JP2004127907A

JP2004127907A - Lighting system

Info

Publication number: JP2004127907A
Application number: JP2003129431A
Authority: JP
Inventors: Jun Matsuzaki; 松▲崎▼　純; Hiroyuki Matsumoto; 松本　弘之; Yasunori Kawase; 河瀬　靖憲
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-08-06
Filing date: 2003-05-07
Publication date: 2004-04-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lighting system capable of suppressing harmonics which the entire system generates so as to reduce it to a prescribed value or less even if the system is provided with both a lighting device for ordinary use and a lighting device for emergency. <P>SOLUTION: This lighting system is composed of a commercial inverter 3 operated by the output of a commercial power supply 2 to light a fluorescent lamp La, an emergency unit 4 to light the fluorescent lamp La when the commercial power supply is cut off due to a power failure, a switching circuit 5 to switch the connection of the fluorescent lamp La either to the commercial inverter 3 (white terminal side) or to the emergency unit 4 (black terminal side), a storage battery 6 to supply electric power for lighting to the fluorescent lamp La through the emergency unit 4, and a switch SW1 to switch conduction (on)/disconnection (off) between the commercial power supply 2 and the commercial inverter 3. The emergency unit 4 is provided with a harmonic suppressing circuit 12 connected to the commercial power supply 2 to suppress harmonics contained in the input from the commercial power supply 2 at its input stage. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、商用電源と蓄電池との双方を電源として光源を点灯させる照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
照明器具の分野では、近年の電子式安定器の普及に伴い、１９９４年に通産省より通達された「高調波抑制対策ガイドライン」にしたがった照明装置が大半を占めるようになった。しかし、入力電力が３５Ｗ以下の装置に関しては規制がないため、デスクスタンド等のような小型照明器具では特に高調波抑制の対策を施していないものも多い。また、非常灯や誘導灯等の非常用の照明装置に関しては、電源配線が一般照明とは別の専用回線になること、及び商用電源通電時の点灯回路が銅鉄式安定器である商品（例えば、特許文献１参照）が殆どであったため、最近まで高調波抑制の公的な規制は無かった。しかし現在では、非常用照明装置も一般照明と同様に電子式安定器を使用するものが増えてきており、技術基準によって高調波抑制が必要となってきている。
【０００３】
次に図２２に、商用電源２が停電となった場合にも光源たる蛍光灯Ｌａが点灯する従来の非常用の照明装置１０１ａの基本的な構成を示す。照明装置１０１ａは、光源たる蛍光灯Ｌａと、商用電源２の出力によって動作して蛍光灯Ｌａを点灯させる電子式安定器（以下、商用インバータと称す）１０３と、商用電源２に接続されて、商用電源２の停電時には蛍光灯Ｌａを点灯させる非常用ユニット１０４と、蛍光灯Ｌａの接続先を商用インバータ１０３（白端子側）と非常用ユニット１０４（黒端子側）とのうちいずれか一方に切り替える切替回路１０５と、非常用ユニット１０４を介して蛍光灯Ｌａに点灯電力を供給する蓄電池１０６とから構成される。
【０００４】
非常用ユニット１０４は、整流回路とスイッチング素子とを具備して、商用電源２の出力を整流し、スイッチング素子をオン・オフすることで降圧動作を行う降圧回路１１３と、降圧回路１１３の出力を接続されて商用電源２の通電状態を監視する停電検出回路１１４と、停電検出回路１１４を介した降圧回路１１３の出力によって蓄電池１０６を充電する充電回路１１５と、蓄電池１０６の出力によって商用電源２の停電時に蛍光灯Ｌａを点灯させる非常用インバータ１１６と、蓄電池１０６と非常用インバータ１１６との間を導通（オン）・遮断（オフ）するスイッチＳＷ１０１とを備えている。
【０００５】
また、停電検出回路１１４は、商用電源２の通電時には蛍光灯Ｌａの接続先が商用インバータ１０３となるように切替回路１０５を切り替え、且つスイッチＳＷ１０１をオフすることで、商用電源２が商用インバータ１０３、切替回路１０５を介して蛍光灯Ｌａに点灯電力を供給するとともに、商用電源２は降圧回路１１３、停電検出回路１１４、及び充電回路１１５を介して蓄電池１０６を充電する。一方、商用電源２の停電を検出した場合は蛍光灯Ｌａの接続先が非常用ユニット１０４となるように切替回路１０５を切り替え、且つスイッチＳＷ１０１をオンすることで、蓄電池１０６がスイッチＳＷ１０１、非常用インバータ１１６、及び切替回路１０５を介して蛍光灯Ｌａに点灯電力を供給する。
【０００６】
一般的に、切替回路１０５にはリレーが用いられ、蓄電池１０６にはニカド電池が用いられる。商用インバータ１０３の代わりに、銅鉄安定器を使用してコストを極力抑える場合も多い。
【０００７】
ここで、非常用ユニット１０４は、商用電源２の通電時には蓄電池１０６の充電を行っているのみなので、消費電力が数Ｗと小さい。高調波抑制対策ガイドラインでは、照明機器はクラスＣの機器となり、有効入力電力３５Ｗ超過の場合に限度値Ｃの規格を満足する必要があるが、上記のような非常用ユニットはその殆どが有効入力電力３５Ｗ以下のため、限度値Ｃの規格の対象とはならない。したがって、従来の照明装置１０１ａは、有効入力電力が３５Ｗを超えていても、限度値Ｃを満足している商用インバータ１０３と、限度値Ｃを満足する必要のない非常用ユニット１０４との組合わせとなっているものが多かった。
【０００８】
さらに、非常用ユニット１０４は、降圧回路１１３に低コストの磁気回路式トランスを用いたものが一般的であり、図２３に示す１次巻線Ｔ１００ａ、２次巻電Ｔ１００ｂを有する銅鉄式のダウントランスＴ１００、ダウントランスＴ１００の２次巻線の出力を整流する整流回路ＤＢ１００、整流回路ＤＢ１００の整流出力を平滑する平滑コンデンサＣ１００を使用したものが多く、入力電流波形は略正弦波であったので、照明装置１０１ａ全体としては限度値Ｃを満足していた。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−２８９７８９号公報（段落番号［００２４］、図１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記磁気回路式トランスは１次側と２次側との各電圧がほぼ比例関係にあるため、トランスの２次側に停電検出回路１１４を設けることで、簡単な回路構成で商用電源２の電圧を監視することが可能であるが、形状が大きく、重量も重いという欠点があるので、非常用ユニット１０４の降圧回路１１３に、小型化、軽量化、ユニバーサル電圧対応化等を図ることができるスイッチング電源を使用しようとすると、高調波の問題が顕著となる。これまでも、図２４に示すように、常用時と非常用時の点灯回路を共通化した常用／非常用インバータ１１９を用い、常用／非常用インバータ１１９への入力をスイッチＳＷ１０２で降圧回路１１３（白端子側）と蓄電池１０６（黒端子側）とに切り替える照明装置１０１ｂ（冷陰極ランプを使用した誘導灯等に使用される）や、図２５に示すように非常用ユニット１０４と略同様の回路を有して蓄電池１０６で直接ハロゲン電球ＨＬａを点灯させる照明装置１０１ｃ（ハロゲン電球ＨＬａを使用した非常灯等に使用される）では、降圧回路１１３にスイッチング電源を使用した商品が既に公知であるが、これら照明装置１０１ｂ，１０１ｃの有効入力電力は殆どが３５Ｗ以下であり、高調波抑制の必要性がなかった。
【００１１】
一方、図２２に示した商用インバータ１０３（常用点灯装置）と非常用ユニット１０４（非常用点灯装置）とを別個に有する照明装置１０１ａ（蛍光灯を使用した非常灯等に使用される）では、蛍光灯Ｌａ等の光源の定格電力（Ｗ数）が大きいために商用インバータ１０３の有効入力電力が３５Ｗを超過する場合が多く、さらに非常用ユニット１０４が付加されるので照明装置として限度値Ｃを満足しなくてはならない。ここで、非常用ユニット１０４の有効入力電力は、照明装置１０１ａ全体の１〜２割程度の数Ｗしかないので、照明装置１０１ａ全体としての高調波は商用インバータ１０３の性能が支配的になるが、非常用ユニット１０４も入力電流の波形次第では高調波が無視できないレベルに達する場合がある。さらに、照明装置１０１ａ全体の有効入力電力が３５Ｗを僅かに超えた場合には、商用インバータ１０３に対する非常用ユニット１０４の有効入力電力の比率が相対的に高くなるため、限度値Ｃを満足するにはより条件が厳しくなると言える。
【００１２】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、常用点灯装置、及びスイッチング電源を用いた非常用点灯装置の両方を備えても装置全体が発生する高調波を抑制して所定値以下とする照明装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、光源たるランプと、商用電源の出力によってランプを点灯させる常用点灯装置と、商用電源の停電時にはランプに点灯電力を供給する蓄電池と、商用電源に接続されて、商用電源の停電時には前記蓄電池の出力によってランプを点灯させる非常用点灯装置と、ランプの接続先を前記常用点灯装置と前記非常用点灯装置とのいずれか一方に切り替える切替装置とから構成され、前記非常用点灯装置は、整流回路とスイッチング素子とを具備して商用電源の出力を整流、降圧する降圧回路と、前記降圧回路の出力によって前記蓄電池を充電する充電回路と、商用電源の通電状態を監視して、通電時にはランプの接続先が前記常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替え、停電を検出した場合はランプの接続先が前記非常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替える停電検出回路と、前記切替装置がランプの接続先を前記非常用点灯装置に切り替えたときに前記蓄電池の出力によってランプを点灯させる非常用点灯回路とを備えており、商用電源と前記降圧回路の出力との間には、入力に含まれる高調波を抑制する高調波抑制手段を設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１において、前記高調波抑制手段は、商用電源からの電源供給路が前記常用点灯装置への供給路と前記非常用点灯装置への供給路とに分岐する分岐点よりも前記非常用点灯装置側に設けられたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１において、前記高調波抑制手段は、商用電源からの電源供給路が前記常用点灯装置への供給路と前記非常用点灯装置への供給路とに分岐する分岐点よりも商用電源側に設けられたことを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項２において、前記非常用点灯装置の降圧回路は、前記整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサを備え、前記高調波抑制手段は、前記平滑コンデンサと商用電源との間に挿入された限流要素から成ることを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項２において、前記非常用点灯装置の降圧回路は、前記整流回路の出力を直列充電、並列放電して平滑する部分平滑回路を備え、前記高調波抑制手段は、前記部分平滑回路で構成されることを特徴とする。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項２において、前記非常用点灯装置の降圧回路は、前記整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサに並列接続したトランスの１次巻線とスイッチング素子との直列回路とを備えて、スイッチング素子をオン・オフすることでトランスの２次巻線に電圧を出力するもので、前記高調波抑制手段は、前記整流回路が整流した商用電源の整流電圧の脈流波形に同期して、両端電圧の谷部が略０Ｖまで低下する波形となる容量を有する前記平滑コンデンサと、前記スイッチング素子を流れる電流波形の包絡線が略正弦波となるように前記スイッチング素子を制御する制御回路とで構成されることを特徴とする。
【００１９】
請求項７の発明は、請求項６において、前記高調波抑制手段は、前記整流回路の出力を昇圧して前記平滑コンデンサに出力する昇圧チョッパ回路を備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項８の発明は、請求項３において、前記高調波抑制手段は、入力電圧を昇圧する昇圧チョッパ回路で構成されることを特徴とする。
【００２１】
請求項９の発明は、請求項２、４乃至７いずれかにおいて、前記高調波抑制手段は、非常用点灯装置単独では高調波抑制対策ガイドラインのクラスＣの機器に対する限度値Ｃを満足しなくとも、照明装置として限度値Ｃを満足する高調波抑制機能を備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項１０の発明は、請求項３または８において、前記高調波抑制手段は、常用点灯装置と非常用点灯装置とのうち少なくとも一方が高調波抑制対策ガイドラインのクラスＣの機器に対する限度値Ｃを満足しなくとも、照明装置として限度値Ｃを満足する高調波抑制機能を備えることを特徴とする。
【００２３】
請求項１１の発明は、請求項１乃至１０いずれかにおいて、有効入力電力が３５Ｗ以上であることを特徴とする。
【００２４】
請求項１２の発明は、請求項１１において、常用点灯装置と非常用点灯装置とのうち、少なくとも非常用点灯装置単独での有効入力電力が３５Ｗ以下であることを特徴とする。
【００２５】
請求項１３の発明は、請求項１乃至１２いずれかにおいて、ランプは蛍光灯であることを特徴とする。
【００２６】
請求項１４の発明は、請求項１乃至１２いずれかにおいて、常用点灯装置と非常用点灯装置とのうち、少なくとも常用点灯装置は複数の定格入力電圧を有することを特徴とする。
【００２７】
請求項１５の発明は、請求項１乃至１２いずれかにおいて、常用点灯装置と非常用点灯装置とのうち、少なくとも常用点灯装置は定格電力の異なる複数のランプを点灯させることを特徴とする。
【００２８】
請求項１６の発明は、請求項１３乃至１５いずれかにおいて、常用点灯装置は電子式安定器であることを特徴とする。
【００２９】
請求項１７の発明は、請求項１３乃至１５いずれかにおいて、ランプは高周波点灯専用の蛍光灯であることを特徴とする。
【００３０】
請求項１８の発明は、請求項１６または１７において、ランプはコンパクト型蛍光灯であることを特徴とする。
【００３１】
請求項１９の発明は、請求項１において、前記降圧回路は降圧した電圧を一定電圧に制御し、前記停電検出回路は、商用電源と前記高調波抑制手段との間で検出した電圧に基づいて商用電源の通電状態を監視することを特徴とする。
【００３２】
請求項２０の発明は、請求項１９において、前記高調波抑制手段は、前記降圧回路の出力電力の変動によって出力電圧が変化することを特徴とする。
【００３３】
請求項２１の発明は、請求項１９において、前記高調波抑制手段は、前記降圧回路の出力電力の変動及び商用電源の電圧変動によって出力電圧が変化しないことを特徴とする。
【００３４】
請求項２２の発明は、請求項１９乃至２１いずれかにおいて、前記高調波抑制手段は、商用電源からの電源供給路が前記常用点灯装置への供給路と前記非常用点灯装置への供給路とに分岐する分岐点よりも前記非常用点灯装置側に設けられたことを特徴とする。
【００３５】
請求項２３の発明は、請求項１９乃至２１いずれかにおいて、前記高調波抑制手段は、商用電源からの電源供給路が前記常用点灯装置への供給路と前記非常用点灯装置への供給路とに分岐する分岐点よりも商用電源側に設けられたことを特徴とする。
【００３６】
請求項２４の発明は、請求項２３において、前記高調波抑制手段の出力を導通・遮断するスイッチを備え、前記停電検出回路が商用電源の停電を検出した場合は、前記スイッチを遮断してから、ランプの接続先が前記非常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替えることを特徴とする。
【００３７】
請求項２５の発明は、請求項２３において、前記高調波抑制手段は前記常用点灯装置への出力と前記非常用点灯装置への出力とを設けており、常用点灯装置への出力を導通・遮断する第１のスイッチと、非常用点灯装置への出力を導通・遮断する第２のスイッチとを備えて、前記停電検出回路が商用電源の停電を検出した場合は、前記第１のスイッチを遮断してから前記第２のスイッチを遮断し、その次にランプの接続先が前記非常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替えることを特徴とする。
【００３８】
請求項２６の発明は、請求項２５において、前記停電検出回路が商用電源の復電を検出した場合は、前記第２のスイッチを導通させてからランプの接続先が前記常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替えて、その次に前記第１のスイッチを導通させることを特徴とする。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４０】
（実施形態１）
本実施形態の非常用の照明装置１の構成を図１に示す。商用電源２が停電となった場合にも光源たる蛍光灯Ｌａが点灯する本実施形態の照明装置１は、光源たる蛍光灯Ｌａと、商用電源２の出力によって動作して蛍光灯Ｌａを点灯させる常用点灯装置たる電子式安定器（以下、商用インバータと称す）３と、商用電源２に接続されて、商用電源２の停電時には蛍光灯Ｌａを点灯させる非常用点灯装置たる非常用ユニット４と、蛍光灯Ｌａの接続先を商用インバータ３（白端子側）と非常用ユニット４（黒端子側）とのうちいずれか一方に切り替える切替回路５と、非常用ユニット４を介して蛍光灯Ｌａに点灯電力を供給する蓄電池６と、商用電源２と商用インバータ３との間を導通（オン）・遮断（オフ）するスイッチＳＷ１とから構成される。なお蛍光灯Ｌａは、高周波点灯専用の蛍光灯あるいはコンパクト型蛍光灯であってもよい。
【００４１】
非常用ユニット４は、商用電源２に接続されて商用電源２からの入力に含まれる高調波を抑制する高調波抑制手段たる高調波抑制回路１２と、整流回路及びスイッチング素子を具備して、高調波抑制回路１２を介して入力された商用電源２の出力を整流した電圧に対して、スイッチング素子をオン・オフすることで降圧動作を行う降圧回路１３と、降圧回路１３の出力を接続されて商用電源２の通電状態を監視する停電検出回路１４と、停電検出回路１４を介した降圧回路１３の出力によって蓄電池６を充電する充電回路１５と、蓄電池６の出力によって商用電源２の停電時に蛍光灯Ｌａを点灯させる非常用インバータ１６と、蓄電池６と非常用インバータ１６との間を導通（オン）・遮断（オフ）するスイッチＳＷ２とを備えている。
【００４２】
そして、商用インバータ３は、入力段に力率改善回路１０を備えており、商用電源２からの入力に対して商用インバータ３の入力電流歪みを改善し、高調波を抑制している。出力段には点灯回路１１を備えており、力率改善回路１０の高調波が少ない出力を蛍光灯Ｌａの点灯電力に変換している。
【００４３】
このように商用インバータ３に対して非常用ユニット４を付加した本実施形態では、照明装置１全体が発生する高調波を抑制するために、非常用ユニット４の入力段（降圧回路１３の前段）に高調波抑制回路１２を設けて、商用電源２からの入力に対して非常用ユニット４の入力電流歪みを改善し、高調波を抑制している。なお、図１では高調波抑制手段として高調波抑制回路１２を降圧回路１３とは分離して設けているが、高調波抑制手段は、商用電源２と降圧回路１３の出力との間に設けられればよく、図１では、高調波抑制回路１２が、商用電源２からの電源供給路が商用インバータ３への供給路と非常用ユニット４への供給路とに分岐する分岐点よりも非常用ユニット４側に設けられている。
【００４４】
ここで、停電検出回路１４は、商用電源２の通電時には蛍光灯Ｌａの接続先が商用インバータ３となるように切替回路５を切り替え、且つスイッチＳＷ２をオフすることで、商用電源２がスイッチＳＷ１、商用インバータ３、切替回路５を介して蛍光灯Ｌａに点灯電力を供給するとともに、商用電源２は高調波抑制回路１２、降圧回路１３、停電検出回路１４、及び充電回路１５を介して蓄電池６を充電する。一方、商用電源２の停電を検出した場合は蛍光灯Ｌａの接続先が非常用ユニット４となるように切替回路５を切り替え、且つスイッチＳＷ２をオンすることで、蓄電池６がスイッチＳＷ２、非常用インバータ１６、及び切替回路５を介して蛍光灯Ｌａに点灯電力を供給する。
【００４５】
図２は降圧回路１３の構成として、一般的なスイッチング方式の例を示している。降圧回路１３は、商用電源２の出力を整流する整流回路ＤＢ１と、整流回路ＤＢ１の出力端間に接続した平滑コンデンサＣ１と、平滑コンデンサＣ１に並列接続したトランスＴ１の１次巻線Ｔ１ａとスイッチング素子Ｑ１との直列回路と、トランスＴ１の２次巻線Ｔ１ｂの一端に直列接続したダイオードＤ１と、ダイオードＤ１を介して２次巻線Ｔ１ｂに並列接続した平滑コンデンサＣ２と、平滑コンデンサＣ２に並列接続した抵抗Ｒ１とフォトカプラのフォトダイオードＰＤ１とシャントレギュレータＲＥＧ１との直列回路と、抵抗Ｒ１とフォトダイオードＰＤ１とに並列接続した抵抗Ｒ２と、平滑コンデンサＣ２に並列接続して接続中点をレギュレータＲＥＧ１のＲＥＦ端子に接続した抵抗Ｒ３，Ｒ４の直列回路と、トランスＴ１の補助巻線Ｔ１ｃから電源を供給されてスイッチング素子Ｑ１のオン・オフを制御する制御回路Ｋ１と、コレクタを補助巻線Ｔ１ｃの一端に接続し、エミッタを制御回路Ｋ１の入力に接続して、フォトダイオードＰＤ１の発光によって駆動されるフォトカプラのフォトトランジスタＰＴ１と、１次側と２次側の各低電圧路の間に接続されたコンデンサＣ３とから構成される。
【００４６】
次に、この降圧回路１３の動作について説明する。商用電源２からの入力電圧Ｖｉｎは商用周波数の正弦波であり（図４（ａ）参照）、この正弦波電圧を整流回路ＤＢ１で整流し、平滑コンデンサＣ１で平滑して得られた平滑部電圧Ｖｃ１（図４（ｂ）参照）を、スイッチング素子Ｑ１をオン・オフすることで１次巻線Ｔ１ａに通電させて、２次巻線Ｔ１ｂに電圧を誘起させる。２次巻線Ｔ１ｂの誘起電圧はダイオードＤ１で半波整流され、平滑コンデンサＣ２で平滑されて、出力される。この出力電圧は入力に対して降圧された電圧となる。そして、平滑コンデンサＣ２の両端電圧に応じて通電するフォトダイオードＰＤ１によってフォトトランジスタＰＴ１がオン・オフして制御回路Ｋ１の入力がオン・オフし、その入力のオン・オフに応じて制御回路Ｋ１はスイッチング素子Ｑ１をオン・オフさせる出力電圧帰還制御を行っている。また、レギュレータＲＥＧ１が発生する電圧は、抵抗Ｒ３，Ｒ４によって決まっている。
【００４７】
まず、高調波抑制回路１２を設けていない場合について図２で説明する。平滑部電圧Ｖｃ１を安定させるために平滑コンデンサＣ１は一般的に容量が大きい電解コンデンサを使用しており、このとき高調波抑制回路１２を設けていなければ平滑コンデンサＣ１への充電は非常に短い区間で充電が行われるために充電電流は急峻な波形となり、非常用ユニット４の入力電流Ｉｉｎもピーク値が高く、充電区間が短い急峻な波形となる（図４（ｃ）破線参照）。そのため、照明装置１全体の入力電流Ｉ１は、略正弦波状の波形のピーク部に急峻な突起部が存在する歪んだ波形となり、高調波を発生させていた（図４（ｄ）破線参照）。
【００４８】
上記のように高調波を発生させている非常用ユニット４は有効入力電力が数Ｗ以下のものであり、入力電流Ｉｉｎの絶対値も必然的に小さい値となり、その値は商用インバータ３と比べても相対的に小さい値であるので、商用インバータ３で発生する高調波が十分抑制されていれば、非常用ユニット４の入力電流Ｉｉｎの波形を僅かに変化させるだけで、高調波を抑制する効果が得られる場合がある。
【００４９】
そこで次に、高調波抑制回路１２を設けた場合について説明する。まず、平滑コンデンサＣ１への充電電流波形を鈍らせる最も簡単な構成として、図３に示すように整流回路ＤＢ１の高圧出力側と平滑コンデンサＣ１との間に高調波抑制回路１２として限流素子たる抵抗Ｒａを挿入する。この抵抗Ｒａによって平滑コンデンサＣ１への充電電流が鈍り、非常用ユニット４の入力電流Ｉｉｎもピーク値が抑えられ、充電区間が広がった波形となる（図４（ｃ）実線参照）。そのため、照明装置１全体の入力電流Ｉ１は、略正弦波の波形のピーク部に存在した突起部が低くなることで正弦波に近付き、照明装置１全体として高調波を抑制することができる（図４（ｄ）実線参照）。
【００５０】
このような本実施形態の高調波抑制回路１２は、単一電源で動作させる場合や、常用点灯回路（商用インバータ３）と比較して非常用点灯回路（非常用ユニット４）の入力電力が非常に小さい場合に、非常に安価な構成で高調波を抑制することができ、効果的である。
【００５１】
なお、本実施形態においては、限流要素として抵抗を用いたが、入力電流Ｉｉｎのピーク値を抑えることができる素子であれば特に抵抗に限定されるものではなく、例えばインダクタを用いても構わない。
【００５２】
（実施形態２）
本実施形態の非常用の照明装置１の降圧回路１３の構成は図５に示すように、整流回路ＤＢ１の整流出力を平滑する構成を図２に示す完全平滑回路ではなく、部分平滑回路とした点が図２とは異なり、図２と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。また、照明装置１の構成は図１と同様である。
【００５３】
部分平滑回路は、整流回路ＤＢ１の出力端間に接続した平滑コンデンサＣ１ａとダイオードＤ３と平滑コンデンサＣ１ｂとの直列回路と、平滑コンデンサＣ１ａとダイオードＤ３とに並列接続したダイオードＤ４と、ダイオードＤ３と平滑コンデンサＣ１ｂとに並列接続したダイオードＤ５とから構成されて、直列充電、並列放電をさせることで、充電時の平滑コンデンサの容量を、放電時の容量の半分に見かけ上することができる。したがって、商用電源２からの入力電圧Ｖｉｎは実施形態１と同様に商用周波数の正弦波であるが（図６（ａ）参照）、非常用ユニット４の入力電流Ｉｉｎの波形は実施形態１に比べて平準化されており（図６（ｃ）参照）、さらに高調波を抑制することができる。但し、平滑部電圧Ｖｃ１は完全には平滑されず、入力電圧Ｖｉｎのピーク毎に緩やかな突起部が存在する波形となる（図６（ｂ）参照）。このように本実施形態においては部分平滑回路が高調波抑制回路１２を構成している。
【００５４】
従来、上記と同様の構成を有する部分平滑回路を用いて商用インバータ３で限度値Ｃを満足させるためには、電源電圧と負荷容量（光源Ｗ数）に合わせて最適化された部分平滑回路を設計する必要があった。しかし、本実施形態では、非常用ユニット４は商用インバータ３に比べて相対的に入力電流が小さいので、照明装置１全体として限度値Ｃを満足させるためには、非常用ユニット４単体で限度値Ｃを満足させる必要性はない。したがって、非常用ユニット４に部分平滑回路を用いた場合に、電源電圧の変動や負荷変動に対して、非常用ユニット４単体が発生する高調波のレベルが若干悪化したとしても、商用インバータ３単体が発生する高調波のレベルが限度値Ｃに対して余裕を持っていれば、照明装置１全体で限度値Ｃを満足させることができる。その結果、照明装置１は複数の定格入力電圧を有して商用電源２のユニバーサル電圧対応を実現し、複数の電源電圧に対して回路設計の共通化を図ることが可能となる。
【００５５】
このように、本実施形態では、非常用ユニット４単独で限度値Ｃを満足できなくとも、非常用の照明装置１全体で限度値Ｃを満足できるレベルの高調波抑制を行うことで、非常用ユニット４のコストアップや形状の大型化を抑えつつ、商用インバータ３との組み合わせにおける汎用性をも両立することができるので、商用インバータ３の高調波性能が限度値Ｃに対して余裕がある場合は、高調波抑制の効果が大きい。
【００５６】
なお、実施形態１においては、商用インバータ３単体の高調波レベルが限度値Ｃに対して余裕を持っていたとしても、電源電圧が変動すると限流要素（抵抗Ｒａ）に流れる電流波形が変化してしまうため、本実施形態のようにユニバーサル電圧対応は困難である。
【００５７】
（実施形態３）
図７に示す本実施形態の非常用の照明装置１の降圧回路１３の構成は平滑コンデンサＣ１の容量を小さくして、平滑レベルを低くした点が図２とは異なり、図２と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。また、照明装置１の構成は図１と同様である。
【００５８】
図２に示す降圧回路１３は平滑コンデンサＣ１による完全平滑回路を構成しており、高調波性能が悪化する要因は実施形態１で述べたように、平滑コンデンサＣ１への充電電流が急峻な波形となることである。図２のようなコンデンサインプット型と言われるこの種の電源回路では、平滑コンデンサＣ１の容量が大きいほど高調波性能は悪化していく傾向がある。したがって、逆に平滑コンデンサＣ１の容量を小さくしていけば、平滑コンデンサＣ１への充電電流、すなわち非常用ユニット４の入力電流Ｉｉｎの波形は緩やかになって高調波性能が改善される。
【００５９】
そこで、図７に示す本実施形態の降圧回路１３の平滑コンデンサＣ１の容量は、平滑コンデンサＣ１の両端電圧、すなわち平滑部電圧Ｖｃ１の脈流の谷部の電圧が略０Ｖになるほど小さな容量としている（図８（ａ）参照）。ここで、スイッチング素子Ｑ１を流れるスイッチング電流Ｉｑの波形の包絡線が略正弦波になるように（図８（ｂ）参照）、制御回路Ｋ１がスイッチング素子Ｑ１のオン・オフを制御することによって、非常用ユニット４の入力電流Ｉｉｎも略正弦波となり（図８（ｃ）参照）、非常用ユニット４が発生する高調波を大幅に抑制することができる。なお、制御回路Ｋ１が実施形態１，２と同様の制御によってスイッチング素子Ｑ１を動作させると、平滑部電圧Ｖｃ１が略０Ｖまで低下した付近で不安定な動作となり、スイッチング素子Ｑ１を流れるスイッチング電流Ｉｑの波形の包絡線が略正弦波にならない場合があるが、その場合は、例えばフォトダイオードＰＤ１とフォトトランジスタＰＴ１が構成するフォトカプラによる出力電圧帰還制御の応答性を遅くする等の手段によって、スイッチング電流Ｉｑを制御してその包絡線を略正弦波にすることができる。このように本実施形態では、上記回路構成で高調波抑制回路１２を構成している。
【００６０】
ここで、実施形態１においては、非常用ユニット４単体で限度値Ｃに相当するレベルを満足させることは非常に困難であり、実施形態２においても電源電圧や負荷容量の変動を考慮すると困難であった。しかし、本実施形態の非常用ユニット４では電源電圧の正弦波波形とほぼ相似の入力電流Ｉｉｎの波形となるので、有効入力電力が３５Ｗ以下となることが殆どである非常用ユニット４であっても、限度値Ｃに相当するレベルを満足させることが可能となる。また、非常用ユニット４単体で限度値Ｃを満足できれば、照明装置１全体が発生する高調波も抑制されるので、商用インバータ３との組み合わせをさほど考慮しなくても限度値Ｃを満足することができるので、非常用ユニット４の汎用性をさらに高めることができる。
【００６１】
（実施形態４）
図９に示す本実施形態の非常用の照明装置１の降圧回路１３の構成は、非常用ユニット４の入力電流Ｉｉｎの波形をアクティブフィルタで構成された高調波抑制回路１２によって改善する点が図２とは異なり、図２と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。なお、照明装置１の構成は図１と同様であり、有効入力電力が３５Ｗを超える商用インバータ３では、図１に示すように点灯回路１１の前段に力率改善回路１０を備えて、高調波を抑制しているものが一般的である。本実施形態はこれを非常用ユニット４に応用したものである。
【００６２】
