JP2014007083A - 電源装置及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】入力電圧の範囲が広い機器に用いられる場合でも、回路の効率を低下させることなく、安定した制御電源電圧を出力可能な電源装置を提供する。
【解決手段】電源装置１１において、トランス２２はフライバック巻線である第２の巻線Ｎ２とタップ付きのフォワード巻線である第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂとを有する。第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７は、第２の巻線Ｎ２から出力され、整流及び平滑された電圧により得られる電力を光源１６に供給する。電圧検出回路２７は第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂから出力される電圧を検出する。制御回路１５は電圧検出回路２７により検出された電圧に基づいて電源ＡＣの種類を判定し、判定結果に応じてタップを選択した後、第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂから出力される電圧を監視し、その電圧に基づいて第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７から光源１６への電力供給を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源装置及び照明装置に関するものである。

フライバック方式のＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、トランスに出力用巻線と制御電源用巻線とをもつものが用いられることがある。このようなＤＣ／ＤＣコンバータでは、制御電源電圧が負荷への出力電圧と同時に制御されるため、出力電圧が変化する場合（負荷が光源であれば光源を調光するとき等）に制御電源電圧も変化する。このため、予め制御電源電圧の変化分を見越して出力電圧を上げておく必要があり、効率の低下を招いていた。

従来、上記のようなＤＣ／ＤＣコンバータに対して、制御電源用巻線をフォワード方向に設け、負荷への出力電圧が変動しても制御電源電圧が変動しないように工夫がなされたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１０４２７５号公報

従来のＤＣ／ＤＣコンバータでは、トランスの一次側への入力電圧（電源電圧）により制御電源用巻線の出力が決まるため、入力電圧の範囲が広い機器に用いられる場合、回路の効率が低下してしまうという課題があった。

本発明は、例えば、入力電圧の範囲が広い機器に用いられる場合でも、回路の効率を低下させることなく、安定した制御電源電圧を出力可能な電源装置を提供することを目的とする。

本発明の一の態様に係る電源装置は、
外部の電源からの電力供給により発生する直流電圧を所定周期でオンオフするスイッチング素子と、
前記スイッチング素子によりオンオフされる直流電圧を入力する第１の巻線と、前記第１の巻線により入力される直流電圧のオフ時に電圧を出力するフライバック巻線である第２の巻線と、巻数を選択するためのタップが付され、前記第１の巻線により入力される直流電圧を巻数に応じた電圧に変換して出力するフォワード巻線である第３の巻線とを有するトランスと、
前記第２の巻線から出力された電圧を整流及び平滑する整流平滑回路と、
前記整流平滑回路により整流及び平滑された電圧により得られる電力を外部の光源に供給する点灯回路と、
前記第３の巻線から出力される電圧を検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路により検出された電圧に基づいて前記外部の電源の種類を判定し、判定結果に応じて前記タップを選択した後、前記第３の巻線から出力される電圧を監視し、当該電圧に基づいて前記点灯回路から前記外部の光源への電力供給を制御する制御回路とを備える。

本発明の一の態様において、電源装置のトランスは、フライバック巻線である第２の巻線とタップ付きのフォワード巻線である第３の巻線とを有する。電源装置の点灯回路は、第２の巻線から出力され、整流及び平滑された電圧により得られる電力を外部の光源に供給する。電源装置の電圧検出回路は、第３の巻線から出力される電圧を検出する。電源装置の制御回路は、電圧検出回路により検出された電圧に基づいて外部の電源の種類を判定し、判定結果に応じてタップを選択した後、第３の巻線から出力される電圧を監視し、当該電圧に基づいて点灯回路から外部の光源への電力供給を制御する。このため、本発明の一の態様によれば、電源装置が入力電圧の範囲が広い機器に用いられる場合でも、回路の効率を低下させることなく、安定した制御電源電圧を出力可能となる。

実施の形態１に係る照明装置の構成を示す回路図。 実施の形態１に係る電源装置が備えるトランスの制御電源用巻線の出力電圧波形を示す図である。 実施の形態２に係る照明装置の構成を示す回路図。 実施の形態３に係る照明装置の構成を示す回路図。 実施の形態４に係る照明装置の構成を示す回路図。

