT can be detected, and the current detection resistor R4 is the storage battery. Since it is not in the discharge path of the BT, there is no power loss due to the discharge current passing through the current detection resistor R4.

実施の形態3.
図3は、実施の形態3に係る制御のタイミングチャートである。制御部は、短絡スイッチ素子SW2をオンする前にスイッチング素子SW1の動作を止め、短絡スイッチ素子SW2をオンしてからスイッチング素子SW1の動作を再開する。
Embodiment 3.
FIG. 3 is a control timing chart according to the third embodiment. The control unit stops the operation of the switching element SW1 before turning on the short-circuit switch element SW2, and restarts the operation of the switching element SW1 after turning on the short-circuit switch element SW2.

短絡スイッチ素子SW2をオンすると、平滑コンデンサC2の電圧が変動し、AC−DC変換回路2の動作が不安定になりやすい。また、短絡スイッチ素子SW2のオンの際には、瞬間的に、平滑コンデンサC2に蓄えられた電圧が蓄電池BTの電圧より若干高くなるので、突入電流が蓄電池BTに流れることが考えられる。 When the short-circuit switch element SW2 is turned on, the voltage of the smoothing capacitor C2 fluctuates, and the operation of the AC-DC conversion circuit 2 tends to become unstable. Further, when the short-circuit switch element SW2 is turned on, the voltage stored in the smoothing capacitor C2 momentarily becomes slightly higher than the voltage of the storage battery BT, so that it is conceivable that an inrush current flows through the storage battery BT.

これらの弊害を抑制するために、上述のとおり、短絡スイッチ素子SW2をオンすることによる負荷変動のタイミングでは、スイッチング素子SW1のスイッチング動作をいったん停止することとした。スイッチング動作の停止期間は例えば数10μsec〜数10msecである。 In order to suppress these adverse effects, as described above, the switching operation of the switching element SW1 is temporarily stopped at the timing of the load fluctuation caused by turning on the short-circuit switch element SW2. The stop period of the switching operation is, for example, several tens of μsec to several tens of msec.

実施の形態4.
図4は、実施の形態4に係る非常用装置102の回路構成図である。短絡スイッチ素子SW2はノーマリオフタイプのMOSFETである。これにより、交流電源を投入しマイコン等で構成された制御部が駆動する前に、充電電流が流れないようにすることができる。MOSFET以外の任意のノーマリオフタイプのスイッチング素子を、短絡スイッチ素子SW2として用いることができる。
Embodiment 4.
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of the emergency device 102 according to the fourth embodiment. The short-circuit switch element SW2 is a normally-off type MOSFET. As a result, it is possible to prevent the charging current from flowing before the AC power is turned on and the control unit composed of a microcomputer or the like is driven. Any normal-off type switching element other than MOSFET can be used as the short-circuit switch element SW2.

実施の形態5.
図5は、実施の形態5に係る非常用装置110の回路構成図である。AC−DC変換回路制御部3の制御電源を提供するために、補助巻線N3、ダイオードD10及びコンデンサC10が設けられている。点灯回路制御部5の制御電源を提供するために、補助巻線N4、ダイオードD11及びコンデンサC11が設けられている。
Embodiment 5.
FIG. 5 is a circuit configuration diagram of the emergency device 110 according to the fifth embodiment. An auxiliary winding N3, a diode D10, and a capacitor C10 are provided to provide a control power source for the AC-DC conversion circuit control unit 3. An auxiliary winding N4, a diode D11, and a capacitor C11 are provided to provide a control power source for the lighting circuit control unit 5.

