JPH04340334A - Emergency light - Google Patents

Emergency light

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JPH04340334A
JPH04340334A JP3109472A JP10947291A JPH04340334A JP H04340334 A JPH04340334 A JP H04340334A JP 3109472 A JP3109472 A JP 3109472A JP 10947291 A JP10947291 A JP 10947291A JP H04340334 A JPH04340334 A JP H04340334A
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JP
Japan
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circuit
voltage
battery
emergency
commercial power
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3109472A
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Japanese (ja)
Inventor
Shozo Kataoka
片岡 省三
Takashi Kanda
隆司 神田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Publication of JPH04340334A publication Critical patent/JPH04340334A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Abstract

PURPOSE:To realize common use of inverter circuit for normal lighting and emergency lighting. CONSTITUTION:A booster circuit 7 for normally charging a battery B with a commercial power supply AC and boosting the battery voltage upto the driving voltage of an inverter circuit at the time of emergency is constituted of a switched capacitor circuit. The inverter circuit 6 is normally driven with the commercial power supply AC through a rectifying/smoothing circuit 5 to light a discharge lamp FL. At the same time, the voltage is stepped down from E0 to E1 through the step up/down circuit 7 thus charging the battery B through a resistor R3. Upon interruption of the commercial power supply AC, a power interruption circuit 9 detects power interruption to modify the control of the step up/down circuit 7 so that the charging voltage E1 is boosted to E0 thus driving the inverter circuit 6 and lighting the discharge lamp FL.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、非常灯の電源を通常時
には商用電源から、非常時にはバッテリーから供給する
ようにした非常灯装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an emergency lighting device in which power for the emergency lighting is supplied from a commercial power supply in normal times and from a battery in emergencies.

【0002】0002

【従来の技術】一般に非常灯装置は、通常時も点灯をす
る構造を有している。例えば、図17に示す従来の非常
灯装置においては、通常時は、非常灯を銅鉄バラストに
より構成された通常点灯回路1により放電灯(蛍光灯)
FLを点灯すると同時に、非常時の電源である充電回路
3のバッテリーBを充電している。商用電源ACが断た
れた非常時は、バッテリーBを電源として非常点灯回路
2のDC−ACインバータを駆動して点灯を続ける。
2. Description of the Related Art Generally, emergency lighting devices have a structure in which they are turned on even during normal times. For example, in the conventional emergency lighting device shown in FIG. 17, during normal times, the emergency lighting is switched to a discharge lamp (fluorescent lamp) by a normal lighting circuit 1 composed of a copper-iron ballast.
At the same time as the FL is turned on, battery B of the charging circuit 3, which is an emergency power source, is being charged. In an emergency when the commercial power supply AC is cut off, the battery B is used as a power source to drive the DC-AC inverter of the emergency lighting circuit 2 to continue lighting.

【0003】より詳しく説明すると、商用電源ACが正
常である場合、停電検出リレーRLの接点Ra,Rb,
Rcは常開接点NO側に接続されている。従って、商用
電源AC→通常点灯回路1のチョークコイルL1 →接
点Ra→放電灯FLの一方のフィラメントF1 →グロ
ースタータG及びグロースタータGに並列に接続された
雑音防止用のコンデンサC1 →フィラメントF2 →
商用電源ACの経路で放電灯FLを始動し、商用電源A
C→チョークコイルL1 →接点Ra→放電灯FL→商
用電源ACの経路で放電灯FLを通常点灯させる。同時
に商用電源ACから電源トランスT、ブリッジ整流器D
B、充電用抵抗R1 を介してバッテリーBを充電して
いる。
To explain in more detail, when the commercial power supply AC is normal, the contacts Ra, Rb,
Rc is connected to the normally open contact NO side. Therefore, commercial power supply AC → choke coil L1 of normal lighting circuit 1 → contact Ra → one filament F1 of discharge lamp FL → glow starter G and noise prevention capacitor C1 connected in parallel to glow starter G → filament F2 →
Start the discharge lamp FL via the commercial power supply AC route, and then connect the commercial power supply A
The discharge lamp FL is normally turned on through the route C→choke coil L1→contact Ra→discharge lamp FL→commercial power supply AC. At the same time, from commercial power AC to power transformer T, bridge rectifier D
B, battery B is charged via charging resistor R1.

【0004】一方、商用電源ACが停電すると、バッテ
リーBの充電が停止し、停電検出リレーRLの励磁も停
止して、リレー接点Ra,Rb,Rcが常閉接点NC側
に接続される。そうすると、バッテリーBより接点Rc
を介して非常灯点灯回路2のトランジスタインバータが
高周波発振を開始し、この高周波発振出力により、接点
Ra,Rb,Rcを通して放電灯FLを非常点灯させる
On the other hand, when the commercial power supply AC loses power, charging of the battery B stops, excitation of the power failure detection relay RL also stops, and the relay contacts Ra, Rb, and Rc are connected to the normally closed contact NC side. Then, contact Rc from battery B
The transistor inverter of the emergency lamp lighting circuit 2 starts high-frequency oscillation via the high-frequency oscillation output, and the discharge lamp FL is emergency-lit through the contacts Ra, Rb, and Rc.

【0005】図17に示す通常点灯回路1は、銅鉄バラ
ストの例であるが、通常点灯回路1に図18に示すよう
なインバータ回路を用いることにより、通常点灯時の高
効率化、チラツキ防止、非常灯器具全体の軽量化が図れ
る。
The normal lighting circuit 1 shown in FIG. 17 is an example of a copper-iron ballast, but by using an inverter circuit as shown in FIG. 18 in the normal lighting circuit 1, high efficiency and flicker prevention during normal lighting can be achieved. , the weight of the entire emergency lighting equipment can be reduced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、通常点灯回路
1をインバータ回路に置き換えることは、非常灯照明装
置内に通常点灯用のインバータ回路と、非常点灯用のイ
ンバータ回路の2つのインバータ回路を持つことになり
、これら2つの回路を共用化することが望まれる。
[Problems to be Solved by the Invention] However, replacing the normal lighting circuit 1 with an inverter circuit requires two inverter circuits, an inverter circuit for normal lighting and an inverter circuit for emergency lighting, in the emergency lighting device. Therefore, it is desirable to share these two circuits.

【0007】本発明は上述の点に鑑みて提供したもので
あって、通常点灯用インバータ回路と、非常点灯用イン
バータ回路を共用化することを目的とした非常灯装置を
提供するものである。
The present invention has been proposed in view of the above-mentioned points, and provides an emergency lighting device whose purpose is to share an inverter circuit for normal lighting and an inverter circuit for emergency lighting.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、商用電源の通
常時に該商用電源を電源として放電灯を点灯させるイン
バータ回路と、商用電源の通常時には充電され、商用電
源がオフした非常時には上記インバータ回路の電源とす
るバッテリーとを具備した非常灯装置において、非常時
にバッテリーの電圧をインバータ回路の駆動電圧に変換
するスイッチドキャパシタ回路を設けたものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides an inverter circuit that uses the commercial power source as a power source to light a discharge lamp when the commercial power source is normally available, and an inverter circuit that is charged when the commercial power source is normally available, and in an emergency when the commercial power source is turned off. This emergency lighting device is equipped with a battery that serves as a power source for the circuit, and is provided with a switched capacitor circuit that converts the voltage of the battery into the drive voltage of the inverter circuit in an emergency.

