JPH04196091A - 非常灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、商用電源の通電時には商用電源を電力供給源
とし、停電時には内蔵した電池を電力供給源として、商
用電源の通電時と停電時とにかかわらずランプを常時点
灯させるようにした非常灯に関するものである。

【従来の技術】

非常灯は、商用電源の通電時には商用電源を電力供給源
とし、商用電源の停電時には内蔵した電池を電力供給源
として蛍光灯などのランプを常時点灯させるように構成
されている。オフィスや公共施設においては、商用電源
の停電に伴って照明器具が消灯した場合の安全を確保す
るために、この種の非常灯の設置が義務づけられている
。 従来より提供されている非常灯としては、第３図に示す
ような構成のものがある。すなわち、商用電源ＡＣの通
電時には、商用電源ＡＣを整流平滑化する直流電源回路
ｌより出力される直流を電源として、第１のインバータ
回路８を動作させ、第１のインバータ回路８の出力高周
波により蛍光灯のような放電灯からなるランプＬを点灯
させるようにしている。直流電源回路１は、ダイオード
ブリッジなどからなる整流器Ｒｅと、整流器Ｒｅの出力
を平滑化するコンデンサＣ３とからなる。 また、商用電源ＡＣの停電時には、商用電源ＡＣの通電
時に商用電源ＡＣを降圧整流する充電回路９の出力によ
り充電された二次電池である電池Ｂを電源として、第２
のインバータ回路１０を動作させ、第２のインバータ回
路１０の出力高周波によりランプＬを点灯させるように
している。商用電源ＡＣの通電状態はリレーＲｙにより
監視され、通電時と停電時とてリレーＲｙの接点ｒ、〜
ｒ４が切り換えられるようになっている。すなわち、リ
レーＲｙのコイルは商用電源ＡＣの両端間に接続され、
接点ｒ、は電池Ｂを充電回路９と第２のインバータ回路
ｌＯとのいずれか一方に選択的に接続し、接点ｒ２〜ｒ
４はランプＬを第１のインバータ回路８と第２のインバ
ータ回路１０とのいずれか一方に選択的に接続するよう
になっているのである。

【発明か解決しようとする課題】

上記構成では、商用電源ＡＣか停電したときに、リレー
Ｒｙの接点ｒ１〜ｒ４は瞬時に切り換わるか、直流電源
回路ｌのコンデンサＣ１の残留電荷によって第１のイン
バータ回路８は動作を継続しているから、接点ｒ２〜ｒ
４にアークか発生し、場合によっては接点ｒ２〜ｒ４か
溶着するという不都合か生じる。しかも、このようなア
ークか発生すると、接点ｒ２〜ｒ４の常開接点と常閉接
点との間か短絡して、いわゆる橋絡現象を引起し、第１
のインバータ回路８と第２のインバータ回路ｌＯとの双
方が動作状態であるときに電気的に接続されることにな
って、構成部品にストレスを与えることになり、破壊に
つながるというおそれかある。また、通電時用の第１の
インバータ回路８と停電時用の第２のインバータ回路１
０とを設けているものであるから、回路構成か複雑であ
り、とくに、第１のインバータ回路８、充電回路９、第
２のインバータ回路１０のそれぞれにトランスＴ３〜Ｔ
５が必要であることから、大型であり高価になるという
問題かある。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、商
用電源の通電時と停電時との間で移行する際に、構成部
品か劣化したり破壊されたりする危険がなく、しかも構
成が簡単で小型になり、比較的安価である非常灯を提供
しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

本発明では、上記目的を達成するために、直流を電源と
して駆動され高周波出力によりランプを点灯させるイン
バータ回路と、商用電源を整流して直流を出力する直流
電源回路と、内蔵した電池の出力電圧を直流電源回路の
出力電圧に近い所定電圧まで昇圧した直流を出力する昇
圧回路と、商用電源の通電状態を監視し通電時には昇圧
回路の動作を停止させて直流電源回路の出力をインバー
タ回路の電源とし、停電時には昇圧回路を動作させて昇
圧回路の出力をインバータ回路の電源とする電源切換回
路とを具備しているのである。