フライバックコンバータを構成するトランスT1は、AC−DC変換回路2の入力側に接続する1次巻線N1と、蓄電池BT側に接続される2次巻線N2と、を備えている。そして、上述の補助巻線N3、N4は、いずれもトランスT1の1次巻線N1及び2次巻線N2と同一の鉄心に巻き付けられ、1次巻線N1及び2次巻線N2と磁気的に結合している。補助巻線N3、N4はいずれも2次巻線N2より巻数が多く設定されている。 The transformer T1 constituting the flyback converter includes a primary winding N1 connected to the input side of the AC-DC conversion circuit 2 and a secondary winding N2 connected to the storage battery BT side. The auxiliary windings N3 and N4 described above are both wound around the same iron core as the primary winding N1 and the secondary winding N2 of the transformer T1, and are magnetically connected to the primary winding N1 and the secondary winding N2. Is bound to. The auxiliary windings N3 and N4 are both set to have a larger number of turns than the secondary winding N2.

次に実施の形態5に係る非常用装置110の動作を説明する。ここでは、蓄電池BTの満充電時の電圧が、AC−DC変換回路制御部3及び点灯回路制御部5の動作電圧よりも低いものとして説明する。非常用装置110に交流電源1が印加されると、整流回路DBの直流出力より起動抵抗R10を介してAC−DC変換回路制御部3に制御電源が供給され、スイッチング素子SW1がオンオフ動作を開始し、AC−DC変換回路2が動作する。このとき、短絡スイッチ素子SW2はオフ状態であるため、蓄電池BTが未充電の低電圧状態であっても、抵抗素子R2に電圧が印加され、2次巻線N2には高い電圧が誘起される。 Next, the operation of the emergency device 110 according to the fifth embodiment will be described. Here, it is assumed that the voltage when the storage battery BT is fully charged is lower than the operating voltage of the AC-DC conversion circuit control unit 3 and the lighting circuit control unit 5. When the AC power supply 1 is applied to the emergency device 110, the control power supply is supplied from the DC output of the rectifier circuit DB to the AC-DC conversion circuit control unit 3 via the start resistor R10, and the switching element SW1 starts the on / off operation. Then, the AC-DC conversion circuit 2 operates. At this time, since the short-circuit switch element SW2 is in the off state, a voltage is applied to the resistance element R2 and a high voltage is induced in the secondary winding N2 even when the storage battery BT is in an uncharged low voltage state. ..

同時に補助巻線N3、N4にも電圧が誘起される。補助巻線N3に誘起された電圧はダイオードD10及びコンデンサC10により整流、平滑された後、AC−DC変換回路制御部3に制御電源として供給される。これにより、AC−DC変換回路2は動作を継続する。AC−DC変換回路制御部3は、電流検出抵抗R4の電流検出信号を監視し、所望の充電電流となるようにスイッチング素子SW1のオン時間を調整し、蓄電池BTの充電を開始する。また、点灯回路制御部5には補助巻線N4より制御電源が供給され、点灯回路制御部5が起動する。交流電源1が投入されている間は、点灯回路制御部5は電流供給回路の動作を停止状態で維持し、非常用器具10は消灯状態とする。 At the same time, a voltage is also induced in the auxiliary windings N3 and N4. The voltage induced in the auxiliary winding N3 is rectified and smoothed by the diode D10 and the capacitor C10, and then supplied to the AC-DC conversion circuit control unit 3 as a control power source. As a result, the AC-DC conversion circuit 2 continues to operate. The AC-DC conversion circuit control unit 3 monitors the current detection signal of the current detection resistor R4, adjusts the on-time of the switching element SW1 so as to obtain a desired charging current, and starts charging the storage battery BT. Further, a control power supply is supplied to the lighting circuit control unit 5 from the auxiliary winding N4, and the lighting circuit control unit 5 is activated. While the AC power supply 1 is turned on, the lighting circuit control unit 5 keeps the operation of the current supply circuit in the stopped state, and the emergency equipment 10 is turned off.

