JP2000162250A

JP2000162250A - 停電検出回路

Info

Publication number: JP2000162250A
Application number: JP10341760A
Authority: JP
Inventors: Tsuguo Saito; 嗣男斉藤; Kazuyoshi Kiyono; 一喜清野
Original assignee: Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1998-12-01
Filing date: 1998-12-01
Publication date: 2000-06-16
Anticipated expiration: 2018-12-01
Also published as: JP3225509B2

Abstract

(57)【要約】【課題】異なる複数の定格入力電圧においても、各定
格入力電圧毎に適合する停電検出信号を簡単に出力す
る。【解決手段】交流入力電圧Ｖｉｎの高低によりサイリ
スタ19が開閉する。これにより、抵抗18が一方の分圧抵
抗16に並列接続または切り離される。比較器25の一方に
入力される分圧抵抗15，16の中点17の電圧レベルは、交
流入力電圧Ｖｉｎの高低に拘らず、この交流入力電圧Ｖ
ｉｎの電圧変動に応じた所定の範囲内に維持される。よ
って、異なる複数の定格入力電圧においても、各定格入
力電圧毎に適合する停電検出信号を出力できる。また、
サイリスタ19と抵抗18を付加しただけの構成なので、簡
単に回路を構築できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、停電時に非常灯な
どの電源をバッテリ等に切替えるための検出信号を出力
する停電検出回路に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来、交流商用電源の
停電時において、非常灯や誘導灯などの電源を商用電源
からバッテリ等の非常用電源に切替える方式が用いられ
ているが、この場合、停電（０Ｖ）になってから非常用
電源に切替えるのではなく、切換動作を行なう電圧は日
本照明器具工業会（ＪＩＬ）により規格が定められてい
る。この切換動作電圧は、ＪＩＬ規格によれば商用電源
からの定格入力電圧の４０％〜８５％の範囲内に定めら
れており、この電圧範囲で停電を検出して、電源を別の
バッテリ等の２次エネルギー供給源に切替えなければな
らないことになっている。すなわち、ＪＩＬ規格によれ
ば、定格入力電圧がＡＣ１００Ｖの場合は切換動作電圧
が４０〜８５Ｖ、定格入力電圧がＡＣ２００Ｖの場合は
切換動作電圧が８０〜１７０Ｖの範囲内での切換が必要
となる。なお、将来的（２００１年頃）には、停電検出
範囲が狭まり、６０〜８５％に改制される予定である。

【０００３】従来の非常灯照明装置や誘導灯照明装置に
は、このような切換動作電圧に達したか否かを検出し、
切換動作電圧に達した場合には電源を切替えるための信
号を出力する停電検出回路が備えられており、ＪＩＬ規
格に適合するように、例えば、定格入力電圧がＡＣ１０
０Ｖの場合はＡＣ７０Ｖ、定格入力電圧がＡＣ２００Ｖ
の場合はＡＣ１４０Ｖで停電検出回路が停電を検出する
ようになっている。この場合、停電検出回路が停電を検
出すべき電圧は、定格入力電圧によって異なるため、定
格入力電圧に応じた、その定格入力電圧専用の停電検出
回路を設ける必要があった。例えば、ＡＣ１００Ｖ，Ａ
Ｃ２００Ｖのいずれにも共通で用いることのできる非常
灯であっても、その非常灯に用いられる定格入力電圧に
よって、専用の停電検出回路を設けなければならなかっ
た。

【０００４】そこで本発明は、異なる複数の定格入力電
圧においても、各定格入力電圧毎に適合する停電検出信
号を簡単に出力することができる停電検出回路を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
停電検出回路は、前記の目的を達成するために、交流入
力電圧を整流・平滑して得た直流電圧を分圧する分圧抵
抗と、前記分圧抵抗の接続点における分圧電圧と基準電
圧との比較結果に基き停電検出信号を出力する比較器と
を備えた停電検出回路において、前記交流入力電圧の高
低に応じて開閉するスイッチ手段と抵抗との直列回路
を、前記分圧抵抗の一方に並列接続したものである。

【０００６】上記構成によれば、交流入力電圧の高低に
よりスイッチ手段が開閉することにより、スイッチ手段
と共に直列回路を構成する抵抗が、分圧抵抗の一方に並
列接続または切り離されるので、比較器の一方に入力さ
れる分圧抵抗の接続点の電圧レベルは、交流入力電圧の
高低に拘らず、この交流入力電圧の電圧変動に応じた所
定の範囲内に維持される。したがって、異なる複数の定
格入力電圧においても、各定格入力電圧毎に適合する停
電検出信号を出力することが可能になる。また、既存の
停電検出回路にスイッチ手段と抵抗を付加しただけの構
成なので、例えばマイクロコンピュータを利用したもの
に比べ極めて簡単に回路を構築することができる。

【０００７】また、本発明の請求項２記載の停電検出回
路は、請求項１の構成において、前記スイッチ手段をサ
イリスタとしたものである。

【０００８】上記構成によれば、スイッチ手段をサイリ
スタで構成したので、スイッチ手段を極めて簡単に、安
価に構成することができる。

【０００９】

【発明の実施形態】以下、本発明の停電検出回路の一実
施例について、添付図面を参照しながら説明する。図１
は非常灯点灯装置の回路図である。１は交流入力電圧Ｖ
ｉｎの交流商用電源であり、交流商用電源１の両端には
入力端子２，３を介してノイズ成分を除去するフィルタ
回路４が接続され、フィルタ回路４を経た交流入力電圧
は、例えばダイオードブリッジからなる整流回路５によ
り直流電圧に変換されるように構成している。６は、整
流回路５からの整流出力に含まれるリプル成分を小さく
するための平滑コンデンサである。平滑コンデンサ６の
後段には、スイッチング素子７とトランス８の一次巻線
の直列回路が接続されており、スイッチング素子７のス
イッチングにより、平滑コンデンサ６で平滑された直流
入力電圧がトランス８の一次巻線に断続的に印加され、
トランス８の二次巻線に誘起した電圧を整流・平滑回路
９で整流・平滑して、バッテリ10に直流出力電圧を供給
し、バッテリ10を充電するように構成している。

