JP4439667B2 - 非常用照明装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、非停電時には商用交流電源により、停電時にはバッテリ電源をインバータで高周波に変換して放電ランプ点灯させる非常用照明の電源装置に係り、特に電気特性の異なる放電ランプによらず使用できる非常用照明の電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は例えば特開平５−２０５８８４号公報に示された従来の非常用点灯装置の回路図である。図においてＥは商用交流電源、ＲｙＬは商用交流電源Ｅに接続された停電検知用のリレーコイル、Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４は安定器１の出力端子側に接続され停電検知用のリレーコイルＲｙＬによって作動されるリレー接点、ＦＬはリレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４にフィラメントＦＬａ、ＦＬｂが接続された放電ランプである。
【０００３】
Ｔ１は商用交流電源Ｅに一次巻線Ｔ１ａが接続された降圧トランス、２は降圧トランスＴ１の二次巻線Ｔ１ｂに接続された全波整流回路、Ｂは全波整流回路２に抵抗Ｒ１を介して接続されたバッテリ、３はリレーコイルＲｙＬにより制御されるリレー接点Ｒｙ５ を介してバッテリＢに接続される高周波変換用のプッシュ・プル型のインバータであり、このインバータ３の高周波交流側の出力端子はリレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４を介して、放電ランプＦＬの各フィラメントＦＬａ、ＦＬｂに接続されている。また、インバータトランスＴ２の二次巻線Ｔ２ｂにリレー接点Ｒｙ２、Ｒｙ３ を介して放電ランプＦＬのフィラメントＦＬａ、ＦＬｂが接続され、二次巻線Ｔ２ｂの両側には、リレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ４を介して、フィラメントＦＬａ、ＦＬｂに接続されている。
【０００４】
インバータ３は、バッテリＢの正極側がリレー接点Ｒｙ５ を介して一次巻線Ｔ２ａの中間タップＴ２ａｔに接続されたインバータトランスＴ２、エミッタがバッテリＢの負極側に各々接続され、コレクタが一次巻線Ｔ２ａの一端と他端に各々接続され、ベースがインバータトランスＴ２のタイミング設定用の制御巻線Ｔ２ｃ一端と他端に各々接続され、さらに、ドライブ用の抵抗Ｒ２または抵抗Ｒ３および抵抗Ｒ４を介して、リレー接点Ｒｙ５および中間タップＴ２ａｔの接続点に各々接続されているプッシュ・プルのトランジスタＱ１、Ｑ２、インバータトランスＴ２に並列に接続されたコンデンサＣ１から構成される。
【０００５】
４は抵抗Ｒ４に対して並列に接続されインバータ３の発振を制御する制御手段であり、コレクタ・エミッタが抵抗Ｒ４に対して並列に接続され、ベースがインバータ３の発振を制御する集積回路素子ＩＣ５に接続されたトランジスタＱ３、トランジスタＱ３のベース・コレクタ間に接続された抵抗Ｒ５、コレクタ・エミッタがＩＣ５に接続されたトランジスタＱ４、トランジスタＱ４のコレクタとトランジスタＱ３のコレクタ間に接続された抵抗Ｒ６から構成されている。
【０００６】
１１はトランジスタＱ４のベースに接続されバッテリＢの電圧を検出する電圧検出手段であり、リレーＲｙ５を介してバッテリーＢの正極と負極間に直列に接続されたツェナダイオードＺＤ１および抵抗Ｒ７から構成され、ツェナダイオードＺＤ１と抵抗Ｒ７の接続点にトランジスタＱ４のベースに接続されている。
【０００７】
次に動作を説明する。まず、停電でないときは、停電検知用のリレーコイルＲｙＬにより、リレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４は安定器１側に切り換わり、リレー接点Ｒｙ５はバッテリＢとインバータ３とを切り離し、安定器１を介して商用交流電源Ｅにより放電ランプＦＬが点灯されるとともに、降圧トランスＴ１で降圧され、全波整流回路２で全波整流されてバッテリＢを充電する。
【０００８】
停電のときは、リレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４はインバータ３側に切り換わり、リレー接点Ｒｙ５はバッテリＢとインバータ３とを接続する。そして、電圧検出手段１１によりバッテリＢの電圧が所定値以上のときは、ツェナダイオードＺＤ１はオンし、トランジスタＱ４をオンさせてトランジスタＱ３のベース電流をオフし、インバータ３に通常の発振を行なわせる。反対に、バッテリＢの電圧が低下し、電圧検出手段１１のツェナダイオードＺＤ１がオフすると、トランジスタＱ４がオフした以後は、ＩＣ５はパルス出力を行ない、抵抗Ｒ４に流れる電流をトランジスタＱ３にバイパスし、図８に示すように放電ランプＦＬの点灯で明暗を繰り返させ、バッテリＢの放電終了が近いことを知らしめるとともに、バッテリＢからの放電量を低下させ放電ランプＦＬの平均の明るさを低下させることにより、寿命を長くさせる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の非常非常用照明装置では、同一の回路構成では電気特性の異なる放電ランプＦＬを使用できず、放電ランプＦＬの種類に応じてインバータトランスＴ２やバッテリＢを変えなければならず、電源装置と電池等の標準化を図れず、また、抵抗の小さい放電灯ランプを使用した場合、電流が多く流れるため装置に異常が生じたり、停電のときは、バッテリＢがすぐなくなり、規定された明るさと時間を保つことができないという問題があった。
【００１０】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、電気特性の異なる放電ランプの種類によらず、簡単な回路により、電源装置と電池等の標準化ができ、規定された明るさと時間を保つことができる非常用照明装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る非常用照明装置は、非停電時には、商用交流電源から電力を供給するとともに、非常用のバッテリを充電し、前記商用交流電源が停電のときは、前記バッテリからの直流をインバータでスイッチング素子をオン・オフして変換した高周波電力で放電ランプを点灯させる非常用照明装置において、停電時に、前記バッテリの放電電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段の出力があらかじめ定められた基準値となるように前記インバータを制御するインバータ制御手段と、を備える。
【００１２】