高調波抑制回路１２は、図９に示すように、整流回路ＤＢ１とトランスＴ１との間に挿入されたもので、整流回路ＤＢ１の出力端間に接続した抵抗Ｒ１０，Ｒ１１の直列回路と、整流回路ＤＢ１の高圧出力側に接続したインダクタＬ１０とダイオードＤ１０との直列回路と、ダイオードＤ１０の出力電圧を平滑するコンデンサＣ１と、インダクタＬ１０を介して抵抗Ｒ１０，Ｒ１１の直列回路に並列接続したスイッチング素子Ｑ１０と抵抗Ｒ１２との直列回路と、ダイオードＤ１０を介してスイッチング素子Ｑ１０と抵抗Ｒ１２との直列回路に並列接続した抵抗Ｒ１３，Ｒ１４の直列回路と、抵抗Ｒ１０，Ｒ１１の接続中点及び抵抗Ｒ１３，Ｒ１４の接続中点の各電圧を入力されて、脈流電圧に応じてスイッチング素子Ｑ１０のオン区間を制御する制御回路Ｋ１０とから構成され、入力電圧（例えば１００Ｖ〜２４２Ｖ）より高い直流電圧（例えば約４００Ｖ）に昇圧・安定化する昇圧チョッパ回路の構成とするのが一般的である。近年は力率改善用ＩＣが開発され、これを用いて少ない外付け部品で比較的容易に高調波を抑制する回路を構成することが可能となっている。
【００６３】
このように、本実施形態では、商用インバータ３と同等のアクティブフィルタを用いることで、非常用ユニット４単体でも限度値Ｃを満足することができ、商用インバータ３との組み合わせにおいて非常に高い汎用性を得ることができる。
【００６４】
各部の波形は、実施形態３で説明した図８（ａ）〜（ｃ）と略同様の波形となるが、前述の力率改善用ＩＣを用いれば実施形態３よりもさらに高精度に高調波の抑制を行うことができる。また、実施形態１〜３と同様の降圧動作によって平滑コンデンサＣ２両端の電圧、すなわち蓄電池６の充電電圧は１２Ｖとなる。
【００６５】
また、昇圧チョッパ回路の構成であれば、商用電源２のユニバーサル電圧（１００Ｖ〜２４２Ｖ）にも容易に対応することができ、さらに負荷変動に対する追従性能も向上するので、非常用ユニット４として非常に高い汎用性を備えている。
【００６６】
なお、本実施形態においては高調波抑制回路１２を構成するアクティブフィルタとして昇圧チョッパ回路の構成を例に説明したが、アクティブフィルタの構成はこれに限定されるものではなく、能動素子を制御することによって高調波を抑制することができれば、その構成は問わず、例えば昇降圧チョッパ回路であっても構わない。さらに、実施形態１〜４のいずれにおいても、常用点灯装置として電子式安定器たる商用インバータ３で説明してきたが、銅鉄式安定器であっても同様の効果を得ることができる。
【００６７】
（実施形態５）
本実施形態の非常用の照明装置１は、図１０に示すように、高調波抑制回路１２を、商用電源２からの電源供給路が商用インバータ３と非常用ユニット４とに分岐する分岐点よりも商用電源２側に設けたもので、商用インバータ３と非常用ユニット４との前段において一括して高調波を抑制するものである。
【００６８】
実施形態１〜４においては、常用点灯装置である商用インバータ３は既に限度値Ｃを満足しているという前提のもとに、商用インバータ３と非常用ユニット４との組み合わせ使用時に照明装置１全体の高調波性能に影響を与えると考えられる、非常用ユニット４の高調波抑制対策について説明してきた。しかし、有効入力電力が３５Ｗ以下の商用インバータ３であれば規制がなく、高調波抑制の必要がないため、高調波抑制対策を施さずに安価な構成で商品化することも可能である。このような商用インバータ３と非常用ユニット４とを組み合わせた際に照明装置１としての有効入力電力が３５Ｗを超えた場合には、商用インバータ３及び非常用ユニット４の各単体では高調波抑制の必要性はないものの、非常用の照明装置１全体として限度値Ｃを満足させる必要があり、何らかの高調波抑制対策が必要となる。
【００６９】
このような場合に商用インバータ３と非常用ユニット４との双方に対策を施すと、単体では高調波抑制の必要性がない商用インバータ３及び非常用ユニット４に各々高調波抑制回路を付加することになって、大幅なコストアップにつながる。
【００７０】
そこで、本実施形態では、個々の商用インバータ３や非常用ユニット４に対して対策を施すよりも図１０に示すように照明装置１全体で一括して対策を施すことで、高調波抑制手段を持たない商用インバータ３との組合せにおいては、商用インバータ３、非常用ユニット４とも既存品をそのまま流用できる構成としており、非常に効果的である。すなわち、商用インバータ３と非常用ユニット４との前段に高調波抑制回路１２を設けて一括して高調波対策を行うことで、電源電圧の変動や負荷変動に対しても非常に精度よく高調波を抑制することができるものである。また、限度値Ｃを満足していない機器やユニットを複数組み合わせても、それらの前段に高調波抑制回路１２を付加するだけでよいので、商用インバータ３と非常用ユニット４との組み合わせの汎用性が非常に高くなり、さらには、商用インバータ３が異なる定格消費電力の負荷を接続できる場合にも非常に有効である。高調波抑制回路１２としては、実施形態４で説明した昇圧チョッパ回路で構成したアクティブフィルタを用いることができる。
【００７１】
なお、本実施形態においては、商用インバータ３の有効入力電力が３５Ｗ以下の場合、または商用インバータ３が高調波抑制回路を備えていない場合について説明したが、商用インバータ３が限度値Ｃを満足していても同様の効果を得ることができる。また、商用インバータ３の代わりに銅鉄式安定器を使用してもよく、常用点灯装置（銅鉄式安定器）と非常用点灯装置（非常用ユニット）との組み合わせの汎用性という点からは、実施形態１〜５の中で最も優れている構成である。
【００７２】
（実施形態６）
実施形態１乃至５において、降圧回路１３が、１次電圧にほぼ比例した２次電圧が得られるフォワード式ＡＣ／ＤＣコンバータのようなものであれば、降圧回路として磁気回路式トランスを用いた場合と同様に、降圧回路１３の２次側に停電検出回路１４を設けることで商用電源２の電圧Ｖｉｎを監視できる。しかし、商用電源電圧の変動に対して出力電圧が一定となるように動作するフライバック式ＡＣ／ＤＣコンバータのような回路であれば、停電時に商用電源２の電圧Ｖｉｎが低下しても降圧回路１３の２次電圧はほぼ一定となり、降圧回路１３の２次側で監視することはできない。
【００７３】
また、高調波抑制回路１２はその入力と出力とで電圧が異なる場合が多く、あるいは負荷変動によって出力電圧が変動してしまう場合もある。したがって実施形態１乃至５のように降圧回路１３の出力に停電検出回路１４を設ける構成では商用電源２の電圧Ｖｉｎを精度よく監視することは非常に難しくなる。
【００７４】
そこで本実施形態では図１１に示すように、図１の停電検出回路１４を非常用ユニット４の入力段に設け、停電検出回路１４の後段に高調波抑制回路１２、降圧回路１３を接続している。
【００７５】
図１２は降圧回路１３の構成を示しており、高調波抑制回路１２として実施形態１と同様に、整流回路ＤＢ１の高圧出力側と平滑コンデンサＣ１との間に限流素子たる抵抗Ｒａを挿入している。降圧回路１３では、出力端間に接続された電圧制御手段１７がフォトカプラＰＣ１を介して制御回路Ｋ１の入力をオン・オフし、その入力のオン・オフに応じて制御回路Ｋ１はスイッチング素子Ｑ１をオン・オフさせる出力電圧帰還制御を行い、出力電圧を一定に制御している。
【００７６】
また停電検出回路１４は、降圧回路１３の整流回路ＤＢ１の出力に設けられ、整流回路ＤＢ１の出力端間に接続されたダイオードＤ２０、抵抗Ｒ２０，Ｒ２１の直列回路と、抵抗Ｒ２１に並列接続されたコンデンサＣ２０とから構成されて、コンデンサＣ２０の両端電圧を通電状態検出信号として出力し、この通電状態検出信号が所定電圧を下回ると停電を示し、所定電圧を上回ると通電を示す。
【００７７】
そして、降圧回路１３の出力電圧がほぼ一定となるように動作する場合、非常用ユニット４の入力電流が変化すると、抵抗Ｒａでの電圧降下が変化し、商用電源２の電圧Ｖｉｎが一定であっても、高調波抑制回路１２の出力電圧Ｖｃ１が変化してしまう。この入力電流が変化する要因としては、蓄電池６への充電電流変化等の負荷変動が挙げられる。商用電源２の電圧Ｖｉｎが一定であっても、このように高調波抑制回路１２の出力電圧Ｖｃ１が変化してしまうと、実施形態１乃至５のように降圧回路１３の出力に設けた停電検出回路１４で出力電圧Ｖｃ１を監視した場合には、誤検出して商用電源２が通電時であるにも関わらず切替回路５が非常用ユニット４側へ切り替わってしまう可能性がある。
【００７８】
そこで本実施形態では停電検出回路１４を非常用ユニット４の入力段に設けることで、商用電源２の電圧Ｖｉｎを直接監視することができるので（図１２では整流回路ＤＢ１の整流出力を監視しており、商用電源２の電圧Ｖｉｎを直接監視しているのと同一である）、高精度の停電検出が可能となる。
【００７９】
なお停電検出回路１４は図１２に示す位置だけでなく、商用電源２と高調波抑制回路１２との間に設ければ上記同様の効果がある。
【００８０】
（実施形態７）
図１３に示す本実施形態は、実施形態６の高調波抑制回路１２を実施形態４と同様にアクティブフィルタとしたものであり、その構成は実施形態４と同様であり説明は省略する。実施形態６のように高調波抑制回路１２に抵抗Ｒａ等の限流要素を用いた場合は負荷変動に対して高調波抑制回路１２の出力電圧Ｖｃ１が変化してしまうことが問題であったが、アクティブフィルタを用いた場合は負荷変動及び商用電源２の電圧Ｖｉｎの変動に対しても出力電圧Ｖｃ１が一定となってしまうことが問題となる。
【００８１】
このように高調波抑制回路１２の出力電圧Ｖｃ１が商用電源２の電圧Ｖｉｎの変化に追従しない場合、電圧Ｖｉｎの通電状態を監視するためには図１１、図１３に示すように、停電検出回路１４を商用電源２と高調波抑制回路１２との間に設ける構成が効果的であり、商用電源２の電圧Ｖｉｎを直接監視することができるので、高精度の停電検出が可能となる。
【００８２】
なお、図１４は高調波抑制回路１２として実施形態２のような部分平滑回路を用いた構成を示しているが、この場合図１５（ａ），（ｂ）に示すように、商用電源２の電圧Ｖｉｎのピーク値Ｖｐ１と、高調波抑制回路１２の出力電圧Ｖｃ１のピーク値Ｖｐ２とはほぼ等しいので実施形態６，７で解決しようとする問題は発生しない。
【００８３】
さらに、図１６は高調波抑制回路１２として実施形態３のように平滑レベルを小さくした構成を示し、この場合の商用電源２の電圧Ｖｉｎ、高調波抑制回路１２の出力電圧Ｖｃ１、スイッチング素子Ｑ１を流れるスイッチング電流Ｉｑを図１７（ａ），（ｂ），（ｃ）に各々示す。この波形は図８（ａ），（ｂ），（ｃ）と略同様であり、商用電源２の電圧Ｖｉｎのピーク値Ｖｐ１と、高調波抑制回路Ｖｃ１のピーク値Ｖｐ２とはほぼ等しいので、この場合も実施形態６，７で解決しようとする問題は発生しない。
【００８４】
しかし、上記図１４、図１６においても停電検出回路１４を設ける位置としては、高商用電源２と高調波抑制回路１２との間が理想的である。
【００８５】
（実施形態８）
本実施形態の照明装置１は、図１８に示すように、停電検出回路１４と高調波抑制回路１２とを、商用電源２からの電源供給路が商用インバータ３と非常用ユニット４とに分岐する分岐点よりも商用電源２側に設けたもので、商用インバータ３と非常用ユニット４との前段において停電検出を行うとともに、一括して高調波を抑制するものであり、停電検出回路１４は高調波抑制回路１２の前段に設けられる。
【００８６】
ここで商用インバータ３単体で高調波抑制ガイドラインを満足しておれば、実施形態６，７で説明したように非常用ユニット４側のみに高調波抑制回路１２を設けることで、照明装置として高調波抑制ガイドラインを満足できる。しかし、商用インバータ３と非常用ユニット４の双方とも単体での有効入力電力が３５Ｗ以下であるが、照明装置１内での双方の組み合わせ状態によって照明装置として有効入力電力が３５Ｗを超えるような場合には、各単体では高調波抑制ガイドラインを満足していなくても、照明装置として高調波抑制ガイドラインを満足する必要がある。このような場合には、商用インバータ３と非常用ユニット４との前段において一括して高調波を抑制する構成が効果的である。
【００８７】
そして本実施形態ではさらに、停電検出回路１４を高調波抑制回路１２の前段に設けるとともに、高調波抑制回路１２の出力側、且つ商用インバータ３と非常用ユニット４とに分岐する分岐点よりも商用電源２側に、高調波抑制回路１２の出力を導通（オン）・遮断（オフ）するスイッチＳＷ３を設けている。このスイッチＳＷ３は、商用電源２の停電時にはオフし、通電時にはオンすることで、商用インバータ３と非常用ユニット４との双方の電源を商用電源２の通電状態によって一括して制御し、常用点灯と非常用点灯との切替を行うことができる。
【００８８】
次に常用点灯と非常用点灯との切替動作を図１９のタイムチャートを用いて説明する。商用電源２が停電し、停電検出回路１４が停電を検出すると（時間ｔ０）、まずスイッチＳＷ３をオフしてから（時間ｔ１）、切替装置５を非常ユニット４側へ切り替える（時間ｔ２）。商用インバータ３は一般的に商用電源２が遮断されてもすぐには出力が停止しない残留発振という現象が知られており、残留発振期間中に切替装置５を非常ユニット４側へ切り替えると、切替装置５がリレー等の有接点部品であれば切替時にアークを発生する恐れがある。これを防ぐには、商用インバータ３の残留発振が停止する時間を見越し、上記のように停電検出時のスイッチＳＷ３及び切替装置５の各動作タイミングを互いにずらす、すなわちスイッチＳＷ３をオフした後、切替装置５を非常ユニット４側へ切り替えることで回避できる。
【００８９】
さらに、切替装置５への印加ストレスを最小限に抑えるために、切替装置５が非常ユニット５側へ切り替わった後でスイッチＳＷ２をオンして非常用インバータ１６を動作させている（時間ｔ３）。
【００９０】
次に商用電源復電時には、停電検出回路１４が復電を検出すると（時間ｔ４）、まずスイッチＳＷ３をオンしてから（時間ｔ５）、スイッチＳＷ２をオフして非常用インバータ１６を停止させ（時間ｔ６）、次に切替装置５を商用インバータ３側へ切り替える（時間ｔ７）。このように商用電源復電時には非常用インバータ１６を停止させてから、切替装置５を商用インバータ３側へ切り替えるのが理想的である。
【００９１】
（実施形態９）
本実施形態の照明装置１は、図２０に示すように、実施形態８の構成と略同様であるが、高調波抑制回路１２の出力が商用インバータ３側と非常用ユニット４側との２系統備え、高調波抑制回路１２から商用インバータ３への出力を導通（オン）・遮断（オフ）するスイッチＳＷ４と、高調波抑制回路１２から非常用ユニット４への出力を導通（オン）・遮断（オフ）するスイッチＳＷ５とを備える点が実施形態８とは異なる。実施形態８でも商用インバータ３と非常用ユニット４との前段に一括して高調波抑制回路１２を設けているが、高調波抑制回路１２の出力は１系統であって商用電源２の通電状態によってスイッチＳＷ３がオン・オフするだけであったが、本実施形態では高調波抑制回路１２の出力を２系統に分離し、商用インバータ３への出力と非常用ユニット４への出力とのオン・オフに時間差を設けることにより、常用点灯と非常用点灯との切り換え時の信頼性をさらに向上させることができる。
【００９２】
次に常用点灯と非常用点灯との切替動作を図２１のタイムチャートを用いて説明する。商用電源２が停電し、停電検出回路１４が停電を検出すると（時間ｔ１０）、まずスイッチＳＷ４をオフして商用インバータ３への電源供給を遮断する（時間ｔ１１）。商用インバータ３は一定時間の残留発振を行った後に出力が停止するので、この残留発振期間を見越してスイッチＳＷ４がオフした後にスイッチＳＷ５をオフして非常用ユニット４への電源供給を遮断し（時間ｔ１２）、次に切替装置５を非常ユニット４側へ切り替える（時間ｔ１３）。スイッチＳＷ５をオフするタイミングはスイッチＳＷ４がオフしてから切替装置５を非常用ユニット４へ切り替えるまでの間であれば特にその数値を限定されるものではなく、商用インバータ３が停止した後に切替装置５を非常用ユニット４へ切り替えることができればよい。その後、スイッチＳＷ２がオンして非常用インバータ１６が動作を開始する（時間ｔ１４）。非常用インバータ１６が動作を開始するタイミングは、切替装置５が非常用ユニット４側へ切り替わるよりも後であれば理想的である。
【００９３】
次に商用電源復電時には、停電検出回路１４が復電を検出すると（時間ｔ１５）、まずスイッチＳＷ５をオンして非常用ユニット４へ電源供給してから（時間ｔ１６）、スイッチＳＷ２をオフして非常用インバータ１６を停止させ（時間ｔ１７）、次に切替装置５を商用インバータ３側へ切り替えてから（時間ｔ１８）、スイッチＳＷ４をオンして商用インバータ３に電源供給する（時間ｔ１９）。
【００９４】
上記のような動作順序とすることで、商用インバータ３が動作中に切替装置５が切り替わることがなく、切り替え時の突入電流発生を抑制することができる。
【００９５】
なお、スイッチＳＷ２がオフして非常用インバータ１６が停止するタイミングは、スイッチＳＷ５がオンしてから切替装置５が商用インバータ３側へ切り替わるまでの間であれば理想的である。
【００９６】
【発明の効果】
請求項１の発明は、光源たるランプと、商用電源の出力によってランプを点灯させる常用点灯装置と、商用電源の停電時にはランプに点灯電力を供給する蓄電池と、商用電源に接続されて、商用電源の停電時には前記蓄電池の出力によってランプを点灯させる非常用点灯装置と、ランプの接続先を前記常用点灯装置と前記非常用点灯装置とのいずれか一方に切り替える切替装置とから構成され、前記非常用点灯装置は、整流回路とスイッチング素子とを具備して商用電源の出力を整流、降圧する降圧回路と、前記降圧回路の出力によって前記蓄電池を充電する充電回路と、商用電源の通電状態を監視して、通電時にはランプの接続先が前記常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替え、停電を検出した場合はランプの接続先が前記非常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替える停電検出回路と、前記切替装置がランプの接続先を前記非常用点灯装置に切り替えたときに前記蓄電池の出力によってランプを点灯させる非常用点灯回路とを備えており、商用電源と前記降圧回路の出力との間には、入力に含まれる高調波を抑制する高調波抑制手段を設けたので、常用点灯装置と、スイッチング電源を用いた非常用点灯装置との両方を備えても、装置全体が発生する高調波を所定値以下に抑制することができて、高調波性能の低下を防ぐことができるという効果がある。
【００９７】
請求項２の発明は、請求項１において、前記高調波抑制手段は、商用電源からの電源供給路が前記常用点灯装置への供給路と前記非常用点灯装置への供給路とに分岐する分岐点よりも前記非常用点灯装置側に設けられたので、非常用点灯装置で発生する高調波のみを抑制することができ、非常用点灯装置を、高調波抑制ガイドラインを満足している常用点灯装置に組み合わせる場合に適しているという効果がある。
【００９８】
請求項３の発明は、請求項１において、前記高調波抑制手段は、商用電源からの電源供給路が前記常用点灯装置への供給路と前記非常用点灯装置への供給路とに分岐する分岐点よりも商用電源側に設けられたので、常用点灯装置、及び非常用点灯装置で発生する高調波を一括して抑制することができ、非常用点灯装置を、高調波抑制ガイドラインを満足していない常用点灯装置に組み合わせる場合に適しているという効果がある。
【００９９】
請求項４の発明は、請求項２において、前記非常用点灯装置の降圧回路は、前記整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサを備え、前記高調波抑制手段は、前記平滑コンデンサと商用電源との間に挿入された限流要素から成るので、最小限の部品追加によって高調波の抑制を行うことができる。特に、単一電源で動作させる場合、あるいは常用点灯回路と比較して非常用点灯回路の入力電力が非常に小さい場合に高調波抑制の効果がある。
【０１００】
請求項５の発明は、請求項２において、前記非常用点灯装置の降圧回路は、前記整流回路の出力を直列充電、並列放電して平滑する部分平滑回路を備え、前記高調波抑制手段は、前記部分平滑回路で構成されるので、請求項４に比べて、より高調波を抑制することができるという効果がある。
【０１０１】
請求項６の発明は、請求項２において、前記非常用点灯装置の降圧回路は、前記整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサに並列接続したトランスの１次巻線とスイッチング素子との直列回路とを備えて、スイッチング素子をオン・オフすることでトランスの２次巻線に電圧を出力するもので、前記高調波抑制手段は、前記整流回路が整流した商用電源の整流電圧の脈流波形に同期して、両端電圧の谷部が略０Ｖまで低下する波形となる容量を有する前記平滑コンデンサと、前記スイッチング素子を流れる電流波形の包絡線が略正弦波となるように前記スイッチング素子を制御する制御回路とで構成されるので、請求項５に比べて、より高調波を抑制することができるという効果がある。
【０１０２】
請求項７の発明は、請求項６において、前記高調波抑制手段は、前記整流回路の出力を昇圧して前記平滑コンデンサに出力する昇圧チョッパ回路を備えるので、ユニバーサル電源への対応が容易となり、さらには負荷変動に対しても追従性能が向上するという効果がある。
【０１０３】
請求項８の発明は、請求項３において、前記高調波抑制手段は、入力電圧を昇圧する昇圧チョッパ回路で構成されるので、ユニバーサル電源への対応が容易となり、さらには負荷変動に対しても追従性能が向上するという効果がある。
【０１０４】
請求項９の発明は、請求項２、４乃至７いずれかにおいて、前記高調波抑制手段は、非常用点灯装置単独では高調波抑制対策ガイドラインのクラスＣの機器に対する限度値Ｃを満足しなくとも、照明装置として限度値Ｃを満足する高調波抑制機能を備えるので、非常用点灯装置のコストアップや形状大型化を抑えつつ、常用点灯装置との組み合わせにおける汎用性を備えることができるという効果がある。
【０１０５】
請求項１０の発明は、請求項３または８において、前記高調波抑制手段は、常用点灯装置と非常用点灯装置とのうち少なくとも一方が高調波抑制対策ガイドラインのクラスＣの機器に対する限度値Ｃを満足しなくとも、照明装置として限度値Ｃを満足する高調波抑制機能を備えるので、照明装置のコストアップや形状大型化を抑えつつ、常用点灯装置と非常用点灯装置の組み合わせにおける汎用性を備えることができるという効果がある。
【０１０６】
請求項１１の発明は、請求項１乃至１０いずれかにおいて、有効入力電力が３５Ｗ以上であるので、高調波抑制対策ガイドラインのクラスＣに該当する照明装置が請求項１乃至１０いずれかの効果を奏することができる。
【０１０７】
請求項１２の発明は、請求項１１において、常用点灯装置と非常用点灯装置とのうち、少なくとも非常用点灯装置単独での有効入力電力が３５Ｗ以下であるので、非常用点灯装置単独では高調波抑制対策ガイドラインのクラスＣの機器に対する限度値Ｃを満足する必要はなく、安価な構成で商品化することができるという効果がある。
【０１０８】
請求項１３の発明は、請求項１乃至１２いずれかにおいて、ランプは蛍光灯である、蛍光灯を光源として請求項１乃至１２いずれかの効果を奏することができるという効果がある。
【０１０９】
請求項１４の発明は、請求項１乃至１２いずれかにおいて、常用点灯装置と非常用点灯装置とのうち、少なくとも常用点灯装置は複数の定格入力電圧を有するので、ユニバーサル電圧に対応することができるという効果がある。
【０１１０】
請求項１５の発明は、請求項１乃至１２いずれかにおいて、常用点灯装置と非常用点灯装置とのうち、少なくとも常用点灯装置は定格電力の異なる複数のランプを点灯させるので、容量の異なる負荷に対しても請求項１乃至１２いずれかの効果を奏することができる。
【０１１１】
請求項１６の発明は、請求項１３乃至１５いずれかにおいて、常用点灯装置は電子式安定器であるので、銅鉄式安定器に比べて高調波を発生する電子式安定器を用いても高調波抑制の効果を奏することができる。
【０１１２】
請求項１７の発明は、請求項１３乃至１５いずれかにおいて、ランプは高周波点灯専用の蛍光灯であるので、高周波点灯専用の蛍光灯を用いても高調波抑制のの効果を奏することができる。
【０１１３】
請求項１８の発明は、請求項１６または１７において、ランプはコンパクト型蛍光灯であるので、コンパクト型蛍光灯を用いても高調波抑制の効果を奏することができる。
【０１１４】
請求項１９の発明は、請求項１において、前記降圧回路は降圧した電圧を一定電圧に制御し、前記停電検出回路は、商用電源と前記高調波抑制手段との間で検出した電圧に基づいて商用電源の通電状態を監視するので、降圧回路の出力電圧が商用電源電圧の変動に対して一定となる場合や、負荷変動や入力電圧の変動による高調波抑制手段の出力電圧の変化特性が様々な場合においても、商用電源の電圧を直接監視することができ、高精度の停電検出が可能となるという効果がある。
【０１１５】
請求項２０の発明は、請求項１９において、前記高調波抑制手段は、前記降圧回路の出力電力の変動によって出力電圧が変化するので、負荷変動によって出力電圧が変化する高調波抑制手段を用いる場合でも、高精度の停電検出が可能となるという効果がある。
【０１１６】
請求項２１の発明は、請求項１９において、前記高調波抑制手段は、前記降圧回路の出力電力の変動及び商用電源の電圧変動によって出力電圧が変化しないので、負荷変動及び電源電圧変動によって出力電圧が変化しない高調波抑制手段を用いる場合でも、高精度の停電検出が可能となるという効果がある。
【０１１７】
請求項２２の発明は、請求項１９乃至２１いずれかにおいて、前記高調波抑制手段は、商用電源からの電源供給路が前記常用点灯装置への供給路と前記非常用点灯装置への供給路とに分岐する分岐点よりも前記非常用点灯装置側に設けられたので、非常用点灯装置で発生する高調波のみを抑制することができ、非常用点灯装置を、高調波抑制ガイドラインを満足している常用点灯装置に組み合わせる場合に適しているという効果がある。
【０１１８】
請求項２３の発明は、請求項１９乃至２１いずれかにおいて、前記高調波抑制手段は、商用電源からの電源供給路が前記常用点灯装置への供給路と前記非常用点灯装置への供給路とに分岐する分岐点よりも商用電源側に設けられたので、常用点灯装置、及び非常用点灯装置で発生する高調波を一括して抑制することができ、非常用点灯装置を、高調波抑制ガイドラインを満足していない常用点灯装置に組み合わせる場合に適しているという効果がある。
【０１１９】
請求項２４の発明は、請求項２３において、前記高調波抑制手段の出力を導通・遮断するスイッチを備え、前記停電検出回路が商用電源の停電を検出した場合は、前記スイッチを遮断してから、ランプの接続先が前記非常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替えるので、常用点灯から非常用点灯への切り替え時に切替装置に印加されるストレスを低減することができるという効果がある。
【０１２０】
請求項２５の発明は、請求項２３において、前記高調波抑制手段は前記常用点灯装置への出力と前記非常用点灯装置への出力とを設けており、常用点灯装置への出力を導通・遮断する第１のスイッチと、非常用点灯装置への出力を導通・遮断する第２のスイッチとを備えて、前記停電検出回路が商用電源の停電を検出した場合は、前記第１のスイッチを遮断してから前記第２のスイッチを遮断し、その次にランプの接続先が前記非常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替えるので、常用点灯から非常用点灯への切り替え時に切替装置へ印加されるストレスを低減し、さらにシステム切替時の信頼性を向上させることができるという効果がある。
【０１２１】
請求項２６の発明は、請求項２５において、前記停電検出回路が商用電源の復電を検出した場合は、前記第２のスイッチを導通させてからランプの接続先が前記常用点灯装置となるように前記切替装置を切り替えて、その次に前記第１のスイッチを導通させるので、非常用点灯から常用点灯への切り替え時に切替装置へ印加されるストレスを低減することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の照明装置の構成を示す図である。
【図２】一般的なスイッチング方式の降圧回路の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１の降圧回路の構成を示す図である。
【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）同上の各部の動作波形を示す図である。
【図５】本発明の実施形態２の降圧回路の構成を示す図である。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）同上の各部の動作波形を示す図である。
【図７】本発明の実施形態３の降圧回路の構成を示す図である。
【図８】（ａ），（ｂ），（ｃ）同上の各部の動作波形を示す図である。
【図９】本発明の実施形態４の降圧回路の構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態５の照明装置の構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態６の照明装置の構成を示す図である。
【図１２】同上の降圧回路の構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態７の降圧回路の構成を示す図である。
【図１４】同上の降圧回路に部分平滑回路を用いた構成を示す図である。
【図１５】（ａ），（ｂ）同上の各部の動作波形を示す図である。
【図１６】同上の降圧回路の平滑レベルを小さくした構成を示す図である。
【図１７】（ａ），（ｂ），（ｃ）同上の各部の動作波形を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態８の照明装置の構成を示す図である。
【図１９】同上の各部の動作タイムチャートを示す図である。
【図２０】本発明の実施形態９の照明装置の構成を示す図である。
【図２１】同上の各部の動作タイムチャートを示す図である。
【図２２】従来の第１の照明装置の構成を示す図である。
【図２３】同上の銅鉄式の降圧回路の構成を示す図である。
【図２４】同上の第２の照明装置の構成を示す図である。
【図２５】同上の第３の照明装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１　照明装置
２　商用電源
３　商用インバータ
４　非常用ユニット
５　切替回路
６　蓄電池
１２　高調波抑制回路
１３　降圧回路
１４　停電検出回路
１５　充電回路
１６　非常用インバータ
Ｌａ　蛍光灯[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a lighting device that turns on a light source using both a commercial power supply and a storage battery as power supplies.
[0002]
[Prior art]
In the field of lighting fixtures, with the spread of electronic ballasts in recent years, lighting devices according to the "Guidelines for Measures against Harmonics" issued by the Ministry of International Trade and Industry in 1994 have become the majority. However, since there is no regulation on devices with an input power of 35 W or less, many small lighting fixtures such as desk stands have no particular measures for harmonic suppression. In addition, for emergency lighting devices such as emergency lights and guide lights, products whose power supply wiring is a dedicated line different from general lighting and whose lighting circuit is a copper-iron ballast when commercial power is supplied ( For example, there was no official regulation of harmonic suppression until recently because most of the methods were disclosed in Patent Document 1). However, at present, emergency lighting devices using an electronic ballast are increasing similarly to general lighting, and harmonic suppression is required according to technical standards.
[0003]
