JP2009266777A - Guide lamp lighting device and guide lamp - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光ダイオードを光源とする誘導灯点灯装置および誘導灯に関する。 The present invention relates to a guide lamp lighting device and a guide lamp using a light emitting diode as a light source.
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、消費電力が少なく、長寿命であって、灯具を小形にすることができるので、発光ダイオードを用いた誘導灯およびその誘導灯点灯装置が提案されている。例えば、通常時には、商用交流電源を直流電源に変換した常用時電源回路により発光ダイオードを点灯させ、非常時には、バッテリからの電源供給により発光ダイオードを点灯させる誘導灯点灯装置が提案されている(特許文献１参照。)。この従来技術の誘導灯点灯装置のように、通常時に発光ダイオードを点灯させると、非常の発生前から人に対して誘導灯器具の存在、避難口や誘導路などを認識させることができる。そして、その従来技術の誘導灯点灯装置は、通常時に、発光ダイオードに短絡異常またはオープン異常が発生すると、異常が発生した列に接続している定電流回路への電源供給を停止し、非常時に、発光ダイオードに短絡異常が発生すると、定電流回路の保護よりも、誘導灯としての役目を果たすべく定電流回路への電源供給を継続させるものである。
特許文献１の誘導灯点灯装置は、発光ダイオードに短絡異常が発生すると、当該発光ダイオードの列への電源供給を停止するので、その列の正常な発光ダイオードが消灯する。この結果、誘導灯器具の表示面の輝度が低下し、誘導灯器具全体が暗くなって、人に認識されにくくなるという欠点を有する。特に、複数の列に発光ダイオードの短絡異常が発生すると、表示面の輝度や誘導灯器具全体の明るさが顕著に低下するものである。 In the guide lamp lighting device of Patent Document 1, when a short circuit abnormality occurs in a light emitting diode, power supply to the row of the light emitting diode is stopped, so that the normal light emitting diode in the row is turned off. As a result, the luminance of the display surface of the guide lamp device is lowered, and the entire guide lamp device becomes dark, which makes it difficult to be recognized by a person. In particular, when a short circuit abnormality of light emitting diodes occurs in a plurality of rows, the brightness of the display surface and the brightness of the entire guide light fixture are significantly reduced.
本発明は、通常時、発光ダイオードの個々に短絡が発生しても、表示面の輝度を比較的維持することのできる誘導灯点灯装置および誘導灯を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a guide lamp lighting device and a guide lamp that can maintain the luminance of a display surface relatively even when a short circuit occurs in each light emitting diode.
請求項１に記載の誘導灯点灯装置の発明は、交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換して出力する直流電源回路と；この直流電源回路から出力された直流電圧により充電されるバッテリと；通常時に直流電源回路に接続され、直流電源回路からの電流を調整して発光ダイオードに供給する通常用点灯回路と；交流電源の停電時にバッテリに接続され、バッテリからの電源を発光ダイオードに供給する非常用点灯回路と；直列接続された複数個を有する発光ダイオードと；直列接続された発光ダイオードに流れる順電流を検出する電流検出回路と；通常時には、発光ダイオードの電力が一定の電力となるように発光ダイオードに流れる順電流を変化させて通常用点灯回路を制御し、電流検出回路が検出した前記順電流が所定値以上のときには発光ダイオードに流れる順電流が当該所定値となるように通常用点灯回路を制御し、停電時には、バッテリからの電源により発光ダイオードを点灯させる制御回路と；を具備していることを特徴とする。 The induction lamp lighting device according to claim 1 includes a DC power supply circuit that converts an AC voltage from an AC power supply into a DC voltage and outputs the DC voltage; a battery that is charged by the DC voltage output from the DC power supply circuit; A normal lighting circuit that is connected to the DC power supply circuit during normal operation and adjusts the current from the DC power supply circuit to supply the light emitting diode; and is connected to the battery when the AC power supply fails and supplies power from the battery to the light emitting diode An emergency lighting circuit, a plurality of light emitting diodes connected in series, a current detection circuit that detects a forward current flowing through the light emitting diodes connected in series, and the power of the light emitting diodes is constant during normal times When the forward current flowing through the light emitting diode is changed to control the normal lighting circuit, and the forward current detected by the current detection circuit is greater than or equal to a predetermined value, Forward current flowing to the photodiode controls the normal for the lighting circuit so that the predetermined value, at the time of power failure, the control circuit turns on the light emitting diode by the power from the battery; characterized in that it comprises a.
本発明および以下の各発明において、特に言及しない限り、各構成は以下による。 In the present invention and each of the following inventions, each configuration is as follows unless otherwise specified.
「通常用点灯回路が直流電源回路に接続される」、または「非常用点灯回路がバッテリに接続される」とは、それぞれ電気的に接続されることをいい、空接続からの接続に限らず、トランジスタなどのスイッチ素子を介して接続されることを包含する。 “The normal lighting circuit is connected to the DC power supply circuit” or “the emergency lighting circuit is connected to the battery” means that each is electrically connected, and is not limited to connection from an empty connection. Including connection through a switching element such as a transistor.
直列接続された発光ダイオードの個々に短絡が発生することを想定して、一定の電力は、発光ダイオードに定格電流よりも小さい順電流、例えば定格電流の７０％、８０％または９０％の順電流が流れるときの電力とすることができる。そして、所定値は、例えば最大許容電流とすることができる。 Assuming that a short circuit occurs in each of the light emitting diodes connected in series, the constant power is a forward current smaller than the rated current in the light emitting diode, for example, a forward current of 70%, 80% or 90% of the rated current. It can be the power when the current flows. The predetermined value can be, for example, the maximum allowable current.
発光ダイオードの個々に短絡が発生した後の電力は、当該短絡の発生前の一定の電力と異なる電力値であってもよいが、発光ダイオードから放射される光量（光束）をほぼ一定とするために、同等または略同等であることが好ましい。 The power after the occurrence of a short circuit in each light emitting diode may be different from the constant power before the occurrence of the short circuit, but in order to make the amount of light (light flux) emitted from the light emitting diode substantially constant. Are preferably equivalent or substantially equivalent.
