JP2017033732A - Ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

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【課題】定電流制御を行う駆動ＩＣを用いても停電時にＬＥＤが突然消灯することのないＬＥＤ照明制御装置を提供する。【解決手段】定電流制御部４は、電圧値によってＬＥＤ５に供給する電流値を変化させるアジャスト端子を有する定電流制御を行う駆動ＩＣを備え、商用電源１が停電した際に、バックアップ電源３１に充電した電力を上記駆動ＩＣに供給するとともに、ＬＥＤに供給する電流値を徐々に減少させ、停電発生時からＬＥＤが消灯するまでの時間を長くする。【選択図】図１

Description

本発明は、通常は外部の商用電源からの電力でＬＥＤを点灯させ、停電時には内部のバックアップ電源の電力でＬＥＤの点灯を継続させるＬＥＤ照明装置に関する。
この種の停電時にＬＥＤの点灯を継続することのできるＬＥＤ照明装置では、外部の商用電源からの電力供給が停止している状態でＬＥＤを点灯させなければならないので、内部にバックアップ電源を備えており、そのバックアップ電源からの電力でＬＥＤを点灯させるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
一方、ＬＥＤの輝度は印加される電圧ではなく流れる電流値によって変化するので、ＬＥＤに流れる電流値を一定値に保持するためのＤＣＤＣコンバータを駆動ＩＣとして用いている。なお、この駆動ＩＣは各種存在するが、例えば、ＬＩＮＥＡＲ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ社のＬＴ１６１８と呼ばれるもののように、アジャスト端子を備え、このアジャスト端子に入力される電圧値によって、ＬＥＤに流す電流値を変化させてＬＥＤの輝度を調節することのできるものがある（例えば、非特許文献１参照）。
特開２０１２−２２６８８６号公報（段落００２０）
http://www.linear.com/product/LT1618
ＬＥＤを発光させる駆動ＩＣはＬＥＤに流す電流値を一定値にするため、停電時にバックアップ電源の電力が減少して電圧が低下しても電流値を減少させることなくＬＥＤに供給し続ける。そのため、バックアップ電源の電圧値が限界値を下回ると、急速にＬＥＤへの通電が停止する特性を有している。このため、停電時にＬＥＤの点灯が継続しても、一定の輝度で点灯しているＬＥＤが突然消灯することになり、特に外部からの光が入らない室内では、予告なくＬＥＤが突然消灯すると、それ以降の活動ができなくなるという不具合が生じる。
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、定電流制御を行う駆動ＩＣを用いても停電時にＬＥＤが突然消灯することのないＬＥＤ照明装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために本発明によるＬＥＤ照明装置は、外部の商用電源から供給される交流電力を所定の電圧の直流電力である駆動電力に変換し、ＬＥＤに一定電流を供給してＬＥＤの輝度を一定に保持する定電流制御用の駆動ＩＣに上記駆動電力を供給すると共に、上記商用電源からの電力によってバックアップ電源を充電すると共に、商用電源が停電した際に、バックアップ電源に充電した電力を上記駆動ＩＣに供給して、ＬＥＤの点灯を継続するＬＥＤ照明装置において、上記駆動ＩＣは電圧値によってＬＥＤに供給する電流値を変化させるアジャスト端子を有しており、停電が生じていない状態では上記駆動電力の電圧値を分圧してアジャスト端子に入力し、停電が発生した状態では、上記バックアップ電源の電圧を分圧してアジャスト端子に入力させることを特徴とする。
バックアップ電源の電圧はＬＥＤ点灯のために電力を消費すると電圧が低下する。そのバックアップ電源の電圧を基準にＬＥＤへの電流値を制御すると、バックアップ電源の電圧の低下に伴ってＬＥＤへの電流値が減少し、ＬＥＤの輝度が連続して暗くなっていくので、ＬＥＤが消灯する前兆を察知することができる。
なお、この構成は、上記バックアップ電源はコンデンサで構成されているものに特に有用である。
以上の説明から明らかなように、本発明は、停電時のバックアップ電源の電力でＬＥＤの点灯を継続する場合に、ＬＥＤの輝度を徐々に減少させるので、バックアップ電源の電力が消失してＬＥＤが消灯するタイミングを容易に推測することができる。また、一定の輝度で点灯させ続ける場合に対してＬＥＤに流す電流値を徐々に減少させるので、停電発生時からＬＥＤが消灯するまでの時間を長くすることができる。
本発明によるＬＥＤ照明装置の構成を示すブロック図 駆動ＩＣを内蔵する定電流制御部の構造を示す回路図