Next, FIG. 22 shows a basic configuration of a conventional emergency lighting device 101a in which the fluorescent lamp La as a light source is turned on even when the commercial power supply 2 is outaged. The lighting apparatus 101a is connected to a fluorescent lamp La as a light source, an electronic ballast (hereinafter, referred to as a commercial inverter) 103 that operates by an output of the commercial power supply 2 to turn on the fluorescent lamp La, and is connected to the commercial power supply 2, The emergency unit 104 for turning on the fluorescent lamp La when the commercial power source 2 fails, and the connection destination of the fluorescent lamp La is set to one of the commercial inverter 103 (white terminal side) and the emergency unit 104 (black terminal side). It comprises a switching circuit 105 for switching and a storage battery 106 for supplying lighting power to the fluorescent lamp La via the emergency unit 104.
[0004]
The emergency unit 104 includes a rectifier circuit and a switching element, rectifies the output of the commercial power supply 2, performs a step-down operation by turning on and off the switching element, and outputs an output of the step-down circuit 113. A power failure detection circuit 114 that is connected and monitors the energization state of the commercial power supply 2, a charging circuit 115 that charges the storage battery 106 with the output of the step-down circuit 113 via the power failure detection circuit 114, An emergency inverter 116 for turning on the fluorescent lamp La at the time of a power failure and a switch SW101 for conducting (ON) and interrupting (OFF) the storage battery 106 and the emergency inverter 116 are provided.
[0005]
The power failure detection circuit 114 switches the switching circuit 105 so that the fluorescent lamp La is connected to the commercial inverter 103 when the commercial power supply 2 is energized, and turns off the switch SW101. The lighting power is supplied to the fluorescent lamp La via the switching circuit 105, and the commercial power supply 2 charges the storage battery 106 via the step-down circuit 113, the power failure detection circuit 114, and the charging circuit 115. On the other hand, when a power failure of the commercial power supply 2 is detected, the switching circuit 105 is switched so that the fluorescent lamp La is connected to the emergency unit 104, and the switch SW101 is turned on. Lighting power is supplied to the fluorescent lamp La via the inverter 116 and the switching circuit 105.
[0006]
Generally, a relay is used for the switching circuit 105, and a nickel-cadmium battery is used for the storage battery 106. In many cases, a copper iron ballast is used instead of the commercial inverter 103 to minimize costs.
[0007]
Here, since the emergency unit 104 only charges the storage battery 106 when the commercial power supply 2 is energized, the power consumption is as small as several W. According to the guidelines for harmonic suppression measures, lighting equipment must be Class C equipment, and when the effective input power exceeds 35 W, it is necessary to satisfy the limit value C standard. Since the power is 35 W or less, it is not subject to the limit value C standard. Therefore, the conventional lighting apparatus 101a includes a combination of the commercial inverter 103 that satisfies the limit value C and the emergency unit 104 that does not need to satisfy the limit value C even if the effective input power exceeds 35 W. There were many things.
[0008]
Further, the emergency unit 104 generally uses a low-cost magnetic circuit type transformer for the step-down circuit 113, and is a copper-iron type having a primary winding T100a and a secondary winding T100b shown in FIG. Many use a down transformer T100, a rectifier circuit DB100 for rectifying the output of the secondary winding of the down transformer T100, and a smoothing capacitor C100 for smoothing the rectified output of the rectifier circuit DB100, and the input current waveform was substantially a sine wave. Therefore, the lighting device 101a as a whole satisfied the limit value C.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-10-289789 (paragraph number [0024], FIG. 1)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the above magnetic circuit type transformer, since the voltages on the primary side and the secondary side are substantially proportional to each other, providing the power failure detection circuit 114 on the secondary side of the transformer enables the voltage of the commercial power However, there is a drawback that the shape is large and the weight is heavy. Therefore, the down-converting circuit 113 of the emergency unit 104 can be reduced in size and weight, and can be switched to a universal voltage. When trying to use a power supply, the problem of harmonics becomes significant. Up to now, as shown in FIG. 24, a common / emergency inverter 119 having a common lighting circuit for normal and emergency use is used, and the input to the normal / emergency inverter 119 is reduced by the switch SW102 to the step-down circuit 113 ( A lighting device 101b (used for an induction lamp using a cold cathode lamp) for switching between a white terminal side and a storage battery 106 (a black terminal side), and a circuit substantially similar to the emergency unit 104 as shown in FIG. In the lighting device 101c (used for an emergency light or the like using the halogen lamp HLa) having the storage battery 106 and lighting the halogen lamp HLa directly, a product using a switching power supply for the step-down circuit 113 is already known. In most cases, the effective input power of these lighting devices 101b and 101c was 35 W or less, and there was no need to suppress harmonics.
[0011]
On the other hand, in a lighting device 101a (used for an emergency light using a fluorescent lamp, etc.) having a commercial inverter 103 (normal lighting device) and an emergency unit 104 (emergency lighting device) shown in FIG. Because the rated power (the number of watts) of the light source such as the fluorescent lamp La is large, the effective input power of the commercial inverter 103 often exceeds 35 W, and the emergency unit 104 is added. I have to be satisfied. Here, since the effective input power of the emergency unit 104 is only about 10 to 20% of the entire lighting device 101a, the harmonic of the entire lighting device 101a is dominated by the performance of the commercial inverter 103. In the emergency unit 104, the harmonics may reach a non-negligible level depending on the waveform of the input current. Further, when the effective input power of the entire lighting device 101a slightly exceeds 35 W, the ratio of the effective input power of the emergency unit 104 to the commercial inverter 103 becomes relatively high. Can be said to be more severe.
[0012]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to suppress harmonics generated by the entire device even when both a regular lighting device and an emergency lighting device using a switching power supply are provided. An object of the present invention is to provide a lighting device having a predetermined value or less.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a lamp as a light source, a regular lighting device for lighting the lamp by the output of a commercial power supply, a storage battery for supplying lighting power to the lamp when the commercial power supply fails, and a commercial power supply connected to the commercial power supply. An emergency lighting device for lighting a lamp by the output of the storage battery in the event of a power outage, and a switching device for switching the connection destination of the lamp to one of the normal lighting device and the emergency lighting device. The lighting device is provided with a rectifier circuit and a switching element, rectifies the output of the commercial power supply, steps down the circuit, a charging circuit that charges the storage battery with the output of the step-down circuit, and monitors the energization state of the commercial power supply. When the power is turned on, the switching device is switched so that the connection destination of the lamp is the regular lighting device. A power failure detection circuit that switches the switching device to be a lighting device, and an emergency lighting circuit that lights the lamp by the output of the storage battery when the switching device switches the connection destination of the lamp to the emergency lighting device. And a harmonic suppression means for suppressing a harmonic contained in the input between the commercial power supply and the output of the step-down circuit.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the harmonic suppression unit includes a branch in which a power supply path from a commercial power supply branches into a supply path to the regular lighting device and a supply path to the emergency lighting device. The emergency lighting device is provided on the emergency lighting device side with respect to a point.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the harmonic suppression unit includes a branch in which a power supply path from a commercial power supply branches into a supply path to the regular lighting device and a supply path to the emergency lighting device. It is characterized by being provided on the commercial power supply side than the point.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect, the step-down circuit of the emergency lighting device includes a smoothing capacitor for smoothing an output of the rectifier circuit, and the harmonic suppression unit includes a switch between the smoothing capacitor and a commercial power supply. It is characterized in that it consists of a current limiting element inserted in between.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, in the second aspect, the step-down circuit of the emergency lighting device includes a partial smoothing circuit that smoothes the output of the rectifier circuit by series charging and parallel discharging, and the harmonic suppression unit includes: It is characterized by comprising the partial smoothing circuit.
[0018]
According to a sixth aspect of the present invention, in the second aspect, the step-down circuit of the emergency lighting device includes a smoothing capacitor for smoothing an output of the rectifier circuit, a primary winding of a transformer connected in parallel to the smoothing capacitor, and a switching element. And a series circuit for outputting a voltage to a secondary winding of a transformer by turning on / off a switching element. The harmonic suppression means includes a rectified voltage of a commercial power supply rectified by the rectifier circuit. In synchronization with the pulsating waveform of the above, the smoothing capacitor having a capacitance having a waveform in which the valley of the voltage at both ends is reduced to approximately 0 V, and the envelope of the current waveform flowing through the switching element is substantially sinusoidal. And a control circuit for controlling the switching element.
[0019]
The invention according to claim 7 is characterized in that, in claim 6, the harmonic suppression means includes a boost chopper circuit that boosts an output of the rectifier circuit and outputs the boosted output to the smoothing capacitor.
[0020]
An eighth aspect of the present invention is characterized in that, in the third aspect, the harmonic suppression means comprises a boost chopper circuit for boosting an input voltage.
[0021]
According to a ninth aspect of the present invention, in any one of the second to fourth to seventh aspects, the harmonic suppression means may be configured such that even if the emergency lighting device alone does not satisfy the limit value C for the class C equipment of the harmonic suppression measures guidelines. In addition, the lighting device is provided with a harmonic suppression function that satisfies the limit value C.
[0022]
According to a tenth aspect of the present invention, in the third or eighth aspect, the harmonic suppressing means sets at least one of a regular lighting device and an emergency lighting device to a limit value C for a class C device of the harmonic suppression measure guidelines. Even if the lighting device is not satisfied, the lighting device has a harmonic suppression function that satisfies the limit value C.
[0023]
According to an eleventh aspect of the present invention, in any one of the first to tenth aspects, the effective input power is 35 W or more.
[0024]
A twelfth aspect of the present invention is characterized in that, in the eleventh aspect, the effective input power of at least the emergency lighting device alone is 35 W or less among the normal lighting device and the emergency lighting device.
[0025]
According to a thirteenth aspect, in any one of the first to twelfth aspects, the lamp is a fluorescent lamp.
[0026]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in any one of the first to twelfth aspects, at least the regular lighting device among the regular lighting device and the emergency lighting device has a plurality of rated input voltages.
[0027]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in any one of the first to twelfth aspects, among the regular lighting device and the emergency lighting device, at least the regular lighting device lights a plurality of lamps having different rated powers.
[0028]
According to a sixteenth aspect, in any one of the thirteenth to fifteenth aspects, the regular lighting device is an electronic ballast.
[0029]
The invention according to claim 17 is characterized in that, in any one of claims 13 to 15, the lamp is a fluorescent lamp dedicated to high-frequency lighting.
[0030]
The invention of claim 18 is characterized in that, in claim 16 or 17, the lamp is a compact fluorescent lamp.
[0031]
According to a nineteenth aspect of the present invention, in the first aspect, the step-down circuit controls the stepped-down voltage to a constant voltage, and the power failure detection circuit is based on a voltage detected between a commercial power supply and the harmonic suppression means. The power supply state of the commercial power supply is monitored.
[0032]
According to a twentieth aspect of the present invention, in the nineteenth aspect, the harmonic suppression means changes an output voltage by a change in output power of the step-down circuit.
[0033]
The invention of claim 21 is characterized in that, in claim 19, the harmonic suppression means does not change the output voltage due to the fluctuation of the output power of the step-down circuit and the fluctuation of the voltage of the commercial power supply.
[0034]
In the invention of claim 22, in any one of claims 19 to 21, the harmonic suppression means is configured such that a power supply path from a commercial power supply is a supply path to the regular lighting device and a supply path to the emergency lighting device. The emergency lighting device is provided on a side of the emergency lighting device with respect to a branch point for branching into the emergency lighting device.