また、非停電時には商用交流電源から電力を供給するとともに、非常用のバッテリを充電し、前記商用交流電源が停電のときは、前記バッテリからの直流をインバータでスイッチング素子をオン・オフして変換した高周波電力で放電ランプを点灯させる非常用照明装置において、停電時に、前記バッテリの放電電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段の出力があらかじめ定められた基準値となるように前記インバータに入力する電圧を変えるようにしたＤＣ−ＤＣコンバータと、を備える。
【００１３】
また、電流検出手段は、インバータの入力チョークコイルの両端電圧を検出し、前記チョークコイルの直流抵抗により、両端に生じる電圧の差から、電流を検出するものである。
【００１４】
また、電流検出手段は、インバータに直列に接続した電流検出抵抗に基づいて電流値を検出するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は実施の形態１を示す非常用照明の電源装置の回路図、図２は動作を示す波形図である。図１において、Ｅは商用交流電源、ＲｙＬは商用交流電源Ｅに接続された停電検知用のリレーコイル、Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４は安定器１の出力端子側に接続され停電検知用のリレーコイルＲｙＬによって作動されるリレー接点、ＦＬはリレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４にフィラメントＦＬａ、ＦＬｂが接続された放電ランプである。
【００１６】
Ｔ１は商用交流電源Ｅに一次巻線Ｔ１ａが接続された降圧トランス、２は降圧トランスＴ１の二次巻線Ｔ１ｂに接続された全波整流回路、Ｂは全波整流回路２に抵抗Ｒ１を介して接続されたバッテリ、３はリレーコイルＲｙＬにより制御されるリレー接点Ｒｙ５とチョークコイルＬ１を介してバッテリＢに接続される高周波変換用のプッシュ・プル型のインバータであり、このインバータ３の高周波交流側の出力端子はリレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４を介して、放電ランプＦＬの各フィラメントＦＬａ、ＦＬｂに接続されている。
【００１７】
なお、インバータ３の高周波交流側の出力端子とリレー接点Ｒｙ１及びリレー接点Ｒｙ４の間にフィラメント電流値を定めるコンデンサＣ３、Ｃ４が挿入され、高周波交流側の出力端子とリレー接点Ｒｙ２の間にバラストコンデンサＣ２が挿入されている。
５はチョークコイルＬ１に並列に接続されバッテリＢの放電電流を検出する電流検出手段、４は電流検出手段５で検出された電流と基準値の比較結果に基づいてインバータ３を制御するインバータ制御手段である。
【００１８】
電流検出回路５はチョークコイルＬ１の両端とバッテリＢの負極の間に各々直列に接続され電圧を引き出す抵抗Ｒ２３、Ｒ２４及び抵抗Ｒ２５、Ｒ２６、抵抗Ｒ２３、Ｒ２４の接続点と抵抗Ｒ２５、Ｒ２６の接続点と各々接続され、チョークコイルＬ１の抵抗成分による電圧降下を比較し電流値を出力する比較回路から構成される。
【００１９】
インバータ３は、バッテリＢの正極側がリレー接点Ｒｙ５を介して一次巻線Ｔ２ａの中間タップＴ２ａｔに接続されたインバータトランスＴ２、エミッタがバッテリＢの負極側に各々接続され、コレクタが一次巻線Ｔ２ａの一端と他端に各々接続され、ベースがインバータトランスＴ２のタイミング設定用の制御巻線Ｔ２ｃ一端と他端に各々接続されているプッシュ・プルのトランジスタＱ１、Ｑ２、インバータトランスＴ２に並列に接続された共振コンデンサＣ１、トランジスタＱ２のベースとインバータ制御手段４の間に接続された抵抗Ｒ２から構成される。
【００２０】
インバータ制御手段４は、バッテリＢの両極に並列に接続されるとともに、直列に接続された分圧抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、比較回路６とバッテリＢの負極間に直列に接続された抵抗Ｒ２７、Ｒ２８、抵抗Ｒ２８に並列に接続されたノイズ除去用コンデンサ２１、分圧抵抗Ｒ２１、Ｒ２２の接続点とバッテリＢの負極及び抵抗Ｒ２７、Ｒ２８の接続点に接続されたインバータ制御用集積回路素子ＩＣ１、コレクタがインバータ３の抵抗Ｒ２に接続され、エミッタが抵抗Ｒ２０とリレーＲｙ５を介してバッテリＢの正極に接続され、ベースがダイオードＤ２３を介して集積回路ＩＣ１に接続されたトランジスタＱ２１から構成されている。
【００２１】
次に動作を図１と図２により説明する。図２（ａ）はバッテリＢの放電電流の変化、同図（ｂ）はインバータ用集積制御回路ＩＣ１の出力波形、同図（ｃ）はバッテリＢの電圧の変化、同図（ｄ）は放電ランプの出力変化を示す図である。
まず、停電でないときは、停電検知用のリレーコイルＲｙＬにより、リレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４は安定器１側に切り換え、リレー接点Ｒｙ５はバッテリＢとインバータ３とをオフとし、安定器１を介して商用交流電源Ｅにより放電ランプＦＬが点灯されるとともに、降圧トランスＴ１で降圧され、全波整流回路２で全波整流されてバッテリＢを充電する。
【００２２】
停電のときは、リレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４はインバータ３側に切り換わり、リレー接点Ｒｙ５がオンとなりバッテリＢの正極がチョークコイルＬ１を介してインバータ３とを接続し、また、バッテリＢの正極がインバータ制御手段４と接続される。インバータ制御手段４においてはバッテリＢから入力された電圧が抵抗Ｒ２１、Ｒ２２で分圧されインバータ制御用集積回路ＩＣ１に入力され、また、バッテリＢから入力された電圧が抵抗Ｒ２０を介してトランジスタＱ２１のエミッタに印加される。
【００２３】
一方、チョークコイルＬ１に流れる電流は、電流検出手段５により検出される。チョークコイルＬ１に流れる直流抵抗により、チョークコイルＬ１の両端に発生した電圧差が比較回路６に入力され、インバータの入力電流値としてインバータ制御用集積回路ＩＣ１に入力される。そして、インバータ制御用集積回路ＩＣ１では、チョークコイルＬ１の両端の電位差、即ち放電電流の値と抵抗Ｒ２１、Ｒ２２を分圧して設定した電圧、即ち基準電流値とを比較し、図２（ａ）に示すように基準電流値Ａを越えるときは過電流と判定し、図２（ｂ）に示すように、オン時間が短いパルス信号を出力し、基準電流値Ａ以下のときはオン時間が長いパルス信号を出力する。
【００２４】
このインバータ制御用集積回路ＩＣ１からの出力信号がトランジスタＱ２１のベースに印加されトランジスタＱ２１がオン・オフし、基準電流値Ａを越えるときは、インバータ３のオン時間が短く、基準電流値Ａ以下のときはオン時間が長くなる。そして、トランジスタＱ２１がオンのときにインバータ３のトランジスタＱ２のベースにバッテリＢからの電流が抵抗Ｒ２０、Ｒ２を介して印加され、トランジスタＱ２がオンとなる。
【００２５】
