JP6037703B2 - 照明装置 - Google Patents
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このような照明装置において、蓄電池の蓄電状態を表示するための表示部を設ける場合がある。
この発明は、例えば、専用の表示部を設けることなく、蓄電池の蓄電状態を表示することにより、照明装置を小型化することを目的とする。
実施の形態1について、図1〜図4を用いて説明する。
蓄電回路12は、商用交流電源などの外部電源91から供給された電力を蓄える。
点灯回路11は、停電などにより外部電源91からの電力供給が途絶えた場合に、蓄電回路12に蓄えられた電力を、光源回路14に対して供給する。点灯回路11は、蓄電回路12に蓄えられた電力を、光源回路14に供給する電力に変換する電力変換回路(コンバータ回路)である。
蓄電状態表示回路13(モニタ点灯回路)は、蓄電回路12に十分な電力が蓄えられている場合に、光源回路14に対して電力を供給する。
光源回路14は、点灯回路11及び蓄電状態表示回路13から供給された電力により、光源41を点灯する。
蓄電状態表示回路13が光源回路14に電力を供給する場合、光源回路14を流れる電流は、停電時電流目標値よりも小さい。したがって、点灯回路11から電力が供給される場合と比べて、光源41は、暗く点灯する。これにより、通常時(停電でない場合)における消費電力を抑えることができる。
蓄電池22(電池)は、電力を蓄える二次電池である。蓄電池22は、例えばニッケル水素蓄電池である。
充電回路21は、外部電源91から供給される電力により、蓄電池22を充電する。充電回路21は、外部電源91から供給された電力を、蓄電池22を充電するのに適した電圧値/電流値をもつ電力に変換する電力変換回路(コンバータ回路)である。
整流素子31は、例えばダイオードである。整流素子31は、蓄電回路12側から光源回路14側へ向けて電流が流れる向きに接続されている。整流素子31は、点灯回路11の出力側から入力側へ電流が逆流するのを防ぐ。なお、点灯回路11の出力電圧が点灯回路11の入力電圧よりも低い電圧である場合、整流素子31は、なくてもよい。
限流素子32は、例えば抵抗である。限流素子32は、蓄電回路12から光源回路14へ向けて流れる電流を制限する。
なお、点灯回路11の低電位側入力と低電位側出力とは、点灯回路11の内部で電気接続しているものとする。
蓄電池22の両端電圧が電圧V1より高い場合(所定の状態)、光源41に電流が流れる。限流素子32が抵抗である場合、光源41を流れる電流の値は、蓄電池22の両端電圧と電圧V1との差に比例する。比例定数は、限流素子32の抵抗値によって定まる。限流素子32の抵抗値は、蓄電池22の両端電圧が電圧Vmaxに達したときに光源41を流れる電流の値が、所定の目標値(以下「満充電時電流目標値」と呼ぶ。)になるように、設定する。これにより、蓄電池22が満充電されて、蓄電池22の両端電圧が電圧Vmaxに達すると、満充電時電流目標値の電流が光源41を流れ、光源41が所定の明るさで点灯する。
実施の形態2について、図5〜図6を用いて説明する。
この実施の形態では、蓄電状態表示回路13の構成の別の例について説明する。
なお、実施の形態1と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
整流素子31及び限流素子32は、実施の形態1と同様なので、説明を省略する。
定電圧素子33は、両端電圧が所定の閾値電圧に達するとオンになり電流が流れる。定電圧素子33は、例えば、ツェナーダイオードである。
蓄電池22の両端電圧が電圧V2より高い場合(所定の状態)、光源41に電流が流れる。限流素子32が抵抗である場合、光源41を流れる電流の値は、蓄電池22の両端電圧と電圧V2との差に比例する。比例定数は、限流素子32の抵抗値によって定まる。限流素子32の抵抗値は、蓄電池22の両端電圧が電圧Vmaxに達したときに光源41を流れる電流の値が、満充電時電流目標値になるように、設定する。
実施の形態1では、蓄電池22の両端電圧が電圧V1を超えれば、光源41が点灯する。蓄電池22の両端電圧が電圧V2より低く、蓄電池22がまだあまり充電されていない場合、光源41は、蓄電池22が十分に充電されている場合よりも暗く点灯するが、それを見た人が、蓄電池22が十分に充電されていると誤解する可能性がある。これに対し、この実施の形態では、蓄電池22の両端電圧が電圧V2以下であれば光源41が点灯しないので、誤解を防ぐことができる。
実施の形態3について、図7〜図8を用いて説明する。
この実施の形態では、蓄電状態表示回路13の更に別の例について説明する。