以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る照明装置１０の構成を示す回路図である。

図１において、照明装置１０は、電源装置１１と、白熱電球である光源１６とを備える。

照明装置１０は、例えば防災灯として用いられる。本実施の形態では、電源装置１１が非常時（停電時）のみに光源１６（非常用光源）を点灯させるが、電源装置１１が通常時にも同じ光源１６又は別の光源（常用光源）を点灯させるようにしてもよい。あるいは、電源装置１１が、通常時に同じ光源１６又は別の光源を点灯させる別の点灯装置と組み合わせて照明装置１０に備えられていてもよい。通常時に点灯する光源や、通常時に光源を点灯させる別の点灯装置については、説明を省略する。

電源装置１１は、第１の整流平滑回路１２と、第１の整流平滑回路１２の出力を入力し、負荷である電池１４に一定の電流を流す第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１３と、全体の制御を行う制御回路１５と、非常時に、電池１４の出力により光源１６を点灯させる第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７（点灯回路）とを備える。

第１の整流平滑回路１２は、交流電源である電源ＡＣからの入力を全波整流するダイオードブリッジＤＢ１と、ダイオードブリッジＤＢ１の出力を平滑するコンデンサＣ１とを備える。

電池１４に一定の電流を流す第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、電池１４及び第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７に接続され、電流を検出する抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ１で検出される電流が一定の電流になるように制御を行う制御ＩＣ２１と、制御ＩＣ２１の出力によりスイッチング動作を行うスイッチング素子Ｑ１と、スイッチング素子Ｑ１のスイッチング動作により、第１の巻線Ｎ１に入力される電力を変換するトランス２２と、トランス２２のフライバック巻線である第２の巻線Ｎ２の出力を整流及び平滑する第２の整流平滑回路２３と、トランス２２のフォワード巻線である（即ち、第２の巻線Ｎ２とは逆極性となる）第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂの出力を整流及び平滑する第３の整流平滑回路２４とを備える。この第３の整流平滑回路２４の出力は、制御出力として電圧安定化回路２６に入力され、電圧安定化回路２６により安定化された制御電源２５の電圧が制御回路１５に印加される。

ここで、制御出力の供給元となる第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂは、フォワード巻線に２つの出力端があるタップ付きの構造としている。本実施の形態では、このように第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂをタップ付きの構造とすることで、入力電圧（電源電圧）が１００Ｖ系の場合と２００Ｖ系の場合とで制御電源２５に接続する巻線を選択できるようにしている。これにより、制御出力を安定化させるための電圧安定化回路２６のロスが低減する。

制御出力は電源電圧を反映しているため、制御回路１５は、制御出力を監視することにより停電の発生を確実に捕らえることができ、停電時には光源１６の非常点灯への切替動作を確実に行うことができる。

非常時に光源１６を点灯させる第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７は、後述するコンデンサＣ２に並列接続され、電圧を検出する分圧抵抗Ｒ２，Ｒ３と、分圧抵抗Ｒ２，Ｒ３で検出される電圧が一定の電圧になるように制御を行う制御ＩＣ３１と、コンデンサＣ２に並列接続され、制御ＩＣ３１の出力によりスイッチング動作を行うスイッチング素子Ｑ２と、スイッチング素子Ｑ２のオン時にエネルギーを蓄積し、スイッチング素子Ｑ２のオフ時にエネルギーを放出するコイルＬ１と、コイルＬ１から放出されるエネルギーにより発生する電流を流すダイオードＤ１と、ダイオードＤ１から流れる電流を平滑するコンデンサＣ２と、分圧抵抗Ｒ６，Ｒ７と、分圧抵抗Ｒ６，Ｒ７及び制御回路１５の接続点にゲート端子が接続されたスイッチング素子Ｑ５とを備える。なお、本実施の形態では、光源１６の電圧が電池１４の電圧よりも高いことを想定しているため、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７が昇圧チョッパ回路となっているが、昇圧チョッパ回路以外の構成を採用してもよい。

以下、電源装置１１の通常時（電源ＡＣの通電時）の動作を説明する。

常用電源である電源ＡＣが通電しているとき、第１の整流平滑回路１２は、電源ＡＣから印加される交流電圧を整流及び平滑して直流電圧に変換し、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１３に出力する。即ち、電源装置１１の外部の電源ＡＣからの電力供給により発生する直流電圧が第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１３に入力される。