【００１０】一方、バッテリ10に供給する直流出力電圧
を安定化させる帰還回路として、スイッチング素子７に
供給する駆動信号のパルス導通幅を制御するパルス幅制
御回路11が設けられる。このパルス幅制御回路11は、直
流出力電圧の変動に対応して、スイッチング素子７への
駆動信号のパルス幅を可変することにより、バッテリ10
に供給する直流出力電圧の安定化を図るものである。

【００１１】12は、前記商用電源１からの交流入力電圧
Ｖｉｎが停電したか否かを検出する停電検出回路であ
り、平滑コンデンサ６で平滑された直流入力電圧が入力
される。そして停電検出回路12内には、直流入力電圧を
分圧する分圧抵抗13，14が直列に接続され、さらに分圧
抵抗14の両端に生じる電圧を分圧する分圧抵抗15，16が
接続点としての中点17を介して直列に接続されるととも
に、分圧抵抗16の一端は前記抵抗14の一端とともに接地
されている。前記分圧抵抗16には、抵抗18と、前記交流
入力電圧Ｖｉｎひいては直流入力電圧の高低に応じて開
閉するスイッチ手段としてのサイリスタ19との直列回路
が並列に接続されている。また、分圧抵抗14と並列に抵
抗20，ツェナダイオード21，およびコンデンサ22の直列
回路が接続され、コンデンサ22と並列に抵抗23が接続さ
れている。そして、コンデンサ22および抵抗23の一端と
ツェナダイオード21との接続点が、サイリスタ19のゲー
トに接続される一方、コンデンサ22および抵抗23の他端
が、サイリスタ19のカソードとともに接地されている。
また、分圧抵抗14と並列に電解コンデンサ24が接続され
る。25は、前記分圧抵抗15，16の中点17における分圧電
圧と基準電圧との比較結果に基き停電検出信号を出力す
る比較器であり、比較器25の非反転入力端子には中点17
の電圧が印加され、反転入力端子にはツェナダイオード
26によって一定に保たれた基準電圧が印加されている。
また、ツェナダイオード26間に所定の基準電圧を発生さ
せるために、ツェナダイオード26と並列にコンデンサ27
が接続され、さらにツェナダイオード26のカソードに抵
抗28の一端が接続されており、抵抗28の他端は別のツェ
ナダイオード29を介して後述する電源切替回路33に設け
られた直流電源（図示せず）に接続されている。比較器
25の出力端子には、フォトカプラ30を構成するフォトダ
イオード30ａのカソードが接続され、フォトダイオード
30ａのアノードは抵抗31を介してツェナダイオード29の
アノードに接続されるとともに、比較器25の動作電圧を
得るためにツェナダイオード29のアノードが比較器25の
正電源端子に接続されている。そして、比較器25の負電
源端子は接地されているとともに、比較器25の正電源端
子と負電源端子の間にはコンデンサ32が接続されてい
る。以上の構成により、停電検出回路12は、平滑コンデ
ンサ６で平滑された直流入力電圧の変動を、分圧抵抗1
3，15，16によって分圧された中点17における電圧とし
て検出して、この分圧電圧とツェナダイオード26による
基準電圧とを比較し、中点17における分圧電圧が基準電
圧を下回った場合に比較器25の出力端子はローレベルに
なり、フォトダイオード30ａに電流が流れて発光するこ
とで、後述する電源切替回路33に対し停電検出信号を出
力するようになっている。

【００１２】33は電源切替回路であり、図示しないが、
電源切替回路33の直流動作電源は、トランス８の補助巻
線から整流平滑回路を介して得ている。電源切替回路33
には、ＤＣ−ＡＣ変換回路34を介して、バッテリ10が接
続されているとともに、交流商用電源１が接続されてい
る。また、電源切替回路33にはフォトカプラ30を構成す
るフォトトランジスタ30ｂが接続されており、内部には
リレーによる切替スイッチ35が設けられている。そし
て、フォトトランジスタ30ｂから入力があった場合に切
替スイッチ35を交流商用電源１側からＤＣ−ＡＣ変換回
路34側に切替えるように構成されている。また、ＤＣ−
ＡＣ変換回路34はフォトトランジスタ30ｂから入力がな
い場合には動作せず、フォトトランジスタ30ｂから入力
があった場合に電源切替回路33からの信号により動作を
開始するように構成されており、無駄な電力消費を抑え
るようになっている。そして、交流商用電源１、あるい
はＤＣ−ＡＣ変換回路34により交流に変換されたバッテ
リ10からの電源は、切替スイッチ35により切替えられる
ことによって非常灯36に接続され、非常灯が点灯するよ
うになっている。

【００１３】次に、上記実施例における作用を説明す
る。入力端子２，３に接続された交流商用電源より交流
入力電圧を供給すると、この交流入力電圧はフィルタ回
路４、整流回路５および平滑コンデンサ６を経て直流入
力電圧に変換される。パルス幅制御回路11が起動してス
イッチング素子７がスイッチングを開始すると、トラン
ス８の一次巻線に平滑コンデンサ６からの直流入力電圧
が断続的に印加される。これにより、トランス８の二次
巻線に誘起された電圧が整流・平滑回路９により平滑・
整流され、直流出力電圧としてバッテリ10に出力され、
バッテリ10が充電される。一方、パルス幅制御回路11
は、直流出力電圧の変動に応じて、スイッチング素子７
に供給する駆動信号のパルス導通幅を可変する。これに
より、直流出力電圧の安定化が図られる。

