JP2007165016A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】商用電源の通電時に非常用電源への充電と光源の点灯の両方を同時に行っても全体の電流量が増大しない制御を行うことで装置の小型化を図る。
【解決手段】商用交流電源の通電時において、非常用電源12への充電電流の通電を制御する第1のトランジスタ10と、LED21への点灯電流の通電を制御する第3のトランジスタ19を、50Hz以上の短い周期で交互にオン、オフ動作させることで、非常用電源12をパルス電流で充電し、また、LED21をパルス電流で点灯動作させる。しかも、これらのパルス電流は交互に通電される。従って、非常用電源への充電と光源の点灯の両方を同時に行っても全体の電流量が増大することはない。
【選択図】 図1
【解決手段】商用交流電源の通電時において、非常用電源12への充電電流の通電を制御する第1のトランジスタ10と、LED21への点灯電流の通電を制御する第3のトランジスタ19を、50Hz以上の短い周期で交互にオン、オフ動作させることで、非常用電源12をパルス電流で充電し、また、LED21をパルス電流で点灯動作させる。しかも、これらのパルス電流は交互に通電される。従って、非常用電源への充電と光源の点灯の両方を同時に行っても全体の電流量が増大することはない。
【選択図】 図1
Description
本発明は、非常用電源を備え、常用時および非常用時の両方に使用できる照明装置に関する。
例えば、非常用電源として二次電池を備えた照明装置は、商用電源の通電時には二次電池への充電を行い、商用電源の停電時には二次電池を使用して非常灯などの光源を点灯させる動作を行うのが通常であり、このようなものにおいて、二次電池から光源への通電をパルス電流とし、そのオンデューティを制御することで二次電池の電力を有効に利用して長時間にわたって光源への電力供給を維持できるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−12909号公報
このような非常用電源を備えた照明装置を停電時のみでなく商用電源の通電時にも使用できるようにした場合、商用電源の通電時には非常用電源への充電を行うので、この状態で光源を点灯すると、主電源からは非常用電源への充電電流と光源への点灯電流の両方が流れることになり、全体として電流量が増大する。このため、主電源としては最大の電流量に充分に対処できる容量の大きなものを用意しなければならず、装置が大型化するなどの問題が生じる。
本発明は、このような課題を解決するために為されたもので、非常用電源を備え、商用電源の通電時および停電時の両方に使用できるものにおいて、通電時に非常用電源への充電と光源の点灯の両方を同時に行っても全体の電流量が増大することは無く、これにより、装置の小型化を図ることができる照明装置を提供する。
本発明は、半導体光源と、非常用電源と、商用電源通電時には、前記半導体光源および非常用電源にパルス電流を交互に通電して前記半導体光源を点灯制御するとともに前記非常用電源を充電し、商用電源停電時には前記非常用電源により前記半導体光源を点灯制御する制御回路とを備えた照明装置にある。
半導体光源としては、例えば、LED(発光ダイオード)、有機EL(エレクトロルミネッセンス)、無機EL等が使用される。また、非常用電源としては、例えば、Ni−MH蓄電池などの二次電池や電気二重層コンデンサ等が使用される。
半導体光源としては、例えば、LED(発光ダイオード)、有機EL(エレクトロルミネッセンス)、無機EL等が使用される。また、非常用電源としては、例えば、Ni−MH蓄電池などの二次電池や電気二重層コンデンサ等が使用される。
また、本発明は、制御回路が、非常用電源の充電レベルが満充電レベルに近づくとパルス電流の時間幅を短くする制御を行うことにある。パルス電流の時間幅を短くする制御は、例えば、パルスのオンデューティを可変して行う。
また、本発明は、制御回路が、非常用電源の充電レベルが満充電レベルに達した後は、半導体光源に通電するパルス電流の時間幅を可変することで調光制御を行うことにある。パルス電流の時間幅を可変する制御は、例えば、パルスのオンデューティを可変して行う。
本発明によれば、非常用電源を備え、商用電源の通電時および停電時の両方に使用できるものにおいて、通電時に非常用電源への充電と光源の点灯の両方を同時に行っても全体の電流量が増大することは無く、これにより、装置の小型化を図ることができる照明装置を提供できる。
また、本発明によれば、さらに、非常用電源の充電をスムーズに行うことができる照明装置を提供できる。
また、本発明によれば、さらに、常用時において非常用電源の充電が完了すると、半導体光源を調光できる照明装置を提供できる。