【0009】また、商用電源からバッテリー充電電圧に
変換する降圧回路としてスイッチドキャパシタ回路を用
いている。更に、バッテリー充電用の降圧回路と、非常
時にバッテリー電圧をインバータ回路の駆動電圧に変換
する昇圧回路とをスイッチドキャパシタ回路の制御方法
を変えることにより共用化している。
Furthermore, a switched capacitor circuit is used as a step-down circuit that converts the commercial power supply to the battery charging voltage. Furthermore, the step-down circuit for charging the battery and the step-up circuit for converting the battery voltage into the driving voltage for the inverter circuit in an emergency are shared by changing the control method of the switched capacitor circuit.

【0010】また、上記昇圧回路及び降圧回路を用いて
通常点灯時に商用電源からインバータ回路の駆動電圧を
発生させるようにしたものである。
[0010] Also, the voltage boosting circuit and voltage down circuit described above are used to generate a driving voltage for the inverter circuit from a commercial power source during normal lighting.

【0011】[0011]

【作用】而して、非常時にバッテリーの電圧をインバー
タ回路の駆動電圧に変換するスイッチドキャパシタ回路
を設けたことで、通常点灯用と非常点灯用の放電灯点灯
用のインバータ回路の共用化を図り、装置の小型、軽量
化を図っている。また、スイッチドキャパシタ回路を用
いることで、DC−DCコンバータを用いた場合と比べ
て、回路を簡素化できるものである。
[Operation] By installing a switched capacitor circuit that converts the battery voltage into the drive voltage of the inverter circuit in an emergency, it is possible to share the inverter circuit for lighting discharge lamps for normal lighting and emergency lighting. The aim is to make the device smaller and lighter. Further, by using a switched capacitor circuit, the circuit can be simplified compared to a case where a DC-DC converter is used.

【0012】更に、スイッチドキャパシタ回路の制御方
法を変えることで、バッテリーを充電する時はスイッチ
ドキャパシタ回路を降圧回路として作用させ、また、非
常時にインバータ回路の駆動電圧に変換する時はスイッ
チドキャパシタ回路を昇圧回路として作用させて、スイ
ッチドキャパシタ回路を充電用とインバータ回路の駆動
電圧変換用として共用化し、回路の簡素化を図っている
Furthermore, by changing the control method of the switched capacitor circuit, the switched capacitor circuit acts as a step-down circuit when charging a battery, and when converting into the drive voltage of the inverter circuit in an emergency, the switched capacitor circuit acts as a step-down circuit. The capacitor circuit functions as a booster circuit, and the switched capacitor circuit is used both for charging and for converting the driving voltage of the inverter circuit, thereby simplifying the circuit.

【0013】また、上記昇圧回路及び降圧回路を用いて
通常点灯時に商用電源からインバータ回路の駆動電圧を
発生させるようにして、回路を簡素化している。
Further, the circuit is simplified by using the above-mentioned step-up circuit and step-down circuit to generate the drive voltage for the inverter circuit from the commercial power supply during normal lighting.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は回路図を示し、図2に動作波形図を示して
いる。本発明の非常灯装置は、整流平滑回路5、インバ
ータ回路6、昇降圧回路7、バッテリー回路8、停電検
出回路9及び昇降圧回路制御部10等で構成されている
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a circuit diagram, and FIG. 2 shows an operating waveform diagram. The emergency lighting device of the present invention includes a rectifying and smoothing circuit 5, an inverter circuit 6, a step-up/down circuit 7, a battery circuit 8, a power failure detection circuit 9, a step-up/down circuit control section 10, and the like.

【0015】本実施例は、停電検出回路9と整流平滑回
路5が商用電源ACに並列に接続され、整流平滑後の整
流電圧E0 で動作する放電灯FL点灯用のインバータ
回路6と、整流電圧E0 をバッテリー充電電圧E1 
に変換する、或いは、充電されたバッテリーBの電圧E
1 をインバータ回路6の駆動電圧E0 に変換する昇
降圧回路7が整流平滑回路5に並列接続されている。
In this embodiment, a power failure detection circuit 9 and a rectification and smoothing circuit 5 are connected in parallel to a commercial power supply AC, and an inverter circuit 6 for lighting the discharge lamp FL that operates with a rectified voltage E0 after rectification and smoothing, and a rectified voltage E0 is the battery charging voltage E1
or the voltage E of charged battery B
A step-up/down circuit 7 that converts the voltage E0 into a driving voltage E0 of the inverter circuit 6 is connected in parallel to the rectifying and smoothing circuit 5.

【0016】回路の動作は以下の通りである。すなわち
、商用電源ACが通常状態にあるときは、整流平滑回路
5を介してインバータ回路6を駆動し、放電灯FLを点
灯する。同時に昇降圧回路7により電圧E0 をE1 
に降圧して充電抵抗R3 を介してバッテリーBを充電
する。一方、商用電源ACが停電した非常時には、停電
検出回路9が停電を検出して、昇降圧回路7の制御を変
えることにより、昇降圧回路7がバッテリーBの充電電
圧E1 をE0 に昇圧して、インバータ回路6を駆動
し、放電灯FLを点灯する。
The operation of the circuit is as follows. That is, when the commercial power supply AC is in a normal state, the inverter circuit 6 is driven via the rectifying and smoothing circuit 5 to light up the discharge lamp FL. At the same time, voltage E0 is changed to E1 by buck-boost circuit 7.
The voltage is stepped down to charge the battery B via the charging resistor R3. On the other hand, in an emergency when the commercial power supply AC is out of power, the power outage detection circuit 9 detects the power outage and changes the control of the buck-boost circuit 7, so that the buck-boost circuit 7 boosts the charging voltage E1 of battery B to E0. , drives the inverter circuit 6 and lights up the discharge lamp FL.