【作用】

上記構成によれば、商用電源の通電時と停電時とて一つ
のインバータ回路を共用しているのであり、ランプに対
しては一つのインバータ回路が常時接続された状態にな
るから、従来のようにランプへの給電経路を２系統とし
てリレーの接点で切り換えるという構成か不要になり、
接点に生じるアークによる接点の溶着や、構成部品の劣
化、破壊か生じないのである。しかも、電源切換回路で
は通電時と停電時とで昇圧回路を非動作状懇にするか動
作状態にするかを選択するだけであるから、機械的な接
点を用いることな（、通電時と停電時との動作を切り換
えることかできるのである。 その結果、機械的接点を用いることによって発生してい
たアークが生じないのであり、アークによる構成部品の
劣化や破壊を確実に防止できるのである。また、昇圧回
路はインバータ回路に比較すれば構成か簡単であり、ト
ランスも不要であるから、２個のインバータ回路を用い
ていた従来構成に比較すれば、構成が簡単になるととも
に小型化され、かつ比較的安価に提供できるのである。

【実施例］ （実施例１） 第１図に示すように、商用電源ＡＣは、直流電源回路１
により整流平滑化され、直流電源回路１から直流が出力
される。直流電源回路１は、ダイオードブリッジなどか
らなる余波整流用の整流器Ｒｅと、整流器Ｒｅの出力を
平滑化するコンデンサＣ３とからなる。商用電源ＡＣの
通電時には、・直流電源回路１より出力される直流を電
源としてインバータ回路２か作動する。 インバータ回路２は、一対のトランジスタＱ。 、Ｑ２や磁気漏洩型のトランスＴを備えてブシュプル型
に構成されている。すなわち、インバータ回路２に直流
電源回路ｌから給電されると、起動用の抵抗Ｒ１を介し
てトランジスタＱ、にベース電流か流れ、トランジスタ
Ｑ１がオンになる。トランジスタＱ、がオンになれば、
直流電源回路１の出力端間に、チョークコイルＣＨ，−
１−ランスＴの１次巻線ｎ１−トランジスタＱ１という
回路が形成されてトランスＴの１次巻線ｎ１に電流が流
れ、２次巻線ｎ２に誘起された電圧によってランプＬが
点灯するのである。その後、トランスＴの１次巻線ｎ１
への電流か飽和するとトランジスタＱ、がオフになり、
帰還巻線ｎ３に誘起された電流によりトランジスタＱ２
が順バイアスされてオンになり、２次巻線ｎ、には逆向
きの電圧が誘起されることになる。以後は同様にして、
帰還巻線ｎ３に誘起される電流の向きが交互に反転する
から、トランジスタＱ、、Ｑ２が交互にオン、オフし、
２次巻線ｎ２に高周波出力か得られるように発振動作を
行うのである。インバータ回路２が発振動作を行うと、
２次巻線ｎ２に接続されたランプＬに予熱電流が流れ、
ランプＬが点灯する。 また、発振動作中には、出力巻線ｎ４に誘起された出力
をダイオードＤ１て整流するとともにコンデンサＣ２に
より平滑化し、抵抗Ｒ２，Ｒ２を介してトランジスタＱ
、、Ｑ２にバイアス電流を流すようになっている。さら
に、出力巻線ｎ４に誘起された出力を整流平滑化した直
流は、限流用の抵抗Ｒ４を介して二次電池である電池Ｂ
に供給され、商用電源ＡＣの通電時には電池Ｂが充電さ
れるようにしである。 電池Ｂの出力は、昇圧回路３を介してインバータ回路２
に電源として供給されるようになっている。すなわち、
直流電源回路１と昇圧回路３とは出力が共通接続されて
、インバータ回路２に電力を供給するようになっている
のである。昇圧回路３は、昇圧型のスイッチングレギュ
レータ（いわゆる、昇圧型チョッパ回路）であって、電
池ＢとチョークコイルＣＨ，とダイオードＤ２とか直列