発光ダイオードの個々に短絡または開放が発生したときに、当該異常を報知する報知手段を設けることもできる。 It is also possible to provide an informing means for informing the abnormality when a short circuit or an open state occurs in each of the light emitting diodes.
本発明によれば、通常時、直列接続された発光ダイオードは、一定の電力となるようにして点灯される。そして、発光ダイオードの個々に短絡が発生すると、直列接続された発光ダイオードは、順電流が増加されて定電力となるようにして点灯される。そして、発光ダイオードの短絡数量が多くなるにしたがい当該定電力となるように発光ダイオードに流れる順電流が増加される。このとき、順電流が所定値以上になると、直列接続された発光ダイオードに当該所定値の順電流が流れるように制御される。発光ダイオードは、所定値の定電流で点灯される。 According to the present invention, normally, the light emitting diodes connected in series are lit so as to have a constant power. When a short circuit occurs in each of the light emitting diodes, the light emitting diodes connected in series are turned on so that the forward current is increased and constant power is obtained. As the number of light emitting diodes increases, the forward current flowing through the light emitting diodes increases so that the constant power is obtained. At this time, when the forward current exceeds a predetermined value, the forward current of the predetermined value is controlled to flow through the light emitting diodes connected in series. The light emitting diode is turned on with a constant current of a predetermined value.
請求項２に記載の誘導灯点灯装置の発明は、請求項１記載の誘導灯点灯装置において、制御回路は、停電時に、直列接続された発光ダイオードの電力が所定の電力となるように非常用点灯回路を制御するとともに、電流検出回路が検出した順電流が前記所定値以上のときには発光ダイオードに流れる順電流が前記所定値となるように非常用点灯回路を制御することを特徴とする。 The guide light lighting device according to claim 2 is the emergency light lighting device according to claim 1, wherein the control circuit is used in an emergency so that the power of the light emitting diodes connected in series becomes a predetermined power during a power failure. The lighting circuit is controlled, and when the forward current detected by the current detection circuit is equal to or greater than the predetermined value, the emergency lighting circuit is controlled such that the forward current flowing through the light emitting diode becomes the predetermined value.
所定の電力は、発光ダイオードからの放射光により誘導灯器具の表示面が規格値以上の輝度となるように設定される。 The predetermined power is set so that the display surface of the guide lamp fixture has a luminance higher than the standard value by the radiated light from the light emitting diode.
発光ダイオードの個々に短絡が発生しているときの電力は、当該短絡の発生していないときの所定の電力と異なる電力値であってもよいが、発光ダイオードから放射される光量（光束）をほぼ一定とするために、同等または略同等であることが好ましい。 The power when a short circuit occurs in each of the light emitting diodes may be a power value different from the predetermined power when the short circuit does not occur. In order to make it substantially constant, it is preferable that they are equivalent or substantially equivalent.
本発明によれば、非常時、直列接続された発光ダイオードは、所定の電力となるようにして点灯され、発光ダイオードに短絡が発生すると、または、発光ダイオードに短絡が発生していると、順電流が増加されて定電力となるようにして点灯される。そして、当該順電流が所定値以上になると、直列接続された発光ダイオードに所定値の順電流が流れるように制御される。 According to the present invention, in an emergency, the light emitting diodes connected in series are lit to have a predetermined power, and when a short circuit occurs in the light emitting diode or a short circuit occurs in the light emitting diode, It is lit so that the current is increased to a constant power. And when the said forward current becomes more than predetermined value, it controls so that the forward current of a predetermined value may flow into the light emitting diode connected in series.
請求項３に記載の誘導灯の発明は、請求項１または２記載の誘導灯点灯装置と；この誘導灯点灯装置を配設している灯具本体と；を具備していることを特徴とする。
The invention of the guide light according to
本発明によれば、請求項１または２記載の誘導灯点灯装置を具備するので、通常時、表示面の輝度が一定に制御される誘導灯が提供される。 According to the present invention, since the guide lamp lighting device according to claim 1 or 2 is provided, a guide lamp in which the brightness of the display surface is controlled to be constant is provided.
請求項１の発明によれば、通常時、直列接続された発光ダイオードは、一定の電力となるようにして点灯され、発光ダイオードの個々に短絡が発生しても、発光ダイオードに流れる電流が所定値を上回るまでは定電力となるようにして点灯されるので、発光ダイオードから放射される光束がほぼ一定となって誘導灯器具の表示面の輝度を一定にすることができ、誘導灯器具を人に認識させやすくすることができるとともに、発光ダイオードに所定値を上回る順電流が流れないように制御するので、発光ダイオードの熱破壊による消灯を防止することができて、誘導灯器具の機能を維持することができる。 According to the first aspect of the present invention, normally, the light emitting diodes connected in series are lit to have a constant power, and even if a short circuit occurs in each of the light emitting diodes, the current flowing through the light emitting diodes is predetermined. Since it is lit with constant power until it exceeds the value, the luminous flux radiated from the light emitting diode is almost constant, and the brightness of the display surface of the guide light fixture can be made constant. It is possible to make it easy for humans to recognize, and since the forward current exceeding the predetermined value does not flow to the light emitting diode, it can be prevented from turning off due to thermal destruction of the light emitting diode, and the function of the guide light fixture can be improved. Can be maintained.