第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１３において、スイッチング素子Ｑ１は、第１の整流平滑回路１２から出力される直流電圧を所定周期でオンオフする。即ち、スイッチング素子Ｑ１は、外部の電源ＡＣからの電力供給により発生する直流電圧を所定周期でオンオフする。制御ＩＣ２１は、電池１４を充電する電流が一定になるように、スイッチング素子Ｑ１のオンオフの周期（スイッチング周波数）を制御する。

トランス２２の第１の巻線Ｎ１は、スイッチング素子Ｑ１によりオンオフされる直流電圧を入力する。トランス２２のフライバック巻線である第２の巻線Ｎ２は、第１の巻線Ｎ１により入力された直流電圧のオフ時に（電池１４の定電流充電に応じて）電圧を出力する。一方、トランス２２のフォワード巻線である第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂは、第１の巻線Ｎ１により入力された直流電圧を、第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂの巻数に応じた電圧に変換して出力する。第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂには、第３の巻線Ｎ３ａのみを使用するか、第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂ両方を使用するかを選択するためのタップが付されている。第３の巻線Ｎ３ａのみを使用すれば、巻数が少なく、第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂ両方を使用すれば、巻数が多くなる。即ち、タップを選択することにより、巻数を選択することができる。

第２の整流平滑回路２３は、ダイオードＤ２とコンデンサＣ３とで構成されており、トランス２２の第２の巻線Ｎ２から出力された電圧を整流及び平滑して電池１４に出力する。電池１４は、第２の整流平滑回路２３から出力された電圧により充電される。

第３の整流平滑回路２４は、第３の巻線Ｎ３ａの出力端に接続されたダイオードＤ３と、第３の巻線Ｎ３ｂの出力端に接続されたダイオードＤ４と、第３の巻線Ｎ３ｂの出力をオンオフするスイッチング素子Ｑ３と、コンデンサＣ４とで構成されており、第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂのいずれか一方から出力された電圧を整流及び平滑し、電圧安定化回路２６を介して制御回路１５に出力する。具体的には、タップの選択に応じてスイッチング素子Ｑ３がオンオフし、スイッチング素子Ｑ３がオンであれば、第３の巻線Ｎ３ｂから出力される電圧がダイオードＤ４及びコンデンサＣ４により整流及び平滑されて出力され、スイッチング素子Ｑ３がオフであれば、第３の巻線Ｎ３ａから出力される電圧がダイオードＤ３及びコンデンサＣ４により整流及び平滑されて出力される。なお、第３の巻線Ｎ３ｂ側だけでなく、第３の巻線Ｎ３ａ側にもスイッチング素子Ｑ３と同様のスイッチング素子を接続し、第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂのいずれか一方に接続されたスイッチング素子をオン、他方に接続されたスイッチング素子をオフすることで、第３の巻線Ｎ３ａの出力と第３の巻線Ｎ３ｂの出力のうち一方を選択するようにしてもよい。しかし、第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂの出力は同相であり、（第３の巻線Ｎ３ａの出力電圧）＜（第３の巻線Ｎ３ｂの出力電圧）となるため、第３の巻線Ｎ３ｂ側のスイッチング素子Ｑ３がオンであれば、第３の巻線Ｎ３ａ側のスイッチング素子のオンオフに関わらず、第３の巻線Ｎ３ｂの出力電圧がコンデンサＣ４に充電されることになる。したがって、本実施の形態のように、第３の巻線Ｎ３ａ側のスイッチング素子は省略することができる。

制御回路１５は、第３の整流平滑回路２４から出力された電圧を駆動電圧として動作する。

上記のように、トランス２２の第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂには、制御回路１５を駆動するための電圧が生じており、この電圧は、第３の整流平滑回路２４のダイオードＤ３及び／又はダイオードＤ４とコンデンサＣ４とによって整流及び平滑され、電圧安定化回路２６に入力される。制御電源用巻線である第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂは、メイン出力用巻線である第２の巻線Ｎ２と逆方向、一次側の第１の巻線Ｎ１と同一方向になるように接続されている。このように第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂを接続することで、第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂの出力電圧を、電源ＡＣの入力電圧を反映した出力電圧とすることができる。