【0017】次に、昇降圧回路7の動作をより詳しく説
明する。昇降圧回路7の構成はN個の容量の等しいコン
デンサCn (n=1〜N)と、コンデンサCn が並
列接続されるようにコンデンサCn とCn+1 の一
方の端を接続する双方向スイッチS1nと、コンデンサ
Cn とCn+1 の他方の端を接続する双方向スイッ
チS3nと、コンデンサCn とCn+1 が直列接続
されるようにCn とS3nの間と、Cn+1 とS1
nの間の両端間に接続されたN−1個の双方向スイッチ
S2nにより構成されるスイッチドキャパシタ回路、ス
イッチドキャパシタ回路と整流平滑回路5のプラス端子
間に接続された双方向スイッチS1 、スイッチドキャ
パシタ回路とバッテリー回路8の間に接続された双方向
スイッチS2 より構成されている。
Next, the operation of the step-up/down circuit 7 will be explained in more detail. The buck-boost circuit 7 consists of N capacitors Cn (n=1 to N) of equal capacity, a bidirectional switch S1n that connects one end of the capacitors Cn and Cn+1 so that the capacitors Cn are connected in parallel, and A bidirectional switch S3n connects the other ends of the capacitors Cn and Cn+1, and a switch between Cn and S3n so that the capacitors Cn and Cn+1 are connected in series, and a switch between Cn+1 and S1.
a switched capacitor circuit constituted by N-1 bidirectional switches S2n connected between both ends of the switching capacitor circuit, and a bidirectional switch S1 connected between the switched capacitor circuit and the positive terminal of the rectifying and smoothing circuit 5; It consists of a bidirectional switch S2 connected between the switched capacitor circuit and the battery circuit 8.

【0018】バッテリー回路8は、充電抵抗R3 とバ
ッテリーBを直列接続し、抵抗R3 と並列に双方向ス
イッチS3 を接続して構成されている。通常点灯時に
は、図2に示す時刻t=t0 〜t1 において、双方
向スイッチS1 及びS2nがオンし、双方向スイッチ
S1n、S3n、S2 、S3 はオフして、直列接続
されたコンデンサC1 〜CN に電圧E0 が印加さ
れる。従って、各コンデンサC1 〜CN は、E0 
/N(=E1 )の電圧で充電されている。
The battery circuit 8 is constructed by connecting a charging resistor R3 and a battery B in series, and connecting a bidirectional switch S3 in parallel with the resistor R3. During normal lighting, at time t=t0 to t1 shown in FIG. 2, bidirectional switches S1 and S2n are turned on, bidirectional switches S1n, S3n, S2, and S3 are turned off, and capacitors C1 to CN connected in series are turned on. A voltage E0 is applied. Therefore, each capacitor C1 to CN is E0
/N (=E1).

【0019】次に、時刻t=t1 〜t2 の間、双方
向スイッチS2 、S1n、S3nがオンする。この時
、コンデンサC1 〜CN は、双方向スイッチS1n
、S3nがオンすることにより並列接続され、双方向ス
イッチS1 がオフし、S2 がオンすることにより、
並列接続されたコンデンサは充電抵抗R3 を介してバ
ッテリーBに接続される。従って、バッテリー回路8は
電圧E1 で充電される。
Next, between time t=t1 and t2, the bidirectional switches S2, S1n, and S3n are turned on. At this time, the capacitors C1 to CN are connected to the bidirectional switch S1n
, S3n are turned on, they are connected in parallel, bidirectional switch S1 is turned off, and S2 is turned on, so that
The parallel-connected capacitors are connected to battery B via charging resistor R3. The battery circuit 8 is therefore charged with voltage E1.

【0020】以上のように時刻t=t0 〜t2 の動
作を繰り返すことにより、スイッチドキャパシタ回路は
電圧E0 を1/Nに降圧してバッテリーBを充電する
働きをする。商用電源ACが停電する非常時には図2の
時刻t=t3 〜t4 に示す時間、双方向スイッチS
1n、S3nがオンして、コンデンサC1 〜CN が
並列接続される。さらに、双方向スイッチS2 、S3
 がオンしてバッテリーBが、並列接続されたコンデン
サCn に接続されて、コンデンサCn を充電する。
By repeating the operation from time t=t0 to t2 as described above, the switched capacitor circuit works to charge battery B by reducing voltage E0 to 1/N. In an emergency when the commercial power supply AC is out of power, the bidirectional switch S
1n and S3n are turned on, and capacitors C1 to CN are connected in parallel. Furthermore, two-way switches S2, S3
is turned on, battery B is connected to the capacitor Cn connected in parallel, and charges the capacitor Cn.

【0021】次に、時刻t=t4 〜t5 において、
双方向スイッチS1n、S3nはオフし、双方向スイッ
チS2nがオンすることにより、コンデンサCn は直
列接続される。一方、双方向スイッチS2 はオフし、
双方向スイッチS1 はオンするため、直列接続された
コンデンサCn の電圧が主回路側に接続されて、イン
バータ回路6を駆動し、放電灯FLを点灯する。
Next, at time t=t4 to t5,
The bidirectional switches S1n and S3n are turned off and the bidirectional switch S2n is turned on, thereby connecting the capacitors Cn in series. On the other hand, the bidirectional switch S2 is turned off,
Since the bidirectional switch S1 is turned on, the voltage of the series-connected capacitor Cn is connected to the main circuit side, drives the inverter circuit 6, and lights up the discharge lamp FL.

【0022】以上のように非常時には、時刻t=t3 
〜t5 の動作を繰り返すことにより、昇降圧回路7は
バッテリー電圧をN倍に昇圧して、インバータ回路6を
駆動し、放電灯FLを点灯させる。一方、図3に示す昇
降圧回路制御部10は、タイマーIC(555等)11
と、J−Kフリップフロップ(CMOS4027)12
等で構成されている。このタイマーIC11により無安
定マルチバイブレータ回路を形成し、この出力信号の立
ち上がりにより次段のフリップフロップ12をトリガす
る。
As described above, in an emergency, time t=t3
By repeating the operations from to t5, the step-up/down circuit 7 boosts the battery voltage N times, drives the inverter circuit 6, and lights up the discharge lamp FL. On the other hand, the buck-boost circuit control section 10 shown in FIG.
and J-K flip-flop (CMOS4027) 12
It is made up of etc. This timer IC 11 forms an astable multivibrator circuit, and the rise of this output signal triggers the next stage flip-flop 12.

【0023】従って、フリップフロップ12の出力O,
OB(Bは反転の意味)は、無安定マルチバイブレータ
の立ち上がり信号によりHレベル、Lレベルに切り替わ
る相補信号を出力する。フリップフロップ12の出力O
Bと無安定マルチバイブレータとのアンドゲートG1 
の出力で双方向スイッチS1及びS2nを駆動し、出力
Oと無安定マルチバイブレータとのアンドゲートG2 
の出力で双方向スイッチS2 、S1n、S3nを駆動
する。
Therefore, the output O of the flip-flop 12,
OB (B means inversion) outputs a complementary signal that switches between H level and L level in response to the rising signal of the astable multivibrator. Output O of flip-flop 12
AND gate G1 between B and astable multivibrator
The output of O drives the bidirectional switches S1 and S2n, and the AND gate G2 between the output O and the astable multivibrator
The output drives the bidirectional switches S2, S1n, and S3n.