請求項２の発明によれば、停電時、直列接続された発光ダイオードは、所定の電力となるようにして点灯され、発光ダイオードの個々に短絡があっても、発光ダイオードに流れる電流が所定値を上回るまでは定電力となるようにして点灯されるので、発光ダイオードから放射される光束がほぼ一定となって誘導灯器具の表示面の輝度を規格値以上にすることができる結果、人に対して避難誘導を行う役目を果たすことができるとともに、発光ダイオードに所定値を上回る順電流が流れないように制御するので、発光ダイオードの熱破壊による消灯を防止することができて、誘導灯器具の機能を維持することができる。 According to the invention of claim 2, at the time of a power failure, the light emitting diodes connected in series are lit so as to have a predetermined power, and even if each light emitting diode is short-circuited, the current flowing through the light emitting diode is a predetermined value. Since the light is radiated from the light-emitting diode, the brightness of the display surface of the guide light fixture can be made higher than the standard value. In addition to being able to play a role of guiding evacuation to the light emitting diode, it is controlled so that forward current exceeding a predetermined value does not flow through the light emitting diode. Can maintain the function.
請求項３の発明によれば、通常時、直列接続された発光ダイオードの個々に短絡が発生しても、表示面の輝度が一定に制御される誘導灯を提供することができる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to provide a guide lamp in which the brightness of the display surface is controlled to be constant even if a short circuit occurs in each of the light emitting diodes connected in series during normal operation.
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described.
図１ないし図３は、本発明の第１の実施形態を示し、図１は誘導灯点灯装置の概略回路図、図２は制御回路の概略構成図、図３は発光ダイオードの制御を示し、（ａ）は順電圧に対する順電流の変化を示す説明図、（ｂ）は順電圧に対する光束の変化を示す説明図である。 1 to 3 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a guide lamp lighting device, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a control circuit, FIG. 3 shows control of a light emitting diode, (A) is explanatory drawing which shows the change of the forward current with respect to a forward voltage, (b) is explanatory drawing which shows the change of the light beam with respect to a forward voltage.
図１において、誘導灯点灯装置１は、直流電源回路２、バッテリ３、通常用点灯回路４、非常用点灯回路５、発光ダイオード６、電圧検出回路７，８、電流検出回路９，１０および制御回路１１を有して構成されている。
In FIG. 1, a guide lamp lighting device 1 includes a DC power supply circuit 2, a
誘導灯点灯装置１は、通常時、直流電源回路２に通常用点灯回路４が接続され、通常用点灯回路４により発光ダイオード６が点灯される。制御回路１１は、通常用点灯回路４を制御し、発光ダイオード６を一定の電力で点灯させる。
In the guide lamp lighting device 1, the
発光ダイオード６は、直列接続された複数個からなり、電圧検出回路７，８により順方向の両端間電圧が検出され、電流検出回路９により順電流が検出される。そして、直列接続された複数個の個々に短絡が発生すると、前記両端間電圧が低下する。制御回路１１は、直列接続された発光ダイオード６の電力が第１の定電力となるように通常用点灯回路４を制御する。これにより、直列接続された発光ダイオード６の光出力が一定に制御される。
The
また、制御回路１１は、電流検出回路９により検出された順電流が所定値以上になると、発光ダイオード６に当該所定値の順電流が流れるように通常用点灯回路４を制御する。これにより、発光ダイオード６の過電流による熱破壊が防止され、発光ダイオード６の熱破壊による消灯が防止される。
Further, the
そして、商用交流電源Ｖｓの停電時、バッテリ３に非常用点灯回路５が接続され、非常用点灯回路５により発光ダイオード６が点灯される。制御回路１１は、非常用点灯回路５を制御し、発光ダイオード６を所定の電力で点灯させる。発光ダイオード６の両端間電圧は、電圧検出回路７，８により検出され、発光ダイオード６に流れる順電流は、電流検出回路１０により検出される。
Then, at the time of a power failure of the commercial AC power supply Vs, the
発光ダイオード６の個々に短絡が発生し、発光ダイオード６の両端間電圧が低下すると、制御回路１１は、直列接続された発光ダイオード６の電力が第２の定電力となるように非常用点灯回路５を制御する。これにより、直列接続された発光ダイオード６の光出力により、避難誘導のための規格値以上の輝度が得られる。