なお、実施の形態1または実施の形態2と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
整流素子31及び限流素子32は、実施の形態1と同様なので、説明を省略する。
スイッチング素子34は、例えばPNP型バイポーラトランジスタである。スイッチング素子34は、制御端子(ベース端子)と、基準端子(エミッタ端子)と、出力端子(コレクタ端子)とを有する。スイッチング素子34は、制御端子と基準端子との間の電位差が所定のオン電圧に達するとオンになり、基準端子と出力端子との間を電気接続する。
定電圧素子37は、実施の形態2で説明した定電圧素子33と同じく、両端電圧が所定の閾値電圧に達すると電流が流れる。定電圧素子37は、例えば複数のダイオードを直列に接続したものである。
2つの分圧抵抗35,36は、直列に電気接続している。2つの分圧抵抗の直列回路は、蓄電池22の両端に電気接続している。2つの分圧抵抗35,36は、分圧抵抗35,36の抵抗値によって定まる所定の分圧比で、蓄電池22の両端電圧を分圧した電圧を生成する。
定電圧素子37は、分圧抵抗35と並列に電気接続している。したがって、分圧比によって定まる電圧が定電圧素子37の閾値電圧を超えた場合であっても、分圧抵抗35の両端電圧は、定電圧素子37の閾値電圧までしか上昇しない。
スイッチング素子34の制御端子は、2つの分圧抵抗35,36の接続点に電気接続している。スイッチング素子34の基準端子は、限流素子32を介して、蓄電池22の高電位側出力に電気接続している。スイッチング素子34の出力端子は、整流素子31を介して、光源回路14の高電位側入力に電気接続している。
蓄電池22の両端電圧が電圧V3より高い場合(所定の状態)、分圧抵抗35の両端電圧がスイッチング素子34のオン電圧より高いので、スイッチング素子34がオンになり、光源41に電流が流れる。このとき、光源41を流れる電流は、限流素子32を流れる電流によって発生する限流素子32の両端電圧が分圧抵抗35の両端電圧とスイッチング素子34のオン電圧との差に一致する電流に制限される。限流素子32が抵抗である場合、光源41を流れる電流は、分圧抵抗35の両端電圧とスイッチング素子34のオン電圧との差に比例する。比例定数は、限流素子32の抵抗値によって定まる。限流素子32の抵抗値は、蓄電池22の両端電圧が電圧V4に達したときに光源41を流れる電流の値が、満充電時電流目標値になるように、設定する。
蓄電池22の両端電圧が電圧V4より高い場合、分圧抵抗35の両端電圧は、定電圧素子37の閾値電圧にほぼ一致するので、光源41を流れる電流は、それ以上大きくならない。
これに対し、この実施の形態では、電圧Vmaxや電圧V3に誤差があっても、蓄電池22の両端電圧が電圧Vmaxに達したとき光源41を流れる電流は変わらない。これにより、光源41を所望の明るさで点灯することができる。
実施の形態4について、図9を用いて説明する。
この実施の形態では、光源回路14の別の例について説明する。
なお、実施の形態1〜実施の形態3と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
光源41は、実施の形態1で説明したものと同様なので、説明を省略する。
光源42(第二の光源)は、光源41と同様、電気エネルギーにより光を発する。光源42は、例えば白色LEDである。なお、光源42は、複数あってもよい。光源42が複数ある場合、複数の光源42は、例えば直列に電気接続している。
光源41と光源42とは、直列に電気接続している。蓄電状態表示回路13の出力は、光源41と光源42との接続点に電気接続している。
蓄電状態表示回路13が光源回路14に電力を供給する場合、光源41は点灯するが、光源42は点灯しない。
満充電表示に光源42を使わないので、光源42の点灯時間が短くなり、光源42の寿命を延ばすことができる。停電時に、万が一、光源41が寿命により点灯しなかったとしても、光源42が点灯するので、室内にいる人の避難を助けることができる。
このように、光源41が発する光の色と、光源42が発する光の色とが異なる構成とすることにより、放射する光の色で、停電時と満充電表示時とを区別することができる。
実施の形態5について、図10を用いて説明する。
この実施の形態では、蓄電状態表示回路13及び光源回路14の更に別の例について説明する。
なお、実施の形態1〜実施の形態4と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
光源43は、例えば、3つのLEDチップ431〜433を1つにパッケージングしたフルカラーLEDである。LEDチップ431は、緑色の光を発する緑色LEDである。LEDチップ432は、赤色の光を発する赤色LEDである。LEDチップ433は、青色の光を発する青色LEDである。