【００１４】次に、停電検出回路12の動作を、交流入力
電圧Ｖｉｎが定格ＡＣ１００Ｖと定格ＡＣ２００Ｖの場
合を例にとってそれぞれ説明する。なお、図２，図３は
それぞれ定格１００Ｖ，定格２００Ｖの場合の主要部の
等価回路図であるが、図３においては、便宜上サイリス
タ19のオン抵抗分を抵抗18とともに表記している。

【００１５】まず、交流入力電圧Ｖｉｎが定格ＡＣ１０
０Ｖであるとき、平滑コンデンサ６からの直流入力電圧
は分圧抵抗13，14によって分圧され、分圧抵抗14の両端
には電圧Ｖｄが生じる。分圧抵抗14の両端の電圧はさら
に分圧抵抗15，16によって分圧され、この分圧された中
点17における電圧＋Ｖは比較器25の非反転入力端子に印
加される。一方、ツェナダイオード26によって一定に保
たれた基準電圧−Ｖは比較器25の反転入力端子に印加さ
れる。交流商用電源１からの交流入力電圧をＶｉｎ、分
圧抵抗13，14，15，16の抵抗値をそれぞれＲ１，Ｒ２，
Ｒ３，Ｒ４とすると、分圧抵抗14の両端の電圧Ｖｄ，中
点17における電圧＋Ｖはそれぞれ数１，数２のようにな
る。

【００１６】

【数１】

【００１７】

【数２】

【００１８】ここで、Ｒ３，Ｒ４等の値は、数３を満た
すように設定されており、実際は、ＪＩＬ規格を満たす
ように、例えば、切換動作電圧が定格入力電圧の７０％
位になるように、すなわち、交流商用電源１からの交流
入力電圧が７０Ｖ位のときにおいて、＋Ｖと−Ｖが等し
くなるように設定されている。

【００１９】

【数３】

【００２０】比較器25は、非反転入力端子に印加される
中点17における電圧＋Ｖの値と、反転入力端子に印加さ
れるツェナダイオード26によって一定に保たれた基準電
圧−Ｖの値を比較し、交流入力電圧Ｖｉｎが定格ＡＣ１
００Ｖ時（通常時）は数３の（１）式が成り立つので、
比較器25の出力はハイレベルになり、フォトダイオード
30ａは発光せず停電検出信号は出力されない。一方、交
流入力電圧Ｖｉｎが低下する異常時（停電検出時）は数
３の（２）式が成り立つので、比較器25の出力はローレ
ベルになり、フォトダイオード30ａが発光し停電検出信
号が出力される。

【００２１】なお、交流入力電圧Ｖｉｎが定格ＡＣ１０
０Ｖの時は、分圧抵抗14の両端の電圧Ｖｄがツェナダイ
オード21のツェナ電圧値より低くなるように設定されて
おり、サイリスタ19のベースには電圧が印加されず、サ
イリスタ19はオンしない。

【００２２】次に、交流入力電圧Ｖｉｎが定格ＡＣ２０
０Ｖの場合を説明する。まず、平滑コンデンサ６からの
直流入力電圧は分圧抵抗13，14によって分圧され、分圧
抵抗14の両端には定格ＡＣ１００Ｖの時の２倍の電圧Ｖ
ｄ×２が生じる。この電圧Ｖｄ×２は、ツェナダイオー
ド21の両端にツェナダイオード21のツェナ電圧より大き
い電圧を生じさせるため、ツェナダイオード21に電流が
流れ、ツェナダイオード21のアノードに接続されたサイ
リスタ19のベースの電位が上昇しサイリスタ19がオン
し、サイリスタ19と抵抗18の直列回路に電流が流れる。
したがって、交流入力電圧が定格２００Ｖの場合は、定
格１００Ｖのときよりも、非反転入力端子に接続される
中点17と接地間の抵抗値が小さくなる。なお、サイリス
タ19は一度オンすると、ある値の電流が流れる限りオン
し続ける特性があるので、交流入力電圧Ｖｉｎの低下に
より分圧抵抗14の両端の電圧がツェナダイオード21のツ
ェナ電圧より低くなってもオンし続ける。したがって、
サイリスタ19がオフして、中点17における電圧＋Ｖが途
中で切換わる不具合も発生しない。そして、中点17にお
ける電圧＋Ｖは比較器25の非反転入力端子に印加され、
一方、ツェナダイオード26によって一定に保たれた基準
電圧−Ｖは比較器25の反転入力端子に印加される。ここ
で、分圧抵抗13，14，15，16の抵抗値をそれぞれＲ１，
Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４、サイリスタ19オン時のサイリスタ19
と抵抗18の直列回路の合成抵抗値をＲ５とすると、比較
器25の非反転入力端子に印加される中点17における電圧
＋Ｖの値は、数４の通りになる。

【００２３】

【数４】

【００２４】ここで、Ｒ３，Ｒ４の値は、定格１００Ｖ
のときと同様の値である。そして、交流入力電圧Ｖｉｎ
が定格ＡＣ１００Ｖの場合の数２における中点17におけ
る電圧＋Ｖの値と、定格ＡＣ２００Ｖの場合の数４にお
ける電圧＋Ｖが等しくなるようにＲ５の値を設定すれ
ば、定格入力電圧に対する切替動作電圧の率を、定格Ａ
Ｃ１００Ｖと定格ＡＣ２００Ｖの双方において同等にす
ることができる。すなわち、定格ＡＣ２００Ｖの場合に
おいても、ＪＩＬ規格を満たすように、例えば切換動作
電圧を定格入力電圧の７０％位になるように設定するこ
とが可能になる。この場合、交流商用電源１からの交流
入力電圧Ｖｉｎが１４０Ｖ位のときにおいて、＋Ｖと−
Ｖが等しくなるように設定されることになる。