第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂの出力電圧を検出する電圧検出回路２７を備える。電圧検出回路２７は、分圧抵抗Ｒ４，Ｒ５で構成される。

制御回路１５は、例えばマイコンであり、電圧検出をするために基準電圧Ｖｒｅｆを持つ。制御回路１５は、電圧検出回路２７により検出された第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂの出力電圧に基づいて、電源ＡＣが１００Ｖ系と２００Ｖ系とのいずれであるか（電源ＡＣの種類の例）を判定し、判定結果に応じて第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂのタップを選択する。

ここで、第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂの出力電圧波形を図２に示す。電圧検出回路２７は、第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂの出力電圧を分圧抵抗Ｒ４，Ｒ５で分圧して制御回路１５に出力する。制御回路１５は、電圧検出回路２７から出力された電圧を入力し、入力した電圧の値が予め定められた値以上であれば、電源ＡＣが２００Ｖ系であると判断し、そうでなければ、電源ＡＣが１００Ｖ系であると判断する。制御回路１５は、電源ＡＣが２００Ｖ系であると判断した場合、（２）のタップを選択する。これ以降、第３の巻線Ｎ３ａの出力電圧が第３の整流平滑回路２４で整流及び平滑され、電圧安定化回路２６を介して制御回路１５に入力される。一方、制御回路１５は、電源ＡＣが１００Ｖ系であると判断した場合、（１）のタップを選択する。これ以降、第３の巻線Ｎ３ｂの出力電圧が第３の整流平滑回路２４で整流及び平滑され、電圧安定化回路２６を介して制御回路１５に入力される。

なお、電源ＡＣの起動時には、デフォルトで（１）のタップが選択されるようにしておき、制御回路１５が立ち上がり、電圧検出回路２７で検出される電圧が安定した時点で、電源ＡＣが２００Ｖ系であるか１００Ｖ系であるかの判断が行われる。電源ＡＣが２００Ｖ系であると判断された場合には、制御回路１５がスイッチング素子Ｑ３をオフにし、第３の巻線Ｎ３ａの出力電圧が電圧安定化回路２６に入力されることになるので、制御電源２５のためのロスが低減される。

以下、電源装置１１の非常時（電源ＡＣの停電時）の動作を説明する。

誘導灯は、消防法で入力電圧が８５％では非常点灯せず、４０％以上では確実に非常点灯に切り替わるように決められている。また、電源が遮断された時点から非常点灯までの時間を０．５秒以内とすることも定められている。非常灯については、法的な規制はないが、一般社団法人日本照明器具工業会により非常用照明器具技術基準が設けられている。

制御回路１５は、トランス２２の第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂのタップを選択した後、第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂの出力電圧を監視し、この出力電圧に基づいて、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７から光源１６への電力供給を制御する。具体的には、制御回路１５は、電圧検出回路２７により検出された第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂの出力電圧が所定電圧より低くなった場合、電源ＡＣが停電したと判定して第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７から光源１６への電力供給を開始して光源１６を点灯させる。このとき、制御回路１５は、電源ＡＣの種類に応じて上記所定電圧を、前述した基準に合うように設定する。

第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂの出力電圧は電源電圧を反映しているため、上記のように、第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂの出力電圧を監視すれば、電源電圧の低下及び電源ＡＣの遮断が確実に検出できる。しかし、電源電圧の低下が検出できても、電源ＡＣが１００Ｖ系の場合と２００Ｖ系の場合とでは、非常点灯に切り替える電圧範囲が異なる。上記基準に基づくと、非常点灯に切り替える電圧範囲は、１００Ｖ系なら４０〜８５Ｖであるが、２００Ｖ系だと８０〜１７０Ｖとなる。さらには、異電圧２４２Ｖ等が存在し、この場合は切り替え電圧の下限が９６．８Ｖとなる。よって、１つの回路設定電圧で、いずれの場合にも確実に基準通りに非常点灯に切り替え可能な電圧を設定することはできない。