接続され、この直列回路がコンデンサＣ１の両端間に接
続され、また、電池ＢとチョークコイルＣＨ２との直列
回路にスイッチング用のトランジスタＱ３が並列接続さ
れた構成を有している。トランジスタＱ３は、制御回路
５の端子■の出力によりパルス幅制御される。すなわち
、ｌ・ランジスタＱ３がオンである期間にチョークコイ
ルＣＨ２に蓄積されたエネルギーが、トランジスタＱ３
がオフになるとダイオードＤ２を介して出力側に供給さ
れることにより、電池Ｂの出力電圧よりも高い電圧か出
力に得られるのである。昇圧回路３の出力電圧は、直流
電源回路ｌの出力電圧に近い所定電圧に設定される。ま
た、昇圧回路３の出力電圧は、抵抗Ｒｓ、Ｒｅ　とによ
り分圧されて制御回路５の端子■に入力され、昇圧回路
３の出力電圧か所定電圧に保たれるようにフィードバッ
ク制御される。 ところで、制御回路５は、ダイオードＤ３、抵抗Ｒ７，
Ｒ８、コンデンサＣ３とともに電源切換回路４を構成す
る。すなわち、電源切換回路４は、商用電源ＡＣをダイ
オードＤ３で整流し、抵抗Ｒ’＋、Ｒｓにより分圧して
制御回路５の端子■に入力しているのであって、商用電
源ＡＣが停電゛すると、端子■への入力電圧がなくなる
ことを利用してトランジスタＱ３を制御しているのであ
る。 ここに、商用電源ＡＣの通電時にはトランジスタＱ３が
オフに保たれるように制御する。これにより、商用電源
ＡＣの通電時には昇圧回路３は非動作状態となり、停電
時には動作状態になるのである。 以上の構成によれば、商用電源ＡＣの通電時には、昇圧
回路３が非動作状態であって、直流電源回路１の出力に
よりインバータ回路２に給電されることになり、停電時
には、昇圧回路３か動作状態になって、昇圧回路３の出
力によりインバータ回路２に給電されることになるので
ある。すなわち、商用電源ＡＣの通電時と停電時とで一
つのインバータ回路２によりランプＬを点灯させること
かできて回路構成か簡単になるのである。また、通電時
と停電時とで昇圧回路３を非動作状態から動作状態に切
り換えるだけであるから、切換用の接点が不要になるの
である。 （実施例２） 実施例１ては、昇圧回路３をスイッチングレギュレータ
によって構成していたが、本実施例では、昇圧回路３と
してＤＣ−ＤＣコンバータを用いている。また、インバ
ータ回路２はトランジスタＱ４を１個用いた構成として
いる。 インバータ回路２は、直流電源回路ｌの出力端間にトラ
ンスＴ１の１次巻線ｎ１とトランジスタＱ４との直列回
路を接続し、トランスＴ、の１次巻線ｎ、にコンデンサ
Ｃ４を並列接続し、トランジスタＱ４にダイオードＤ４
を逆並列に接続した構成を存している。トランジスタＱ
４は駆動回路６によりオン、オフ制御される。 昇圧回路３もインバータ回路２と同様の構成を有してお
り、電池Ｂの両端間にトランスＴ２の１次巻線ｎ、とト
ランジスタＱ５との直列回路を接続し、トランスＴ２の
１次巻線ｎ１にコンデンサＣ５を並列に接続し、）・ラ
ンジスタＱ５にダイオードＤ５を逆並列に接続した構成
を有している。 また、トランジスタＱ５は駆動回路７によりオン、オフ
制御される。トランスＴ２の２次巻線ｎ２の出力はダイ
オードブリッジなどからなる整流器Ｒｅ＋により整流さ
れ、整流器Ｒｅ、の出力端は直流電源回路１の出力端に
共通接続される。 電池Ｂは、トランスＴ１の２次巻線ｎ２の出力を整流す
るダイオードブリッジなどからなる整流器Ｒｅ　２の出
力から、限流用の抵抗Ｒ８を介して常時充電される。 電源切換回路４は、実施例１と同様に、商用電源ＡＣを
整流するダイオードＤ５、分圧用の抵抗Ｒ７，Ｒ１、コ