[0035]
According to a twenty-third aspect of the present invention, in any one of the nineteenth to twenty-first aspects, the harmonic suppression means is configured such that a power supply path from a commercial power supply is a supply path to the regular lighting device and a supply path to the emergency lighting device. And is provided on the commercial power supply side with respect to a branch point where the power supply is branched.
[0036]
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the twenty-third aspect, the apparatus further comprises a switch for turning on and off the output of the harmonic suppression means. The switching device is switched so that a connection destination of the lamp is the emergency lighting device.
[0037]
According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the twenty-third aspect, the harmonic suppression means is provided with an output to the regular lighting device and an output to the emergency lighting device, and conducts / blocks the output to the regular lighting device. A first switch for turning on and off the output to the emergency lighting device, and shuts off the first switch when the power failure detection circuit detects a power failure of the commercial power supply. Then, the second switch is turned off, and then the switching device is switched so that the connection destination of the lamp is the emergency lighting device.
[0038]
According to a twenty-sixth aspect of the present invention, in the twenty-fifth aspect, when the power failure detection circuit detects the restoration of the commercial power supply, the second switch is turned on, and then the lamp is connected to the regular lighting device. The switching device is switched to the first position, and then the first switch is turned on.
[0039]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0040]
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows the configuration of the emergency lighting device 1 of the present embodiment. The lighting device 1 according to the present embodiment in which the fluorescent lamp La serving as a light source is turned on even when the commercial power source 2 loses power is operated by the fluorescent lamp La serving as a light source and the output of the commercial power source 2 to turn on the fluorescent lamp La. An electronic ballast (hereinafter, referred to as a commercial inverter) 3 as a regular lighting device, an emergency unit 4 as an emergency lighting device connected to the commercial power source 2 and lighting the fluorescent lamp La when the commercial power source 2 fails. A switching circuit 5 for switching the connection destination of the fluorescent lamp La to one of the commercial inverter 3 (white terminal side) and the emergency unit 4 (black terminal side), and the fluorescent lamp La is turned on via the emergency unit 4. It comprises a storage battery 6 for supplying electric power, and a switch SW1 for conducting (ON) and cutting off (OFF) between the commercial power supply 2 and the commercial inverter 3. Note that the fluorescent lamp La may be a fluorescent lamp dedicated to high-frequency lighting or a compact fluorescent lamp.
[0041]
The emergency unit 4 includes a harmonic suppression circuit 12 that is connected to the commercial power supply 2 and that suppresses harmonics contained in an input from the commercial power supply 2, a rectification circuit and a switching element. A step-down circuit 13 that performs a step-down operation by turning a switching element on and off with respect to a voltage obtained by rectifying the output of the commercial power supply 2 input through the wave suppression circuit 12 and an output of the step-down circuit 13 are connected. A power failure detection circuit 14 for monitoring the energization state of the commercial power supply 2, a charging circuit 15 for charging the storage battery 6 with an output of the step-down circuit 13 via the power failure detection circuit 14, The emergency inverter 16 for turning on the lamp La, and a switch SW2 for conducting (ON) and interrupting (OFF) the storage battery 6 and the emergency inverter 16 are provided.
[0042]
The commercial inverter 3 includes a power factor improving circuit 10 in an input stage, and improves input current distortion of the commercial inverter 3 with respect to an input from the commercial power supply 2 to suppress harmonics. The output stage includes a lighting circuit 11, which converts an output of the power factor correction circuit 10 with less harmonics into lighting power of the fluorescent lamp La.
[0043]
In the present embodiment in which the emergency unit 4 is added to the commercial inverter 3 as described above, the input stage of the emergency unit 4 (the front stage of the step-down circuit 13) in order to suppress harmonics generated by the entire lighting device 1. A harmonic suppression circuit 12 is provided to improve the input current distortion of the emergency unit 4 with respect to the input from the commercial power supply 2 to suppress harmonics. Although the harmonic suppression circuit 12 is provided separately from the step-down circuit 13 as the harmonic suppression means in FIG. 1, the harmonic suppression means is provided between the commercial power supply 2 and the output of the step-down circuit 13. In FIG. 1, in FIG. 1, the harmonic suppression circuit 12 is located closer to the emergency unit than the branch point where the power supply path from the commercial power supply 2 branches to the supply path to the commercial inverter 3 and the supply path to the emergency unit 4. Four sides are provided.
[0044]
Here, the power failure detection circuit 14 switches the switching circuit 5 so that the fluorescent lamp La is connected to the commercial inverter 3 when the commercial power supply 2 is energized, and turns off the switch SW2. , The lighting power is supplied to the fluorescent lamp La via the commercial inverter 3 and the switching circuit 5, and the commercial power supply 2 is supplied to the storage battery 6 via the harmonic suppression circuit 12, the step-down circuit 13, the power failure detection circuit 14, and the charging circuit 15. Charge. On the other hand, when a power failure of the commercial power supply 2 is detected, the switching circuit 5 is switched so that the fluorescent lamp La is connected to the emergency unit 4 and the switch SW2 is turned on, so that the storage battery 6 is switched to the switch SW2. The lighting power is supplied to the fluorescent lamp La via the inverter 16 and the switching circuit 5.
[0045]
FIG. 2 shows an example of a general switching method as a configuration of the step-down circuit 13. The step-down circuit 13 switches the rectifier circuit DB1 for rectifying the output of the commercial power supply 2, the smoothing capacitor C1 connected between the output terminals of the rectifier circuit DB1, and the primary winding T1a of the transformer T1 connected in parallel to the smoothing capacitor C1. A series circuit with the element Q1, a diode D1 connected in series to one end of a secondary winding T1b of the transformer T1, a smoothing capacitor C2 connected in parallel to the secondary winding T1b via the diode D1, and a parallel connection to the smoothing capacitor C2. A series circuit of the connected resistor R1, the photodiode PD1 of the photocoupler, and the shunt regulator REG1, the resistor R2 connected in parallel with the resistor R1 and the photodiode PD1, and the regulator REG1 connected in parallel to the smoothing capacitor C2 and connected. And a series circuit of resistors R3 and R4 connected to the REF terminal of A control circuit K1 supplied with power from the line T1c to control the on / off of the switching element Q1, a collector connected to one end of the auxiliary winding T1c, an emitter connected to the input of the control circuit K1, and a photodiode PD1 And a capacitor C3 connected between the low-voltage paths on the primary side and the secondary side.
[0046]
Next, the operation of the step-down circuit 13 will be described. The input voltage Vin from the commercial power supply 2 is a sine wave of the commercial frequency (see FIG. 4A), and the sine wave voltage is rectified by the rectifier circuit DB1 and smoothed by the smoothing capacitor C1. By turning on / off the switching element Q1, Vc1 (see FIG. 4B) is supplied to the primary winding T1a to induce a voltage in the secondary winding T1b. The induced voltage of the secondary winding T1b is half-wave rectified by the diode D1, smoothed by the smoothing capacitor C2, and output. This output voltage is a voltage stepped down with respect to the input. Then, the phototransistor PT1 is turned on and off by the photodiode PD1 that is energized according to the voltage across the smoothing capacitor C2, and the input of the control circuit K1 is turned on and off. The control circuit K1 is turned on and off according to the input on and off. Output voltage feedback control for turning on / off the switching element Q1 is performed. The voltage generated by the regulator REG1 is determined by the resistors R3 and R4.
[0047]
First, a case where the harmonic suppression circuit 12 is not provided will be described with reference to FIG. In order to stabilize the smoothing portion voltage Vc1, an electrolytic capacitor having a large capacity is generally used as the smoothing capacitor C1. At this time, if the harmonic suppression circuit 12 is not provided, the charging of the smoothing capacitor C1 is performed in a very short period. , The charging current has a steep waveform, the input current Iin of the emergency unit 4 also has a high peak value, and has a steep waveform with a short charging section (see the broken line in FIG. 4C). Therefore, the input current I1 of the entire lighting device 1 has a distorted waveform in which a steep protrusion is present at the peak of the substantially sinusoidal waveform, generating a harmonic (see the broken line in FIG. 4D).
[0048]
The emergency unit 4 that generates harmonics as described above has an effective input power of several watts or less, and the absolute value of the input current Iin is necessarily small. However, since the harmonics generated by the commercial inverter 3 are sufficiently suppressed, the harmonics are suppressed only by slightly changing the waveform of the input current Iin of the emergency unit 4. The effect may be obtained.
[0049]
Therefore, next, a case where the harmonic suppression circuit 12 is provided will be described. First, as the simplest configuration for dulling the charging current waveform to the smoothing capacitor C1, as shown in FIG. 3, a current limiting element is provided between the high voltage output side of the rectifier circuit DB1 and the smoothing capacitor C1 as a harmonic suppression circuit 12. Insert the resistor Ra. The charging current to the smoothing capacitor C1 becomes dull due to the resistance Ra, the peak value of the input current Iin of the emergency unit 4 is also suppressed, and the waveform of the charging section is widened (see the solid line in FIG. 4C). For this reason, the input current I1 of the entire lighting device 1 approaches a sine wave by reducing the protrusion existing at the peak portion of the substantially sinusoidal waveform, and harmonics can be suppressed as a whole of the lighting device 1 (FIG. 4 (d) solid line).
[0050]
The harmonic suppression circuit 12 according to the present embodiment operates with a single power supply or has an input power of the emergency lighting circuit (emergency unit 4) that is much lower than that of the normal lighting circuit (commercial inverter 3). In the case where it is extremely small, harmonics can be suppressed with a very inexpensive configuration, which is effective.
[0051]
In the present embodiment, a resistor is used as the current limiting element. However, the element is not particularly limited to a resistor as long as the element can suppress the peak value of the input current Iin. For example, an inductor may be used. Absent.
[0052]
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 5, the configuration of the step-down circuit 13 of the emergency lighting device 1 of the present embodiment is such that the configuration for smoothing the rectified output of the rectifier circuit DB1 is not a complete smoothing circuit shown in FIG. 2 is different from FIG. 2 in that the same components as those in FIG. The configuration of the lighting device 1 is the same as that of FIG.
[0053]
The partial smoothing circuit includes a series circuit of a smoothing capacitor C1a, a diode D3, and a smoothing capacitor C1b connected between output terminals of the rectifier circuit DB1, a diode D4 connected in parallel with the smoothing capacitor C1a and the diode D3, and a smoothing circuit of the diode D3. It is composed of the capacitor C1b and the diode D5 connected in parallel, and by performing series charging and parallel discharging, the capacity of the smoothing capacitor at the time of charging can be apparently reduced to half of the capacity at the time of discharging. Accordingly, the input voltage Vin from the commercial power supply 2 is a sine wave of the commercial frequency similarly to the first embodiment (see FIG. 6A), but the waveform of the input current Iin of the emergency unit 4 is different from that of the first embodiment. Leveling (see FIG. 6C), and it is possible to further suppress higher harmonics. However, the smoothing portion voltage Vc1 is not completely smoothed, and has a waveform in which a gentle protrusion exists at each peak of the input voltage Vin (see FIG. 6B). Thus, in the present embodiment, the partial smoothing circuit constitutes the harmonic suppression circuit 12.
[0054]
Conventionally, in order to satisfy the limit value C in the commercial inverter 3 using a partial smoothing circuit having the same configuration as described above, a partial smoothing circuit optimized according to the power supply voltage and the load capacity (the number of light sources W) is required. We needed to design. However, in the present embodiment, since the input current of the emergency unit 4 is relatively smaller than that of the commercial inverter 3, in order to satisfy the limit value C as a whole of the lighting device 1, the emergency unit 4 alone has the limit value. There is no need to satisfy C. Therefore, when a partial smoothing circuit is used for the emergency unit 4, even if the level of the harmonic generated by the emergency unit 4 alone slightly deteriorates due to the fluctuation of the power supply voltage or the load, the commercial inverter 3 alone If the level of the harmonics at which there occurs a margin with respect to the limit value C, the limit value C can be satisfied by the entire lighting apparatus 1. As a result, the lighting apparatus 1 has a plurality of rated input voltages to realize the universal power supply of the commercial power supply 2, and the circuit design can be shared for the plurality of power supply voltages.