限流素子47〜49は、例えば抵抗である。限流素子47は、LEDチップ431と直列に電気接続している。限流素子47は、LEDチップ431を流れる電流を制限する。限流素子48は、LEDチップ432と直列に電気接続している。限流素子48は、LEDチップ432を流れる電流を制限する。限流素子49は、LEDチップ433と直列に電気接続している。限流素子49は、LEDチップ433を流れる電流を制限する。限流素子47〜49は、3つのLEDチップ431〜433を流れる電流の比率が所定の比率になるよう、あらかじめ設定される。これにより、点灯回路11から電力を供給されたとき、光源43は、所定の色の光を発する。例えば、限流素子47〜49が抵抗である場合、点灯回路11から電力を供給されたと、光源43が白色光を発するよう、限流素子47〜49の抵抗値を設定する。
整流素子31及び限流素子32は、実施の形態1と同様なので、説明を省略する。
スイッチング素子52,56は、例えばエンハンスメント型nMOSFETである。スイッチング素子52,56は、制御端子(ゲート端子)と、基準端子(ソース端子)と、出力端子(ドレイン端子)とを有する。スイッチング素子52,56は、制御端子と基準端子との間の電位差が所定のオン電圧に達するとオンになり、基準端子と出力端子との間を電気接続する。
点灯回路11が動作している場合、スイッチング素子52は、オンになる。2つの分圧抵抗54,55の直列回路の両端が短絡されるので、スイッチング素子56の制御端子−基準端子間の電圧は、0になる。したがって、スイッチング素子56は、オフになる。これにより、光源43は、あらかじめ定められた色(例えば白色)の光を発する。
実施の形態6について、図11を用いて説明する。
この実施の形態では、光源回路14の更に別の例について説明する。
なお、実施の形態1〜実施の形態5と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
光源42と光源43とは、直列に電気接続している。
蓄電状態表示回路13は、実施の形態5で説明したものと同様である。ただし、限流素子32は、光源42と光源43との接続点に電気接続している。
光源42が実施の形態5における整流素子51としての役割を果たすので、非常用照明装置10は、整流素子51を有さない。
蓄電状態表示回路13が光源回路14に電力を供給する場合、光源43は点灯するが、光源42は点灯しない。
また、光源43だけでは停電時に必要な光出力に達しない場合でも、光源42の光出力を加えることにより、停電時に必要な光出力を確保することができる。
実施の形態7について、図12を用いて説明する。
この実施の形態では、光源回路14のまた更に別の例について説明する。
なお、実施の形態1〜実施の形態6と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
光源回路14は、例えば、光源42と、光源43と、3つの限流素子47〜49とを有する。光源42は、実施の形態4で説明したものと同様なので、説明を省略する。光源43及び限流素子47〜49は、実施の形態5で説明したものと同様なので、説明を省略する。
光源42は、光源43及び限流素子47〜49と並列に電気接続している。
また、蓄電状態表示回路13は、蓄電池22の両端電圧により蓄電池22の蓄電状態を判定するのではなく、例えば、充電回路21が蓄電池22を充電する充電電流が0になったら蓄電池22が十分に充電されたと判定するなど、他の方式により、蓄電池22の蓄電状態を判定する構成であってもよい。
Claims (3)
- 光を発する光源と、
上記光源と異なる色の光を発する第二の光源と、
電力を蓄積する蓄電池と、
上記蓄電池に蓄積された電力を上記光源と上記第二の光源とに対して供給して、上記光源と上記第二の光源とを点灯する点灯回路と、
上記蓄電池が充電状態である場合に、電力を上記光源に対して供給して、上記光源を点灯するとともに、上記第二の光源に対して電力を供給せず、上記第二の光源を点灯しない蓄電状態表示回路と
を有し、
上記点灯回路が上記光源と上記第二の光源とを点灯したとき、上記光源が発した光と、上記第二の光源が発した光とを混合した光を放射する照明装置。 - 上記蓄電状態表示回路は、上記光源を、上記点灯回路が点灯するときの明るさよりも暗い明るさで点灯する請求項1に記載の照明装置。
- 上記蓄電状態表示回路は、上記光源を、上記点灯回路が点灯するときの色と異なる色で点灯する請求項1または2に記載の照明装置。
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