JP6707277B2

JP6707277B2 - Ｌｅｄ照明装置

Info

Publication number: JP6707277B2
Application number: JP2015148230A
Authority: JP
Inventors: 厚北川
Original assignee: アール・ビー・コントロールズ株式会社
Priority date: 2015-07-28
Filing date: 2015-07-28
Publication date: 2020-06-10
Anticipated expiration: 2035-07-28
Also published as: JP2017027901A

Description

本発明は、発光源としてＬＥＤを用い、外部の商用電源からの電力でＬＥＤを点灯させると共に、停電時に継続してＬＥＤを点灯させるＬＥＤ照明装置に関する。

従来のこの種のＬＥＤ照明装置では、停電時には外部からの電力供給が停止するので、外部からの電力が供給されている間に充電するバックアップ電源を備えている。そして、停電の発生を検知する停電検知部を備え、その停電検知部が停電の発生を検知すると、バックアップ電源に充電されている電力でＬＥＤの点灯を継続させる。

このように停電の発生を検知する必要があるが、その検知には、例えば、コンパレータを用いて、電源側の電圧が一定値以下に低下すると停電が発生したものと判断するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−２２６８８６号公報（段落００２５）

上記停電検知に用いられるコンパレータは、基準となる電圧と監視する電圧とを入力し、両電圧を比較することによって出力を反転させるものである。したがって、上記従来のＬＥＤ照明装置のものも、基準となる電圧と電源からの電圧とを比較して、電源からの電圧が基準となる電圧より低下した際に停電が発生したものと判断している。

ところが、停電になれば全ての電力供給が停止するので、基準電圧自体も消失することになる。そのため、基準電圧を作るためにバックアップ電源の電力を使わざるを得なくなる。ところが、バックアップ電源は停電時にＬＥＤを点灯させるためのものであるにもかかわらず、その充電されている電力を基準電圧の生成のために使用すると、ＬＥＤを点灯させる時間が短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、コンパレータを用いることなく停電の発生を検知し、バックアップ電源に充電されている電力の全てをＬＥＤの点灯に用いることのできる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の電力でＬＥＤを点灯させるＬＥＤ照明装置であって、商用電源との間に設けられた点消灯用のスイッチのオンオフにかかわらず商用電源からの電力が入力され、その商用電力から１次電圧の直流電力を出力すると共にバックアップ電源を充電する電源部と、１次電圧の直流電力を昇圧してＬＥＤを点灯させる定電流制御部と、上記バックアップ電源とこの定電流制御部との間に、１次電圧の直流電力が無ければオン状態となってバックアップ電源を定電流制御部に接続する開閉素子を設け、停電が発生していない状態では上記電源部が出力する１次電圧の直流電力によって開閉素子を強制的にオフ状態に保持して上記バックアップ電源を上記定電流制御部に対して遮断するとともに、この１次電圧の直流電力が消失すると開閉素子をオン状態に戻して上記バックアップ電源に充電されている直流電力を上記定電流制御部に供給して、ＬＥＤの点灯を継続させる停電検知部とを備えたことを特徴とする。

ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等の開閉素子を用いて、通常時はこの開閉素子によってバックアップ電源を定電流制御部に対して遮断しておくが、１次電圧の直流電力の消失をトリガにして、そのトリガで開閉素子をオンにすることによってバックアップ電源の電力を定電流制御部に供給する。

なお、上記構成は、上記バックアップ電源が電気二重層コンデンサであるものに好適である。

以上の説明から明らかなように、本発明は、１次電圧の直流電力の消失をトリガにして開閉素子をオンにするので、コンパレータを用いる従来の構成のように、比較のための基準電圧を生成する必要がない。そのため、停電の発生を検知するためにバックアップ電源の電力を使用する必要がないので、バックアップ電源に充電されている電力の全てをＬＥＤの点灯に使用することができる。

本発明によるＬＥＤ照明装置の構成を示すブロック図停電検知部の具体的構成を示す回路図

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１８ボルトほどに昇圧すると共に、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。この停電検知部６の具体的な構成は図２に示す。

１次電圧ＶＡの直流電源が発生している状態ではＦＥＴ６２はオン状態になり、そのためトランジスタ６３はオフ状態になる。そして、トランジスタ６３がオフであると開閉素子であるＦＥＴ６１がオフになり、バックアップ電源３１（ＶＥ）は定電流制御部４に対して隔絶されている。

停電が発生すると１次電圧の直流電力の供給が停止するので、ＶＡはゼロになる。すると、ＦＥＴ６２はオフになる。このとき、バックアップ電源３１の電圧ＶＥは生きているので、トランジスタ６３がオンになり、その結果開閉素子であるＦＥＴ６１がオンになる。すると、バックアップ電源３１が定電流制御部４に対して接続されるので、バックアップ電源３１に充電されている電力が定電流制御部４に流れてＬＥＤ５を点灯させることになる。
上記実施の形態では、バックアップ電源３１に電解二重層コンデンサを用いたが、電解二重層コンデンサは耐圧が比較的低いので、ＬＥＤ５の点灯に必要な１８ボルトほどの電力を充電することができない。そのため、バックアップ電源３１の充電電圧に近い１次電圧（ＶＡ）の直流電力を発生させ、定電流制御部４で１８ボルト程度に昇圧するように構成した。

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
５ＬＥＤ
６停電検知部
１１壁スイッチ
３１バックアップ電源
６３トランジスタ

Claims

外部の商用電源からの電力でＬＥＤを点灯させるＬＥＤ照明装置であって、商用電源との間に設けられた点消灯用のスイッチのオンオフにかかわらず商用電源からの電力が入力され、その商用電力から１次電圧の直流電力を出力すると共にバックアップ電源を充電する電源部と、１次電圧の直流電力を昇圧してＬＥＤを点灯させる定電流制御部と、上記バックアップ電源とこの定電流制御部との間に、１次電圧の直流電力が無ければオン状態となってバックアップ電源を定電流制御部に接続する開閉素子を設け、停電が発生していない状態では上記電源部が出力する１次電圧の直流電力によって開閉素子を強制的にオフ状態に保持して上記バックアップ電源を上記定電流制御部に対して遮断するとともに、この１次電圧の直流電力が消失すると開閉素子をオン状態に戻して上記バックアップ電源に充電されている直流電力を上記定電流制御部に供給して、ＬＥＤの点灯を継続させる停電検知部とを備えたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
上記バックアップ電源は電気二重層コンデンサであることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。