【0024】ここに、フリップフロップ12の出力O、
OBと無安定マルチバイブレータとのAND出力をとる
ことにより、出力O,OBの信号が同時にオンして、電
源回路とバッテリー回路8が直結されることを防いでい
る。また、停電検出回路9は、商用電源ACを抵抗R1
 ,R2 により分圧した後、ダイオードD1 により
整流し、コンデンサC0 により平滑した信号で、商用
電源ACが通常時には出力VinはHレベルであり、非
常時にはLレベルになる。この停電検出回路9の出力V
inをインバータゲートG3 で反転して双方向スイッ
チS3 を駆動する。
Here, the output O of the flip-flop 12,
By taking the AND output of OB and the astable multivibrator, it is possible to prevent the output O and OB signals from turning on simultaneously and directly connecting the power supply circuit and battery circuit 8. In addition, the power failure detection circuit 9 connects the commercial power supply AC to the resistor R1.
, R2, rectified by a diode D1, and smoothed by a capacitor C0. When the commercial power supply AC is normally used, the output Vin is at H level, and in an emergency, it is at L level. The output V of this power failure detection circuit 9
in is inverted by an inverter gate G3 to drive a bidirectional switch S3.

【0025】以上の昇降圧回路制御部10は、スイッチ
ドキャパシタ制御のために、フリップフロップ12の出
力O,OBにデューテイ比50%の信号を発生している
が、無安定マルチバイブレータの出力をそのまま使用し
て上記実施例のO信号とし、信号Oの反転出力をOBと
することにより、デューテイ比を変化させ、昇降圧回路
7を整流平滑回路5に接続する時間と、バッテリー回路
8に接続する時間を変化させても構わない。
The buck-boost circuit control section 10 described above generates a signal with a duty ratio of 50% on the outputs O and OB of the flip-flop 12 for switched capacitor control, but it generates a signal with a duty ratio of 50% on the outputs O and OB of the flip-flop 12, but it generates a signal with a duty ratio of 50% on the outputs O and OB of the flip-flop 12. By using it as it is as the O signal of the above embodiment and using the inverted output of the signal O as OB, the duty ratio is changed and the time for connecting the buck-boost circuit 7 to the rectifying and smoothing circuit 5 and the time for connecting it to the battery circuit 8 are changed. You can change the time you do this.

【0026】(実施例2)実施例2を図4に示し、その
動作波形図を図5に、昇降圧回路制御部10の回路図を
図6に夫々示す。本実施例は先の実施例のスイッチドキ
ャパシタ回路中のスイッチが双方向スイッチであったの
に対して、単一方向スイッチにより同様の動作を実現し
たことに特徴がある。単一方向スイッチで実現したこと
の利点は、これらスイッチに通常のバイポーラトランジ
スタ、MOSFET等が利用できることにある。
(Embodiment 2) Embodiment 2 is shown in FIG. 4, its operating waveform diagram is shown in FIG. 5, and the circuit diagram of the step-up/down circuit control section 10 is shown in FIG. 6. The present embodiment is characterized in that the switch in the switched capacitor circuit of the previous embodiment was a bidirectional switch, whereas the same operation was realized using a unidirectional switch. The advantage of implementing unidirectional switches is that ordinary bipolar transistors, MOSFETs, etc. can be used for these switches.

【0027】昇降圧回路7の構成及び動作を説明する。 昇降圧回路7は、N個の容量の等しいコンデンサCn 
(n=1〜N)と、コンデンサCnが並列接続されるよ
うにCn とCn+1 の一方の端を接続するCn →
Cn+1 方向に電流の流れる単一方向スイッチS1n
と、このスイッチS1nと並列にスイッチS1nと逆方
向に電流の流れるダイオードD1nと、コンデンサCn
 の他方の端を接続するCn →Cn+1 方向に電流
の流れる単一方向スイッチS3nと、スイッチS3nと
並列にスイッチS3nと逆方向に電流の流れるダイオー
ドD3nと、コンデンサCn とCn+1 が並列接続
されるようにCn+1 とS3nの間と、Cn+1 と
S1nの間の両端間に接続されたN−1個のCn →C
n+1 方向に電流の流れる単一方向スイッチS2nに
より構成されるスイッチドキャパシタ回路、スイッチド
キャパシタ回路と整流平滑回路5のプラス端子間に接続
された双方向スイッチS1 、スイッチドキャパシタ回
路とバッテリー回路8の間に接続された双方向スイッチ
S2 より構成されている。充電抵抗R3 は、単一方
向スイッチS1N−1とCn とD1N−1の接続点の
間に挿入される。
The structure and operation of the step-up/down circuit 7 will be explained. The buck-boost circuit 7 includes N capacitors Cn of equal capacitance.
(n=1 to N), and connect one end of Cn and Cn+1 so that the capacitor Cn is connected in parallel. Cn →
Unidirectional switch S1n where current flows in the Cn+1 direction
In parallel with this switch S1n, there is a diode D1n whose current flows in the opposite direction to that of the switch S1n, and a capacitor Cn.
A unidirectional switch S3n through which current flows in the direction Cn → Cn+1 connects the other end of the switch S3n, a diode D3n in which current flows in the opposite direction to switch S3n, and capacitors Cn and Cn+1 are connected in parallel. N-1 Cn →C connected between Cn+1 and S3n and between Cn+1 and S1n.
A switched capacitor circuit composed of a unidirectional switch S2n through which current flows in the n+1 direction, a bidirectional switch S1 connected between the switched capacitor circuit and the positive terminal of the rectifying and smoothing circuit 5, a switched capacitor circuit and a battery circuit 8 It consists of a bidirectional switch S2 connected between the two sides. A charging resistor R3 is inserted between the unidirectional switch S1N-1 and the connection point of Cn and D1N-1.

【0028】通常点灯時には、図5に示す時刻t=t0
 〜t1 において、双方向スイッチS1 及び単一方
向スイッチS2nがオンし、単一方向スイッチS1n、
S3n、双方向スイッチS2 はオフして、直列接続さ
れたコンデンサC1 〜CN に電圧E0 が印加され
る。従って、各コンデンサC1 〜CN は、E0 /
N(=E1 )の電圧で充電されている。
During normal lighting, the time t=t0 shown in FIG.
~t1, the bidirectional switch S1 and the unidirectional switch S2n are turned on, and the unidirectional switch S1n,
S3n and bidirectional switch S2 are turned off, and voltage E0 is applied to capacitors C1 to CN connected in series. Therefore, each capacitor C1 to CN has E0/
It is charged with a voltage of N (=E1).