そのため、本実施の形態では、予め電源ＡＣが１００Ｖ系なのか２００Ｖ系なのかを制御回路１５で判別しておき、その結果に応じて電圧検出回路２７で検出された電圧が、非常点灯に切り替える電圧範囲内かどうかを判断する。これにより、例えば２００Ｖ系の４０％の電圧と１００Ｖ系の８０％の電圧とを混同することがなくなり、非常点灯に切り替えるべきかどうかを適切に判断することができる。

図２に示したように、制御回路１５は、電源ＡＣが１００Ｖ系であると判定した場合、非常点灯に切り替える電圧Ａを４０〜８５Ｖの範囲内で設定する（例えば７０Ｖとする）。そして、制御回路１５は、電源電圧が電圧Ａを下回った場合に停電が発生したと判断し、非常点灯への移行動作を行う。一方、制御回路１５は、電源ＡＣが２００Ｖ系（あるいは２５４Ｖ）であると判定した場合、非常点灯に切り替える電圧Ｂを８０〜１７０Ｖ（あるいは１０２〜２１６Ｖ）の範囲内で設定する（例えば１４０Ｖとする）。そして、制御回路１５は、電源電圧が電圧Ｂを下回った場合に停電が発生したと判断し、非常点灯への移行動作を行う。

電圧検出回路２７は、第３の整流平滑回路２４のコンデンサＣ４の電荷の影響を受けず、出力電圧が入力電圧を反映するため、二次側の電圧を検出したり、制御電源２５の電圧低下を検出したりすることなく、電源電圧の低下や停電を検出するために利用することができる。よって、制御回路１５は、停電が発生したとき、瞬時に非常点灯に切り替えることが可能となる。

非常点灯への移行動作として、制御回路１５は、電池１４と光源１６とで放電ループが形成されるようにスイッチング素子Ｑ５をオンに制御する。これにより、充電された電池１４が電源となって、電池１４からの出力電圧が第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７によって適切な電圧に変換され、光源１６に印加され、光源１６が点灯する。

このように、本実施の形態では、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７が、第２の整流平滑回路２３により整流及び平滑された電圧により得られる電力を光源１６に供給する。光源１６は、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７からの電力供給により点灯する。

なお、本実施の形態では、光源１６が白熱電球となっているが、ＬＥＤ（発光ダイオード）を１つ又は複数接続したＬＥＤモジュール等、他の種類の光源を用いてもよい。

電源電圧が低下したときには、制御回路１５の確実な動作のために、電池１４の電圧が電圧安定化回路２６により昇圧され、駆動電圧として制御回路１５に入力される。このために、電池１４と電圧安定化回路２６との間に接続されたスイッチング素子Ｑ４と、第２の整流平滑回路２３と電池１４との間にカソード端子が接続され、スイッチング素子Ｑ４のゲート端子にアノード端子が接続されたツェナーダイオードＤＺ１とが設けられている。第２の整流平滑回路２３からの出力（二次側出力）が途絶えると、ツェナーダイオードＤＺ１がスイッチング素子Ｑ４をオンにして電池１４から電圧安定化回路２６に電力が供給される。なお、第２の整流平滑回路２３からの出力に応じてスイッチング素子Ｑ４をオンオフする代わりに、制御回路１５からの信号によりスイッチング素子Ｑ４をオンオフしてもよい。この場合、制御回路１５とスイッチング素子Ｑ４のゲート端子とを接続し、制御回路１５から、停電を検出しているかどうかを示す信号をスイッチング素子Ｑ４のゲート端子に出力する。制御回路１５が停電を検出した場合、スイッチング素子Ｑ４がオンになり、電池１４から電圧安定化回路２６に電力が供給される。

以上説明したように、本実施の形態において、防災灯である照明装置１０は、常用電源である電源ＡＣの電圧を整流及び平滑する第１の整流平滑回路１２と、第１の整流平滑回路１２の電圧を低い電圧に変換する第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１３と、通常時に充電され、停電時に電源として使用される電池１４と、全体の制御を行う制御回路１５と、電池１４から電力の供給を受け、非常時に光源１６に電力を供給する第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７と、停電時に電池１４の電圧を制御回路１５の電圧に合わせて昇降圧し、制御回路１５へ電力を供給する電圧安定化回路２６とを備える。第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、フライバック方式であり、電池１４に流れる電流を一定にする定電流制御を行う。第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１３のトランス２２は、入力側の第１の巻線Ｎ１と、電池１４の充電用の出力をするフライバック方式の第２の巻線Ｎ２と、第２の巻線Ｎ２とは逆極性に巻かれた第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂを有する。第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂの出力は、整流及び平滑され、電源ＡＣの通電時に制御回路１５へ出力される。第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂは、タップを有する。なお、本実施の形態では、主に２種類の電源ＡＣに対応可能とすることを想定しているため、タップが２つのみであるが、タップは３つ以上あってもよい。