[0055]
As described above, in the present embodiment, even if the emergency unit 4 alone cannot satisfy the limit value C, the emergency lighting device 1 as a whole performs harmonic suppression at a level that can satisfy the limit value C, thereby achieving an emergency use. Since the versatility in combination with the commercial inverter 3 can be achieved while suppressing an increase in the cost and size of the unit 4, the harmonic performance of the commercial inverter 3 has a margin with respect to the limit value C. Has a large harmonic suppression effect.
[0056]
In the first embodiment, even if the harmonic level of the commercial inverter 3 alone has a margin with respect to the limit value C, if the power supply voltage fluctuates, the current waveform flowing through the current limiting element (resistance Ra) changes. Therefore, it is difficult to cope with the universal voltage as in the present embodiment.
[0057]
(Embodiment 3)
The configuration of the step-down circuit 13 of the emergency lighting device 1 of the present embodiment shown in FIG. 7 is different from FIG. 2 in that the capacity of the smoothing capacitor C1 is reduced and the smoothing level is lowered, and is similar to that of FIG. Are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The configuration of the lighting device 1 is the same as that of FIG.
[0058]
The step-down circuit 13 shown in FIG. 2 constitutes a complete smoothing circuit using the smoothing capacitor C1, and the factor that deteriorates the harmonic performance is, as described in the first embodiment, a waveform in which the charging current to the smoothing capacitor C1 has a steep waveform. It is becoming. In this type of power supply circuit called a capacitor input type as shown in FIG. 2, the higher the capacity of the smoothing capacitor C1, the more the harmonic performance tends to deteriorate. Therefore, conversely, if the capacitance of the smoothing capacitor C1 is reduced, the waveform of the charging current to the smoothing capacitor C1, that is, the waveform of the input current Iin of the emergency unit 4 becomes gentle, and the harmonic performance is improved.
[0059]
Therefore, the capacitance of the smoothing capacitor C1 of the step-down circuit 13 of the present embodiment shown in FIG. 7 is made smaller as the voltage across the smoothing capacitor C1, that is, the valley voltage of the pulsating flow of the smoothing portion voltage Vc1 becomes approximately 0V. (See FIG. 8A). Here, the control circuit K1 controls on / off of the switching element Q1 so that the envelope of the waveform of the switching current Iq flowing through the switching element Q1 becomes substantially a sine wave (see FIG. 8B). The input current Iin of the emergency unit 4 also becomes a substantially sine wave (see FIG. 8C), and the harmonics generated by the emergency unit 4 can be greatly suppressed. When the control circuit K1 operates the switching element Q1 by the same control as in the first and second embodiments, the operation becomes unstable when the smoothing portion voltage Vc1 drops to approximately 0 V, and the switching current Iq flowing through the switching element Q1 becomes unstable. In some cases, the envelope of the waveform may not be a substantially sine wave. In such a case, the switching is performed by, for example, delaying the response of the output voltage feedback control by the photocoupler formed by the photodiode PD1 and the phototransistor PT1. By controlling the current Iq, the envelope can be made substantially sinusoidal. As described above, in the present embodiment, the harmonic suppression circuit 12 has the above circuit configuration.
[0060]
Here, in the first embodiment, it is very difficult for the emergency unit 4 alone to satisfy the level corresponding to the limit value C. In the second embodiment, too, it is difficult to consider the fluctuation of the power supply voltage and the load capacity. there were. However, the emergency unit 4 of the present embodiment has a waveform of the input current Iin which is substantially similar to the sine wave waveform of the power supply voltage. Can satisfy the level corresponding to the limit value C. In addition, if the emergency unit 4 alone can satisfy the limit value C, the harmonics generated by the entire lighting device 1 are also suppressed, so that the limit value C can be satisfied without considering the combination with the commercial inverter 3 so much. Therefore, the versatility of the emergency unit 4 can be further enhanced.
[0061]
(Embodiment 4)
The configuration of the step-down circuit 13 of the emergency lighting device 1 of the present embodiment shown in FIG. 9 is such that the waveform of the input current Iin of the emergency unit 4 is improved by the harmonic suppression circuit 12 configured by an active filter. 2, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The configuration of the lighting device 1 is the same as that of FIG. 1, and the commercial inverter 3 having an effective input power exceeding 35 W includes a power factor improving circuit 10 in front of the lighting circuit 11 as shown in FIG. Is generally suppressed. In the present embodiment, this is applied to the emergency unit 4.
[0062]
As shown in FIG. 9, the harmonic suppression circuit 12 is inserted between the rectifier circuit DB1 and the transformer T1, and includes a series circuit of resistors R10 and R11 connected between the output terminals of the rectifier circuit DB1 and a rectifier. A series circuit of an inductor L10 and a diode D10 connected to the high voltage output side of the circuit DB1, a capacitor C1 for smoothing the output voltage of the diode D10, and a switching element connected in parallel to a series circuit of resistors R10 and R11 via the inductor L10. A series circuit of Q10 and a resistor R12, a series circuit of resistors R13 and R14 connected in parallel to a series circuit of a switching element Q10 and a resistor R12 via a diode D10, a connection point between the resistors R10 and R11, and a resistor R13, Each voltage at the connection middle point of R14 is input, and the ON period of the switching element Q10 is controlled according to the pulsating voltage. And a control circuit K10 Prefecture that, for the configuration of the boost chopper circuit for boosting and stabilizing the input voltage (e.g. 100V～242V) higher than the DC voltage (for example, about 400V) are common. In recent years, a power factor improving IC has been developed, and it is possible to relatively easily configure a circuit for suppressing harmonics with a small number of external components using the IC.
[0063]
As described above, in the present embodiment, by using the active filter equivalent to the commercial inverter 3, the limit value C can be satisfied even by the emergency unit 4 alone, and extremely high versatility in combination with the commercial inverter 3. Can be obtained.
[0064]
The waveforms of the respective parts are substantially the same as the waveforms shown in FIGS. 8A to 8C described in the third embodiment. However, if the above-described power factor improving IC is used, the harmonics can be obtained with higher accuracy than in the third embodiment. Can be suppressed. Further, the voltage across the smoothing capacitor C2, that is, the charging voltage of the storage battery 6 becomes 12 V by the step-down operation similar to the first to third embodiments.
[0065]
Further, with the configuration of the boost chopper circuit, it is possible to easily cope with the universal voltage (100 V to 242 V) of the commercial power supply 2 and the follow-up performance with respect to the load fluctuation is improved. It has high versatility.
[0066]
In the present embodiment, the configuration of the step-up chopper circuit has been described as an example of the active filter constituting the harmonic suppression circuit 12, but the configuration of the active filter is not limited to this. Any configuration can be used as long as harmonics can be suppressed by this, for example, a step-up / step-down chopper circuit. Further, in all of the first to fourth embodiments, the commercial inverter 3 as an electronic ballast has been described as a regular lighting device, but the same effect can be obtained with a copper-iron ballast.
[0067]
(Embodiment 5)
As shown in FIG. 10, the emergency lighting device 1 according to the present embodiment is configured such that the harmonic suppression circuit 12 is provided at a branch point where a power supply path from the commercial power supply 2 branches to the commercial inverter 3 and the emergency unit 4. Is also provided on the side of the commercial power supply 2, and suppresses harmonics collectively in a stage preceding the commercial inverter 3 and the emergency unit 4.
[0068]
In the first to fourth embodiments, on the assumption that the commercial inverter 3 serving as the regular lighting device already satisfies the limit value C, the lighting device 1 as a whole is used when the commercial inverter 3 and the emergency unit 4 are used in combination. The measures for suppressing the harmonics of the emergency unit 4, which are considered to affect the harmonic performance of the emergency unit 4, have been described. However, if the commercial inverter 3 has an effective input power of 35 W or less, there is no regulation and there is no need to suppress harmonics. Therefore, it is possible to commercialize the inverter with an inexpensive configuration without taking measures to suppress harmonics. If the effective input power of the lighting device 1 exceeds 35 W when the commercial inverter 3 and the emergency unit 4 are combined, each of the commercial inverter 3 and the emergency unit 4 can suppress harmonics. Although there is no necessity, it is necessary that the emergency lighting device 1 as a whole satisfies the limit value C, and some measures for suppressing harmonics are required.
[0069]
If countermeasures are taken for both the commercial inverter 3 and the emergency unit 4 in such a case, it is possible to add a harmonic suppression circuit to each of the commercial inverter 3 and the emergency unit 4 that does not need to suppress harmonics by itself. It leads to a significant cost increase.
[0070]
Therefore, in the present embodiment, as a countermeasure for the entire commercial lighting inverter 1 as shown in FIG. In combination with the commercial inverter 3 which does not have it, both the commercial inverter 3 and the emergency unit 4 are configured so that existing products can be used as they are, which is very effective. In other words, by providing the harmonic suppression circuit 12 at the stage preceding the commercial inverter 3 and the emergency unit 4 to collectively take measures against harmonics, the harmonics can be very accurately controlled even with respect to fluctuations in power supply voltage and load. Can be suppressed. Further, even if a plurality of devices and units that do not satisfy the limit value C are combined, it is only necessary to add the harmonic suppression circuit 12 in front of them, so that the versatility of the combination of the commercial inverter 3 and the emergency unit 4 Is very high, and it is also very effective when the commercial inverter 3 can connect loads having different rated power consumption. As the harmonic suppression circuit 12, an active filter including the boost chopper circuit described in the fourth embodiment can be used.
[0071]
In the present embodiment, the case where the effective input power of the commercial inverter 3 is equal to or less than 35 W or the case where the commercial inverter 3 does not include the harmonic suppression circuit is described, but the commercial inverter 3 satisfies the limit value C. However, the same effect can be obtained. In addition, a copper iron ballast may be used in place of the commercial inverter 3, and in view of the versatility of a combination of a regular lighting device (copper ballast) and an emergency lighting device (emergency unit). This is the most excellent configuration among the first to fifth embodiments.
[0072]
(Embodiment 6)
In the first to fifth embodiments, if the step-down circuit 13 is a forward type AC / DC converter capable of obtaining a secondary voltage substantially proportional to the primary voltage, a magnetic circuit type transformer is used as the step-down circuit. Similarly, the voltage Vin of the commercial power supply 2 can be monitored by providing the power failure detection circuit 14 on the secondary side of the step-down circuit 13. However, in the case of a circuit such as a flyback type AC / DC converter that operates so that the output voltage becomes constant with respect to fluctuations in the commercial power supply voltage, the step-down circuit is used even if the voltage Vin of the commercial power supply 2 decreases during a power failure. 13 is substantially constant, and cannot be monitored on the secondary side of the step-down circuit 13.
[0073]
Further, the voltage of the harmonic suppression circuit 12 is often different between the input and the output, or the output voltage may fluctuate due to load fluctuation. Therefore, in the configuration in which the power failure detection circuit 14 is provided at the output of the step-down circuit 13 as in the first to fifth embodiments, it is extremely difficult to accurately monitor the voltage Vin of the commercial power supply 2.
[0074]
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 11, the power failure detection circuit 14 of FIG. 1 is provided at the input stage of the emergency unit 4, and the harmonic suppression circuit 12 and the step-down circuit 13 are connected after the power failure detection circuit 14. I have.
[0075]
FIG. 12 shows the configuration of the step-down circuit 13. In the same manner as in the first embodiment, a resistor Ra as a current limiting element is inserted between the high voltage output side of the rectifier circuit DB1 and the smoothing capacitor C1 as in the first embodiment. ing. In the step-down circuit 13, the voltage control means 17 connected between the output terminals turns on / off the input of the control circuit K1 via the photocoupler PC1, and the control circuit K1 switches the switching element Q1 in accordance with the on / off of the input. The output voltage feedback control for turning on and off is performed to keep the output voltage constant.
[0076]