【0029】次に、時刻t=t1 〜t2 の間、双方
向スイッチS2 、単一方向スイッチS1nがオンする
。この時、コンデンサC1 〜CN は、単一方向スイ
ッチS1nがオンし、双方向スイッチS1 がオフし、
双方向スイッチS2 がオンすることにより、コンデン
サC1 〜CN はバッテリーBに並列に接続され、各
コンデンサのCn 電荷は、S1n→・・・S1N→抵
抗R3 →双方向スイッチS2 →バッテリーB→ダイ
オードD3N→・・・D3nを通ってコンデンサに戻る
。従って、バッテリー回路8は電圧E1 で充電される
Next, between time t=t1 and t2, the bidirectional switch S2 and the unidirectional switch S1n are turned on. At this time, the unidirectional switch S1n of the capacitors C1 to CN is turned on, the bidirectional switch S1 is turned off, and
By turning on the bidirectional switch S2, the capacitors C1 to CN are connected in parallel to the battery B, and the Cn charge of each capacitor is changed to S1n→...S1N→resistance R3→bidirectional switch S2→battery B→diode D3N →... Returns to the capacitor through D3n. The battery circuit 8 is therefore charged with voltage E1.

【0030】以上のように時刻t=t0 〜t2 の動
作を繰り返すことにより、スイッチドキャパシタ回路は
電圧E0 を1/Nに降圧してバッテリーBを充電する
働きをする。商用電源ACが停電する非常時には図5の
時刻t=t3 〜t4 に示す時間、スイッチS2 、
S3nがオンして、コンデンサC1 〜CN が並列接
続される。この時、バッテリーBから、S2 →D1N
→・・・D1n→Cn →S3n→・・・S3Nを通っ
てバッテリーBに電荷が戻り、コンデンサCn を充電
する。
By repeating the operation from time t=t0 to t2 as described above, the switched capacitor circuit works to charge battery B by reducing voltage E0 to 1/N. In an emergency when the commercial power supply AC is out of power, the switch S2,
S3n is turned on and capacitors C1 to CN are connected in parallel. At this time, from battery B, S2 → D1N
→...D1n→Cn →S3n→...The charge returns to battery B through S3N and charges capacitor Cn.

【0031】次に、時刻t=t4 〜t5 において、
スイッチS2 、S3nはオフし、スイッチS2n、S
1 がオンすることにより、コンデンサCn は直列接
続され、コンデンサCn の電圧が主回路側に接続され
て、インバータ回路6を駆動し、放電灯FLを点灯する
。以上のように非常時には、時刻t=t3 〜t5 の
動作を繰り返すことにより、昇降圧回路7はバッテリー
電圧をN倍に昇圧して、インバータ回路6を駆動し放電
灯FLを点灯する。
Next, at time t=t4 to t5,
Switches S2 and S3n are turned off, and switches S2n and S3n are turned off.
1 is turned on, the capacitor Cn is connected in series, and the voltage of the capacitor Cn is connected to the main circuit side, driving the inverter circuit 6 and lighting the discharge lamp FL. As described above, in an emergency, by repeating the operation from time t=t3 to t5, the step-up/down circuit 7 boosts the battery voltage by N times, drives the inverter circuit 6, and lights up the discharge lamp FL.

【0032】この例に示すスイッチS1nとダイオード
D1nは、垂直型MOSFETとその内蔵ダイオードで
置き換えることが可能であり、その場合、特に、ダイオ
ードD1nを新たに加える必要はない。スイッチS3n
、ダイオードD3nについても同様に、垂直型MOSF
ETとその内蔵ダイオードで置き換えることが可能であ
る。一方、図6に示す昇降圧回路制御部10は、実施例
1と同様にタイマーIC(555等)11により無安定
マルチバイブレータ回路を形成し、この出力信号の立ち
上がりにより次段のJ−Kフリップフロップ12をトリ
ガする。従って、フリップフロップ12の出力O,OB
は無安定マルチバイブレータの立ち上がり信号によりH
レベル、Lレベルに切り替わる相補信号を出力する。
The switch S1n and diode D1n shown in this example can be replaced with a vertical MOSFET and its built-in diode, and in that case, there is no need to newly add the diode D1n. switch S3n
, Diode D3n is also vertical MOSF
It is possible to replace it with an ET and its built-in diode. On the other hand, the buck-boost circuit control section 10 shown in FIG. 6 forms an astable multivibrator circuit using a timer IC (555, etc.) 11 as in the first embodiment, and the rising edge of this output signal causes the JK flip-flop of the next stage to be activated. Trigger step 12. Therefore, the outputs O, OB of the flip-flop 12
becomes H due to the rising signal of the astable multivibrator.
It outputs a complementary signal that switches between level and L level.

【0033】フリップフロップ12の出力OBと無安定
マルチバイブレータの出力とのアンドゲートG1 出力
は、スイッチS1 、S2nを駆動し、出力Oと無安定
マルチバイブレータの出力とのアンドゲートG2 出力
は、スイッチS2 を駆動する。また、スイッチS1n
への出力は基本的にスイッチS1 、S2nと同様でよ
いが、非常時にはオンしないため、スイッチS1 、S
2nへの信号と停電検出回路9の出力Vinとをアンド
ゲートG5 を介して印加する。
The output of the AND gate G1 between the output OB of the flip-flop 12 and the output of the astable multivibrator drives the switches S1 and S2n, and the output of the AND gate G2 between the output O and the output of the astable multivibrator drives the switches S1 and S2n. Drive S2. In addition, switch S1n
The output to the switches S1 and S2n can basically be the same as the switches S1 and S2n, but since they will not turn on in an emergency, the switches S1 and S2n will not turn on in an emergency.
2n and the output Vin of the power failure detection circuit 9 are applied via an AND gate G5.

【0034】同様に、スイッチS3nへの出力は、スイ
ッチS2 と同様でよいが、通常点灯時にはオンしない
ため、スイッチS2 への信号と、Vinの反転出力と
をアンドゲートG6 によるAND信号を印加する。 (実施例3)実施例3を図7に示し、その動作波形図を
図8に、昇降圧回路制御部10を図9に夫々示す。本実
施例は、停電検出回路9と、整流平滑回路5が商用電源
AC間に並列に接続され、整流平滑回路5の整流電圧E
0 をバッテリー充電電圧E1 に変換する降圧回路1
3が接続される。この降圧回路13にバッテリー回路8
及びバッテリー回路8の電圧E1 で動作するインバー
タ回路6が並列に接続される。さらに、降圧回路制御部
14により構成されている。
Similarly, the output to the switch S3n may be the same as the switch S2, but since it is not turned on during normal lighting, an AND signal by an AND gate G6 is applied to the signal to the switch S2 and the inverted output of Vin. . (Embodiment 3) Embodiment 3 is shown in FIG. 7, its operating waveform diagram is shown in FIG. 8, and the step-up/down circuit control section 10 is shown in FIG. 9. In this embodiment, a power failure detection circuit 9 and a rectifying smoothing circuit 5 are connected in parallel between the commercial power supply AC, and the rectifying voltage E of the rectifying smoothing circuit 5 is
Step-down circuit 1 that converts 0 to battery charging voltage E1
3 is connected. The battery circuit 8 is connected to this step-down circuit 13.
and an inverter circuit 6 that operates with the voltage E1 of the battery circuit 8 are connected in parallel. Furthermore, it includes a step-down circuit control section 14 .