照明装置１０は、さらに、入力電圧を検出する電圧検出回路２７を備える。基準電圧を持つマイコンである制御回路１５は、電圧検出回路２７により検出される入力電圧に応じて、第３の巻線Ｎ３ａ，Ｎ３ｂのタップの選択（切替）を行う。本実施の形態では、停電を検出したときの非常点灯への切替にあたり、入力電圧をそのまま検出してフォトカプラ等の素子を使って二次側に動作を伝える方式と比べて、部品数が少なくなり、また、一次側と二次側との絶縁を考慮する必要がなくなるというメリットがある。また、第２の巻線Ｎ２からの出力（二次側の出力）を監視して停電を検出する方式と比べて、二次側の平滑コンデンサ容量とそのとき接続されている負荷のバランスによっては、停電であることを検出するのに時間を要し、非常点灯に切り替えるのに時間が掛かってしまうことがなくなるというメリットがある。

本実施の形態では、制御電源用電力をフライバックとは逆方向の巻線から出力し、その出力を検出して制御電源用巻線を自動選択するため、軽負荷であったり、周囲温度の変化により負荷の特性が変動したりした場合でも、安定した制御電源用電力を供給することができる。また、停電を確実に検出できるので非常点灯に確実に切り替えることができる。

実施の形態２．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。

図３は、本実施の形態に係る照明装置１０の構成を示す回路図である。

図３において、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７以外の構成については、図１に示した実施の形態１のものと同様である。

非常時に光源１６を点灯させる第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７は、コンデンサＣ２に並列接続され、電圧を検出する分圧抵抗Ｒ２，Ｒ３と、分圧抵抗Ｒ２，Ｒ３で検出される電圧が一定の電圧になるように制御を行う制御ＩＣ３１と、コンデンサＣ２に直列接続され、制御ＩＣ３１の出力によりスイッチング動作を行うスイッチング素子Ｑ２と、スイッチング素子Ｑ２のオン時にエネルギーを蓄積し、スイッチング素子Ｑ２のオフ時にエネルギーを放出するコイルＬ１と、コイルＬ１から放出されるエネルギーにより発生する電流を流すダイオードＤ１と、ダイオードＤ１から流れる電流を平滑するコンデンサＣ２とを備える。本実施の形態では、電池１４の電圧が光源１６の電圧よりも高いことを想定しているため、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７が、実施の形態１のような昇圧チョッパ回路ではなく、降圧回路となっている。また、本実施の形態では、スイッチング素子Ｑ２が光源１６のオフスイッチを兼ねるため、図１に示した分圧抵抗Ｒ６，Ｒ７及びスイッチング素子Ｑ５が不要となる。

なお、本実施の形態では、光源１６が白熱電球となっているが、ＬＥＤ（発光ダイオード）を１つ又は複数接続したＬＥＤモジュール等、他の種類の光源を用いてもよい。

実施の形態３．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。

図４は、本実施の形態に係る照明装置１０の構成を示す回路図である。

図４において、電源装置１１は、図１に示した第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７の代わりに、点灯回路１８を備える。その他の構成については、図１に示した実施の形態１のものと同様である。

点灯回路１８は、図１に示した分圧抵抗Ｒ６，Ｒ７及びスイッチング素子Ｑ５のみを備える。制御回路１５は、停電を検出すると、電池１４と光源１６とで放電ループが形成されるようにスイッチング素子Ｑ５をオンに制御する。これにより、充電された電池１４が電源となって、電池１４からの出力電圧が光源１６に印加され、光源１６が点灯する。電池１４の電圧が光源１６の電圧と略同じであれば、実施の形態１のように電池１４の電圧を昇圧せず、本実施の形態のようにスイッチング素子Ｑ５のみを介して、電池１４と光源１６とを接続することができる。