When a short circuit occurs in each of the
また、制御回路１１は、電流検出回路１０により検出された順電流が所定値以上になると、発光ダイオード６に当該所定値の順電流が流れるように非常用点灯回路５を制御する。これにより、発光ダイオード６の過電流による熱破壊が防止され、発光ダイオード６の熱破壊による消灯が防止される。また、バッテリ３からの放電量が抑制され、発光ダイオード６の規格値以上の点灯時間が確保される。
Further, the
直流電源回路２は、整流器１２、フライバックトランスＴ１、スイッチ素子である電界効果トランジスタＦＥＴ１、整流平滑回路１３，１４を有して構成されている。整流器１２の入力端子は、コンデンサＣ１およびトランスＴ２からなるノイズフィルター回路１５、点検用のプルスイッチＳＷ１を介して商用交流電源Ｖｓに接続され、整流器１２の出力端子間に平滑用コンデンサＣ２が接続されている。整流器１２および平滑用コンデンサＣ２は、商用交流電源Ｖｓからの交流電圧を整流、平滑して直流電圧に変換している。そして、平滑用コンデンサＣ２の負極側は、コンデンサＣ３を介してアースＥに接続されている。
The DC power supply circuit 2 includes a
プルスイッチＳＷ１は、バッテリ３による発光ダイオード６の点灯確認をするときに手動操作されるものであり、オフすることにより、誘導灯点灯装置１に対して人為的に商用交流電源Ｖｓを停電させるものである。
The pull switch SW1 is manually operated when the
そして、平滑用コンデンサＣ２の両端間にフライバックトランスＴ１の一次巻線Ｔ１ａおよび電界効果トランジスタＦＥＴ１が直列的に接続され、二次巻線Ｔ１ｂの両端間に整流平滑回路１３を構成する整流用のダイオードＤ１および平滑用コンデンサＣ４の直列回路が接続され、三次巻線Ｔ１ｃの両端間に整流平滑回路１４を構成する整流用のダイオードＤ２および平滑用コンデンサＣ５の直列回路と、ツェナーダイオードＺＤ１およびフォトカプラＰＣ１のフォトダイオードＰＤ１の直列回路が接続されている。そして、平滑用コンデンサＣ４の負極側および平滑用コンデンサＣ５の負極側は、互いに接続されている。
The primary winding T1a of the flyback transformer T1 and the field effect transistor FET1 are connected in series between both ends of the smoothing capacitor C2, and the rectifying and smoothing
また、電界効果トランジスタＦＥＴ１のゲート(制御端子)には、電界効果トランジスタＦＥＴ１のオンオフ動作を制御するゲート制御回路１６が接続されている。ゲート制御回路１６には、フォトカプラＰＣ１のフォトトランジスタＰＴｒ１が接続されている。フォトトランジスタＰＴｒ１のオンオフに応じて電界効果トランジスタＦＥＴ１がオンオフ動作することにより、平滑用コンデンサＣ２の両端間に発生する直流電圧が高周波電圧に変換される。高周波電圧は、フライバックトランスＴ１の二次巻線Ｔ１ｂおよび三次巻線Ｔ１ｃによりそれぞれ降圧され、整流平滑回路１３，１４によりそれぞれ整流平滑される。そして、整流平滑回路１４の平滑用コンデンサＣ５の両端間電圧が所定電圧以上に上昇すると、ツェナーダイオードＺＤ１が導通してフォトダイオードＰＤ１が発光し、所定電圧を下回ると、ツェナーダイオードＺＤ１が導通しなくなってフォトダイオードＰＤ１が発光しなくなる。これにより、フォトトランジスタＰＴｒ１がオンオフして、整流平滑回路１３の平滑用コンデンサＣ４の両端間および整流平滑回路１４の平滑用コンデンサＣ５の両端間にそれぞれ所定の直流電圧が発生する。このように、直流電源回路２は、商用交流電源Ｖｓからの交流電圧を直流電圧に変換して出力するものである。
Further, a
なお、フライバックトランスＴ１の一次巻線Ｔ１ａの両端間には、図示しないスナバ回路が接続され、このスナバ回路により、電界効果トランジスタＦＥＴ１のオンオフ動作に応じて一次巻線Ｔ１ａの両端間に発生するキック電圧を吸収するようにしている。 Note that a snubber circuit (not shown) is connected between both ends of the primary winding T1a of the flyback transformer T1, and this snubber circuit is generated between both ends of the primary winding T1a according to the on / off operation of the field effect transistor FET1. The kick voltage is absorbed.
バッテリ３は、抵抗Ｒ１および逆流防止用のダイオードＤ３の直列回路を介して整流平滑回路１３の平滑用コンデンサＣ４の両端間に接続されている。バッテリ３は、直流電源回路２から出力された直流電圧である平滑用コンデンサＣ４の両端間電圧により充電される。
The
そして、平滑用コンデンサＣ４の両端間には、Ｐ形バイポーラトランジスタＱ１、抵抗Ｒ２および充電用モニターである発光ダイオード１７の直列回路が接続されている。トランジスタＱ１のベースは、ベース抵抗Ｒ３を介して抵抗Ｒ１およびダイオードＤ３の中点Ａ１に接続されている。
Between both ends of the smoothing capacitor C4, a series circuit of a P-type bipolar transistor Q1, a resistor R2, and a
平滑用コンデンサＣ４の両端間に直流電圧が発生していると、バッテリ３に電流が流れて、バッテリ３が充電されるとともに、トランジスタＱ１がオンし、発光ダイオード１７に電流が流れて、発光ダイオード１７が点灯する。すなわち、商用交流電源Ｖｓの非停電時（通常時）には、バッテリ３は、直流電源回路２の整流平滑回路１３により充電され、発光ダイオード１７の点灯により充電中が表示される。バッテリ３のフル充電電圧は、例えば２．４〜３．６Ｖである。
When a DC voltage is generated across the smoothing capacitor C4, a current flows through the
そして、バッテリ３の両端間には、昇圧回路１８が接続されている。昇圧回路１８は、周知の回路により、バッテリ３からの電圧を昇圧して出力するように形成されている。
A
通常用点灯回路４は、直流電源回路２の整流平滑回路１４に発光ダイオード６を介して接続されている。通常用点灯回路４は、Ｎ形バイポーラトランジスタＱ２を有している。トランジスタＱ２のベースは、ベース抵抗Ｒ４を介して制御回路１１に接続されている。