【0035】動作は以下の通りである。商用電源ACが
通常状態にあるときは、整流平滑回路5により整流、平
滑された電圧E0 は降圧回路13に入力され、電圧E
0 をE1 まで降圧する。降圧回路13の出力はバッ
テリーBを充電すると同時に、インバータ回路6を駆動
し、放電灯FLを点灯させる。一方、商用電源ACが停
電した非常時には、停電検出回路9が停電を検知して、
スイッチS1 、S2 をオフして、バッテリーBによ
りインバータ回路6を駆動し、放電灯FLを点灯する。
The operation is as follows. When the commercial power supply AC is in a normal state, the voltage E0 rectified and smoothed by the rectifier and smoothing circuit 5 is input to the step-down circuit 13, and the voltage E0 is
0 to E1. The output of the step-down circuit 13 charges the battery B and simultaneously drives the inverter circuit 6 to light the discharge lamp FL. On the other hand, in an emergency when the commercial power supply AC is out of power, the power outage detection circuit 9 detects the power outage and
The switches S1 and S2 are turned off, the inverter circuit 6 is driven by the battery B, and the discharge lamp FL is turned on.

【0036】次に、降圧回路13の構成及び動作につい
て詳述する。構成は、N個の容量の等しいコンデンサC
n (n=1〜N)が直列に接続されるように、コンデ
ンサCn とCn+1 の間にN−1個のダイオードD
2nがCn 側がアノード、Cn+1 側がカソードと
して接続される。 さらに、コンデンサCn とダイオードD2nの間とグ
ランド間にグランド側をアノードとしてN−1個のダイ
オードD1nが、ダイオードD2nとコンデンサCn+
1 の間と電源のプラス側の間に電源側をカソードとし
てダイオードD3nが接続される。
Next, the configuration and operation of the step-down circuit 13 will be described in detail. The configuration is N equal capacitors C
N-1 diodes D are connected between capacitors Cn and Cn+1 so that n (n=1 to N) are connected in series.
2n is connected with the Cn side as an anode and the Cn+1 side as a cathode. Furthermore, N-1 diodes D1n are connected between the capacitor Cn and the diode D2n and between the ground and the ground side, with the ground side being the anode.
1 and the positive side of the power supply, a diode D3n is connected with the power supply side as the cathode.

【0037】そして、整流平滑回路5のプラス側とコン
デンサC1 の間にスイッチS1 が、コンデンサC1
 とインバータ回路6のプラス側の間にスイッチS2 
が挿入されて構成されている。バッテリー回路8は、充
電抵抗R3 及び、この抵抗R3 に並列に接続された
スイッチS3 にバッテリーBが直列接続されたもので
あり、このバッテリー回路8がインバータ回路6と並列
に降圧回路13に接続される。
A switch S1 is connected between the positive side of the rectifying and smoothing circuit 5 and the capacitor C1.
and the positive side of the inverter circuit 6.
has been inserted and configured. The battery circuit 8 has a battery B connected in series to a charging resistor R3 and a switch S3 connected in parallel to the resistor R3, and this battery circuit 8 is connected to a step-down circuit 13 in parallel with an inverter circuit 6. Ru.

【0038】動作は以下の通りである。すなわち、通常
点灯時は、図8に示す時刻t=t0 〜t1 において
、スイッチS1 がオン、スイッチS2 がオフ状態で
、直列接続されたコンデンサCn を充電する。充電経
路は、スイッチS1 →C1 →D21→C2 →・・
・D2N−1→CN →グランドである。時刻t=t1
 〜t2 に示す放電時は、スイッチS1 をオフ、ス
イッチS2 をオンして、コンデンサCn のプラス側
からダイオードD3n−1→バッテリー回路8及びイン
バータ回路6→D1n→Cn のマイナス側という経路
を通ることにより、すべてのコンデンサCn を並列接
続して、電圧をE0 /N(=E1 )に降圧し、バッ
テリー回路8の充電及びインバータ回路6の駆動を行う
The operation is as follows. That is, during normal lighting, at time t=t0 to t1 shown in FIG. 8, the switch S1 is on and the switch S2 is off, charging the capacitor Cn connected in series. The charging path is switch S1 → C1 → D21 → C2 →...
・D2N-1 → CN → Ground. Time t=t1
During discharging as shown in ~t2, turn off the switch S1 and turn on the switch S2, and pass the path from the positive side of the capacitor Cn to the diode D3n-1 → the battery circuit 8 and the inverter circuit 6 → D1n → the negative side of Cn. Therefore, all the capacitors Cn are connected in parallel to reduce the voltage to E0/N (=E1), thereby charging the battery circuit 8 and driving the inverter circuit 6.

【0039】なお、バッテリー回路8のスイッチS3 
は充電時にはオフして、充電抵抗R3 をバッテリーB
に直列に挿入する。一方、非常時にはスイッチS1 、
S2 は共にオフし、スイッチS3 はオンして、イン
バータ回路6に直接バッテリーBを接続することにより
、非常点灯を実現する。降圧回路13の制御回路である
降圧回路制御部14は、図9に示すように、実施例1,
2と同様のタイマーIC11による無安定マルチバイブ
レータにJ−Kフリップフロップ12を組み合わせるこ
とにより、デューテイ比50%の相補パルス信号をフリ
ップフロップ12の出力O,OBに発生させ、停電検出
信号VinとナンドゲートG1 、G2 を介してアン
ドゲートG3 、G4 でANDをとることにより、通
常点灯時のみスイッチS1 ,S2 の駆動信号を発生
させる。
Note that the switch S3 of the battery circuit 8
is turned off during charging, and charging resistor R3 is connected to battery B.
Insert in series. On the other hand, in case of emergency, switch S1,
Both S2 are turned off, switch S3 is turned on, and battery B is directly connected to inverter circuit 6, thereby realizing emergency lighting. As shown in FIG.
By combining the J-K flip-flop 12 with an astable multivibrator using a timer IC 11 similar to 2, a complementary pulse signal with a duty ratio of 50% is generated at the outputs O and OB of the flip-flop 12, and the power failure detection signal Vin and NAND gate are generated. By performing AND with AND gates G3 and G4 via G1 and G2, drive signals for switches S1 and S2 are generated only during normal lighting.

