JP6682133B2 - Lighting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、例えばLEDを発光源として、外部の商用電源が停電すると、蓄電部に充電されている電力で発光源を発光させる照明装置に関する。 The present invention relates to a lighting device that uses an LED as a light emitting source and causes the light emitting source to emit light by the electric power charged in a power storage unit when an external commercial power supply fails.
近年、LEDを発光源とする照明装置が多数提案されている。LEDはそれ以前の白熱球や蛍光灯よりも消費電力が少ないので、外部の商用電源からの電力で発光させる照明装置であっても、停電時に発光を継続させるための蓄電部が小さくてよいため、特にLEDを発光源とする照明装置では、停電時にLED電球を継続して発光させることのできる照明装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, many lighting devices using LEDs as light emitting sources have been proposed. Since LEDs consume less power than incandescent bulbs and fluorescent lamps before that, even a lighting device that emits light with power from an external commercial power supply can have a small power storage unit for continuing light emission during a power failure. In particular, as a lighting device using an LED as a light source, there is known a lighting device capable of continuously emitting light from an LED bulb in the event of a power failure (for example, see Patent Document 1).
このものでは、蓄電部として電気二重層コンデンサを用い、商用電源からの電力供給を受けている状態で常に蓄電部を充電しており、商用電源が停電すると、自動的に蓄電部に充電されている電力でLEDを発光させるように構成されている。 In this product, an electric double layer capacitor is used as a power storage unit, and the power storage unit is always charged while receiving power from a commercial power source.When the commercial power source fails, the power storage unit is automatically charged. The LED is configured to emit light with the power that is present.
蓄電部として、いわゆる蓄電池を用いる場合には、蓄電池の寿命が数年と比較的短いため、定期的に蓄電池の劣化をチェックする必要がある。ところが、上記の特許文献1に記載されているように、蓄電部として電気二重層コンデンサを用いる場合には、電気二重層コンデンサの寿命が蓄電池の寿命と比較して非常に長いので、電気二重層コンデンサの状態を定期的にチェックすることは行われていない。 When a so-called storage battery is used as the power storage unit, since the storage battery has a relatively short life of several years, it is necessary to regularly check the deterioration of the storage battery. However, as described in Patent Document 1 above, when an electric double layer capacitor is used as a power storage unit, the life of the electric double layer capacitor is much longer than the life of the storage battery. There is no regular check of the condition of the capacitors.
しかし、電気二重層コンデンサであっても寿命が有り、劣化が進むと蓄電し得る電力量が減少し、いざ停電が発生した際に、LEDを発光させることのできる時間が短くなってしまう。そして、この電気二重層コンデンサの劣化は実際に停電が発生した場合に、LEDが短時間で消灯してしまうまで関知することができないという不具合がある。 However, even an electric double layer capacitor has a life, and when deterioration progresses, the amount of power that can be stored decreases, and the time during which an LED can emit light is shortened in the event of a power failure. Further, there is a problem that deterioration of the electric double layer capacitor cannot be detected until the LED is turned off in a short time when a power failure actually occurs.
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、停電が発生する前に蓄電部の劣化を検知することのできる照明装置を提供することを課題とする。 In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a lighting device that can detect deterioration of a power storage unit before a power failure occurs.