トランジスタＱ２がオンすると、バッテリＢの正極→チョークコイルＬ１→トランスＴ２の一次巻線Ｔ２ｂ→トランジスタＱ２→バッテリＢの負極の閉ループで電流が流れる。この電流の流れにより一次巻線Ｔ２ａ、Ｔ２ｂに起電力が生じ共振コンデンサＣ１との間で共振が生じ、また、３次巻線Ｔ２Ｃに誘起電圧が生じ、この電圧はトランジスタＱ２を順バイアスし、トランジスタＱ１を逆バイアスするのでトランジスタＱ２は充分にオンし、トランジスタＱ１は完全にオフする。
【００２６】
次に、一次巻線Ｔ２ａ、Ｔ２ｂには共振により共振電圧が発生するが、共振電圧がマイナス方向に反転すると、三次巻線Ｔ２ｃも反転するため、トランジスタＱ２がオフし、トランジスタＱ１がオンしかかる。これにより、バッテリＢの正極→チョークコイルＬ１→トランスＴ２の一次巻線Ｔ２ａ→バッテリＢの負極の閉ループで電流が流れ始める。そして、３次巻線Ｔ２Ｃの誘起電圧はトランジスタＱ１を順バイアスし、トランジスタＱ２を逆バイアスするのでトランジスタＱ１は充分にオンし、トランジスタＱ２は完全にオフする。
【００２７】
このように、インバータ制御用集積回路ＩＣ１からの出力信号によりトランジスタＱ２１がオンのときに、以上の動作を繰り返しインバータ３が動作し、トランスＴ２の二次巻線に接続された放電灯ＦＬが点灯する。
【００２８】
このように、停電のとき、バッテリＢの放電は放電灯の種類により過電流が流れないように、基準値を越えるときは、インバータ３が作動する時間を少なく制御してバッテリＢの放電を基準値となるように抑制するので、定められた規定時間経過後も、バッテリＢは放電基準電圧以上の電圧を保つことができる。
【００２９】
この様子を図２（ｃ）に示す。図において実線はこの発明による非常照明の電源装置の制御を行った場合のバッテリＢの電圧の変化、一点鎖線は従来の非常照明の電源装置のバッテリＢの電圧の変化を示す。点線Ｂは放電ランプＦＬの明るさの下限となる放電基準電圧であり、規定時間ｔ６は放電基準電圧に達する時間で法律に定められている。従来のものは放電ランプにより時間ｔ５でｔ６の規定時間前に放電基準電圧になる（ｃ点）が、この発明によるものは放電基準電圧に達する時間ｔ７（ａ点）は規定時間ｔ６の後（ｂ点）である。
なお、ｔ１〜ｔ２は放電初期、ｔ２〜ｔ３は定電圧域、ｔ３以降は放電末期の低下域を示す。
【００３０】
また、放電ランプＦＬの出力（明るさ）は図２（ｄ）に示すように、時間ｔ１の点灯開始後ｔ４まではインバータ３のオン、オフの期間で明るさがきまり、ｔ４以降はバッテリＢの電圧低下に伴い暗くなる。
【００３１】
以上のように電気特性の異なる放電ランプの種類によらず、規定された明るさと時間を保つことができる。また、放電ランプによって電源装置と電池等を変える必要がないので、電源装置と電池等を標準化することができる
【００３２】
実施の形態２．
図３は実施の形態２を示す非常用照明の電源装置の回路図である。本実施の形態は実施の形態１で示した電流検出手段５に代えて電流検出用の抵抗を設けたものである。図において実施形態１の図１と同じまたは同等のものには同じ符号を付し説明を省略する。Ｒ２９はトランジスタＱ１、Ｑ２のエミッタの接続点とバッテリＢの負極間に挿入した電流検出手段である電流検出抵抗であり、電流検出抵抗Ｒ２９のトランジスタＱ１、Ｑ２のエミッタの接続点側からインバータ制御用集積回路ＩＣ１に接続されている。
【００３３】
この構成により、停電のときは、リレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４はインバータ３側に切り換わり、リレー接点Ｒｙ５がオンとなりバッテリＢの正極がチョークコイルＬ１を介してインバータ３とを接続され、また、バッテリＢの正極がインバータ制御手段４と接続される。インバータ制御手段４においてはバッテリＢから入力された電圧が抵抗Ｒ２１、Ｒ２２で分圧されインバータ制御用集積回路ＩＣ１に入力され、また、バッテリＢから入力された電圧が抵抗Ｒ２０を介してトランジスタＱ２１のエミッタに印加される。
【００３４】
一方、インバータの入力電流が電流検出抵抗Ｒ２９で検出され、インバータ制御用集積回路ＩＣ１に入力される。そして、インバータ制御用集積回路ＩＣ１では、検出された電流を抵抗Ｒ２１、Ｒ２２で分圧して設定した電圧、即ち基準電流値とを比較し、基準電流値を越えるときはオン時間が短いパルス信号を出力し、基準電流値以下のときはオン時間が長いパルス信号を出力し、検出された電流が基準値となるようにする。
【００３５】
このインバータ制御用集積回路ＩＣ１からの出力信号がトランジスタＱ２１のベースに印加されトランジスタＱ２１がオン・オフし、トランジスタＱ２１がオンのときにインバータ３のトランジスタＱ２のベースにバッテリＢからの電流が抵抗Ｒ２０、Ｒ２を介して印加され、トランジスタＱ２がオンとなる。
以下の動作は実施の形態１と同様であり、説明を省略する。
【００３６】
以上のように電気特性の異なる放電ランプの種類によらず、簡単な回路で規定された明るさと時間を保つことができる。
【００３７】
実施の形態３．
図４は実施の形態３を示す非常用照明の電源装置の回路図、図５は動作を示す波形図である。本実施の形態は実施の形態２のインバータ制御手段をＤＣ−ＤＣコンバータに代えたものである。図４において実施形態２の図３と同じまたは同等のものには同じ符号を付し説明を省略する。７はＤＣ−ＤＣコンバータであり、電流検出抵抗Ｒ２９のトランジスタＱ１、Ｑ２のエミッタの接続点側とバッテリＢの負極間に直列に接続された抵抗Ｒ３１、Ｒ３２、抵抗Ｒ３２と並列に接続されたノイズ除去用コンデンサＣ２１、バッテリＢに接続リレーＲｙ５を介して並列に接続されるとともに、抵抗Ｒ３１、Ｒ３２の接続点に接続されたコンバータ制御用ＩＣ２、ベースがコンバータ制御用ＩＣ２に接続され、コレクタがリレーＲｙ５を介してバッテリＢの正極に接続され、エミッタがチョークコイルＬ２１に接続されたトランジスタＱ２２、トランジスタＱ２２とバッテリＢの負極間に接続されたダイオードＤ２１、チョークコイルＬ２１の出力側とバッテリＢの負極間に接続されたコンデンサＣ２２から構成されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力はチョークコイルＬ２１とコンデンサＣ２２の接続点であり、インバータ３の抵抗Ｒ２とチョークコイルＬ１が接続されている。
【００３８】
この構成により、停電のときは、リレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４はインバータ３側に切り換わり、リレー接点Ｒｙ５がオンとなりバッテリＢの正極がＤＣーＤＣコンバータ７とを接続される。ＤＣーＤＣコンバータ７においてはバッテリＢから入力された電圧がコンバータ制御集積回路ＩＣ２に入力され、また、バッテリＢから入力された電圧がトランジスタＱ２２のエミッタに印加される。
【００３９】
一方、インバータの入力電流が電流検出抵抗Ｒ２９で検出され、コンバータ制御用集積回路ＩＣ２に入力される。そして、コンバータ制御用集積回路ＩＣ２では、検出された電流をコンバータ制御用集積回路ＩＣ２の内部基準値と比較し、基準値を越えるときはオン時間が短いパルス信号を出力し、基準値以下のときはオン時間が長いパルス信号を出力し、検出された電流基準値となるようにする。