点灯回路制御部5が蓄電池BTの充電を開始してから予め定められた時間が経過し、蓄電池BTの電圧が上昇し、予めプログラム等により定めた基準電圧に到達すると、蓄電池電圧検出抵抗R3により点灯回路制御部5がこれを検知する。そして点灯回路制御部5は短絡スイッチ素子SW2をオン状態に制御する。これにより、AC−DC変換回路2の出力電流は抵抗素子R2を流れず、短絡スイッチ素子SW2を経由して蓄電池BTを充電する。これにより蓄電池充電時に抵抗素子R2で発生する電力損失を削減することができる。このとき、補助巻線N3、N4はいずれも2次巻線N2の巻数よりも多く設定されているので、2次巻線N2の発生電圧すなわち蓄電池電圧よりも高い電圧が補助巻線N3、N4に発生する。そのため、短絡スイッチ素子SW2をオンしても、AC−DC変換回路制御部3と点灯回路制御部5には補助巻線N3、N4から制御電源が継続して供給される。 When a predetermined time has elapsed since the lighting circuit control unit 5 started charging the storage battery BT, the voltage of the storage battery BT rises, and reaches a reference voltage predetermined by a program or the like, the storage battery voltage detection resistor R3 The lighting circuit control unit 5 detects this. Then, the lighting circuit control unit 5 controls the short-circuit switch element SW2 in the ON state. As a result, the output current of the AC-DC conversion circuit 2 does not flow through the resistance element R2, and the storage battery BT is charged via the short-circuit switch element SW2. As a result, the power loss generated in the resistance element R2 when charging the storage battery can be reduced. At this time, since the auxiliary windings N3 and N4 are both set to be larger than the number of turns of the secondary winding N2, the voltage generated by the secondary winding N2, that is, the voltage higher than the storage battery voltage is the auxiliary winding N3 and N4. Occurs in. Therefore, even if the short-circuit switch element SW2 is turned on, the control power is continuously supplied from the auxiliary windings N3 and N4 to the AC-DC conversion circuit control unit 3 and the lighting circuit control unit 5.

次に何らかの原因により、交流電源1が停電した場合の動作について説明する。交流電源1が停電すると電源検出抵抗R1により点灯回路制御部5がこれを検知し、電流供給回路4の動作を開始する。電流供給回路4が動作すると、蓄電池BTを電源として非常用器具10に電流が供給され、非常用器具10が点灯する。なお、交流電源1が停電するのでAC−DC変換回路2は動作が停止する。これに伴い、補助巻線N4の誘起電圧もゼロになる。そこで、点灯回路制御部5は、電流供給回路4を構成する昇圧チョッパ回路の出力から、蓄電池BTよりも高い電圧で制御電源の供給を受けて、動作する。停電発生から電流供給回路4が動作を開始するまでの切替期間は短時間であり、この間はコンデンサC11に蓄えられたエネルギにより制御電源の供給を受ける。 Next, the operation when the AC power supply 1 has a power failure for some reason will be described. When the AC power supply 1 loses power, the lighting circuit control unit 5 detects this by the power supply detection resistor R1 and starts the operation of the current supply circuit 4. When the current supply circuit 4 operates, a current is supplied to the emergency equipment 10 using the storage battery BT as a power source, and the emergency equipment 10 lights up. Since the AC power supply 1 loses power, the AC-DC conversion circuit 2 stops operating. Along with this, the induced voltage of the auxiliary winding N4 also becomes zero. Therefore, the lighting circuit control unit 5 operates by receiving a control power supply from the output of the boost chopper circuit constituting the current supply circuit 4 at a voltage higher than that of the storage battery BT. The switching period from the occurrence of the power failure to the start of operation of the current supply circuit 4 is short, and during this period, the control power is supplied by the energy stored in the capacitor C11.