The power failure detection circuit 14 is provided at the output of the rectifier circuit DB1 of the step-down circuit 13, and is connected in parallel with the resistor R21 and a series circuit of the diode D20 and the resistors R20 and R21 connected between the output terminals of the rectifier circuit DB1. A voltage between both ends of the capacitor C20 is output as an energization state detection signal. When the energization state detection signal falls below a predetermined voltage, a power failure is indicated, and when the voltage exceeds the predetermined voltage, energization is indicated.
[0077]
When the operation is performed so that the output voltage of the step-down circuit 13 becomes substantially constant, when the input current of the emergency unit 4 changes, the voltage drop at the resistor Ra changes, and the voltage Vin of the commercial power supply 2 becomes constant. However, the output voltage Vc1 of the harmonic suppression circuit 12 changes. Factors that cause the input current to change include a load change such as a change in charging current to the storage battery 6. Even if the voltage Vin of the commercial power supply 2 is constant, if the output voltage Vc1 of the harmonic suppression circuit 12 changes as described above, the power failure detection provided at the output of the step-down circuit 13 as in the first to fifth embodiments will be described. When the output voltage Vc1 is monitored by the circuit 14, there is a possibility that the switching circuit 5 is switched to the emergency unit 4 side even though the commercial power supply 2 is energized due to erroneous detection.
[0078]
Therefore, in this embodiment, the voltage Vin of the commercial power supply 2 can be directly monitored by providing the power failure detection circuit 14 at the input stage of the emergency unit 4 (in FIG. 12, the rectified output of the rectifier circuit DB1 is monitored. This is the same as directly monitoring the voltage Vin of the commercial power supply 2), and a highly accurate power failure detection can be performed.
[0079]
The same effect as described above can be obtained if the power failure detection circuit 14 is provided not only at the position shown in FIG. 12 but also between the commercial power supply 2 and the harmonic suppression circuit 12.
[0080]
(Embodiment 7)
In the present embodiment shown in FIG. 13, the harmonic suppression circuit 12 of the sixth embodiment is an active filter similarly to the fourth embodiment. The configuration is the same as that of the fourth embodiment, and the description is omitted. When a current limiting element such as a resistor Ra is used for the harmonic suppression circuit 12 as in the sixth embodiment, there is a problem that the output voltage Vc1 of the harmonic suppression circuit 12 changes with a load change. However, when an active filter is used, there is a problem that the output voltage Vc1 becomes constant even with respect to load fluctuation and fluctuation of the voltage Vin of the commercial power supply 2.
[0081]
When the output voltage Vc1 of the harmonic suppression circuit 12 does not follow the change in the voltage Vin of the commercial power supply 2 as described above, in order to monitor the energization state of the voltage Vin, as shown in FIGS. The configuration in which the power supply 14 is provided between the commercial power supply 2 and the harmonic suppression circuit 12 is effective, and the voltage Vin of the commercial power supply 2 can be directly monitored.
[0082]
FIG. 14 shows a configuration using a partial smoothing circuit as in the second embodiment as the harmonic suppression circuit 12. In this case, as shown in FIGS. Since the peak value Vp1 of the voltage Vin and the peak value Vp2 of the output voltage Vc1 of the harmonic suppression circuit 12 are substantially equal, the problem to be solved in the sixth and seventh embodiments does not occur.
[0083]
Further, FIG. 16 shows a configuration in which the smoothing level is reduced as in the third embodiment as the harmonic suppression circuit 12. In this case, the voltage Vin of the commercial power supply 2, the output voltage Vc1 of the harmonic suppression circuit 12, and the switching element Q1 are reduced. The switching current Iq flowing is shown in FIGS. 17 (a), (b) and (c). This waveform is substantially the same as FIGS. 8 (a), 8 (b) and 8 (c). Since the peak value Vp1 of the voltage Vin of the commercial power supply 2 is substantially equal to the peak value Vp2 of the harmonic suppression circuit Vc1, Also in this case, the problem to be solved in the sixth and seventh embodiments does not occur.
[0084]
However, in FIGS. 14 and 16 as well, the position where the power failure detection circuit 14 is provided is ideally between the high commercial power supply 2 and the harmonic suppression circuit 12.
[0085]
(Embodiment 8)
In the lighting device 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 18, the power supply path from the commercial power supply 2 branches the power failure detection circuit 14 and the harmonic suppression circuit 12 into the commercial inverter 3 and the emergency unit 4. The power failure detection circuit 14 is provided on the commercial power supply 2 side of the branch point, detects power failure in a stage preceding the commercial inverter 3 and the emergency unit 4, and suppresses harmonics collectively. It is provided before the wave suppression circuit 12.
[0086]
Here, if the commercial inverter 3 alone satisfies the harmonic suppression guidelines, the harmonic suppression circuit 12 is provided only on the emergency unit 4 side as described in Embodiments 6 and 7, so that the harmonics can be used as a lighting device. Satisfies control guidelines. However, when both the commercial inverter 3 and the emergency unit 4 have an effective input power of 35 W or less, but the effective input power of the lighting device exceeds 35 W depending on a combination state of both in the lighting device 1. Therefore, even if each unit does not satisfy the harmonic suppression guidelines, it is necessary for the lighting device to satisfy the harmonic suppression guidelines. In such a case, a configuration in which harmonics are collectively suppressed in a stage preceding the commercial inverter 3 and the emergency unit 4 is effective.
[0087]
Further, in the present embodiment, the power failure detection circuit 14 is provided before the harmonic suppression circuit 12, and the power failure detection circuit 14 is connected to the output side of the harmonic suppression circuit 12 and to the commercial inverter 3 and the branch point to the emergency unit 4. On the power supply 2 side, a switch SW3 for conducting (ON) and blocking (OFF) the output of the harmonic suppression circuit 12 is provided. The switch SW3 is turned off when the commercial power source 2 fails, and turned on when the commercial power source is energized, so that the power sources of both the commercial inverter 3 and the emergency unit 4 are controlled collectively according to the energized state of the commercial power source 2 and are lit normally. And emergency lighting can be switched.
[0088]
Next, a switching operation between normal lighting and emergency lighting will be described with reference to a time chart of FIG. When the commercial power supply 2 loses power and the power failure detection circuit 14 detects a power failure (time t0), the switch SW3 is first turned off (time t1), and the switching device 5 is switched to the emergency unit 4 side (time t2). In general, the commercial inverter 3 is known to have a phenomenon of residual oscillation in which the output does not stop immediately even when the commercial power supply 2 is cut off, and when the switching device 5 is switched to the emergency unit 4 during the residual oscillation period, the switching is performed. If the device 5 is a contact part such as a relay, an arc may be generated at the time of switching. In order to prevent this, in anticipation of the time when the residual oscillation of the commercial inverter 3 stops, the operation timings of the switch SW3 and the switching device 5 when the power failure is detected are shifted from each other as described above, that is, the switching is performed after the switch SW3 is turned off. This can be avoided by switching the device 5 to the emergency unit 4 side.
[0089]
Further, in order to minimize the stress applied to the switching device 5, after the switching device 5 is switched to the emergency unit 5, the switch SW2 is turned on to operate the emergency inverter 16 (time t3).
[0090]
Next, when the commercial power supply is restored, when the power failure detection circuit 14 detects the restoration (time t4), the switch SW3 is turned on first (time t5), and then the switch SW2 is turned off to stop the emergency inverter 16 ( At time t6), the switching device 5 is switched to the commercial inverter 3 side (time t7). It is ideal that the emergency inverter 16 is stopped when the commercial power is restored, and then the switching device 5 is switched to the commercial inverter 3.
[0091]
(Embodiment 9)
As shown in FIG. 20, the lighting device 1 of the present embodiment has substantially the same configuration as that of the eighth embodiment, except that the output of the harmonic suppression circuit 12 is divided into two systems: the commercial inverter 3 side and the emergency unit 4 side. A switch SW4 for conducting (ON) and blocking (OFF) the output from the harmonic suppression circuit 12 to the commercial inverter 3; and conducting (ON) and blocking (OFF) the output from the harmonic suppression circuit 12 to the emergency unit 4. This embodiment is different from the eighth embodiment in that a switch SW5 for turning off) is provided. In the eighth embodiment as well, the harmonic suppression circuit 12 is provided at a stage preceding the commercial inverter 3 and the emergency unit 4, but the output of the harmonic suppression circuit 12 is a single system, and depends on the power supply state of the commercial power supply 2. Although only the switch SW3 is turned on / off, in the present embodiment, the output of the harmonic suppression circuit 12 is separated into two systems, and the output to the commercial inverter 3 and the output to the emergency unit 4 are turned on / off. By providing a time difference, the reliability at the time of switching between normal lighting and emergency lighting can be further improved.
[0092]
Next, the switching operation between the regular lighting and the emergency lighting will be described with reference to the time chart of FIG. When the commercial power supply 2 loses power and the power failure detection circuit 14 detects a power failure (time t10), first, the switch SW4 is turned off to cut off the power supply to the commercial inverter 3 (time t11). Since the output of the commercial inverter 3 is stopped after performing the residual oscillation for a predetermined time, the switch SW4 is turned off after the switch SW4 is turned off in anticipation of the residual oscillation period, and the power supply to the emergency unit 4 is cut off ( At time t12), the switching device 5 is switched to the emergency unit 4 side (time t13). The timing of turning off the switch SW5 is not particularly limited as long as it is between the time when the switch SW4 is turned off and the time when the switching device 5 is switched to the emergency unit 4, and the switching device is switched after the commercial inverter 3 stops. It is only necessary that 5 can be switched to the emergency unit 4. Thereafter, the switch SW2 is turned on, and the emergency inverter 16 starts operating (time t14). The timing at which the emergency inverter 16 starts operating is ideal if it is after the switching device 5 switches to the emergency unit 4 side.
[0093]
Next, when the power failure is detected by the power failure detection circuit 14 (time t15), the switch SW5 is turned on to supply power to the emergency unit 4 (time t16), and then the switch SW2 is turned off. Then, the emergency inverter 16 is stopped (time t17), the switching device 5 is switched to the commercial inverter 3 side (time t18), and the switch SW4 is turned on to supply power to the commercial inverter 3 (time t19).
[0094]
By setting the operation order as described above, the switching device 5 does not switch while the commercial inverter 3 is operating, and it is possible to suppress the occurrence of an inrush current at the time of switching.
[0095]
The timing at which the switch SW2 is turned off and the emergency inverter 16 stops is ideal between the time when the switch SW5 is turned on and the time when the switching device 5 switches to the commercial inverter 3 side.
[0096]
【The invention's effect】
The invention according to claim 1 is a lamp as a light source, a regular lighting device for lighting the lamp by the output of a commercial power supply, a storage battery for supplying lighting power to the lamp when the commercial power supply fails, and a commercial power supply connected to the commercial power supply. An emergency lighting device for lighting a lamp by the output of the storage battery in the event of a power outage, and a switching device for switching the connection destination of the lamp to one of the normal lighting device and the emergency lighting device. The lighting device is provided with a rectifier circuit and a switching element, rectifies the output of the commercial power supply, steps down the circuit, a charging circuit that charges the storage battery with the output of the step-down circuit, and monitors the energization state of the commercial power supply. When the power is turned on, the switching device is switched so that the connection destination of the lamp is the regular lighting device. A power failure detection circuit that switches the switching device to be a lighting device, and an emergency lighting circuit that lights the lamp by the output of the storage battery when the switching device switches the connection destination of the lamp to the emergency lighting device. Since a harmonic suppression means for suppressing harmonics contained in the input is provided between the commercial power supply and the output of the step-down circuit, a normal lighting device and an emergency lighting device using a switching power supply are provided. Even if both are provided, there is an effect that harmonics generated by the entire apparatus can be suppressed to a predetermined value or less, and a decrease in harmonic performance can be prevented.
[0097]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the harmonic suppression unit includes a branch in which a power supply path from a commercial power supply branches into a supply path to the regular lighting device and a supply path to the emergency lighting device. Since it is provided on the side of the emergency lighting device than the point, it is possible to suppress only harmonics generated in the emergency lighting device, the emergency lighting device, a regular lighting device that satisfies the harmonic suppression guidelines There is an effect that it is suitable when combined with.