【００４０】
このコンバータ制御用集積回路ＩＣ２からの出力信号がトランジスタＱ２２のベースに印加されトランジスタＱ２２がオン・オフし、チョークコイルＬ２１と転流ダイオードＤ２１及び平滑用コンデンサＣ２２で図５の実線に示すように一定の電圧をインバータ３に出力する。一点鎖線はバッテリＢの電圧を示す。
【００４１】
ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力がインバータ３のトランジスタＱ２のベースに抵抗Ｒ２を介して印加され、トランジスタＱ２がオンとなる。
以下の動作は実施の形態１と同様であり、説明を省略する。
【００４２】
以上のように電気特性の異なる放電ランプの種類によらず、規定された明るさと時間を保つことができる。
【００４３】
実施の形態４．
図６は実施の形態４を示す非常用照明の電源装置の回路図である。本実施の形態は実施の形態３の電流検出抵抗Ｒ２９に代えて、実施の形態１で示した電流検出手段と同じものを使用したものである。
図５において実施形態１の図１または実施の形態３と同じまたは同等のものには同じ符号を付し説明を省略する。
電流検出手段５の接続は実施の形態１とは異なり、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力に接続されたチョークコイルＬ１の両端電圧から電流検出手段５により電流値をＤＣ−ＤＣコンバータ７に入力する。
【００４４】
この構成により、停電のときは、リレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４はインバータ３側に切り換わり、リレー接点Ｒｙ５ がオンとなりバッテリＢの正極がＤＣーＤＣコンバータ７とを接続される。ＤＣーＤＣコンバータ７においてはバッテリＢから入力された電圧がコンバータ制御集積回路ＩＣ２に入力され、また、バッテリＢから入力された電圧がトランジスタＱ２２のエミッタに印加される。
【００４５】
一方、チョークコイルＬ１に流れる電流は、電流検出手段５により検出される。チョークコイルＬ１に流れる直流は、チョークコイルＬ１の両端に発生した電圧差として比較回路６に入力され、インバータの入力電流値としてコンバータ制御用集積回路ＩＣ２に入力される。そして、入力された電流値をコンバータ制御用集積回路ＩＣ２の内部基準値と比較し、基準値を越えるときはオン時間が短いパルス信号を出力し、基準値以下のときはオン時間が長いパルス信号を出力し、検出された電流が基準値となるようにする。
【００４６】
このコンバータ制御用集積回路ＩＣ２からの出力信号がトランジスタＱ２２のベースに印加されトランジスタＱ２２がオン・オフし、チョークコイルＬ２１と転流ダイオードＤ２１及び平滑用コンデンサＣ２２で一定の電圧をインバータ３に出力する。一点鎖線はバッテリＢの電圧を示す。
以下の動作は実施の形態３と同様であり、説明を省略する。
【００４７】
以上のように電気特性の異なる放電ランプの種類によらず、規定された明るさと時間を保つことができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、非停電時には、商用交流電源から電力を供給するとともに、非常用のバッテリを充電し、前記商用交流電源が停電のときは、前記バッテリからの直流をインバータでスイッチング素子をオン・オフして変換した高周波電力で放電ランプを点灯させる非常用照明装置において、停電時に、前記バッテリの放電電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段の出力があらかじめ定められた基準値となるように前記インバータを制御するインバータ制御手段と、を備えたので、電気特性の異なる放電ランプの種類によらず、規定された明るさと時間を保つことができる。また、放電ランプによって電源装置と電池等を変える必要がないので、電源装置と電池等を標準化することができる。
【００４９】
また、非停電時には商用交流電源から電力を供給するとともに、非常用のバッテリを充電し、前記商用交流電源が停電のときは、前記バッテリからの直流をインバータでスイッチング素子をオン・オフして変換した高周波電力で放電ランプを点灯させる非常用照明装置において、停電時に、前記バッテリの放電電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段の出力があらかじめ定められた基準値となるように前記インバータに入力する電圧を変えるようにしたＤＣ−ＤＣコンバータと、を備えたので、電気特性の異なる放電ランプの種類によらず、規定された明るさと時間を保つことができる。また、放電ランプによって電源装置と電池等を変える必要がないので、電源装置と電池等を標準化することができる。
【００５０】
また、電流検出手段は、インバータの入力チョークコイルの両端電圧を検出し、前記チョークコイルの直流抵抗により、両端に生じる電圧の差から、電流を検出するので、回路を簡単にして電気特性の異なる放電ランプの種類によらず、規定された明るさと時間を保つことができる。
【００５１】
また、電流検出手段は、インバータに直列に接続した電流検出抵抗に基づいて電流値を検出するので、回路を簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１を示す非常用照明装置の回路図である。
【図２】 この発明の実施の形態１を示す非常用照明装置の動作波形図である。
【図３】 この発明の実施の形態２を示す非常用照明装置の回路図である。
【図４】 この発明の実施の形態３を示す非常用照明装置の回路図である。
【図５】 この発明の実施の形態３を示す非常用照明装置の動作波形図である。
【図６】 この発明の実施の形態４を示す非常用照明装置の回路図である。
【図７】 従来の非常用点灯装置の回路図である。
【図８】 従来の非常用点灯装置のインバータの出力の変化を示す波形図である。
【符号の説明】
Ｅ 商用交流電源、Ｂ バッテリ、３ インバータ、Ｑ１、Ｑ２ スイッチング素子、ＦＬ 放電ランプ、５ 電流検出手段、４ インバータ制御手段、Ｒ２９ 電流検出用抵抗、７ コンバータ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、非停電時には商用交流電源により、停電時にはバッテリ電源をインバータで高周波に変換して放電ランプ点灯させる非常用照明の電源装置に係り、特に電気特性の異なる放電ランプによらず使用できる非常用照明の電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は例えば特開平５−２０５８８４号公報に示された従来の非常用点灯装置の回路図である。図においてＥは商用交流電源、ＲｙＬは商用交流電源Ｅに接続された停電検知用のリレーコイル、Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４は安定器１の出力端子側に接続され停電検知用のリレーコイルＲｙＬによって作動されるリレー接点、ＦＬはリレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４にフィラメントＦＬａ、ＦＬｂが接続された放電ランプである。