The
通常用点灯回路４は、商用交流電源Ｖｓの非停電時(通常時)、整流平滑回路１４から電流が供給され、トランジスタＱ２が制御回路１１によりオンオフ制御されることにより、整流平滑回路１４からの電流を調整して発光ダイオード６に供給するものである。
The
非常用点灯回路５は、バッテリ３に昇圧回路１８および発光ダイオード６を介して接続されている。非常用点灯回路５は、Ｎ形バイポーラトランジスタＱ３を有している。トランジスタＱ３のベースは、ベース抵抗Ｒ５を介して制御回路１１に接続されている。
The
非常用点灯回路５は、商用交流電源Ｖｓの停電時(非常時)、制御回路１１によりトランジスタＱ３がオンオフ制御されることにより、バッテリ３からの電流を調整して発光ダイオード６に供給するものである。
The
発光ダイオード６は、直列接続された複数個からなり、通常時に通常用点灯回路４のトランジスタＱ２がオンオフ制御されることにより点灯され、停電時に非常用点灯回路５のトランジスタＱ３がオンオフ制御されることより点灯するものである。発光ダイオード６は、可視光を放射する。
The
電圧検出回路７は、直列接続された発光ダイオード６のアノード側と、整流平滑回路１４の平滑用コンデンサＣ５の負極側との間に接続された抵抗Ｒ６および抵抗Ｒ７の直列回路からなり、抵抗Ｒ７の両端間に発生する直流電圧を制御回路１１に入力するようにしている。また、電圧検出回路８は、直列接続された発光ダイオード６のカソード側と、平滑用コンデンサＣ５の負極側との間に接続された抵抗Ｒ８および抵抗Ｒ９の直列回路からなり、抵抗Ｒ９の両端間に発生する直流電圧を制御回路１１に入力するようにしている。すなわち、抵抗Ｒ７の両端間電圧と抵抗Ｒ９の両端間電圧の差分により、直列接続された発光ダイオード６の順方向の両端間電圧（順電圧）を検出するようにしている。
The voltage detection circuit 7 includes a series circuit of a resistor R6 and a resistor R7 connected between the anode side of the
電流検出回路９は、抵抗Ｒ１０からなり、トランジスタＱ２のエミッタおよびコンデンサＣ５の負極側の間に接続されている。トランジスタＱ２のオンオフ制御によって発光ダイオード６に流れる順電流が抵抗Ｒ１０に流れて、抵抗Ｒ１０の両端間に直流電圧が発生する。この直流電圧を制御回路１１に入力して、通常時における直列接続された発光ダイオード６に流れる順電流を検出している。
The
また、電流検出回路１０は、抵抗Ｒ１１からなり、トランジスタＱ３のエミッタおよびコンデンサＣ５の負極側の間に接続されている。トランジスタＱ３のオンオフ制御によって発光ダイオード６に流れる順電流が抵抗Ｒ１１に流れて、抵抗Ｒ１１の両端間に直流電圧が発生する。この直流電圧を制御回路１１に入力して、停電時における直列接続された発光ダイオード６に流れる順電流を検出している。
The
制御回路１１は、図２に示すように、順電流検出部１９、順電圧検出部２０、停電検出部２１、記憶部２２、電源部２３、信号出力部２４および制御部２５を有して構成されている。
As shown in FIG. 2, the
順電流検出部１９は、電流検出回路９，１０に接続され、通常時または停電時に発光ダイオード６に流れる順電流をそれぞれ入力して制御部２５に送出する。順電圧検出部２０は、電圧検出回路７，８に接続され、抵抗Ｒ７の両端間電圧および抵抗Ｒ９の両端間電圧を入力し、それらの差分により発光ダイオード６の順方向の両端間電圧（順電圧）を算出して制御部２５に送出する。
The forward
停電検出部２１は、商用交流電源Ｖｓの停電を検出して検出信号を制御部２５に送出する。すなわち、直流電源回路２の平滑用コンデンサＣ２の両端間には、抵抗Ｒ１２および抵抗Ｒ１３の直列回路からなる停電検出回路２６が接続されている。そして、抵抗Ｒ１３の両端間電圧が停電検出部２１に入力されている。商用交流電源Ｖｓが停電すると、平滑用コンデンサＣ２の両端間電圧がしだいに減少し、抵抗Ｒ１３の両端間電圧もしだいに減少していくので、停電検出部２１は、抵抗Ｒ１３の両端間電圧が設定値まで低下したときに商用交流電源Ｖｓの停電を検出する。
The power
記憶部２２は、一定の電力の電力値、所定の電力の電力値および所定値などの制御値や各種データを記憶している。
The
電源部２３は、制御部２５などに動作電源を供給する。そして、通常時には、例えば直流電源回路２の整流平滑回路１３から出力された直流電圧により動作電源を生成するとともに、自身のバッテリを充電し、停電時には、当該バッテリの直流電圧により動作電源を生成するように構成されている。
The
信号出力部２４は、制御部２５から出力された異常信号に応じて報知用の発光ダイオード２７を点灯させるように制御する。すなわち、Ｎ形バイポーラトランジスタＱ４、抵抗Ｒ１４および発光ダイオード２７の直列回路が制御回路１１の電源部２３に接続されている。そして、トランジスタＱ４のベースにベース抵抗１５を介して信号出力部２４が接続されている。信号出力部２４は、制御部２５からの異常信号に応じてトランジスタＱ４を制御する。これにより、トランジスタＱ４がオンし、発光ダイオード２７に電流が流れて、発光ダイオード２７が点灯する。
The
制御部２５は、停電検出部２１が商用交流電源Ｖｓの停電を検出していないとき（通常時）には、通常用点灯回路４のトランジスタＱ２のベースに電流を供給してトランジスタＱ２をオンオフさせるようにし、非常用点灯回路５のトランジスタＱ３のベースに電流を供給しないものである。これにより、通常用点灯回路４が直流電源回路２に接続され、発光ダイオード６は、通常用点灯回路４により点灯される。
When the power
また、制御部２５は、停電検出部２１が商用交流電源Ｖｓの停電を検出するとき（停電時）には、通常用点灯回路４のトランジスタＱ２のベースに電流を供給しなく、非常用点灯回路５のトランジスタＱ３のベースに電流を供給してトランジスタＱ４をオンオフさせる。これにより、非常用点灯回路５がバッテリ３に接続され、発光ダイオード６は、非常用点灯回路４により点灯される。
In addition, when the power
そして、制御部２５は、順電圧検出部２０から入力した発光ダイオード６の順方向の両端間電圧（順電圧）および順電流検出部１９から入力した発光ダイオード６に流れる順電流により、直列接続された発光ダイオード６の電力を演算する。そして、通常時には、当該電力が一定の電力となるように通常用点灯回路４を制御する。すなわち、図３（ａ）において、順電圧Ｖａに対する順電流となるように、通常用点灯回路４のトランジスタＱ２をオンオフ制御する。これにより、直流電源回路２からデューテイ制御されたパルス状の電流が発光ダイオード６に流れて、発光ダイオード６は、一定の電力で点灯する。順電圧Ｖａに対する順電流は、発光ダイオード６の定格電流の例えば７０％としている。