上記課題を解決するために本発明による照明装置は、外部の商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換する電源回路を有し、この電源回路から出力される直流電源の電圧を昇圧する昇圧回路と、この昇圧回路で昇圧された直流電力を元にLEDに流れる電流値を所定の値に制御する定電流回路とを備えると共に、上記昇圧回路と並列に充電回路を設け、この充電回路によって常時充電される蓄電部を備え、上記商用電源からの交流電力の供給が停止すると、上記蓄電部に蓄電されている電力を上記昇圧回路で昇圧して上記LEDを発光させる照明装置において、上記商用電源から電力供給を受けている状態で、上記充電回路による蓄電部の充電を中断する充電中断手段と、蓄電部に対する充電が中断している状態で、蓄電部の電力を消費させ、蓄電部の電圧の降下速度から蓄電部の劣化状態を判断する劣化判断手段とを設け、上記商用電源からの電力供給を最初に受けた時点からの経過時間を計時するタイマを内蔵し、計時された時間が所定の周期になる毎に上記劣化判断手段を作動させるものであって、外部に、上記LEDの点消灯を行うためのスイッチが設けられており、上記タイマの計時時間が予め設定された寿命時間を超えると、このスイッチがオンする毎に上記劣化判断手段を作動させることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a lighting device according to the present invention has a power supply circuit that converts AC power supplied from an external commercial power supply into DC power, and boosts the voltage of the DC power supply output from this power supply circuit. The charging circuit includes a booster circuit and a constant current circuit that controls a current value flowing through the LED to a predetermined value based on the DC power boosted by the booster circuit, and a charging circuit is provided in parallel with the boosting circuit. In the lighting device, which includes a power storage unit that is constantly charged by, when the supply of the AC power from the commercial power supply is stopped, the power stored in the power storage unit is boosted by the booster circuit to cause the LED to emit light, While the power is being supplied from the commercial power source, the power of the power storage unit is turned off while the charging circuit suspends charging of the power storage unit by the charging circuit and the charging of the power storage unit is stopped. Expended so, and deterioration determining means for determining the deterioration state of the power storage unit from the lowering speed of the voltage of the power storage unit is provided, a timer for counting a time elapsed from the time of receiving power supply from the commercial power supply to the first In order to activate the deterioration determining means each time the measured time reaches a predetermined cycle, a switch for turning on / off the LED is provided outside, and the time measured by the timer is When the preset life time is exceeded, the deterioration determining means is activated each time the switch is turned on .
蓄電部が劣化すると、充電されている電力量が減少するので、放電開始時の電圧が十分高くても、放電開始後の電圧降下速度が速くなる。そこで、上記劣化判断手段により実際に蓄電部に充電されている電力を消費させることにより、電圧降下速度から劣化の有無を判定する。なお、その際、蓄電部への充電を中断する必要があるが、外部の商用電源からの電力供給を受けている状態でチェックを行うので、LEDの点灯状態に不具合は生じない。 When the power storage unit deteriorates, the amount of electric power being charged decreases, so that even if the voltage at the start of discharge is sufficiently high, the voltage drop rate after the start of discharge becomes faster. Therefore, the deterioration determining unit determines whether or not there is deterioration from the voltage drop speed by consuming the electric power actually charged in the power storage unit. At this time, it is necessary to interrupt the charging of the power storage unit, but since the check is performed while the power is being supplied from the external commercial power source, no problem occurs in the lighting state of the LED.
なお、具体的には、上記商用電源からの電力供給を最初に受けた時点からの経過時間を計時するタイマを内蔵し、計時された時間が所定の周期になる毎に上記劣化判断手段を作動させる。 It should be noted that specifically, a timer for counting the elapsed time from the time when the power supply from the commercial power source is first received is built in, and the deterioration determination means is activated every time the measured time reaches a predetermined cycle. Ru is.
また、その場合、外部に、上記LEDの点消灯を行うためのスイッチが設けられており、上記タイマの計時時間が予め設定された寿命時間を超えると、このスイッチがオンする毎に上記劣化判断手段を作動させる。 Further, in that case, a switch for turning on and off the LED is provided outside, and when the time measured by the timer exceeds a preset life time, the deterioration judgment is made every time the switch is turned on. Ru to operate the means.
特に、上記蓄電部は電気二重層コンデンサである場合に有効である。 In particular, the power storage unit is effective when it is an electric double layer capacitor.
以上の説明から明らかなように、本発明は、停電が発生する前に蓄電部の劣化を検知するので、いざ停電が発生した際に、LEDを発光させることのできる時間が短くなってしまうという不具合を回避することができる。 As is clear from the above description, the present invention detects the deterioration of the power storage unit before a power failure occurs, so that when the power failure occurs, the time during which the LED can emit light is shortened. The trouble can be avoided.