【００２５】比較器25は、非反転入力端子に印加される
中点17における電圧＋Ｖの値と、反転入力端子に印加さ
れるツェナダイオード26によって一定に保たれた基準電
圧−Ｖの値を比較し、交流入力電圧Ｖｉｎが定格ＡＣ２
００Ｖ時（通常時）は数３の（１）式が成り立つので、
比較器25の出力はハイレベルになり、フォトダイオード
30ａは発光せず停電検出信号は出力されない。一方、入
力電圧が低下する異常時（停電検出時）は数３の（２）
式が成り立つので、比較器25の出力はローレベルにな
り、フォトダイオード30ａが発光し停電検出信号が出力
される。

【００２６】次に、フォトダイオード30ａから停電検出
信号が出力されると、その信号はフォトトランジスタ30
ｂを経て電源切替回路33へ入力される。電源切替回路33
には、ＤＣ−ＡＣ変換回路34を介して、バッテリ10が接
続されているとともに、交流商用電源１が接続されてい
るが、フォトトランジスタ30ｂから入力があった場合
に、この電源切替回路33の内部に設けられているリレー
による切替スイッチ35が交流商用電源１側からＤＣ−Ａ
Ｃ変換回路34側に切替えられる。逆にフォトトランジス
タ30ｂから入力がなくなった場合には、切替スイッチ35
が交流商用電源１側に切替えられる。また、ＤＣ−ＡＣ
変換回路34はフォトトランジスタ30ｂから入力がない場
合には動作せず、フォトトランジスタ30ｂから入力があ
った場合に電源切替回路33からの信号により動作を開始
する。これによって無駄な電力消費を抑えることができ
る。そして、交流商用電源１、あるいはＤＣ−ＡＣ変換
回路34により交流に変換されたバッテリ10からの電源
は、切替スイッチ35により切替えられることによって非
常灯36に接続され、停電等の非常時においても非常灯36
を点灯させる。

【００２７】以上のように、本実施例によれば、交流入
力電圧Ｖｉｎを整流・平滑して得た直流電圧を分圧する
分圧抵抗15，16と、前記分圧抵抗15，16の接続点すなわ
ち中点17における分圧電圧と基準電圧との比較結果に基
き停電検出信号を出力する比較器25とを備えた停電検出
回路12において、交流入力電圧Ｖｉｎの高低に応じて開
閉するスイッチ手段たるサイリスタ19と抵抗18との直列
回路を、一方の分圧抵抗16に並列接続している。上記の
構成によれば、交流入力電圧Ｖｉｎの高低によりサイリ
スタ19が開閉することにより、サイリスタ19と共に直列
回路を構成する抵抗18が、一方の分圧抵抗16に並列接続
または切り離されるので、比較器25の一方に入力される
分圧抵抗15，16の中点17の電圧レベルは、交流入力電圧
Ｖｉｎの高低に拘らず、この交流入力電圧Ｖｉｎの電圧
変動に応じた所定の範囲内に維持される。したがって、
異なる複数の定格入力電圧においても、各定格入力電圧
毎に適合する停電検出信号を出力することが可能にな
る。また、既存の停電検出回路12にスイッチ手段たるサ
イリスタ19と抵抗18を付加しただけの構成なので、例え
ばマイクロコンピュータを利用したものに比べ極めて簡
単に回路を構築することができる。

【００２８】そして、例えば、ＡＣ１００Ｖ，ＡＣ２０
０Ｖのいずれにも共通で用いることのできる非常灯36に
対して、各定格入力電圧専用の停電検出回路12を設ける
必要がなくなったので、各定格入力電圧に共通の停電検
出回路12を用いることができる。このことにより、異な
る複数の定格入力電圧に共通の非常灯36を取付ける工事
の際に、工事者は取付け箇所の定格電圧を気にしなくて
よいので、工事の能率が上昇するとともに、ＡＣ２００
Ｖの定格入力電圧に対して、誤って１００Ｖの仕様の停
電検出回路12を有する非常灯36を設けてしまうといった
事故を防止することができる。また、本実施例のような
複数の定格入力電圧に対応できる停電検出回路12をＲＯ
Ｍによって構成した場合に、ＲＯＭは一般的に高価であ
るといった欠点がある。これに対して本実施例の停電検
出回路12は、サイリスタを用いたサイリスタラッチ方式
としたために簡単な構成で安価に製造できる。さらに、
生産管理上、従来は複数の定格入力電圧に対してそれぞ
れ専用の停電検出回路12を別々に管理する必要があった
が、本実施例の停電検出回路12は複数の定格入力電圧に
共通であるので、管理の省力化を図ることができ、生産
管理コストを削減することができる。その上、効率的な
生産管理により、在庫を必要最小限に減らすことができ
るので、在庫の保管に要するコスト等をも削減すること
ができる。

【００２９】また、実施例上の効果としては、バッテリ
10からの非常用直流電源を交流電源に変換するＤＣ−Ａ
Ｃ変換回路34はフォトトランジスタ30ｂから入力がない
場合には動作せず、フォトトランジスタ30ｂから入力が
あった場合に電源切替回路33からの信号により動作を開
始するので、通常時における無駄な電力消費を抑えるこ
とができる。