図１を参照して、１は外部の商用電源であり、１００ボルトの交流電力を供給するものである。この商用電源１から点消灯用の壁スイッチ１１を介して交流電力がスイッチ検知回路２に入力される。壁スイッチ１１がオン状態にあると商用電源１からの交流電力がスイッチ検知回路２に入力されるので、スイッチ検知回路２は壁スイッチ１１がオンになったことを検知することができ、逆にスイッチ検知回路２に交流電力の供給が停止すると壁スイッチ１１がオフになったと判断する。
３は電源部であり、上記壁スイッチ１１のオンオフ状態の如何に関わらず、上記商用電源１からの交流電源が供給されるように配線されている。この電源部３は商用電源１からの１００ボルトの交流電力を整流して１次電圧（ＶＡ）の直流電力に変換する。この１次電圧ＶＡは例えば１２ボルトである。また、この電源部３は電解二重層コンデンサからなるバックアップ電源３１を充電する。なお、バックアップ電源３１に充電されている電圧をＶＥとする。
上記１次電圧ＶＡの直流電力は定電流制御部４に入力される。この定電流制御部４は入力された１２ボルト程度の直流電力を昇圧して、ＬＥＤ５を所定の照度で点灯させるための一定電流をＬＥＤ５に供給する。なお、商用電源１が作動し交流電力の供給が継続している状態では、壁スイッチ１１がオンオフすることによってＬＥＤ５は点消灯する。
商用電源１からの交流電力の供給が停止する、すなわち停電が発生すると、壁スイッチ１１のオンオフ状態の如何に関わらず、バックアップ電源３１に充電されている電力でＬＥＤ５を点灯させる。停電の発生は停電検知部６で検知する。この停電検知部６は停電が発生するとバックアップ電源３１に充電されている電力を定電流制御部４に供給する。
次に、定電流制御部４の構成を図２に示す。図において中央に記載したのはＤＣＤＣコンバータである駆動ＩＣ７である。この駆動ＩＣ７はアジャスト端子（ＩＡＤＪ）７１をグランド（ＧＮＤ）に接続するとＩＳＰ−ＩＳＮピン間の電圧が一定値（５０ｍｖ程度）に制御されるため、ＬＥＤに供給される電流値が一定値に制御される。
図に示すようにアジャスト端子（ＩＡＤＪ）に分圧抵抗４２，４３，４４で生成されるｂ点の分圧電圧を入力すると、その分圧電電圧に応じてＩＳＰ−ＩＳＮピン間の電圧が変化するように構成されているので、結果的にＬＥＤ５に流れる電流値が変化し、ＬＥＤの輝度が変化する。
例えば、アジャスト端子（ＩＡＤＪ）に１．５ボルトの電圧を入力するとＩＳＰ−ＩＳＮピン間の電圧が５０ｍｖになる場合、１次電圧（ＶＡ）（１２ボルト）を分圧してｂ点の分圧電圧が１．５ボルトになるように設定する。すると、１次電圧（ＶＡ）が発生している状態ではＬＥＤ５は一定の輝度で点灯する。
バックアップ電源３１の電圧（ＶＥ）を８ボルトとすると、逆流防止用のダイオード４１の順方向降下電圧ＶＦを０．６ボルトとして、ａ点の分圧電圧が７．４ボルトより高くなるように設定し、通常時にバックアップ電源３１から電力が流れないようにしておく。
停電が発生すると１次電圧（ＶＡ）が消失するので、ｂ点の分圧電圧は７．４ボルトを分圧抵抗４３，４４で分圧した値となる。但し、ＬＥＤ５はバックアップ電源３１の電力で点灯を継続するので、ＶＥは徐々に低下し、その低下に伴ってｂ点の分圧電圧も低下する。その結果、ＬＥＤ５に流れる電流値が減少して、ＬＥＤ５は徐々に暗くなる。このように、停電発生時にはＬＥＤ５が徐々に暗くなるので、消灯するまでの時間を予測することが容易になり、かつ停電後に一定の輝度で点灯を継続させる場合より点灯時間を長くすることができる。
なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。
１ 商用電源
２ スイッチ検知回路
３ 電源部
４ 定電流制御部
５ ＬＥＤ
６ 停電検知部
７ 駆動ＩＣ
３１ バックアップ電源

Claims (2)

  1. 外部の商用電源から供給される交流電力を所定の電圧の直流電力である駆動電力に変換し、ＬＥＤに一定電流を供給してＬＥＤの輝度を一定に保持する定電流制御用の駆動ＩＣに上記駆動電力を供給すると共に、上記商用電源からの電力によってバックアップ電源を充電すると共に、商用電源が停電した際に、バックアップ電源に充電した電力を上記駆動ＩＣに供給して、ＬＥＤの点灯を継続するＬＥＤ照明装置において、上記駆動ＩＣは電圧値によってＬＥＤに供給する電流値を変化させるアジャスト端子を有しており、停電が生じていない状態では上記駆動電力の電圧値を分圧してアジャスト端子に入力し、停電が発生した状態では、上記バックアップ電源の電圧を分圧してアジャスト端子に入力させることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
  2. 上記バックアップ電源はコンデンサで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
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