【０００３】
Ｔ１は商用交流電源Ｅに一次巻線Ｔ１ａが接続された降圧トランス、２は降圧トランスＴ１の二次巻線Ｔ１ｂに接続された全波整流回路、Ｂは全波整流回路２に抵抗Ｒ１を介して接続されたバッテリ、３はリレーコイルＲｙＬにより制御されるリレー接点Ｒｙ５ を介してバッテリＢに接続される高周波変換用のプッシュ・プル型のインバータであり、このインバータ３の高周波交流側の出力端子はリレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４を介して、放電ランプＦＬの各フィラメントＦＬａ、ＦＬｂに接続されている。また、インバータトランスＴ２の二次巻線Ｔ２ｂにリレー接点Ｒｙ２、Ｒｙ３ を介して放電ランプＦＬのフィラメントＦＬａ、ＦＬｂが接続され、二次巻線Ｔ２ｂの両側には、リレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ４を介して、フィラメントＦＬａ、ＦＬｂに接続されている。
【０００４】
インバータ３は、バッテリＢの正極側がリレー接点Ｒｙ５ を介して一次巻線Ｔ２ａの中間タップＴ２ａｔに接続されたインバータトランスＴ２、エミッタがバッテリＢの負極側に各々接続され、コレクタが一次巻線Ｔ２ａの一端と他端に各々接続され、ベースがインバータトランスＴ２のタイミング設定用の制御巻線Ｔ２ｃ一端と他端に各々接続され、さらに、ドライブ用の抵抗Ｒ２または抵抗Ｒ３および抵抗Ｒ４を介して、リレー接点Ｒｙ５および中間タップＴ２ａｔの接続点に各々接続されているプッシュ・プルのトランジスタＱ１、Ｑ２、インバータトランスＴ２に並列に接続されたコンデンサＣ１から構成される。
【０００５】
４は抵抗Ｒ４に対して並列に接続されインバータ３の発振を制御する制御手段であり、コレクタ・エミッタが抵抗Ｒ４に対して並列に接続され、ベースがインバータ３の発振を制御する集積回路素子ＩＣ５に接続されたトランジスタＱ３、トランジスタＱ３のベース・コレクタ間に接続された抵抗Ｒ５、コレクタ・エミッタがＩＣ５に接続されたトランジスタＱ４、トランジスタＱ４のコレクタとトランジスタＱ３のコレクタ間に接続された抵抗Ｒ６から構成されている。
【０００６】
１１はトランジスタＱ４のベースに接続されバッテリＢの電圧を検出する電圧検出手段であり、リレーＲｙ５を介してバッテリーＢの正極と負極間に直列に接続されたツェナダイオードＺＤ１および抵抗Ｒ７から構成され、ツェナダイオードＺＤ１と抵抗Ｒ７の接続点にトランジスタＱ４のベースに接続されている。
【０００７】
次に動作を説明する。まず、停電でないときは、停電検知用のリレーコイルＲｙＬにより、リレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４は安定器１側に切り換わり、リレー接点Ｒｙ５はバッテリＢとインバータ３とを切り離し、安定器１を介して商用交流電源Ｅにより放電ランプＦＬが点灯されるとともに、降圧トランスＴ１で降圧され、全波整流回路２で全波整流されてバッテリＢを充電する。
【０００８】
停電のときは、リレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４はインバータ３側に切り換わり、リレー接点Ｒｙ５はバッテリＢとインバータ３とを接続する。そして、電圧検出手段１１によりバッテリＢの電圧が所定値以上のときは、ツェナダイオードＺＤ１はオンし、トランジスタＱ４をオンさせてトランジスタＱ３のベース電流をオフし、インバータ３に通常の発振を行なわせる。反対に、バッテリＢの電圧が低下し、電圧検出手段１１のツェナダイオードＺＤ１がオフすると、トランジスタＱ４がオフした以後は、ＩＣ５はパルス出力を行ない、抵抗Ｒ４に流れる電流をトランジスタＱ３にバイパスし、図８に示すように放電ランプＦＬの点灯で明暗を繰り返させ、バッテリＢの放電終了が近いことを知らしめるとともに、バッテリＢからの放電量を低下させ放電ランプＦＬの平均の明るさを低下させることにより、寿命を長くさせる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の非常非常用照明装置では、同一の回路構成では電気特性の異なる放電ランプＦＬを使用できず、放電ランプＦＬの種類に応じてインバータトランスＴ２やバッテリＢを変えなければならず、電源装置と電池等の標準化を図れず、また、抵抗の小さい放電灯ランプを使用した場合、電流が多く流れるため装置に異常が生じたり、停電のときは、バッテリＢがすぐなくなり、規定された明るさと時間を保つことができないという問題があった。
【００１０】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、電気特性の異なる放電ランプの種類によらず、簡単な回路により、電源装置と電池等の標準化ができ、規定された明るさと時間を保つことができる非常用照明装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る非常用照明装置は、非停電時には、商用交流電源から電力を供給するとともに、非常用のバッテリを充電し、前記商用交流電源が停電のときは、前記バッテリからの直流をインバータでスイッチング素子をオン・オフして変換した高周波電力で放電ランプを点灯させる非常用照明装置において、停電時に、前記バッテリの放電電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段の出力があらかじめ定められた基準値となるように前記インバータを制御するインバータ制御手段と、を備える。
【００１２】
また、非停電時には商用交流電源から電力を供給するとともに、非常用のバッテリを充電し、前記商用交流電源が停電のときは、前記バッテリからの直流をインバータでスイッチング素子をオン・オフして変換した高周波電力で放電ランプを点灯させる非常用照明装置において、停電時に、前記バッテリの放電電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段の出力があらかじめ定められた基準値となるように前記インバータに入力する電圧を変えるようにしたＤＣ−ＤＣコンバータと、を備える。
【００１３】
また、電流検出手段は、インバータの入力チョークコイルの両端電圧を検出し、前記チョークコイルの直流抵抗により、両端に生じる電圧の差から、電流を検出するものである。
【００１４】