【００３０】本発明の停電検出回路は上記実施例に限定
されるものではなく、本発明の要旨の範囲において種々
の変形実施が可能である。例えば、上記実施例では非常
灯点灯装置に用いた場合を例にとって説明したが、それ
以外の装置に用いてもよいなど、種々の変形実施が可能
である。また、スイッチ手段としてはサイリスタの他
に、双方向性三端子サイリスタ（トライアック）や、リ
レーなどを利用することができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の停電検出回路
は、交流入力電圧を整流・平滑して得た直流電圧を分圧
する分圧抵抗と、前記分圧抵抗の接続点における分圧電
圧と基準電圧との比較結果に基き停電検出信号を出力す
る比較器とを備えた停電検出回路において、前記交流入
力電圧の高低に応じて開閉するスイッチ手段と抵抗との
直列回路を、前記分圧抵抗の一方に並列接続したもので
あり、異なる複数の定格入力電圧においても、各定格入
力電圧毎に適合する停電検出信号を簡単に出力すること
ができる停電検出回路を提供できる。

【００３２】本発明の請求項２記載の停電検出回路は、
請求項１の構成に加え、前記スイッチ手段をサイリスタ
としたものであり、スイッチ手段を極めて簡単に、安価
に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す非常灯点灯装置の回路
図である。

【図２】同上定格入力電圧がＡＣ１００Ｖの場合の主要
部の等価回路図である。

【図３】同上定格入力電圧がＡＣ２００Ｖの場合の主要
部の等価回路図である。

【符号の説明】

12 停電検出回路 15，16 分圧抵抗 17 中点（接続点） 18 抵抗 19 サイリスタ（スイッチ手段） 25 比較器

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【手続補正書】

【提出日】平成１２年１月７日（２０００．１．７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】停電検出回路

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
停電検出回路は、前記の目的を達成するために、交流入
力電圧を整流・平滑して得た直流電圧を分圧する分圧抵
抗と、前記分圧抵抗の接続点における分圧電圧と基準電
圧との比較結果に基き停電検出信号を出力する比較器と
を備えた停電検出回路において、前記交流入力電圧の異
なる定格入力電圧の高低に応じてオン・オフするサイリ
スタと抵抗との直列回路を前記分圧抵抗の一方に並列接
続するとともに、前記サイリスタは前記定格入力電圧が
高い場合にオンすると、前記交流入力電圧が低下しても
オンし続けるものであることを特徴とする。

【０００６】上記構成によれば、交流入力電圧の異なる
定格入力電圧の高低によりサイリスタが開閉することに
より、サイリスタと共に直列回路を構成する抵抗が、分
圧抵抗の一方に並列接続または切り離されるので、比較
器の一方に入力される分圧抵抗の接続点の電圧レベル
は、定格入力電圧の高低に拘らず、交流入力電圧の電圧
変動に応じた所定の範囲内に維持される。したがって、
異なる複数の定格入力電圧においても、各定格入力電圧
毎に適合する停電検出信号を出力することが可能にな
る。また、既存の停電検出回路にスイッチ手段と抵抗を
付加しただけの構成なので、例えばマイクロコンピュー
タを利用したものに比べ極めて簡単に回路を構築するこ
とができる。さらに、サイリスタは一度オンすると、あ
る値の電流が流れる限りオンし続ける特性があるので、
交流入力電圧の低下によりサイリスタがオフして分圧抵
抗の接続点の電圧が途中で切換わる不具合が発生しな
い。

【０００７】

【０００８】一方、バッテリ10に供給する直流出力電圧
を安定化させる帰還回路として、スイッチング素子７に
供給する駆動信号のパルス導通幅を制御するパルス幅制
御回路11が設けられる。このパルス幅制御回路11は、直
流出力電圧の変動に対応して、スイッチング素子７への
駆動信号のパルス幅を可変することにより、バッテリ10
に供給する直流出力電圧の安定化を図るものである。

【０００９】12は、前記商用電源１からの交流入力電圧
Ｖｉｎが停電したか否かを検出する停電検出回路であ
り、平滑コンデンサ６で平滑された直流入力電圧が入力
される。そして停電検出回路12内には、直流入力電圧を
分圧する分圧抵抗13，14が直列に接続され、さらに分圧
抵抗14の両端に生じる電圧を分圧する分圧抵抗15，16が
接続点としての中点17を介して直列に接続されるととも
に、分圧抵抗16の一端は前記抵抗14の一端とともに接地
されている。前記分圧抵抗16には、抵抗18と、前記交流
入力電圧Ｖｉｎひいては直流入力電圧の高低に応じて開
閉するスイッチ手段としてのサイリスタ19との直列回路
が並列に接続されている。また、分圧抵抗14と並列に抵
抗20，ツェナダイオード21，およびコンデンサ22の直列
回路が接続され、コンデンサ22と並列に抵抗23が接続さ
れている。そして、コンデンサ22および抵抗23の一端と
ツェナダイオード21との接続点が、サイリスタ19のゲー
トに接続される一方、コンデンサ22および抵抗23の他端
が、サイリスタ19のカソードとともに接地されている。
また、分圧抵抗14と並列に電解コンデンサ24が接続され
る。25は、前記分圧抵抗15，16の中点17における分圧電
圧と基準電圧との比較結果に基き停電検出信号を出力す
る比較器であり、比較器25の非反転入力端子には中点17
の電圧が印加され、反転入力端子にはツェナダイオード
26によって一定に保たれた基準電圧が印加されている。
また、ツェナダイオード26間に所定の基準電圧を発生さ
せるために、ツェナダイオード26と並列にコンデンサ27
が接続され、さらにツェナダイオード26のカソードに抵
抗28の一端が接続されており、抵抗28の他端は別のツェ
ナダイオード29を介して後述する電源切替回路33に設け
られた直流電源（図示せず）に接続されている。比較器
25の出力端子には、フォトカプラ30を構成するフォトダ
イオード30ａのカソードが接続され、フォトダイオード
30ａのアノードは抵抗31を介してツェナダイオード29の
アノードに接続されるとともに、比較器25の動作電圧を
得るためにツェナダイオード29のアノードが比較器25の
正電源端子に接続されている。そして、比較器25の負電
源端子は接地されているとともに、比較器25の正電源端
子と負電源端子の間にはコンデンサ32が接続されてい
る。以上の構成により、停電検出回路12は、平滑コンデ
ンサ６で平滑された直流入力電圧の変動を、分圧抵抗1
3，15，16によって分圧された中点17における電圧とし
て検出して、この分圧電圧とツェナダイオード26による
基準電圧とを比較し、中点17における分圧電圧が基準電
圧を下回った場合に比較器25の出力端子はローレベルに
なり、フォトダイオード30ａに電流が流れて発光するこ
とで、後述する電源切替回路33に対し停電検出信号を出
力するようになっている。