以上のように、本実施の形態では、例えば小さな室内空間向けの出力の小さい非常用装置における、制御部への電源供給について説明した。低出力の非常用装置は、蓄電池の本数が少ない。例えば標準的なニッケル水素蓄電池では出力電圧が1.2Vであり、これを2本直列に設けると、蓄電池の出力電圧は合計2.4Vとなる。他方、一般的なマイクロコンピュータの動作電圧は3.3V〜5V程度で動作する。抵抗素子R2を短絡スイッチ素子SW2で短絡すると2次巻線N2の誘起電圧が蓄電池電圧2.4Vで固定されるため、点灯回路制御部5の少なくとも一部がマイクロコンピュータで構成される場合、点灯回路制御部5を駆動することができない。AC−DC変換回路制御部3も同様に駆動できない。そこで、本実施の形態では、補助巻線N3、N4の巻数を、2次巻線N2の巻数よりも多く設定することで、補助巻線の誘起電圧を高くし、短絡スイッチ素子SW2の動作に関係なく制御部に対し駆動に必要な電圧を提供することとした。 As described above, in the present embodiment, for example, the power supply to the control unit in the emergency device having a small output for a small indoor space has been described. Low-power emergency equipment has a small number of storage batteries. For example, a standard nickel-metal hydride storage battery has an output voltage of 1.2V, and when two batteries are provided in series, the total output voltage of the storage battery is 2.4V. On the other hand, the operating voltage of a general microcomputer is about 3.3V to 5V. When the resistance element R2 is short-circuited by the short-circuit switch element SW2, the induced voltage of the secondary winding N2 is fixed at the storage battery voltage 2.4V. Therefore, when at least a part of the lighting circuit control unit 5 is composed of a microcomputer, it lights up. The circuit control unit 5 cannot be driven. Similarly, the AC-DC conversion circuit control unit 3 cannot be driven. Therefore, in the present embodiment, by setting the number of turns of the auxiliary windings N3 and N4 to be larger than the number of turns of the secondary winding N2, the induced voltage of the auxiliary winding is increased and the short-circuit switch element SW2 is operated. Regardless, it was decided to provide the voltage required for driving to the control unit.

実施の形態6.
図6は、照明器具200の内部構造を示す図である。照明器具200は、照明器具筐体20、給電コネクタ21、非常用装置22、蓄電池23及び光源基板24を備えている。照明器具筐体20は、非常用装置22、蓄電池23、光源基板24などを取り付けるための筺体である。給電コネクタ21は、商用電源などの交流電源から電力の供給を受けるための接続部である。光源基板24は、LED又は有機ELなどの光源24a及び光学レンズ24bを実装した基板である。
Embodiment 6.
FIG. 6 is a diagram showing the internal structure of the luminaire 200. The luminaire 200 includes a luminaire housing 20, a power supply connector 21, an emergency device 22, a storage battery 23, and a light source substrate 24. The lighting fixture housing 20 is a housing for mounting an emergency device 22, a storage battery 23, a light source substrate 24, and the like. The power supply connector 21 is a connection portion for receiving power supply from an AC power source such as a commercial power source. The light source substrate 24 is a substrate on which a light source 24a such as an LED or an organic EL and an optical lens 24b are mounted.

非常用装置22として、実施の形態1から5のいずれかで説明した非常用装置を採用する。非常用装置22は、給電コネクタ21と配線25を介して交流電源からの電力供給を受ける。非常用装置22は、入力した電力を直流に変換し、変換した電力を、配線26を介して蓄電池23に供給する。また、停電時は蓄電池23から配線26を介して非常用装置22に電力を供給する。そして非常用装置22は蓄電池23の電力を変換し、配線27を介して光源基板24に電流を供給する。これにより光源基板24に実装された光源24aが点灯する。 As the emergency device 22, the emergency device described in any one of the first to fifth embodiments is adopted. The emergency device 22 receives power from an AC power source via the power supply connector 21 and the wiring 25. The emergency device 22 converts the input electric power into direct current, and supplies the converted electric power to the storage battery 23 via the wiring 26. Further, in the event of a power failure, electric power is supplied from the storage battery 23 to the emergency device 22 via the wiring 26. Then, the emergency device 22 converts the electric power of the storage battery 23 and supplies the current to the light source substrate 24 via the wiring 27. As a result, the light source 24a mounted on the light source substrate 24 is turned on.