【0040】また、停電検出信号Vinをインバータゲ
ートG5 で反転した信号で、スイッチS3 を駆動す
ることにより、充電時には、バッテリーBに充電抵抗R
3 を直列に挿入し、放電時には、充電抵抗R3 を介
さずに直接インバータ回路6に接続する。 (実施例4)実施例4の昇降圧回路7を図10に、その
動作波形図を図11に夫々示す。全体の回路構成は実施
例1と同じであり、昇降圧回路7の部分の動作が異なる
ものである。本実施例では、通常点灯時には商用電源A
Cの整流・平滑電圧E0 でインバータ回路6が駆動さ
れるが、非常時には、通常時よりも低い電圧でインバー
タ回路6を駆動することにより、出力を低く抑え、バッ
テリーBの持続時間をより長くすることができるもので
ある。
Furthermore, by driving the switch S3 with a signal obtained by inverting the power failure detection signal Vin by the inverter gate G5, the charging resistor R is applied to the battery B during charging.
3 are inserted in series, and during discharging, they are directly connected to the inverter circuit 6 without passing through the charging resistor R3. (Embodiment 4) The buck-boost circuit 7 of embodiment 4 is shown in FIG. 10, and its operating waveform diagram is shown in FIG. 11. The overall circuit configuration is the same as that of the first embodiment, except that the operation of the step-up/down circuit 7 is different. In this embodiment, during normal lighting, the commercial power supply A
The inverter circuit 6 is driven by the rectified and smoothed voltage E0 of C, but in an emergency, the inverter circuit 6 is driven with a voltage lower than normal, thereby keeping the output low and extending the duration of the battery B. It is something that can be done.

【0041】このことは非常時のバッテリー電圧からイ
ンバータ回路駆動電圧への昇圧時の直列コンデンサの数
を減らすことにより実現できる。通常点灯時には、図1
1に示す時刻t=t0 〜t1 において、スイッチS
1 、S2n(n=1〜N−1)をオンすることにより
、コンデンサC1 〜CN を整流電圧E0 で直列充
電する。そして、時刻t=t1 〜t2 において、ス
イッチS2 、S1n、S3nをオンすることにより、
コンデンサC1 〜CN を並列放電し、バッテリー回
路8に電圧E0 /Nを印加する。
This can be achieved by reducing the number of series capacitors when boosting the inverter circuit drive voltage from the battery voltage in an emergency. During normal lighting, Figure 1
At time t=t0 to t1 shown in FIG.
1, by turning on S2n (n=1 to N-1), the capacitors C1 to CN are charged in series with the rectified voltage E0. Then, at time t=t1 to t2, by turning on the switches S2, S1n, and S3n,
Capacitors C1 to CN are discharged in parallel, and voltage E0/N is applied to battery circuit 8.

【0042】一方、非常時にインバータ回路6に(N−
k)・E1 (k=1〜N−1の任意の値)の電圧を印
加すると、コンデンサC1 〜Ck を無効にするため
、スイッチS1j(j=1〜k)を常にオンし、スイッ
チS2jを常にオフする。そして、バッテリーBからコ
ンデンサを並列充電するために、時刻t=t3 〜t4
 において、スイッチS2 、S1m(m=k+1〜N
)、S3mをオンし、コンデンサCk+1 〜CN を
並列にバッテリーBに接続する。
On the other hand, in an emergency, the inverter circuit 6 (N-
When a voltage of k)・E1 (k=any value from 1 to N-1) is applied, the switch S1j (j=1 to k) is always turned on and the switch S2j is turned on to disable the capacitors C1 to Ck. Always off. Then, in order to charge the capacitor in parallel from battery B, time t=t3 to t4
, switches S2, S1m (m=k+1~N
), S3m is turned on, and capacitors Ck+1 to CN are connected to battery B in parallel.

【0043】時刻t=t4 〜t5 において、スイッ
チS1 、S2mをオンすることにより、コンデンサC
k+1 〜CN を直列に接続してインバータ回路6に
電圧(N−k)・E1 を印加して、通常点灯時よりも
低い電圧で駆動する。 (実施例5)図12に実施例を示し、その動作波形図を
図13に示す。本実施例の構成は、上記実施例1及び4
の回路の昇降圧回路7とインバータ回路6の間にスイッ
チS4 を挿入して構成したものである。昇降圧回路7
も実施例1及び4の場合と同様である。本実施例の特徴
は、通常時、非常時共に整流電圧E0 よりも低い電圧
でインバータ回路6を駆動するようにしたことである。
At time t=t4 to t5, the capacitor C is turned on by turning on the switches S1 and S2m.
k+1 to CN are connected in series and a voltage (N-k)·E1 is applied to the inverter circuit 6 to drive it at a voltage lower than that during normal lighting. (Embodiment 5) An embodiment is shown in FIG. 12, and its operation waveform diagram is shown in FIG. 13. The configuration of this example is as follows from Examples 1 and 4 above.
This circuit is constructed by inserting a switch S4 between the step-up/down circuit 7 and the inverter circuit 6 of the circuit. Buck-boost circuit 7
The same applies to Examples 1 and 4. A feature of this embodiment is that the inverter circuit 6 is driven at a voltage lower than the rectified voltage E0 both in normal times and in emergencies.

【0044】尚、図14(a),(b),(c)の■,
■,■は、それぞれ図13の■,■,■に対応したスイ
ッチドキャパシタ回路の状態を示している。通常点灯時
には以下のような動作によりインバータ回路6への電力
供給と、バッテリーBへの充電を交互に行う。図13の
時刻t=t0 〜t1 において、スイッチS1 をオ
ンし、スイッチドキャパシタ回路に電圧E0 を供給す
る。この時、スイッチドキャパシタ回路は、図14(a
)の■に示すようにコンデンサCn (n=1〜N)が
直列接続されている。
[0044] In addition, ■ in FIGS. 14(a), (b), and (c),
■ and ■ indicate states of the switched capacitor circuit corresponding to ■, ■, and ■ in FIG. 13, respectively. During normal lighting, power is supplied to the inverter circuit 6 and battery B is charged alternately by the following operations. At time t=t0 to t1 in FIG. 13, switch S1 is turned on and voltage E0 is supplied to the switched capacitor circuit. At this time, the switched capacitor circuit is as shown in FIG.
), capacitors Cn (n=1 to N) are connected in series.

【0045】時刻t=t1 〜t2 にはスイッチS2
 をオンして、スイッチドキャパシタ回路をバッテリー
回路8に接続し、スイッチS3 がオフしているため充
電抵抗R3 を介してバッテリーBを充電する。この時
スイッチドキャパシタ回路は、図14(b)の■に示す
ようにコンデンサCn がすべて並列に接続されて、E
0 /Nの電圧をバッテリー回路8に供給する。
[0045] At time t=t1 to t2, switch S2
is turned on to connect the switched capacitor circuit to the battery circuit 8, and since switch S3 is off, battery B is charged via charging resistor R3. At this time, in the switched capacitor circuit, all capacitors Cn are connected in parallel, as shown in ■ in Fig. 14(b), and E
A voltage of 0/N is supplied to the battery circuit 8.