また、電流検出手段は、インバータに直列に接続した電流検出抵抗に基づいて電流値を検出するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は実施の形態１を示す非常用照明の電源装置の回路図、図２は動作を示す波形図である。図１において、Ｅは商用交流電源、ＲｙＬは商用交流電源Ｅに接続された停電検知用のリレーコイル、Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４は安定器１の出力端子側に接続され停電検知用のリレーコイルＲｙＬによって作動されるリレー接点、ＦＬはリレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４にフィラメントＦＬａ、ＦＬｂが接続された放電ランプである。
【００１６】
Ｔ１は商用交流電源Ｅに一次巻線Ｔ１ａが接続された降圧トランス、２は降圧トランスＴ１の二次巻線Ｔ１ｂに接続された全波整流回路、Ｂは全波整流回路２に抵抗Ｒ１を介して接続されたバッテリ、３はリレーコイルＲｙＬにより制御されるリレー接点Ｒｙ５とチョークコイルＬ１を介してバッテリＢに接続される高周波変換用のプッシュ・プル型のインバータであり、このインバータ３の高周波交流側の出力端子はリレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４を介して、放電ランプＦＬの各フィラメントＦＬａ、ＦＬｂに接続されている。
【００１７】
なお、インバータ３の高周波交流側の出力端子とリレー接点Ｒｙ１及びリレー接点Ｒｙ４の間にフィラメント電流値を定めるコンデンサＣ３、Ｃ４が挿入され、高周波交流側の出力端子とリレー接点Ｒｙ２の間にバラストコンデンサＣ２が挿入されている。
５はチョークコイルＬ１に並列に接続されバッテリＢの放電電流を検出する電流検出手段、４は電流検出手段５で検出された電流と基準値の比較結果に基づいてインバータ３を制御するインバータ制御手段である。
【００１８】
電流検出回路５はチョークコイルＬ１の両端とバッテリＢの負極の間に各々直列に接続され電圧を引き出す抵抗Ｒ２３、Ｒ２４及び抵抗Ｒ２５、Ｒ２６、抵抗Ｒ２３、Ｒ２４の接続点と抵抗Ｒ２５、Ｒ２６の接続点と各々接続され、チョークコイルＬ１の抵抗成分による電圧降下を比較し電流値を出力する比較回路から構成される。
【００１９】
インバータ３は、バッテリＢの正極側がリレー接点Ｒｙ５を介して一次巻線Ｔ２ａの中間タップＴ２ａｔに接続されたインバータトランスＴ２、エミッタがバッテリＢの負極側に各々接続され、コレクタが一次巻線Ｔ２ａの一端と他端に各々接続され、ベースがインバータトランスＴ２のタイミング設定用の制御巻線Ｔ２ｃ一端と他端に各々接続されているプッシュ・プルのトランジスタＱ１、Ｑ２、インバータトランスＴ２に並列に接続された共振コンデンサＣ１、トランジスタＱ２のベースとインバータ制御手段４の間に接続された抵抗Ｒ２から構成される。
【００２０】
インバータ制御手段４は、バッテリＢの両極に並列に接続されるとともに、直列に接続された分圧抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、比較回路６とバッテリＢの負極間に直列に接続された抵抗Ｒ２７、Ｒ２８、抵抗Ｒ２８に並列に接続されたノイズ除去用コンデンサ２１、分圧抵抗Ｒ２１、Ｒ２２の接続点とバッテリＢの負極及び抵抗Ｒ２７、Ｒ２８の接続点に接続されたインバータ制御用集積回路素子ＩＣ１、コレクタがインバータ３の抵抗Ｒ２に接続され、エミッタが抵抗Ｒ２０とリレーＲｙ５を介してバッテリＢの正極に接続され、ベースがダイオードＤ２３を介して集積回路ＩＣ１に接続されたトランジスタＱ２１から構成されている。
【００２１】
次に動作を図１と図２により説明する。図２（ａ）はバッテリＢの放電電流の変化、同図（ｂ）はインバータ用集積制御回路ＩＣ１の出力波形、同図（ｃ）はバッテリＢの電圧の変化、同図（ｄ）は放電ランプの出力変化を示す図である。
まず、停電でないときは、停電検知用のリレーコイルＲｙＬにより、リレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４は安定器１側に切り換え、リレー接点Ｒｙ５はバッテリＢとインバータ３とをオフとし、安定器１を介して商用交流電源Ｅにより放電ランプＦＬが点灯されるとともに、降圧トランスＴ１で降圧され、全波整流回路２で全波整流されてバッテリＢを充電する。
【００２２】
停電のときは、リレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４はインバータ３側に切り換わり、リレー接点Ｒｙ５がオンとなりバッテリＢの正極がチョークコイルＬ１を介してインバータ３とを接続し、また、バッテリＢの正極がインバータ制御手段４と接続される。インバータ制御手段４においてはバッテリＢから入力された電圧が抵抗Ｒ２１、Ｒ２２で分圧されインバータ制御用集積回路ＩＣ１に入力され、また、バッテリＢから入力された電圧が抵抗Ｒ２０を介してトランジスタＱ２１のエミッタに印加される。
【００２３】
一方、チョークコイルＬ１に流れる電流は、電流検出手段５により検出される。チョークコイルＬ１に流れる直流抵抗により、チョークコイルＬ１の両端に発生した電圧差が比較回路６に入力され、インバータの入力電流値としてインバータ制御用集積回路ＩＣ１に入力される。そして、インバータ制御用集積回路ＩＣ１では、チョークコイルＬ１の両端の電位差、即ち放電電流の値と抵抗Ｒ２１、Ｒ２２を分圧して設定した電圧、即ち基準電流値とを比較し、図２（ａ）に示すように基準電流値Ａを越えるときは過電流と判定し、図２（ｂ）に示すように、オン時間が短いパルス信号を出力し、基準電流値Ａ以下のときはオン時間が長いパルス信号を出力する。
【００２４】
このインバータ制御用集積回路ＩＣ１からの出力信号がトランジスタＱ２１のベースに印加されトランジスタＱ２１がオン・オフし、基準電流値Ａを越えるときは、インバータ３のオン時間が短く、基準電流値Ａ以下のときはオン時間が長くなる。そして、トランジスタＱ２１がオンのときにインバータ３のトランジスタＱ２のベースにバッテリＢからの電流が抵抗Ｒ２０、Ｒ２を介して印加され、トランジスタＱ２がオンとなる。
【００２５】
トランジスタＱ２がオンすると、バッテリＢの正極→チョークコイルＬ１→トランスＴ２の一次巻線Ｔ２ｂ→トランジスタＱ２→バッテリＢの負極の閉ループで電流が流れる。この電流の流れにより一次巻線Ｔ２ａ、Ｔ２ｂに起電力が生じ共振コンデンサＣ１との間で共振が生じ、また、３次巻線Ｔ２Ｃに誘起電圧が生じ、この電圧はトランジスタＱ２を順バイアスし、トランジスタＱ１を逆バイアスするのでトランジスタＱ２は充分にオンし、トランジスタＱ１は完全にオフする。
【００２６】
次に、一次巻線Ｔ２ａ、Ｔ２ｂには共振により共振電圧が発生するが、共振電圧がマイナス方向に反転すると、三次巻線Ｔ２ｃも反転するため、トランジスタＱ２がオフし、トランジスタＱ１がオンしかかる。これにより、バッテリＢの正極→チョークコイルＬ１→トランスＴ２の一次巻線Ｔ２ａ→バッテリＢの負極の閉ループで電流が流れ始める。そして、３次巻線Ｔ２Ｃの誘起電圧はトランジスタＱ１を順バイアスし、トランジスタＱ２を逆バイアスするのでトランジスタＱ１は充分にオンし、トランジスタＱ２は完全にオフする。
【００２７】