The
また、非常時には、発光ダイオード６の電力が所定の電力となるように非常用点灯回路５を制御する。すなわち、図３（ａ）において、順電圧Ｖｂに対する順電流となるように、非常用点灯回路５のトランジスタＱ３をオンオフ制御する。これにより、バッテリ３（昇圧回路１８）からオンデューティー制御されたパルス状の電流が発光ダイオード６に流れて、発光ダイオード６は、所定の電力で点灯する。所定の電力は、前記一定の電力の例えば３０〜４０％の電力値となっている。
In an emergency, the
直列接続された発光ダイオード６は、個々に短絡または開放することがある。発光ダイオード６が短絡すると、電圧検出回路７，８が検出した順方向の両端間電圧が低下する。制御部２５は、通常時、当該両端間電圧（Ｖａ）が低下すると、演算した発光ダイオード６の電力が第１の電力となるように通常用点灯回路４を制御する。すなわち、トランジスタＱ２のオンデューティーを変化させて、発光ダイオード６に流れる順電流を増加させる。第１の電力は、前記一定の電力と同等の電力値としている。
The
そして、短絡する発光ダイオード６の数量が多くなり、発光ダイオード６の順方向の両端間電圧がさらに低下し、発光ダイオード６に流れる順電流が所定値以上になると、発光ダイオード６に流れる順電流が当該所定値となるようにトランジスタＱ２をオンオフ制御する。所定値は、例えば発光ダイオード６の最大許容電流である。すなわち、制御部２５は、図３（ａ）に示すように、発光ダイオード６の順方向の両端間電圧（順電圧）が順電圧Ｖａから順電圧Ｖｃの間では第１の電力（一定の電力）で定電力制御し、順電圧Ｖｃよりさらに低下すると、所定値の順電流で定電流制御するものである。
When the number of
また、制御部２５は、非常時、発光ダイオード６の順方向の両端間電圧（Ｖｂ）が低下すると、演算した発光ダイオード６の電力が第２の電力となるように非常用点灯回路５を制御する。すなわち、トランジスタＱ３のオンデューティーを変化させて、発光ダイオード６に流れる順電流を増加させる。第２の電力は、第１の電力の例えば２０〜３０％の電力値となっており、前記所定の電力と同等の電力値となっている。
Further, the
そして、発光ダイオード６の順方向の両端間電圧がさらに低下し、発光ダイオード６に流れる順電流が所定値以上になると、発光ダイオード６に流れる順電流が当該所定値となるようにトランジスタＱ３をオンオフ制御する。所定値は、バッテリ３からの放電電流により、発光ダイオード６が規定値以上の点灯時間に亘って点灯できる電流値でもある。すなわち、制御部２５は、図３（ａ）に示すように、発光ダイオード６の順方向の両端間電圧（順電圧）が順電圧Ｖｂから順電圧Ｖｄの間では第２の電力で定電力制御し、順電圧Ｖｄよりさらに低下すると、所定値の順電流で定電流制御するものである。
When the voltage across the forward direction of the
そして、制御部２５は、通常時および停電時、個々の発光ダイオード６が短絡して直列接続された発光ダイオード６の順方向の両端間電圧の低下を検出すると、異常信号を信号出力部２４に出力する。また、個々の発光ダイオード６が開放して直列接続された発光ダイオード６の順方向の両端間電圧が順電圧Ｖａまたは順電圧Ｖｂから大きく上昇したことを検出すると、異常信号を信号出力部２４に出力する。信号出力部２４は、トランジスタＱ４をオンさせて報知用の発光ダイオード２７を点灯させる。
When the
次に、本発明の第１の実施形態の作用について述べる。 Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described.
通常時、バッテリ３は、直流電源回路２により充電され、通常用点灯回路４は、直流電源回路２からの電流を直列接続された発光ダイオード６に供給する。制御回路１１の制御部２５は、直列接続された発光ダイオード６の電力が一定の電力となるように通常用点灯回路４を制御する。これにより、発光ダイオード６から放射される光束が一定となり、誘導灯器具の表示面の輝度を一定にすることができる。
At normal time, the
そして、発光ダイオード６の個々に短絡が発生して、発光ダイオード６の順方向の両端間電圧が順電圧Ｖａから低下すると、制御回路１１は、直列接続された発光ダイオード６の電力が第１の電力となるように通常用点灯回路４を制御する。この定電力の制御は、図３（ａ）に示すように、発光ダイオード６の個々の短絡数量が多くなって発光ダイオード６の順方向の両端間電圧が順電圧Ｖｃまで低下し、発光ダイオード６に所定値の順電流が流れるまで行われる。これにより、図３（ｂ）に示すように、直列接続された発光ダイオード６から放射される光束が、発光ダイオード６の個々に短絡が発生する前とほぼ同等である一定となり、誘導灯器具の表示面の輝度を一定にすることができる。したがって、直列接続された発光ダイオード６の個々に短絡が発生しても、日常、誘導灯器具が人の目につきやすくなり、人に認識されやすくなって、避難誘導方向を前もって認識させることができる。
When a short circuit occurs in each of the
さらに発光ダイオード６の個々の短絡数量が多くなり、発光ダイオード６の順方向の両端間電圧が順電圧Ｖｃから低下すると、制御回路１１は、直列接続された発光ダイオード６に所定値の順電流が流れるように通常用点灯回路４を制御する。発光ダイオード６の電力は、両端間電圧（順電圧）の低下に伴って第１の電力よりしだいに低下し、図３（ｂ）に示すように、発光ダイオード６から放射される光束も減少していく。しかし、発光ダイオード６に所定値を上回る順電流が流れないので、発光ダイオード６の過電流による熱破壊を防止することができる。これにより、発光ダイオード６が消灯することがなく、誘導灯器具の機能を維持させることができる。
Further, when the number of individual short-circuits of the
商用交流電源Ｖｓが停電すると、制御回路１１の制御部２５は、通常用点灯回路４のトランジスタＱ２をオフし、非常用点灯回路５のトランジスタＱ３をオンオフ制御し、バッテリ３からの電流を直列接続された発光ダイオード６に供給する。制御回路１１は、直列接続された発光ダイオード６の電力が所定の電力となるように非常用点灯回路５を制御する。
When the commercial AC power supply Vs fails, the