ンデンサＣ３を備え、抵抗Ｒ８にはフォトカプラＰＣの
発光素子ＰＥか直列接続さ＝　１１− れる。また、フォトカプラＰ、Ｃの受光素子ＰＤは昇圧
回路３のトランジスタＱ５のベース、エミッタ間に接続
される。したがって、商用電源ＡＣの通電時には、フォ
トカプラＰＣの発光素子ＰＥが点灯していて受光素子Ｐ
Ｄがオンになり、トランジスタＱ５のベース、エミッタ
間が導通して、昇圧回路３が非動作状態になるのであり
、停電時には、フォトカプラＰＣの発光素子ＰＥか消灯
していて受光素子ＰＤがオフになり、昇圧回路３が動作
状態になるのである。この動作により、商用電源ＡＣの
通電時と停電時とで、昇圧回路３を非動作状態と動作状
態とに切り換えることができるのである。 以上の構成によれば、実施例１と同様に、商用電源ＡＣ
の通電時と停電時とで一つのインバータ回路２によりラ
ンプＬを点灯させることができて回路構成が簡単になる
のである。また、通電時と停電時とで昇圧回路３を非動
作状態から動作状態に切り換えるだけであるから、切換
用の接点が不要になるのである。さらに、フォトカプラ
ＰＣおよびトランスＴ１により、商用電源ＡＣから電池
Ｂが絶縁されるので、電池交換などの際に感電を防止で
きるのである。 【発明の効果】 上述のように、商用電源の通電時と停電時とて一つのイ
ンバータ回路を共用しているのであり、ランプに対して
は一つのインバータ回路が常時接続された状態になるか
ら、従来のようにランプへの給電経路を２系統としてリ
レーの接点で切り換えるという構成が不要になり、接点
に生じるアークによる接点の溶着や、構成部品の劣化、
破壊か生じないという利点を有する。しかも、電源切換
回路では通電時と停電時とで昇圧回路を非動作状態にす
るか動作状態にするかを選択するだけであるから、機械
的な接点を用いることなく、通電時と停電時との動作を
切り換えることができるのである。その結果、機械的接
点を用いることによって発生していたアークが生じない
のであり、アークによる構成部品の劣化や破壊を確実に
防止できるのである。また、昇圧回路はインバータ回路
に比較すれば構成が簡単であり、トランスも不要である
から、２個のインバータ回路を用いていた従来構成に比
較すれば、構成が簡単になるとともに小型化され、かつ
比較的安価に提供できるという効果ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１を示す回路図、第２図は本発
明の実施例２を示す回路図、第３図は従来例を示す回路
図である。 ｌ・・・直流電源回路、２・・・インバータ回路、３・
・昇圧回路、４・・・電源切換回路、ＡＣ・・・商用電
源、Ｂ・・・電池、Ｌ・・・ランプ。 代理人　弁理士　石　１）長　七 冒 宏 記回　詰 回へ　巨艦 ＠１宏鄭− Ｗ゛′（回ミ旺　°１ 烟７＼田罷也制へ 慨′Ｖ昧−：−１さ ：：：：○：： 一への寸く画＝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流を電源として駆動され高周波出力によりラン
   プを点灯させるインバータ回路と、商用電源を整流して
   直流を出力する直流電源回路と、内蔵した電池の出力電
   圧を直流電源回路の出力電圧に近い所定電圧まで昇圧し
   た直流を出力する昇圧回路と、商用電源の通電状態を監
   視し通電時には昇圧回路の動作を停止させて直流電源回
   路の出力をインバータ回路の電源とし、停電時には昇圧
   回路を動作させて昇圧回路の出力をインバータ回路の電
   源とする電源切換回路とを具備して成ることを特徴とす
   る非常灯。