このように、インバータ制御用集積回路ＩＣ１からの出力信号によりトランジスタＱ２１がオンのときに、以上の動作を繰り返しインバータ３が動作し、トランスＴ２の二次巻線に接続された放電灯ＦＬが点灯する。
【００２８】
このように、停電のとき、バッテリＢの放電は放電灯の種類により過電流が流れないように、基準値を越えるときは、インバータ３が作動する時間を少なく制御してバッテリＢの放電を基準値となるように抑制するので、定められた規定時間経過後も、バッテリＢは放電基準電圧以上の電圧を保つことができる。
【００２９】
この様子を図２（ｃ）に示す。図において実線はこの発明による非常照明の電源装置の制御を行った場合のバッテリＢの電圧の変化、一点鎖線は従来の非常照明の電源装置のバッテリＢの電圧の変化を示す。点線Ｂは放電ランプＦＬの明るさの下限となる放電基準電圧であり、規定時間ｔ６は放電基準電圧に達する時間で法律に定められている。従来のものは放電ランプにより時間ｔ５でｔ６の規定時間前に放電基準電圧になる（ｃ点）が、この発明によるものは放電基準電圧に達する時間ｔ７（ａ点）は規定時間ｔ６の後（ｂ点）である。
なお、ｔ１〜ｔ２は放電初期、ｔ２〜ｔ３は定電圧域、ｔ３以降は放電末期の低下域を示す。
【００３０】
また、放電ランプＦＬの出力（明るさ）は図２（ｄ）に示すように、時間ｔ１の点灯開始後ｔ４まではインバータ３のオン、オフの期間で明るさがきまり、ｔ４以降はバッテリＢの電圧低下に伴い暗くなる。
【００３１】
以上のように電気特性の異なる放電ランプの種類によらず、規定された明るさと時間を保つことができる。また、放電ランプによって電源装置と電池等を変える必要がないので、電源装置と電池等を標準化することができる
【００３２】
実施の形態２．
図３は実施の形態２を示す非常用照明の電源装置の回路図である。本実施の形態は実施の形態１で示した電流検出手段５に代えて電流検出用の抵抗を設けたものである。図において実施形態１の図１と同じまたは同等のものには同じ符号を付し説明を省略する。Ｒ２９はトランジスタＱ１、Ｑ２のエミッタの接続点とバッテリＢの負極間に挿入した電流検出手段である電流検出抵抗であり、電流検出抵抗Ｒ２９のトランジスタＱ１、Ｑ２のエミッタの接続点側からインバータ制御用集積回路ＩＣ１に接続されている。
【００３３】
この構成により、停電のときは、リレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４はインバータ３側に切り換わり、リレー接点Ｒｙ５がオンとなりバッテリＢの正極がチョークコイルＬ１を介してインバータ３とを接続され、また、バッテリＢの正極がインバータ制御手段４と接続される。インバータ制御手段４においてはバッテリＢから入力された電圧が抵抗Ｒ２１、Ｒ２２で分圧されインバータ制御用集積回路ＩＣ１に入力され、また、バッテリＢから入力された電圧が抵抗Ｒ２０を介してトランジスタＱ２１のエミッタに印加される。
【００３４】
一方、インバータの入力電流が電流検出抵抗Ｒ２９で検出され、インバータ制御用集積回路ＩＣ１に入力される。そして、インバータ制御用集積回路ＩＣ１では、検出された電流を抵抗Ｒ２１、Ｒ２２で分圧して設定した電圧、即ち基準電流値とを比較し、基準電流値を越えるときはオン時間が短いパルス信号を出力し、基準電流値以下のときはオン時間が長いパルス信号を出力し、検出された電流が基準値となるようにする。
【００３５】
このインバータ制御用集積回路ＩＣ１からの出力信号がトランジスタＱ２１のベースに印加されトランジスタＱ２１がオン・オフし、トランジスタＱ２１がオンのときにインバータ３のトランジスタＱ２のベースにバッテリＢからの電流が抵抗Ｒ２０、Ｒ２を介して印加され、トランジスタＱ２がオンとなる。
以下の動作は実施の形態１と同様であり、説明を省略する。
【００３６】
以上のように電気特性の異なる放電ランプの種類によらず、簡単な回路で規定された明るさと時間を保つことができる。
【００３７】
実施の形態３．
図４は実施の形態３を示す非常用照明の電源装置の回路図、図５は動作を示す波形図である。本実施の形態は実施の形態２のインバータ制御手段をＤＣ−ＤＣコンバータに代えたものである。図４において実施形態２の図３と同じまたは同等のものには同じ符号を付し説明を省略する。７はＤＣ−ＤＣコンバータであり、電流検出抵抗Ｒ２９のトランジスタＱ１、Ｑ２のエミッタの接続点側とバッテリＢの負極間に直列に接続された抵抗Ｒ３１、Ｒ３２、抵抗Ｒ３２と並列に接続されたノイズ除去用コンデンサＣ２１、バッテリＢに接続リレーＲｙ５を介して並列に接続されるとともに、抵抗Ｒ３１、Ｒ３２の接続点に接続されたコンバータ制御用ＩＣ２、ベースがコンバータ制御用ＩＣ２に接続され、コレクタがリレーＲｙ５を介してバッテリＢの正極に接続され、エミッタがチョークコイルＬ２１に接続されたトランジスタＱ２２、トランジスタＱ２２とバッテリＢの負極間に接続されたダイオードＤ２１、チョークコイルＬ２１の出力側とバッテリＢの負極間に接続されたコンデンサＣ２２から構成されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力はチョークコイルＬ２１とコンデンサＣ２２の接続点であり、インバータ３の抵抗Ｒ２とチョークコイルＬ１が接続されている。
【００３８】
この構成により、停電のときは、リレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４はインバータ３側に切り換わり、リレー接点Ｒｙ５がオンとなりバッテリＢの正極がＤＣーＤＣコンバータ７とを接続される。ＤＣーＤＣコンバータ７においてはバッテリＢから入力された電圧がコンバータ制御集積回路ＩＣ２に入力され、また、バッテリＢから入力された電圧がトランジスタＱ２２のエミッタに印加される。
【００３９】
一方、インバータの入力電流が電流検出抵抗Ｒ２９で検出され、コンバータ制御用集積回路ＩＣ２に入力される。そして、コンバータ制御用集積回路ＩＣ２では、検出された電流をコンバータ制御用集積回路ＩＣ２の内部基準値と比較し、基準値を越えるときはオン時間が短いパルス信号を出力し、基準値以下のときはオン時間が長いパルス信号を出力し、検出された電流基準値となるようにする。
【００４０】
このコンバータ制御用集積回路ＩＣ２からの出力信号がトランジスタＱ２２のベースに印加されトランジスタＱ２２がオン・オフし、チョークコイルＬ２１と転流ダイオードＤ２１及び平滑用コンデンサＣ２２で図５の実線に示すように一定の電圧をインバータ３に出力する。一点鎖線はバッテリＢの電圧を示す。
【００４１】
ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力がインバータ３のトランジスタＱ２のベースに抵抗Ｒ２を介して印加され、トランジスタＱ２がオンとなる。
以下の動作は実施の形態１と同様であり、説明を省略する。
【００４２】
以上のように電気特性の異なる放電ランプの種類によらず、規定された明るさと時間を保つことができる。
【００４３】
実施の形態４．