図1を参照して、1は外部の商用電源で有り、100ボルトの交流電力を供給するものである。本発明による照明装置2内には、この商用電源1からの交流電力を所定の電圧の直流電力として出力する電源回路21が備えられている。また、外部の点消灯用の壁スイッチ11のオンオフ状態を検知する壁スイッチ判別回路22が設けられている。このように、照明装置2には3線が配線されている。
Referring to FIG. 1, reference numeral 1 is an external commercial power supply, which supplies 100 V AC power. The
電源回路21は壁スイッチ11のオンオフ状態の如何に関わらず、商用電源1が停電しない限り常時直流電力を出力し続ける。その直流電力は昇圧回路23で1次昇圧されたあと、昇圧定電流回路24で2次昇圧することによってLED25に流れる電流を所定の電流値に制御して、LED25を発光させる。
The
但し、LED25の輝度はLED25に流れる電流値によって増減するため、LED25の輝度、すなわちLED25に流れる電流値は、輝度設定回路26からの信号によって決定される。また、この輝度設定回路26はLED25の電流値を下げて消灯することができるので、壁スイッチ11がオフになると、壁スイッチ判別回路22からの信号を受けて、LED25を消灯させる。逆に、壁スイッチ11がオンされると、壁スイッチ判別回路22からの信号によって、LED25に流れる電流値が予め設定されている電流値になるように、昇圧定電流回路24での2次昇圧比を調節する。
However, since the brightness of the
上記電源回路21の出力側には、上記昇圧回路23の他に充電回路27が並列に接続されている。この充電回路27は商用電源1が稼働している状態では蓄電部28を常時充電するもので、商用電源1が停電すると、蓄電部28に蓄電されている電力を昇圧回路23に供給して、商用電源1が停電している状態でLED25を継続して発光させ続ける。
In addition to the
ところで、蓄電部28は6個の電気二重層コンデンサから構成されている。電気二重層コンデンサは一般に耐圧が低いので、3個の電気二重層コンデンサを直列にして全体としての耐圧を上げた。但し、直列に接続したのでは容量が減少するので、各電気二重層コンデンサに別途の電気二重層コンデンサを並列に接続して、容量を確保するようにした。なお、各電気二重層コンデンサの容量が均一になるように、バランサと呼ばれる抵抗を各電気二重層コンデンサに並列に接続している。
The
そして、蓄電部28の両端を跨ぐように、開閉素子であるトランジスタ3と2個の分圧抵抗41,42との直列回路を接続した。そして、トランジスタ3のオンオフをCPU29で行うようにした。
Then, a series circuit of the transistor 3 as the switching element and the two
CPU29は内部に計時手段であるタイマを内蔵しており、照明装置2が商用電源1に接続された時点からタイマをカウントし、電気二重層コンデンサの劣化が懸念される年数、例えば10年が経過すると、その後、例えば1年周期で、充電回路27による充電を停止させると共に、トランジスタ3をオンにする。すると、蓄電部28に蓄電されている電力は2個の分圧抵抗41,42を通って消費される。そのため、両分圧抵抗41,42の中間部の電圧が降下していく。その降下速度が予め設定されている基準速度より速いと、蓄電部28が劣化しているものとして、例えばLED25の輝度を変化させるなどして、その旨を報知するようにした。
The
ところで、上述の例では10年を経過すると、その後1年ごとに蓄電部28の劣化状況をチェックしたが、その他として、例えば、10年が経過すると、壁スイッチ11がオンされる毎に蓄電部28の劣化をチェックするようにしてもよい。
By the way, in the above example, after 10 years have passed, the deterioration state of the
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。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made without departing from the gist of the present invention.
1 商用電源
2 照明装置
3 トランジスタ
11 壁スイッチ
28 蓄電部
41 分圧抵抗
42 分圧抵抗
1
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