また、本発明によれば、さらに、非常用電源の充電をスムーズに行うことができる照明装置を提供できる。
また、本発明によれば、さらに、常用時において非常用電源の充電が完了すると、半導体光源を調光できる照明装置を提供できる。
以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。
図1に示すように、商用交流電源1に、ノイズカット用のフィルタ回路2を介してダイオードブリッジからなる全波整流回路3の入力端子を接続している。そして、前記全波整流回路3の出力端子に第1の平滑コンデンサ4を接続して直流電源を構成している。
図1に示すように、商用交流電源1に、ノイズカット用のフィルタ回路2を介してダイオードブリッジからなる全波整流回路3の入力端子を接続している。そして、前記全波整流回路3の出力端子に第1の平滑コンデンサ4を接続して直流電源を構成している。
前記第1の平滑コンデンサ4の両端間に、出力トランス5の1次巻線5pを介して集積回路6を接続し、この集積回路6により出力トランス5の1次巻線5pに流れる電流を制御し、この出力トランス5の2次巻線5sに交流電圧を発生させている。
前記出力トランス5の2次巻線5sに、第1のダイオード7を順方向に介して第2の平滑コンデンサ8を並列に接続している。前記第2の平滑コンデンサ8は、正極端子を、第2のダイオード9を順方向に介してPNP型の第1のトランジスタ10のエミッタに接続している。
前記第1のトランジスタ10は、コレクタを、抵抗11を直列に介してNi−MH蓄電池などの二次電池や電気二重層コンデンサ等からなる非常用電源12の正極端子に接続し、ベースを、抵抗13を直列に介してNPN型の第2のトランジスタ14のコレクタに接続している。前記非常用電源12の負極端子および前記第2のトランジスタ14のエミッタを前記第2の平滑コンデンサ8の負極端子に接続している。
前記第2の平滑コンデンサ8は、第3のダイオード15を順方向に介してマイクロコンピュータ16の電源端子にも接続している。前記第2のトランジスタ14は、ベースをマイクロコンピュータ16の出力端子に接続している。前記非常用電源12は、正極端子を、第4のダイオード17を順方向に介してマイクロコンピュータ16の電源端子および電源電圧監視端子に接続するとともに、第5のダイオード18を介して前記第1のトランジスタ10のエミッタとPNP型の第3のトランジスタ19のエミッタとの接続点に接続している。
前記第3のトランジスタ19は、コレクタを、抵抗20を直列に介して半導体電源であるLED(発光ダイオード)21の正極端子に接続し、ベースを、抵抗22を直列に介してNPN型の第4のトランジスタ23のコレクタに接続している。前記LED21の負極端子および前記第4のトランジスタ23のエミッタを前記第2の平滑コンデンサ8の負極端子に接続している。前記第4のトランジスタ23は、ベースをマイクロコンピュータ16の出力端子に接続している。
前記全波整流回路3の出力端子に、商用交流電源1が通電状態になっているか停電状態になっているかを検出する停電検出回路24を接続し、その停電検出回路24の出力端子にフォトカプラの発光ダイオード25を接続している。そして、前記フォトカプラのホトトランジスタ26を前記マイクロコンピュータ16の入力端子に接続している。
前記停電検出回路24は商用交流電源1が通電状態にあるときには発光ダイオード25を点灯し、停電を検出すると発光ダイオード25を消灯するようになっている。前記マイクロコンピュータ16は、前記ホトトランジスタ26が発光ダイオード25からの光を受光しているときには通電状態を判定し、受光を停止すると停電状態を判定するようになっている。
そして、通電状態を検出している状態では、第2のトランジスタ14のベースおよび第4のトランジスタ23のベースに互いに反転した信号を供給し、第2、第4のトランジスタ14、23を交互にオン、オフ動作するようにしている。このときのオン、オフ動作の周期としては50Hz以上が望ましい。
そして、通電状態を検出している状態では、第2のトランジスタ14のベースおよび第4のトランジスタ23のベースに互いに反転した信号を供給し、第2、第4のトランジスタ14、23を交互にオン、オフ動作するようにしている。このときのオン、オフ動作の周期としては50Hz以上が望ましい。
すなわち、第2のトランジスタ14のベースにトランジスタをオンさせる信号を入力するときには、第4のトランジスタ23のベースにトランジスタをオフさせる信号を入力し、逆に、第2のトランジスタ14のベースにトランジスタをオフさせる信号を入力するときには、第4のトランジスタ23のベースにトランジスタをオンさせる信号を入力する。