図６は実施の形態４を示す非常用照明の電源装置の回路図である。本実施の形態は実施の形態３の電流検出抵抗Ｒ２９に代えて、実施の形態１で示した電流検出手段と同じものを使用したものである。
図５において実施形態１の図１または実施の形態３と同じまたは同等のものには同じ符号を付し説明を省略する。
電流検出手段５の接続は実施の形態１とは異なり、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力に接続されたチョークコイルＬ１の両端電圧から電流検出手段５により電流値をＤＣ−ＤＣコンバータ７に入力する。
【００４４】
この構成により、停電のときは、リレー接点Ｒｙ１、Ｒｙ２、Ｒｙ３、Ｒｙ４はインバータ３側に切り換わり、リレー接点Ｒｙ５ がオンとなりバッテリＢの正極がＤＣーＤＣコンバータ７とを接続される。ＤＣーＤＣコンバータ７においてはバッテリＢから入力された電圧がコンバータ制御集積回路ＩＣ２に入力され、また、バッテリＢから入力された電圧がトランジスタＱ２２のエミッタに印加される。
【００４５】
一方、チョークコイルＬ１に流れる電流は、電流検出手段５により検出される。チョークコイルＬ１に流れる直流は、チョークコイルＬ１の両端に発生した電圧差として比較回路６に入力され、インバータの入力電流値としてコンバータ制御用集積回路ＩＣ２に入力される。そして、入力された電流値をコンバータ制御用集積回路ＩＣ２の内部基準値と比較し、基準値を越えるときはオン時間が短いパルス信号を出力し、基準値以下のときはオン時間が長いパルス信号を出力し、検出された電流が基準値となるようにする。
【００４６】
このコンバータ制御用集積回路ＩＣ２からの出力信号がトランジスタＱ２２のベースに印加されトランジスタＱ２２がオン・オフし、チョークコイルＬ２１と転流ダイオードＤ２１及び平滑用コンデンサＣ２２で一定の電圧をインバータ３に出力する。一点鎖線はバッテリＢの電圧を示す。
以下の動作は実施の形態３と同様であり、説明を省略する。
【００４７】
以上のように電気特性の異なる放電ランプの種類によらず、規定された明るさと時間を保つことができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、非停電時には、商用交流電源から電力を供給するとともに、非常用のバッテリを充電し、前記商用交流電源が停電のときは、前記バッテリからの直流をインバータでスイッチング素子をオン・オフして変換した高周波電力で放電ランプを点灯させる非常用照明装置において、停電時に、前記バッテリの放電電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段の出力があらかじめ定められた基準値となるように前記インバータを制御するインバータ制御手段と、を備えたので、電気特性の異なる放電ランプの種類によらず、規定された明るさと時間を保つことができる。また、放電ランプによって電源装置と電池等を変える必要がないので、電源装置と電池等を標準化することができる。
【００４９】
また、非停電時には商用交流電源から電力を供給するとともに、非常用のバッテリを充電し、前記商用交流電源が停電のときは、前記バッテリからの直流をインバータでスイッチング素子をオン・オフして変換した高周波電力で放電ランプを点灯させる非常用照明装置において、停電時に、前記バッテリの放電電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段の出力があらかじめ定められた基準値となるように前記インバータに入力する電圧を変えるようにしたＤＣ−ＤＣコンバータと、を備えたので、電気特性の異なる放電ランプの種類によらず、規定された明るさと時間を保つことができる。また、放電ランプによって電源装置と電池等を変える必要がないので、電源装置と電池等を標準化することができる。
【００５０】
また、電流検出手段は、インバータの入力チョークコイルの両端電圧を検出し、前記チョークコイルの直流抵抗により、両端に生じる電圧の差から、電流を検出するので、回路を簡単にして電気特性の異なる放電ランプの種類によらず、規定された明るさと時間を保つことができる。
【００５１】
また、電流検出手段は、インバータに直列に接続した電流検出抵抗に基づいて電流値を検出するので、回路を簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１を示す非常用照明装置の回路図である。
【図２】 この発明の実施の形態１を示す非常用照明装置の動作波形図である。
【図３】 この発明の実施の形態２を示す非常用照明装置の回路図である。
【図４】 この発明の実施の形態３を示す非常用照明装置の回路図である。
【図５】 この発明の実施の形態３を示す非常用照明装置の動作波形図である。
【図６】 この発明の実施の形態４を示す非常用照明装置の回路図である。
【図７】 従来の非常用点灯装置の回路図である。
【図８】 従来の非常用点灯装置のインバータの出力の変化を示す波形図である。
【符号の説明】
Ｅ 商用交流電源、Ｂ バッテリ、３ インバータ、Ｑ１、Ｑ２ スイッチング素子、ＦＬ 放電ランプ、５ 電流検出手段、４ インバータ制御手段、Ｒ２９ 電流検出用抵抗、７ コンバータ。
Claims (4)
- 非停電時には、商用交流電源から電力を供給するとともに、非常用のバッテリを充電し、前記商用交流電源が停電のときは、前記バッテリからの直流をインバータでスイッチング素子をオン・オフして変換した高周波電力で放電ランプを点灯させる非常用照明装置において、
停電時に、前記バッテリの放電電流を検出する電流検出手段と、
この電流検出手段の出力があらかじめ定められた基準値となるように前記インバータを制御するインバータ制御手段と、
を備えたことを特徴とする非常用照明装置。 - 非停電時には商用交流電源から電力を供給するとともに、非常用のバッテリを充電し、前記商用交流電源が停電のときは、前記バッテリからの直流をインバータでスイッチング素子をオン・オフして変換した高周波電力で放電ランプを点灯させる非常用照明装置において、
停電時に、前記バッテリの放電電流を検出する電流検出手段と、
この電流検出手段の出力があらかじめ定められた基準値となるように前記インバータに入力する電圧を変えるようにしたＤＣ−ＤＣコンバータと、
を備えたことを特徴とする非常用照明装置。 - 電流検出手段は、インバータの入力チョークコイルの両端電圧を検出し、前記チョークコイルの直流抵抗により、両端に生じる電圧の差から、電流を検出することを特徴とする請求項１または請求項２記載の非常用照明装置。
- 電流検出手段は、インバータに直列に接続した電流検出抵抗に基づいて電流値を検出することを特徴とする請求項１または請求項２記載の非常用照明装置。
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|---|---|---|---|
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