【００１０】33は電源切替回路であり、図示しないが、
電源切替回路33の直流動作電源は、トランス８の補助巻
線から整流平滑回路を介して得ている。電源切替回路33
には、ＤＣ−ＡＣ変換回路34を介して、バッテリ10が接
続されているとともに、交流商用電源１が接続されてい
る。また、電源切替回路33にはフォトカプラ30を構成す
るフォトトランジスタ30ｂが接続されており、内部には
リレーによる切替スイッチ35が設けられている。そし
て、フォトトランジスタ30ｂから入力があった場合に切
替スイッチ35を交流商用電源１側からＤＣ−ＡＣ変換回
路34側に切替えるように構成されている。また、ＤＣ−
ＡＣ変換回路34はフォトトランジスタ30ｂから入力がな
い場合には動作せず、フォトトランジスタ30ｂから入力
があった場合に電源切替回路33からの信号により動作を
開始するように構成されており、無駄な電力消費を抑え
るようになっている。そして、交流商用電源１、あるい
はＤＣ−ＡＣ変換回路34により交流に変換されたバッテ
リ10からの電源は、切替スイッチ35により切替えられる
ことによって非常灯36に接続され、非常灯が点灯するよ
うになっている。

【００１１】次に、上記実施例における作用を説明す
る。入力端子２，３に接続された交流商用電源より交流
入力電圧を供給すると、この交流入力電圧はフィルタ回
路４、整流回路５および平滑コンデンサ６を経て直流入
力電圧に変換される。パルス幅制御回路11が起動してス
イッチング素子７がスイッチングを開始すると、トラン
ス８の一次巻線に平滑コンデンサ６からの直流入力電圧
が断続的に印加される。これにより、トランス８の二次
巻線に誘起された電圧が整流・平滑回路９により平滑・
整流され、直流出力電圧としてバッテリ10に出力され、
バッテリ10が充電される。一方、パルス幅制御回路11
は、直流出力電圧の変動に応じて、スイッチング素子７
に供給する駆動信号のパルス導通幅を可変する。これに
より、直流出力電圧の安定化が図られる。

【００１２】次に、停電検出回路12の動作を、交流入力
電圧Ｖｉｎが定格ＡＣ１００Ｖと定格ＡＣ２００Ｖの場
合を例にとってそれぞれ説明する。なお、図２，図３は
それぞれ定格１００Ｖ，定格２００Ｖの場合の主要部の
等価回路図であるが、図３においては、便宜上サイリス
タ19のオン抵抗分を抵抗18とともに表記している。

【００１３】まず、交流入力電圧Ｖｉｎが定格ＡＣ１０
０Ｖであるとき、平滑コンデンサ６からの直流入力電圧
は分圧抵抗13，14によって分圧され、分圧抵抗14の両端
には電圧Ｖｄが生じる。分圧抵抗14の両端の電圧はさら
に分圧抵抗15，16によって分圧され、この分圧された中
点17における電圧＋Ｖは比較器25の非反転入力端子に印
加される。一方、ツェナダイオード26によって一定に保
たれた基準電圧−Ｖは比較器25の反転入力端子に印加さ
れる。交流商用電源１からの交流入力電圧をＶｉｎ、分
圧抵抗13，14，15，16の抵抗値をそれぞれＲ１，Ｒ２，
Ｒ３，Ｒ４とすると、分圧抵抗14の両端の電圧Ｖｄ，中
点17における電圧＋Ｖはそれぞれ数１，数２のようにな
る。

【００１４】

【数１】

【００１５】

【数２】

【００１６】ここで、Ｒ３，Ｒ４等の値は、数３を満た
すように設定されており、実際は、ＪＩＬ規格を満たす
ように、例えば、切換動作電圧が定格入力電圧の７０％
位になるように、すなわち、交流商用電源１からの交流
入力電圧が７０Ｖ位のときにおいて、＋Ｖと−Ｖが等し
くなるように設定されている。

【００１７】

【数３】

【００１８】比較器25は、非反転入力端子に印加される
中点17における電圧＋Ｖの値と、反転入力端子に印加さ
れるツェナダイオード26によって一定に保たれた基準電
圧−Ｖの値を比較し、交流入力電圧Ｖｉｎが定格ＡＣ１
００Ｖ時（通常時）は数３の（１）式が成り立つので、
比較器25の出力はハイレベルになり、フォトダイオード
30ａは発光せず停電検出信号は出力されない。一方、交
流入力電圧Ｖｉｎが低下する異常時（停電検出時）は数
３の（２）式が成り立つので、比較器25の出力はローレ
ベルになり、フォトダイオード30ａが発光し停電検出信
号が出力される。