第2のトランジスタ14がオンすると、第1のトランジスタ10もオンし、また、第4のトランジスタ23がオンすると、第3のトランジスタ19もオンする。従って、第2のトランジスタ14がオンしたときにはその期間だけ第1のトランジスタ10を介して非常用電源12に充電電流が流れ、また、第4のトランジスタ23がオンしたときにはその期間だけ第3のトランジスタ19を介してLED21に点灯電流が流れる。
こうして、商用交流電源1が通電状態になっているときには、第1のトランジスタ10と抵抗11の充電回路には図2の(a)に示すパルス電流が充電電流として非常用電源12に流れ、また、第3のトランジスタ19と抵抗20とLED21の点灯回路には図2の(b)に示すパルス電流が点灯電流として流れることになる。
前記マイクロコンピュータ16は、商用交流電源1が通電状態になっていることを検出しているときには、非常用電源12の充電状態を第4のダイオード17を介して入力する電圧をデジタル値に変換して監視し、非常用電源12の充電が満充電に近くなると、第2のトランジスタ14のオン期間を決めるオンデューティを短くして充電量を減少させ、非常用電源12がスムーズに満充電かそれに近い状態になるように制御する。
また、前記マイクロコンピュータ16は、外部から調光信号を入力すると、調光信号に応じて第4のトランジスタ23のオン期間を決めるオンデューティを制御し、点灯回路に流れる電流量を制御してLED21を調光制御する。
また、前記マイクロコンピュータ16は、商用交流電源1が停電状態になったことを検出すると、第4のトランジスタ23、第3のトランジスタ19をオン動作し、非常用電源12から第5のダイオード18、第3のトランジスタ19、抵抗20を介してLED21に点灯電流を流してLED21を非常灯として点灯させる。
図3は、この照明装置を組み込んだ照明器具31を天井面32に配設した状態を示す側面図である。また、図4は、照明器具31を下方から見た図であり、図5は図4において電池蓋33を外した状態を示す図である。
前記照明器具31は、器具本体34の下面34aに環状のフランジ35を形成するとともに側面の対向した位置の2ヶ所に帯板状の係止ばね36,36を取付け、この1対の係止ばね36,36とフランジ35によって天井面32に取付けている。そして、照明器具31を天井面32に取付けた状態では照明器具31は電源端子台40を介して商用電源1に接続される。
前記照明器具31は、下面34aに前記電池蓋33を取付けるとともに電池蓋33に隣接して円形状の凹部37を形成している。そして、この凹部37の底部中央に前記LED21を配置している。前記LED21の上にレンズ38を配設して照明効果を高めるようにしている。
前記電池蓋33には開閉ボタン33aが設けられ、この開閉ボタン33aを操作することでロックを外して電池蓋33を開放し、また、電池蓋33を閉じたときには自動的にロックされる構成になっている。電池蓋33を開けると、内部はバッテリ収納部になっており、このバッテリ収納部には例えば矩形平板状のユニットに形成された前記非常用電源12が収納されている。前記非常用電源12はコネクタ39を介して照明装置の回路部の所定の位置に電気的に接続される構成になっている。
このような構成においては、商用交流電源1が通電状態にあるときには、マイクロコンピュータ16は、第2、第4のトランジスタ14、23を交互にオン、オフ動作し、第1のトランジスタ10を介して非常用電源12にパルス電流を通電するとともに第3のトランジスタ19を介してLED21にパルス電流を通電する。このようにして非常用電源12へのパルス電流とLED21へのパルス電流が50Hz以上の周期で交互に流れ、非常用電源12の充電とLED21の点灯が同時進行される。
LED21の点灯によって照明器具31は照明を行う。このときLED21は50Hz以上の周期で点滅を繰り返すので、見た目連続点灯しているように見える。そして、調光信号により第4のトランジスタ23のオンデューティを制御することでLED21を調光制御することが可能になる。
また、非常用電源12へのパルス電流とLED21へのパルス電流が交互に流れるので、第2のダイオード9を介して流れ込む電流の実効値は図2の(c)に示すように、非常用電源12に流れるパルス電流およびLED21に流れるパルス電流の実効値と等しい。すなわち、電流量が増大することは無い。また、非常用電源12がパルス電流で充電されるので、充電効率を高めることができる。そして、非常用電源12の充電が満充電に近くなると、第2のトランジスタ14のオンデューティが短くなってパルス電流の通電量が減少し非常用電源12はスムーズに満充電かそれに近い状態になる。