これにより、上述した非常用装置の利点を備えた照明器具200が提供される。照明器具200によれば、実施の形態1−5で述べた非常用装置のいずれか1つを備えることで、AC−DC変換回路2で直接蓄電池を充電するので、従来別途設けていた充電回路が不要となり、回路及び照明器具全体を小型かつ低コストにでき、蓄電池充電時の消費電力も削減できる。 This provides a luminaire 200 with the advantages of the emergency equipment described above. According to the lighting fixture 200, since the storage battery is directly charged by the AC-DC conversion circuit 2 by providing any one of the emergency devices described in the first to fifth embodiments, a charging circuit previously provided separately is provided. Is unnecessary, the entire circuit and lighting equipment can be made compact and low cost, and the power consumption when charging the storage battery can be reduced.

1 交流電源、 2 AC−DC変換回路、 3 AC−DC変換回路制御部、 4 電流供給回路、 5 点灯回路制御部、 10 非常用器具、 BT 蓄電池、 R2 抵抗素子、 SW1 スイッチング素子、 SW2 短絡スイッチ素子、 R4 電流検出抵抗、 N3,N4 補助巻線、 20 照明器具筐体、 21 給電コネクタ、 22 非常用装置、 23 蓄電池、 24 光源基板、 100,101,102,110 非常用装置
1 AC power supply, 2 AC-DC conversion circuit, 3 AC-DC conversion circuit control unit, 4 current supply circuit, 5 lighting circuit control unit, 10 emergency equipment, BT storage battery, R2 resistance element, SW1 switching element, SW2 short-circuit switch Element, R4 current detection resistor, N3, N4 auxiliary winding, 20 lighting equipment housing, 21 power supply connector, 22 emergency equipment, 23 storage battery, 24 light source board, 100, 101, 102, 110 emergency equipment

Claims (12)