そして、発光ダイオード６の個々に短絡が発生して、発光ダイオード６の順方向の両端間電圧が順電圧Ｖｂから低下すると、または、発光ダイオード６の個々に短絡が発生していて、発光ダイオード６の順方向の両端間電圧が順電圧Ｖｂから低下していると、制御回路１１は、直列接続された発光ダイオード６の電力が第２の電力となるように非常用点灯回路５を制御する。この定電力の制御は、図３（ｂ）に示すように、発光ダイオード６の個々の短絡数量が多くなり、発光ダイオード６の順方向の両端間電圧が順電圧Ｖｄまで低下し、発光ダイオード６に所定値の順電流が流れるまで行われる。これにより、発光ダイオード６に所定値の順電流が流れるまでは、発光ダイオード６から放射される光束が規格値以上の一定となって、誘導灯器具の表示面の輝度を一定にすることができる。したがって、直列接続された発光ダイオード６の個々に短絡が発生しても、人に対する避難誘導を行わせることができる。
Then, when a short circuit occurs in each of the
さらに発光ダイオード６の個々の短絡数量が多くなることにより、発光ダイオード６の順方向の両端間電圧が順電圧Ｖｄから低下すると、制御回路１１は、直列接続された発光ダイオード６に所定値の順電流が流れるように非常用点灯回路５を制御する。発光ダイオード６の電力は、両端間電圧（順電圧）の低下に伴って第２の電力よりしだいに低下し、発光ダイオード６から放射される光束も減少していく。しかし、発光ダイオード６に所定値を上回る順電流が流れないので、発光ダイオード６の過電流による熱破壊を防止することができるとともに、バッテリ３の放電量を抑制することができる。これにより、停電時の発光ダイオード６が消灯することがなく、また、非常点灯の時間が短くなってしまうことを防止することができ、誘導灯としての機能を果たすことができる。
Further, when the number of individual short circuits of the light-emitting
そして、制御回路１１の制御部２５は、発光ダイオード６の個々に短絡または開放が発生し、発光ダイオード６の順方向の両端間電圧（順電圧）が変化すると、異常信号を信号出力部２４に出力する。信号出力部２４は、異常信号に応じてトランジスタＱ４をオンさせて報知用の発光ダイオード２７を点灯させる。この発光ダイオード２７の点灯が視認されることにより、発光ダイオード６の短絡または開放の異常状態が認識される。すなわち、発光ダイオード２７の点灯により、発光ダイオード６の交換を直ちに促すことができる。
The
なお、制御回路１１の制御部２５は、停電時、非常用点灯回路５のトランジスタＱ３をオンのみして、バッテリ３（昇圧回路１８）からの電源を発光ダイオード６に供給するようにしてもよい。発光ダイオード６は、昇圧回路１８の出力電圧に応じた順電流が流れて点灯する。
Note that the
また、所定値は、発光ダイオード６の最大許容電流に限らず、最大許容電流よりも小さい電流であってもよく、最大許容電流よりも大きく発光ダイオード６に対して過負荷ぎみの電流であってもよい。
Further, the predetermined value is not limited to the maximum allowable current of the
次に、本発明の第２の実施形態について述べる。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
図４および図５は、本発明の第２の実施形態を示し、図４は誘導灯点灯装置の概略回路図、図５は制御回路の概略構成図である。なお、図１および図２と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。 4 and 5 show a second embodiment of the present invention, FIG. 4 is a schematic circuit diagram of a guide lamp lighting device, and FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a control circuit. The same parts as those in FIG. 1 and FIG.
図４に示す誘導灯点灯装置１Ａは、図１に示す誘導灯点灯装置１において、直列接続された発光ダイオード６Ａを発光ダイオード６と並列的に設けたものである。そして、発光ダイオード６Ａに対して、通常用点灯回路４Ａ、非常用点灯回路５Ａ、電圧検出回路８Ａ、電流検出回路９Ａおよび電流検出回路１０Ａを、図１において説明した発光ダイオード６に対するときと同様に接続したものである。
A guide
電圧検出回路８Ａの抵抗Ｒ９ａの両端間電圧は、図５に示すように、順電圧検出部２０ａに入力される。順電圧検出部２０ａは、電圧検出回路７から入力した抵抗Ｒ７の両端間電圧と、抵抗Ｒ９ａの両端間電圧とにより、直列接続された発光ダイオード６Ａの順方向の両端間電圧を検出して制御部２５ａに送出する。通常時に発光ダイオード６Ａに流れる順電流は、抵抗Ｒ１０ａの両端間電圧に変換されて順電流検出部１９ａに入力され、停電時に発光ダイオード６Ａに流れる順電流は、抵抗Ｒ１１ａの両端間電圧に変換されて順電流検出部１９ａに入力される。
The voltage across the resistor R9a of the voltage detection circuit 8A is input to the
制御部２５ａは、通常時には、非常用点灯回路５のトランジスタＱ３および非常用点灯回路５ＡのトランジスタＱ３ａをオフし、通常用点灯回路４のトランジスタＱ２および通常用点灯回路４ＡのトランジスタＱ２ａをオンオフ制御する。これにより、直流電源回路２からの電流が発光ダイオード６および発光ダイオード６Ａにそれぞれ流れて、発光ダイオード６および発光ダイオード６Ａが通常点灯する。
The
また、制御部２５ａは、停電時には、通常用点灯回路４のトランジスタＱ２および通常用点灯回路４ＡのトランジスタＱ２ａをオフし、非常用点灯回路５のトランジスタＱ３および非常用点灯回路５ＡのトランジスタＱ３ａをオンオフ制御する。これにより、バッテリ３からの電流が発光ダイオード６および発光ダイオード６Ａにそれぞれ流れて、発光ダイオード６および発光ダイオード６Ａが非常点灯する。
In the event of a power failure, the
発光ダイオード６Ａは、図１において説明した発光ダイオード６と同様にして、かつ発光ダイオード６と独立してオンオフ制御される。そして、誘導灯点灯装置１Ａは、図１において説明した誘導灯点灯装置１と同様な作用、効果を有する。
The
なお、直列接続された発光ダイオード６Ａの数量は、発光ダイオード６の数量と異なっていてもよい。
The number of
次に、本発明の第３の実施形態について述べる。 Next, a third embodiment of the present invention will be described.