商用交流電源1が停電状態になると、第4のトランジスタ23、第3のトランジスタ19が連続してオン状態となり、非常用電源12からLED21に点灯電流が流れ、照明器具31は非常灯としてLED21を点灯するようになる。
このように、非常用電源12への充電とLED21の点灯動作が同時進行されても電流量が増大することは無いので、第1、第2の平滑コンデンサ4、8、出力トランス3を含む電源側回路の容量を大きくする必要は無く、従って、装置の小型化を図ることができる。
なお、この実施の形態では、半導体光源としてLEDを使用したがこれに限定するものではなく、有機ELや無機ELを使用したものであってもよい。
このように、非常用電源12への充電とLED21の点灯動作が同時進行されても電流量が増大することは無いので、第1、第2の平滑コンデンサ4、8、出力トランス3を含む電源側回路の容量を大きくする必要は無く、従って、装置の小型化を図ることができる。
なお、この実施の形態では、半導体光源としてLEDを使用したがこれに限定するものではなく、有機ELや無機ELを使用したものであってもよい。
5…出力トランス、4,8…平滑コンデンサ、10,14,19,23…トランジスタ、12…非常用電源、16…マイクロコンピュータ、21…LED(発光ダイオード)。
Claims (3)
- 半導体光源と、
非常用電源と、
商用電源通電時には、前記半導体光源および非常用電源にパルス電流を交互に通電して前記半導体光源を点灯制御するとともに前記非常用電源を充電し、商用電源停電時には前記非常用電源により前記半導体光源を点灯制御する制御回路と、
を備えたことを特徴とする照明装置。 - 制御回路は、非常用電源の充電レベルが満充電レベルに近づくとパルス電流の時間幅を短くする制御を行うことを特徴とする請求項1記載の照明装置。
- 制御回路は、非常用電源の充電レベルが満充電レベルに達した後は、半導体光源に通電するパルス電流の時間幅を可変することで調光制御を行うことを特徴とする請求項1又は2記載の照明装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005356629A JP2007165016A (ja) | 2005-12-09 | 2005-12-09 | 照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Country Status (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009093493A1 (ja) * | 2008-01-22 | 2009-07-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | 養禽システム、養禽方法および養禽用発光器 |
US8742698B2 (en) | 2010-09-16 | 2014-06-03 | Hangzhou Hanhui Optoelectronic Technology Co., Ltd. | Light emitting diode (LED) light source control system for intelligentized layer breeding |
JP6994648B2 (ja) | 2018-08-24 | 2022-02-04 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 照明装置 |
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2005
- 2005-12-09 JP JP2005356629A patent/JP2007165016A/ja not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009171866A (ja) * | 2008-01-22 | 2009-08-06 | Sharp Corp | 養禽システム、養禽方法および養禽用発光器 |
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US8742698B2 (en) | 2010-09-16 | 2014-06-03 | Hangzhou Hanhui Optoelectronic Technology Co., Ltd. | Light emitting diode (LED) light source control system for intelligentized layer breeding |
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