[0098]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the harmonic suppression unit includes a branch in which a power supply path from a commercial power supply branches into a supply path to the regular lighting device and a supply path to the emergency lighting device. The power supply is located closer to the commercial power supply than the point, and harmonics generated by the regular lighting device and the emergency lighting device can be suppressed collectively, and the emergency lighting device satisfies the harmonic suppression guidelines. There is an effect that it is suitable when combined with a non-useful lighting device.
[0099]
According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect, the step-down circuit of the emergency lighting device includes a smoothing capacitor for smoothing an output of the rectifier circuit, and the harmonic suppression unit includes a switch between the smoothing capacitor and a commercial power supply. Since the current limiting element is interposed between the current limiting elements, harmonics can be suppressed by adding a minimum number of components. In particular, when operating with a single power supply, or when the input power of the emergency lighting circuit is very small as compared with the normal lighting circuit, there is an effect of suppressing harmonics.
[0100]
According to a fifth aspect of the present invention, in the second aspect, the step-down circuit of the emergency lighting device includes a partial smoothing circuit that smoothes the output of the rectifier circuit by series charging and parallel discharging, and the harmonic suppression unit includes: Since the partial smoothing circuit is used, higher harmonics can be suppressed as compared with the fourth aspect.
[0101]
According to a sixth aspect of the present invention, in the second aspect, the step-down circuit of the emergency lighting device includes a smoothing capacitor for smoothing an output of the rectifier circuit, a primary winding of a transformer connected in parallel to the smoothing capacitor, and a switching element. And a series circuit for outputting a voltage to a secondary winding of a transformer by turning on / off a switching element. The harmonic suppression means includes a rectified voltage of a commercial power supply rectified by the rectifier circuit. In synchronization with the pulsating waveform of the above, the smoothing capacitor having a capacitance having a waveform in which the valley of the voltage at both ends is reduced to approximately 0 V, and the envelope of the current waveform flowing through the switching element is substantially sinusoidal. Since it is composed of a control circuit for controlling the switching element, there is an effect that higher harmonics can be suppressed as compared with the fifth aspect.
[0102]
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, the harmonic suppression means includes a boost chopper circuit that boosts an output of the rectifier circuit and outputs the boosted chopper circuit to the smoothing capacitor, so that it is easy to cope with a universal power supply. Further, there is an effect that the follow-up performance is improved even with a load change.
[0103]
The invention according to claim 8 is based on claim 3, wherein the harmonic suppression means is constituted by a boost chopper circuit for boosting an input voltage, so that it is easy to cope with a universal power supply, and furthermore, it is possible to cope with a load fluctuation. There is an effect that tracking performance is improved.
[0104]
According to a ninth aspect of the present invention, in any one of the second to fourth to seventh aspects, the harmonic suppression means may be configured such that even if the emergency lighting device alone does not satisfy the limit value C for the class C equipment of the harmonic suppression measures guidelines. Since the lighting device has a harmonic suppression function that satisfies the limit value C, the versatility in combination with the regular lighting device can be provided while suppressing an increase in the cost and size of the emergency lighting device. is there.
[0105]
According to a tenth aspect of the present invention, in the third or eighth aspect, the harmonic suppressing means sets at least one of a regular lighting device and an emergency lighting device to a limit value C for a class C device of the harmonic suppression measure guidelines. Even if the lighting device is not satisfied, the lighting device has a harmonic suppression function that satisfies the limit value C, so that the lighting device has versatility in a combination of a regular lighting device and an emergency lighting device while suppressing an increase in cost and size of the lighting device. There is an effect that can be.
[0106]
According to the eleventh aspect of the present invention, since the effective input power is 35 W or more in any one of the first to tenth aspects, the lighting apparatus corresponding to the class C of the harmonic suppression countermeasures guideline has the effect of any one of the first to tenth aspects. Can play.
[0107]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the eleventh aspect, the effective input power of at least the emergency lighting device alone is 35 W or less among the normal lighting device and the emergency lighting device. There is no need to satisfy the limit value C for the devices of class C in the suppression measure guideline, and there is an effect that it can be commercialized with an inexpensive configuration.
[0108]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in any one of the first to twelfth aspects, the lamp is a fluorescent lamp, and there is an effect that the effect of any one of the first to twelfth aspects can be achieved using the fluorescent lamp as a light source.
[0109]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in any one of the first to twelfth aspects, at least the regular lighting device among the regular lighting device and the emergency lighting device has a plurality of rated input voltages, and thus can correspond to a universal voltage. This has the effect.
[0110]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in any one of the first to twelfth aspects, among the regular lighting device and the emergency lighting device, at least the regular lighting device lights a plurality of lamps having different rated powers, so that a load having a different capacity is used. On the other hand, the effect of any one of claims 1 to 12 can be obtained.
[0111]
According to a sixteenth aspect of the present invention, in any one of the thirteenth to fifteenth aspects, the regular lighting device is an electronic ballast. The effect of wave suppression can be obtained.
[0112]
According to a seventeenth aspect of the present invention, in any one of the thirteenth to fifteenth aspects, since the lamp is a fluorescent lamp dedicated to high-frequency lighting, the effect of suppressing harmonics can be obtained even if a fluorescent lamp dedicated to high-frequency lighting is used.
[0113]
In the invention of claim 18, since the lamp is a compact fluorescent lamp in claim 16 or 17, even if a compact fluorescent lamp is used, an effect of suppressing harmonics can be obtained.
[0114]
According to a nineteenth aspect of the present invention, in the first aspect, the step-down circuit controls the stepped-down voltage to a constant voltage, and the power failure detection circuit is based on a voltage detected between a commercial power supply and the harmonic suppression means. Since the power supply state of the commercial power supply is monitored, the output voltage of the step-down circuit may be constant with respect to the fluctuation of the commercial power supply voltage, or the output voltage change characteristics of the harmonic suppression means due to load fluctuation or input voltage fluctuation may vary. In such a case, the voltage of the commercial power supply can be directly monitored, and there is an effect that a high-precision power failure detection can be performed.
[0115]
According to a twentieth aspect of the present invention, in the nineteenth aspect, the harmonic suppression means uses a harmonic suppression means whose output voltage changes due to a load change because an output voltage changes due to a change in output power of the step-down circuit. However, there is an effect that high-precision power failure detection can be performed.
[0116]
According to a twenty-first aspect of the present invention, in the nineteenth aspect, the harmonic suppressing means does not change the output voltage due to the fluctuation of the output power of the step-down circuit and the fluctuation of the voltage of the commercial power supply. There is an effect that even when using the harmonic suppression means that does not change, it is possible to detect the power failure with high accuracy.
[0117]
In the invention of claim 22, in any one of claims 19 to 21, the harmonic suppression means is configured such that a power supply path from a commercial power supply is a supply path to the regular lighting device and a supply path to the emergency lighting device. The emergency lighting device is provided on the side of the emergency lighting device with respect to the branch point where the emergency lighting device can be suppressed, and only the harmonics generated in the emergency lighting device can be suppressed. There is an effect that it is suitable when combined with a regular lighting device.
[0118]
According to a twenty-third aspect of the present invention, in any one of the nineteenth to twenty-first aspects, the harmonic suppression means is configured such that a power supply path from a commercial power supply is a supply path to the regular lighting device and a supply path to the emergency lighting device. It is provided on the commercial power supply side from the branch point where it is branched to, so that harmonics generated by the regular lighting device and the emergency lighting device can be suppressed collectively. There is an effect that it is suitable when combined with a regular lighting device that does not satisfy the above.
[0119]
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the twenty-third aspect, the apparatus further comprises a switch for turning on and off the output of the harmonic suppression means. Since the switching device is switched so that the connection destination of the lamp is the emergency lighting device, there is an effect that the stress applied to the switching device when switching from normal lighting to emergency lighting can be reduced.
[0120]
According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the twenty-third aspect, the harmonic suppression means is provided with an output to the regular lighting device and an output to the emergency lighting device, and conducts / blocks the output to the regular lighting device. A first switch for turning on and off the output to the emergency lighting device, and shuts off the first switch when the power failure detection circuit detects a power failure of the commercial power supply. Then, the second switch is turned off, and then the switching device is switched so that the lamp is connected to the emergency lighting device. Therefore, the switching device is applied to the switching device when switching from normal lighting to emergency lighting. This has the effect of reducing the applied stress and improving the reliability at the time of system switching.
[0121]
According to a twenty-sixth aspect of the present invention, in the twenty-fifth aspect, when the power failure detection circuit detects a power recovery of a commercial power supply, the second switch is turned on and then the lamp is connected to the regular lighting device. Then, the switching device is switched, and then the first switch is turned on. Therefore, there is an effect that the stress applied to the switching device when switching from emergency lighting to normal lighting can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a lighting device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a general switching type step-down circuit.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a step-down circuit according to the first embodiment of the present invention.
4 (a), (b), (c), (d) are diagrams showing operation waveforms of respective parts of the above.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a step-down circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIGS. 6A, 6B, and 6C are diagrams showing operation waveforms of respective parts of the above.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a step-down circuit according to a third embodiment of the present invention.
8 (a), 8 (b), and 8 (c) are diagrams showing operation waveforms of respective parts of the above.
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a step-down circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a lighting device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a lighting device according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a step-down circuit according to the first embodiment;
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a step-down circuit according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing a configuration in which a partial smoothing circuit is used for the step-down circuit of the above.
FIGS. 15A and 15B are diagrams showing operation waveforms of respective parts of the above.
FIG. 16 is a diagram showing a configuration in which the smoothing level of the step-down circuit is reduced.
17 (a), (b), and (c) are diagrams showing operation waveforms of respective parts of the above.
FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of a lighting device according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a diagram showing an operation time chart of each unit of the above.
FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration of a lighting device according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a diagram showing an operation time chart of each unit of the above.
FIG. 22 is a diagram showing a configuration of a conventional first lighting device.
FIG. 23 is a diagram showing a configuration of a copper iron type step-down circuit of the above.
FIG. 24 is a diagram showing a configuration of a second lighting device of the above.
FIG. 25 is a diagram showing a configuration of a third lighting device of the above lighting system.
[Explanation of symbols]
1 lighting equipment
2 Commercial power supply
3 Commercial inverter
4 Emergency unit
5 Switching circuit
6 storage batteries
12 Harmonic suppression circuit
13 Step-down circuit
14 Power failure detection circuit
15 Charging circuit
16 Emergency inverter
La fluorescent light