なお、本実施の形態では、光源１６が白熱電球となっているが、ＬＥＤ（発光ダイオード）を１つ又は複数接続したＬＥＤモジュール等、他の種類の光源を用いてもよい。

実施の形態４．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。

図５は、本実施の形態に係る照明装置１０の構成を示す回路図である。

図５において、照明装置１０は、蛍光ランプである光源１６を備える。電源装置１１は、図１に示した第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７の代わりに、点灯回路１９を備える。その他の構成については、図１に示した実施の形態１のものと同様である。

点灯回路１９は、電池１４の電圧を昇圧するプッシュプルインバータ２０と、プッシュプルインバータ２０をオンオフするスイッチング素子Ｑ６とを備える。

上記のように、光源１６として白熱電球ではなく、蛍光ランプ等の放電灯を用いてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらの実施の形態のうち、２つ以上を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、１つを部分的に実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、２つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

１０ 照明装置、１１ 電源装置、１２ 第１の整流平滑回路、１３ 第１のＤＣ／ＤＣコンバータ、１４ 電池、１５ 制御回路、１６ 光源、１７ 第２のＤＣ／ＤＣコンバータ、１８，１９ 点灯回路、２０ プッシュプルインバータ、２１，３１ 制御ＩＣ、２２ トランス、２３ 第２の整流平滑回路、２４ 第３の整流平滑回路、２５ 制御電源、２６ 電圧安定化回路、２７ 電圧検出回路、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ コンデンサ、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５ ダイオード、ＤＢ１ ダイオードブリッジ、ＤＺ１ ツェナーダイオード、Ｌ１ コイル、Ｎ１ 第１の巻線、Ｎ２ 第２の巻線、Ｎ３ａ，Ｎ３ｂ
第３の巻線、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６ スイッチング素子、Ｒ１ 抵抗、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７ 分圧抵抗。

Claims (6)

1. 外部の電源からの電力供給により発生する直流電圧を所定周期でオンオフするスイッチング素子と、
   前記スイッチング素子によりオンオフされる直流電圧を入力する第１の巻線と、前記第１の巻線により入力される直流電圧のオフ時に電圧を出力するフライバック巻線である第２の巻線と、巻数を選択するためのタップが付され、前記第１の巻線により入力される直流電圧を巻数に応じた電圧に変換して出力するフォワード巻線である第３の巻線とを有するトランスと、
   前記第２の巻線から出力された電圧を整流及び平滑する整流平滑回路と、
   前記整流平滑回路により整流及び平滑された電圧により得られる電力を外部の光源に供給する点灯回路と、
   前記第３の巻線から出力される電圧を検出する電圧検出回路と、
   前記電圧検出回路により検出された電圧に基づいて前記外部の電源の種類を判定し、判定結果に応じて前記タップを選択した後、前記第３の巻線から出力される電圧を監視し、当該電圧に基づいて前記点灯回路から前記外部の光源への電力供給を制御する制御回路と
   を備えることを特徴とする電源装置。
2. 前記電源装置は、さらに、
   前記整流平滑回路により整流及び平滑された電圧により充電される電池
   を備え、
   前記制御回路は、前記第３の巻線から出力される電圧が所定電圧より低くなった場合、前記外部の電源が停電したと判定して前記点灯回路から前記外部の光源への電力供給を開始して前記外部の光源を点灯させることを特徴とする請求項１の電源装置。
3. 前記制御回路は、前記外部の電源の種類に応じて前記所定電圧を設定することを特徴とする請求項２の電源装置。
4. 前記制御回路は、前記第３の巻線から出力される電圧として、前記電圧検出回路により検出される電圧を監視することを特徴とする請求項１から３のいずれかの電源装置。
5. 前記制御回路は、前記第３の巻線から出力される電圧を駆動電圧として動作することを特徴とする請求項１から４のいずれかの電源装置。
6. 請求項１から５のいずれかの電源装置と、
   前記電源装置の点灯回路からの電力供給により点灯する光源と
   を備えることを特徴とする照明装置。

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