交流電圧を直流電圧に変換するAC−DC変換回路と、
前記AC−DC変換回路から充電電流の供給を受ける蓄電池と、
前記蓄電池を電源として非常用器具に電流を供給する電流供給回路と、
前記AC−DC変換回路より電力の供給を受けて前記AC−DC変換回路及び前記電流供給回路を制御する制御部と、を備え、
前記AC−DC変換回路は、整流回路と、スイッチング素子とインダクタまたはトランスによりエネルギの充放電を行い直流電圧を生成する直流生成回路と、前記直流生成回路の出力に配置され前記蓄電池と直列に接続された抵抗素子と、前記抵抗素子と並列に接続された短絡スイッチ素子と、を有し、
前記制御部の制御により、少なくとも前記交流電圧投入時は前記短絡スイッチ素子をオフした状態で前記蓄電池を充電し、その後前記短絡スイッチ素子をオンした状態で前記蓄電池を充電することを特徴とする非常用装置。
An AC-DC conversion circuit that converts AC voltage to DC voltage,
A storage battery that receives charging current from the AC-DC conversion circuit, and
A current supply circuit that uses the storage battery as a power source to supply current to emergency equipment,
It includes a control unit that receives power from the AC-DC conversion circuit and controls the AC-DC conversion circuit and the current supply circuit.
The AC-DC conversion circuit is arranged in series with the rectifier circuit, the DC generation circuit that charges and discharges energy by a switching element and an inductor or a transformer to generate a DC voltage, and the output of the DC generation circuit. It has a resistance element and a short-circuit switch element connected in parallel with the resistance element.
Under the control of the control unit, the storage battery is charged with the short-circuit switch element turned off at least when the AC voltage is applied, and then the storage battery is charged with the short-circuit switch element turned on. Equipment.
前記制御部は、前記蓄電池に供給する充電電流の値に応じて前記スイッチング素子のオン時間を制御することを特徴とする請求項1に記載の非常用装置。 The emergency device according to claim 1, wherein the control unit controls the on-time of the switching element according to the value of the charging current supplied to the storage battery. 前記制御部は、前記蓄電池への充電開始後、前記蓄電池の電圧が基準電圧に達すると、前記短絡スイッチ素子をオンすることを特徴とする請求項1又は2に記載の非常用装置。 The emergency device according to claim 1 or 2, wherein the control unit turns on the short-circuit switch element when the voltage of the storage battery reaches a reference voltage after the start of charging the storage battery. 前記制御部は、前記蓄電池の電圧が前記交流電圧投入時よりも上昇した場合に、前記短絡スイッチ素子をオンすることを特徴とする請求項1又は2に記載の非常用装置。 The emergency device according to claim 1 or 2, wherein the control unit turns on the short-circuit switch element when the voltage of the storage battery rises from the time when the AC voltage is applied. 前記AC−DC変換回路は、前記蓄電池への充電開始後に前記蓄電池への充電電流を低減することを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の非常用装置。 The emergency device according to any one of claims 2 to 4, wherein the AC-DC conversion circuit reduces the charging current to the storage battery after the start of charging the storage battery. 前記AC−DC変換回路は、前記蓄電池の電圧が前記交流電圧投入時よりも上昇した場合に、前記蓄電池への充電電流を低減することを特徴とする請求項5に記載の非常用装置。 The emergency device according to claim 5, wherein the AC-DC conversion circuit reduces the charging current to the storage battery when the voltage of the storage battery rises from the time when the AC voltage is applied. 前記蓄電池と直列に接続されたことで前記充電電流を検出する電流検出抵抗を備え、
前記制御部は、前記電流検出抵抗によって得られた充電電流を予め定められた値に近づける制御を行い、
前記電流検出抵抗は、前記蓄電池が前記非常用器具に電流を供給する経路を避けて設けられた請求項1から6のいずれか1項に記載の非常用装置。
It has a current detection resistor that detects the charging current by being connected in series with the storage battery.
The control unit controls the charging current obtained by the current detection resistor to approach a predetermined value.
The emergency device according to any one of claims 1 to 6, wherein the current detection resistor is provided so as to avoid a path through which the storage battery supplies a current to the emergency device.
前記制御部は、前記短絡スイッチ素子をオンする前に前記スイッチング素子の動作を止め、前記短絡スイッチ素子をオンしてから前記スイッチング素子の動作を再開することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の非常用装置。 The control unit according to any one of claims 1 to 7, wherein the control unit stops the operation of the switching element before turning on the short-circuit switch element, and restarts the operation of the switching element after turning on the short-circuit switch element. The emergency device according to any one item. 前記短絡スイッチ素子はノーマリオフタイプであることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の非常用装置。 The emergency device according to any one of claims 1 to 8, wherein the short-circuit switch element is a normally-off type. 前記直流生成回路はフライバックコンバータであり、
前記フライバックコンバータを構成するトランスは、前記AC−DC変換回路の入力側に接続する1次巻線と、前記蓄電池側に接続される2次巻線と、前記1次巻線及び前記2次巻線と磁気的に結合され、前記2次巻線より巻数が多い補助巻線を有し、
前記制御部は、前記補助巻線から電力の供給を受けて動作することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の非常用装置。
The DC generation circuit is a flyback converter.
The transformer constituting the flyback converter includes a primary winding connected to the input side of the AC-DC conversion circuit, a secondary winding connected to the storage battery side, the primary winding, and the secondary winding. It has an auxiliary winding that is magnetically coupled to the winding and has more turns than the secondary winding.
The emergency device according to any one of claims 1 to 9, wherein the control unit operates by receiving electric power from the auxiliary winding.
前記非常用器具は、光源、誘導灯、スピーカ又はフラッシュ装置であることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の非常用装置。 The emergency device according to any one of claims 1 to 10, wherein the emergency device is a light source, a guide light, a speaker, or a flash device. 請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の非常用装置と、
前記非常用器具として提供されたLEDと、を備えたことを特徴とする照明器具。
The emergency device according to any one of claims 1 to 11.
A lighting fixture provided with an LED provided as the emergency fixture.
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