Claims

A lamp as a light source, a regular lighting device for lighting the lamp by the output of the commercial power supply, a storage battery for supplying lighting power to the lamp when the commercial power supply fails, and an output of the storage battery connected to the commercial power supply when the commercial power supply fails. An emergency lighting device for lighting a lamp, and a switching device for switching a connection destination of the lamp to one of the normal lighting device and the emergency lighting device, the emergency lighting device includes a rectifier circuit and A step-down circuit comprising a switching element for rectifying and stepping down the output of the commercial power supply, a charging circuit for charging the storage battery by the output of the step-down circuit, and monitoring the energization state of the commercial power supply, and connecting the lamp when energized The switching device is switched so that the destination becomes the regular lighting device, and when a power failure is detected, the connection destination of the lamp becomes the emergency lighting device. A power failure detection circuit that switches the switching device, and an emergency lighting circuit that lights the lamp by the output of the storage battery when the switching device switches the connection destination of the lamp to the emergency lighting device. A lighting device, wherein a harmonic suppression unit for suppressing a harmonic contained in an input is provided between a power supply and an output of the step-down circuit.

The harmonic suppression means is provided closer to the emergency lighting device than a branch point where a power supply path from a commercial power supply branches into a supply path to the regular lighting device and a supply path to the emergency lighting device. The lighting device according to claim 1, wherein:

The harmonic suppression means, wherein a power supply path from a commercial power supply is provided on a commercial power supply side from a branch point where the power supply path branches to a supply path to the regular lighting device and a supply path to the emergency lighting device. The lighting device according to claim 1, wherein:

The step-down circuit of the emergency lighting device includes a smoothing capacitor for smoothing an output of the rectifier circuit, and the harmonic suppression unit includes a current limiting element inserted between the smoothing capacitor and a commercial power supply. 3. The lighting device according to claim 2, wherein:

The step-down circuit of the emergency lighting device includes a partial smoothing circuit that smoothes the output of the rectifier circuit by serial charging and parallel discharging, and the harmonic suppression unit is configured by the partial smoothing circuit. The lighting device according to claim 2.

The step-down circuit of the emergency lighting device includes: a smoothing capacitor for smoothing an output of the rectifier circuit; and a series circuit of a primary winding of a transformer and a switching element connected in parallel to the smoothing capacitor. By turning on and off, a voltage is output to the secondary winding of the transformer, and the harmonic suppression means synchronizes with the pulsating waveform of the rectified voltage of the commercial power supply rectified by the rectifier circuit, and adjusts the voltage of the voltage between both ends. The smoothing capacitor includes a capacitance having a waveform whose valley falls to approximately 0 V, and a control circuit that controls the switching element such that an envelope of a current waveform flowing through the switching element is substantially a sine wave. The lighting device according to claim 2, wherein:

The lighting device according to claim 6, wherein the harmonic suppression unit includes a boost chopper circuit that boosts an output of the rectifier circuit and outputs the boosted chopper circuit to the smoothing capacitor.

The lighting device according to claim 3, wherein the harmonic suppression unit includes a boost chopper circuit that boosts an input voltage.

The harmonic suppression means is provided with a harmonic suppression function that satisfies the limit value C as a lighting device even if the emergency lighting device alone does not satisfy the limit value C for a device of class C of the harmonic suppression measure guidelines. The lighting device according to any one of claims 2, 4 to 7, wherein:

The harmonic suppression unit satisfies the limit value C as a lighting device even if at least one of the regular lighting device and the emergency lighting device does not satisfy the limit value C for the class C device of the harmonic suppression measure guidelines. The lighting device according to claim 3, further comprising a harmonic suppression function.

The lighting device according to any one of claims 1 to 10, wherein the effective input power is 35 W or more.

The lighting device according to claim 11, wherein the effective input power of at least the emergency lighting device alone is 35 W or less among the normal lighting device and the emergency lighting device.

13. The lighting device according to claim 1, wherein the lamp is a fluorescent lamp.

13. The lighting device according to claim 1, wherein at least the service lighting device has a plurality of rated input voltages among the service lighting device and the emergency lighting device.

13. The lighting device according to claim 1, wherein at least the regular lighting device among the regular lighting device and the emergency lighting device lights a plurality of lamps having different rated powers.

16. The lighting device according to claim 13, wherein the service lighting device is an electronic ballast.

16. The lighting device according to claim 13, wherein the lamp is a fluorescent lamp dedicated to high-frequency lighting.

18. The lighting device according to claim 16, wherein the lamp is a compact fluorescent lamp.

The step-down circuit controls the stepped-down voltage to a constant voltage, and the power failure detection circuit monitors an energized state of the commercial power supply based on a voltage detected between the commercial power supply and the harmonic suppression unit. The lighting device according to claim 1.

20. The lighting device according to claim 19, wherein the harmonic suppressor changes an output voltage according to a change in output power of the step-down circuit.

20. The lighting device according to claim 19, wherein the harmonic suppression unit does not change an output voltage due to a change in output power of the step-down circuit and a change in voltage of a commercial power supply.

The harmonic suppression means is provided closer to the emergency lighting device than a branch point where a power supply path from a commercial power supply branches into a supply path to the regular lighting device and a supply path to the emergency lighting device. 22. The lighting device according to claim 19, wherein:

The harmonic suppression means, wherein a power supply path from a commercial power supply is provided on a commercial power supply side from a branch point where the power supply path branches to a supply path to the regular lighting device and a supply path to the emergency lighting device. The lighting device according to claim 19, wherein the lighting device is a lighting device.

A switch that conducts and shuts off the output of the harmonic suppression means, and when the power failure detection circuit detects a power failure of the commercial power supply, shuts off the switch, and then connects the lamp to the emergency lighting device. 24. The lighting device according to claim 23, wherein the switching device is switched so as to be as follows.

The harmonic suppressing means is provided with an output to the emergency lighting device and an output to the emergency lighting device, and a first switch for conducting / cutting off the output to the emergency lighting device, and an emergency lighting device. A second switch that conducts and cuts off the output of the power supply, when the power failure detection circuit detects a power failure of the commercial power supply, the first switch is turned off, and then the second switch is turned off. The lighting device according to claim 23, wherein the switching device is switched so that a connection destination of the lamp is the emergency lighting device next.

When the power failure detection circuit detects the restoration of the commercial power, the second switch is turned on, and then the switching device is switched so that the connection destination of the lamp is the regular lighting device. The lighting device according to claim 25, wherein the first switch is turned on.