【００１９】なお、交流入力電圧Ｖｉｎが定格ＡＣ１０
０Ｖの時は、分圧抵抗14の両端の電圧Ｖｄがツェナダイ
オード21のツェナ電圧値より低くなるように設定されて
おり、サイリスタ19のベースには電圧が印加されず、サ
イリスタ19はオンしない。

【００２０】次に、交流入力電圧Ｖｉｎが定格ＡＣ２０
０Ｖの場合を説明する。まず、平滑コンデンサ６からの
直流入力電圧は分圧抵抗13，14によって分圧され、分圧
抵抗14の両端には定格ＡＣ１００Ｖの時の２倍の電圧Ｖ
ｄ×２が生じる。この電圧Ｖｄ×２は、ツェナダイオー
ド21の両端にツェナダイオード21のツェナ電圧より大き
い電圧を生じさせるため、ツェナダイオード21に電流が
流れ、ツェナダイオード21のアノードに接続されたサイ
リスタ19のベースの電位が上昇しサイリスタ19がオン
し、サイリスタ19と抵抗18の直列回路に電流が流れる。
したがって、交流入力電圧が定格２００Ｖの場合は、定
格１００Ｖのときよりも、非反転入力端子に接続される
中点17と接地間の抵抗値が小さくなる。なお、サイリス
タ19は一度オンすると、ある値の電流が流れる限りオン
し続ける特性があるので、交流入力電圧Ｖｉｎの低下に
より分圧抵抗14の両端の電圧がツェナダイオード21のツ
ェナ電圧より低くなってもオンし続ける。したがって、
サイリスタ19がオフして、中点17における電圧＋Ｖが途
中で切換わる不具合も発生しない。そして、中点17にお
ける電圧＋Ｖは比較器25の非反転入力端子に印加され、
一方、ツェナダイオード26によって一定に保たれた基準
電圧−Ｖは比較器25の反転入力端子に印加される。ここ
で、分圧抵抗13，14，15，16の抵抗値をそれぞれＲ１，
Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４、サイリスタ19オン時のサイリスタ19
と抵抗18の直列回路の合成抵抗値をＲ５とすると、比較
器25の非反転入力端子に印加される中点17における電圧
＋Ｖの値は、数４の通りになる。

【００２１】

【数４】

【００２２】ここで、Ｒ３，Ｒ４の値は、定格１００Ｖ
のときと同様の値である。そして、交流入力電圧Ｖｉｎ
が定格ＡＣ１００Ｖの場合の数２における中点17におけ
る電圧＋Ｖの値と、定格ＡＣ２００Ｖの場合の数４にお
ける電圧＋Ｖが等しくなるようにＲ５の値を設定すれ
ば、定格入力電圧に対する切替動作電圧の率を、定格Ａ
Ｃ１００Ｖと定格ＡＣ２００Ｖの双方において同等にす
ることができる。すなわち、定格ＡＣ２００Ｖの場合に
おいても、ＪＩＬ規格を満たすように、例えば切換動作
電圧を定格入力電圧の７０％位になるように設定するこ
とが可能になる。この場合、交流商用電源１からの交流
入力電圧Ｖｉｎが１４０Ｖ位のときにおいて、＋Ｖと−
Ｖが等しくなるように設定されることになる。

【００２３】比較器25は、非反転入力端子に印加される
中点17における電圧＋Ｖの値と、反転入力端子に印加さ
れるツェナダイオード26によって一定に保たれた基準電
圧−Ｖの値を比較し、交流入力電圧Ｖｉｎが定格ＡＣ２
００Ｖ時（通常時）は数３の（１）式が成り立つので、
比較器25の出力はハイレベルになり、フォトダイオード
30ａは発光せず停電検出信号は出力されない。一方、入
力電圧が低下する異常時（停電検出時）は数３の（２）
式が成り立つので、比較器25の出力はローレベルにな
り、フォトダイオード30ａが発光し停電検出信号が出力
される。

【００２４】次に、フォトダイオード30ａから停電検出
信号が出力されると、その信号はフォトトランジスタ30
ｂを経て電源切替回路33へ入力される。電源切替回路33
には、ＤＣ−ＡＣ変換回路34を介して、バッテリ10が接
続されているとともに、交流商用電源１が接続されてい
るが、フォトトランジスタ30ｂから入力があった場合
に、この電源切替回路33の内部に設けられているリレー
による切替スイッチ35が交流商用電源１側からＤＣ−Ａ
Ｃ変換回路34側に切替えられる。逆にフォトトランジス
タ30ｂから入力がなくなった場合には、切替スイッチ35
が交流商用電源１側に切替えられる。また、ＤＣ−ＡＣ
変換回路34はフォトトランジスタ30ｂから入力がない場
合には動作せず、フォトトランジスタ30ｂから入力があ
った場合に電源切替回路33からの信号により動作を開始
する。これによって無駄な電力消費を抑えることができ
る。そして、交流商用電源１、あるいはＤＣ−ＡＣ変換
回路34により交流に変換されたバッテリ10からの電源
は、切替スイッチ35により切替えられることによって非
常灯36に接続され、停電等の非常時においても非常灯36
を点灯させる。