図６および図７は、本発明の第３の実施形態の誘導灯を示し、図６（ａ）は概略上面図、図６（ｂ）は概略正面図、図７（ａ）は概略下面図、図７（ｂ）は概略側断面図である。なお、図４と同一部分には、同一符号を付して説明は省略する。 6 and 7 show a guide lamp according to a third embodiment of the present invention. FIG. 6 (a) is a schematic top view, FIG. 6 (b) is a schematic front view, and FIG. 7 (a) is a schematic bottom view. FIG. 7B is a schematic sectional side view. Note that the same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
誘導灯２８は、図７（ｂ）に示すように、略直方体に形成された灯具本体２９に図４に示す誘導点灯装置１Ａを配設している。発光ダイオード６，６Ａは、灯具本体２９の内部の前面側および背面側にそれぞれ設けられた矩形状の導光板３０，３０の上面に対向するようにそれぞれ配設されている。そして、図６（ｂ）に示すように、灯具本体２９の前面側および背面側にそれぞれ表示面としてのピクトグラム(誘導表示)３１が形成された表示パネル３２を配設している。発光ダイオード６，６Ａから放射された可視光は、導光板３０，３０に入射し、導光板３０，３０を伝播し、表示パネル３２，３２を通過して外方に出射される。
As shown in FIG. 7B, the
そして、灯具本体２９の上面２９ａには、図６（ａ）に示すように、灯具本体２９を天井面に木ネジ等により取り付けるためのだるま状の取付け孔３３，３３および天井に設けた孔から電線を導入する電線挿通孔３４が設けられている。
Then, on the
また、灯具本体２９の下面２９ｂには、図７（ａ）に示すように、充電モニター用の発光ダイオード１７および報知用の発光ダイオード２７が設けられ、点検用のプルスイッチＳＷ１の引き紐３５が引き出されている。発光ダイオード１７の点灯を視認することにより、バッテリ３が充電中であることを確認することができる。また、引き紐３５を引っ張ることにより、人為的に停電させて、バッテリ３による発光ダイオード６，６Ａの点灯を確認することができる。また、発光ダイオード２７の点灯を確認することにより、光源としての発光ダイオード６，６Ａの個々の短絡または開放の異常状態を確認することができる。
Further, as shown in FIG. 7A, a light-emitting
そして、誘導灯２８は、通常時に、発光ダイオード６，６Ａの個々に短絡が発生しても、表示パネル３２の輝度が一定にされるので、その存在を人に認識されやすく、前もって停電時の避難誘導方向を認識させることができる。また、停電時に、発光ダイオード６，６Ａの個々に短絡が発生していても、表示パネル３２の輝度が規格値以上の一定にされるので、人に対する避難誘導の役目を果たすことができる。
In the normal state, even if the
１，１Ａ…誘導灯点灯装置
２…直流電源回路
３…バッテリ
４，４Ａ…通常用点灯回路
５，５Ａ…非常用点灯回路
６，６Ａ…発光ダイオード
９，１０，９Ａ，１０Ａ…電流検出回路
１１，１１Ａ…制御回路
２８…誘導灯
２９…灯具本体
DESCRIPTION OF
Claims (3)
この直流電源回路から出力された直流電圧により充電されるバッテリと；
通常時に直流電源回路に接続され、直流電源回路からの電流を調整して発光ダイオードに供給する通常用点灯回路と；
交流電源の停電時にバッテリに接続され、バッテリからの電源を発光ダイオードに供給する非常用点灯回路と；
直列接続された複数個を有する発光ダイオードと；
直列接続された発光ダイオードに流れる順電流を検出する電流検出回路と；
通常時には、発光ダイオードの電力が一定の電力となるように発光ダイオードに流れる順電流を変化させて通常用点灯回路を制御し、電流検出回路が検出した前記順電流が所定値以上のときには発光ダイオードに流れる順電流が当該所定値となるように通常用点灯回路を制御し、停電時には、バッテリからの電源により発光ダイオードを点灯させる制御回路と；
を具備していることを特徴とする誘導灯点灯装置。 A DC power supply circuit that converts an AC voltage from an AC power supply into a DC voltage and outputs the DC voltage;
A battery charged with a DC voltage output from the DC power supply circuit;
A normal lighting circuit that is connected to the DC power supply circuit at normal time and adjusts the current from the DC power supply circuit to supply the light emitting diode;
An emergency lighting circuit connected to the battery in the event of a power failure of the AC power supply and supplying power from the battery to the light emitting diode;
A light emitting diode having a plurality connected in series;
A current detection circuit for detecting a forward current flowing through the light emitting diodes connected in series;
In normal times, the normal lighting circuit is controlled by changing the forward current flowing in the light emitting diode so that the power of the light emitting diode becomes constant power. When the forward current detected by the current detection circuit is equal to or greater than a predetermined value, the light emitting diode A control circuit for controlling the normal lighting circuit so that the forward current flowing in the battery becomes the predetermined value, and lighting the light emitting diode with a power source from the battery in the event of a power failure;
A guide lamp lighting device comprising:
この誘導灯点灯装置を配設している灯具本体と；
を具備していることを特徴とする誘導灯。 A guide lamp lighting device according to claim 1 or 2;
A lamp body provided with this guide lamp lighting device;
A guide light characterized by comprising:
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