【００２５】以上のように、本実施例によれば、交流入
力電圧Ｖｉｎを整流・平滑して得た直流電圧を分圧する
分圧抵抗15，16と、前記分圧抵抗15，16の接続点すなわ
ち中点17における分圧電圧と基準電圧との比較結果に基
き停電検出信号を出力する比較器25とを備えた停電検出
回路12において、交流入力電圧Ｖｉｎの異なる定格入力
電圧の高低に応じて開閉するスイッチ手段たるサイリス
タ19と抵抗18との直列回路を、一方の分圧抵抗16に並列
接続するとともに、サイリスタ19は定格入力電圧が高い
場合にオンすると、交流入力電圧Ｖｉｎが低下してもオ
ンし続けるように構成している。上記の構成によれば、
交流入力電圧Ｖｉｎの異なる定格入力電圧の高低に応じ
てサイリスタ19が開閉することにより、サイリスタ19と
共に直列回路を構成する抵抗18が、一方の分圧抵抗16に
並列接続または切り離されるので、比較器25の一方に入
力される分圧抵抗15，16の中点17の電圧レベルは、定格
入力電圧の高低に拘らず、交流入力電圧Ｖｉｎの電圧変
動に応じた所定の範囲内に維持される。したがって、異
なる複数の定格入力電圧においても、各定格入力電圧毎
に適合する停電検出信号を出力することが可能になる。
また、既存の停電検出回路12にスイッチ手段たるサイリ
スタ19と抵抗18を付加しただけの構成なので、例えばマ
イクロコンピュータを利用したものに比べ極めて簡単に
回路を構築することができる。さらに、サイリスタ19は
一度オンすると、ある値の電流が流れる限りオンし続け
る特性があるので、交流入力電圧Ｖｉｎの低下によりサ
イリスタ19がオフして中点17の電圧＋Ｖが途中で切換わ
る不具合が発生しない。

【００２６】そして、例えば、ＡＣ１００Ｖ，ＡＣ２０
０Ｖのいずれにも共通で用いることのできる非常灯36に
対して、各定格入力電圧専用の停電検出回路12を設ける
必要がなくなったので、各定格入力電圧に共通の停電検
出回路12を用いることができる。このことにより、異な
る複数の定格入力電圧に共通の非常灯36を取付ける工事
の際に、工事者は取付け箇所の定格電圧を気にしなくて
よいので、工事の能率が上昇するとともに、ＡＣ２００
Ｖの定格入力電圧に対して、誤って１００Ｖの仕様の停
電検出回路12を有する非常灯36を設けてしまうといった
事故を防止することができる。また、本実施例のような
複数の定格入力電圧に対応できる停電検出回路12をＲＯ
Ｍによって構成した場合に、ＲＯＭは一般的に高価であ
るといった欠点がある。これに対して本実施例の停電検
出回路12は、サイリスタを用いたサイリスタラッチ方式
としたために簡単な構成で安価に製造できる。さらに、
生産管理上、従来は複数の定格入力電圧に対してそれぞ
れ専用の停電検出回路12を別々に管理する必要があった
が、本実施例の停電検出回路12は複数の定格入力電圧に
共通であるので、管理の省力化を図ることができ、生産
管理コストを削減することができる。その上、効率的な
生産管理により、在庫を必要最小限に減らすことができ
るので、在庫の保管に要するコスト等をも削減すること
ができる。

【００２７】また、実施例上の効果としては、バッテリ
10からの非常用直流電源を交流電源に変換するＤＣ−Ａ
Ｃ変換回路34はフォトトランジスタ30ｂから入力がない
場合には動作せず、フォトトランジスタ30ｂから入力が
あった場合に電源切替回路33からの信号により動作を開
始するので、通常時における無駄な電力消費を抑えるこ
とができる。

【００２８】本発明の停電検出回路は上記実施例に限定
されるものではなく、本発明の要旨の範囲において種々
の変形実施が可能である。例えば、上記実施例では非常
灯点灯装置に用いた場合を例にとって説明したが、それ
以外の装置に用いてもよいなど、種々の変形実施が可能
である。

【００２９】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の停電検出回路
は、交流入力電圧を整流・平滑して得た直流電圧を分圧
する分圧抵抗と、前記分圧抵抗の接続点における分圧電
圧と基準電圧との比較結果に基き停電検出信号を出力す
る比較器とを備えた停電検出回路において、前記交流入
力電圧の異なる定格入力電圧の高低に応じてオン・オフ
するサイリスタと抵抗との直列回路を前記分圧抵抗の一
方に並列接続するとともに、前記サイリスタは前記定格
入力電圧が高い場合にオンすると、前記交流入力電圧が
低下してもオンし続けるものであることを特徴とし、異
なる複数の定格入力電圧においても、各定格入力電圧毎
に適合する停電検出信号を簡単に出力することができる
停電検出回路を提供できる。また、交流入力電圧の低下
によりサイリスタがオフして分圧抵抗の接続点の電圧が
途中で切換わる不具合が発生しないようにできる。

【図面の簡単な説明】

【符号の説明】 12 停電検出回路 15，16 分圧抵抗 17 中点（接続点） 18 抵抗 19 サイリスタ 25 比較器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G035 AA19 AA20 AB02 AC01 AC17 AD01 AD02 AD08 AD09 AD11 AD13 AD14 AD19 AD23 AD39 AD43 AD47 AD55 AD56 AD57 AD58 5G015 FA10 GA06 HA02 HA04 JA10 JA32 JA34 JA37 JA53 KA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流入力電圧を整流・平滑して得た直流
電圧を分圧する分圧抵抗と、前記分圧抵抗の接続点にお
ける分圧電圧と基準電圧との比較結果に基き停電検出信
号を出力する比較器とを備えた停電検出回路において、
前記交流入力電圧の高低に応じて開閉するスイッチ手段
と抵抗との直列回路を、前記分圧抵抗の一方に並列接続
したことを特徴とする停電検出回路。
【請求項２】前記スイッチ手段をサイリスタとしたこ
とを特徴とする請求項１記載の停電検出回路。