【0046】時刻t=t2 〜t3 には再びスイッチ
S1 をオンし、スイッチドキャパシタ回路に電圧E0
 を供給する。この時、スイッチドキャパシタ回路は、
図14(a)の■に示すようにコンデンサCn が直列
接続されている。時刻t=t3 〜t4にはスイッチS
4 をオンして、スイッチドキャパシタ回路をインバー
タ回路6に接続し、放電灯FLを点灯する。この時、ス
イッチドキャパシタ回路は、図14(c)の■に示すよ
うにコンデンサ2個を並列にしたものの組を直列接続し
ている。従って、スイッチドキャパシタ回路の電圧はE
1 ・N/2となり、インバータ回路6には平滑電圧の
1/2の電圧が印加される。
At time t=t2 to t3, switch S1 is turned on again, and voltage E0 is applied to the switched capacitor circuit.
supply. At this time, the switched capacitor circuit is
As shown by ■ in FIG. 14(a), capacitors Cn are connected in series. At time t=t3 to t4, switch S
4 is turned on, the switched capacitor circuit is connected to the inverter circuit 6, and the discharge lamp FL is lit. At this time, the switched capacitor circuit has a set of two parallel capacitors connected in series, as shown in (■) in FIG. 14(c). Therefore, the voltage of the switched capacitor circuit is E
1.N/2, and a voltage of 1/2 of the smoothed voltage is applied to the inverter circuit 6.

【0047】図14(c)に示す■の回路は、平滑電圧
の1/2の電圧を発生する回路であるが、例えば、3個
のコンデンサを並列接続してこれらの組を直列接続する
と、E1 ・N/3の電圧が発生できるし、実施例4の
ように必要な電圧に相当するだけのコンデンサのみを使
用して直列回路を形成することもできる。通常点灯時に
は以上の繰り返しによりインバータ回路6の駆動と、バ
ッテリーBの充電を交互に行う。
The circuit (■) shown in FIG. 14(c) is a circuit that generates a voltage that is 1/2 of the smoothed voltage. For example, if three capacitors are connected in parallel and these sets are connected in series, A voltage of E1·N/3 can be generated, and a series circuit can also be formed using only capacitors corresponding to the required voltage as in the fourth embodiment. During normal lighting, the above steps are repeated to alternately drive the inverter circuit 6 and charge the battery B.

【0048】一方、非常点灯時には、時刻t=t5 〜
t6 に示すように、スイッチS2 をオンしてスイッ
チドキャパシタ回路をバッテリー回路8に接続する。非
常時には、スイッチS3 はオンしており、バッテリー
Bから直接スイッチドキャパシタ回路を充電する。この
時、スイッチドキャパシタ回路は、図14(b)の■に
示す状態にあり、すべてのコンデンサが並列接続されて
いる。
On the other hand, at the time of emergency lighting, time t=t5 ~
As shown at t6, the switch S2 is turned on to connect the switched capacitor circuit to the battery circuit 8. In an emergency, switch S3 is on and charges the switched capacitor circuit directly from battery B. At this time, the switched capacitor circuit is in the state shown by ■ in FIG. 14(b), and all the capacitors are connected in parallel.

【0049】次に、時刻t=t6 〜t7 にはスイッ
チS4 がオンして、インバータ回路6が駆動される。 この時、スイッチドキャパシタ回路は図14(c)の■
の状態にあり、E0 /2の電圧がインバータ回路6に
印加される。非常点灯時には、以上の繰り返しによりバ
ッテリーBからインバータ回路6に電力を供給する。 (実施例6)実施例6を図15に示し、その動作波形図
を図16に示す。本実施例は、実施例4と同様に非常点
灯時には通常点灯時と比べて出力を抑え、バッテリーB
の持続時間を延ばすものであるが、その方法としてイン
バータ回路6の制御周波数を変えることにより実現する
ものである。
Next, at time t=t6 to t7, switch S4 is turned on and inverter circuit 6 is driven. At this time, the switched capacitor circuit is
, and a voltage of E0/2 is applied to the inverter circuit 6. At the time of emergency lighting, power is supplied from the battery B to the inverter circuit 6 by repeating the above steps. (Embodiment 6) Embodiment 6 is shown in FIG. 15, and its operating waveform diagram is shown in FIG. 16. Similar to Embodiment 4, this embodiment suppresses the output during emergency lighting compared to normal lighting, and
This is accomplished by changing the control frequency of the inverter circuit 6.

【0050】本実施例の構成は、商用電源ACに並列に
整流平滑回路5と停電検出回路9を接続し、整流平滑回
路5に並列に昇降圧回路7とインバータ回路6とを接続
している。インバータ回路6の制御は、タイマーIC(
555等)15によりトランジスタQ1 をスイッチン
グし、一石式インバータ回路6を駆動する。このタイマ
ーIC15のオン時間を通常点灯時と非常点灯時で変え
る回路を付加することにより、通常点灯時と非常点灯時
のランプ出力を変化させるものである。
In the configuration of this embodiment, a rectifier smoothing circuit 5 and a power failure detection circuit 9 are connected in parallel to the commercial power supply AC, and a buck-boost circuit 7 and an inverter circuit 6 are connected in parallel to the rectifier smoothing circuit 5. . The inverter circuit 6 is controlled by a timer IC (
555 etc.) 15 to switch the transistor Q1 and drive the single-stone inverter circuit 6. By adding a circuit that changes the on time of the timer IC 15 between normal lighting and emergency lighting, the lamp output during normal lighting and emergency lighting is changed.

【0051】より詳しく説明すると、通常点灯時には停
電検出回路9の出力VinはHレベルにあるため、その
反転出力V1 はLレベルにある。そのため、フォトカ
プラPCの2次側はオフ状態にあるため、タイマーIC
15のコンデンサCの充電時定数はr1 +r2 とC
により決まり、この時のコンデンサCの電圧は図16の
Vcに示す通りである。
To explain in more detail, during normal lighting, the output Vin of the power failure detection circuit 9 is at the H level, so its inverted output V1 is at the L level. Therefore, since the secondary side of the photocoupler PC is in the off state, the timer IC
The charging time constant of capacitor C of No. 15 is r1 + r2 and C
The voltage of capacitor C at this time is as shown by Vc in FIG.

【0052】コンデンサCが充電されている期間(t=
t0 〜t1 )にタイマーIC15の出力はHレベル
にあり、トランジスタQ1はオンしてコレクタ電流Ic
が図に示すように流れる。次に、コンデンサCの充電電
圧Vcが設定値VREF に達してコンデンサCが放電
を開始すると、タイマーIC15の出力がLレベルにな
り、トランジスタQ1 がオフする。従って、トランジ
スタQ1 のコレクタ電圧VCEには、チョークコイル
L1 ,L2 とコンデンサC1 ,C2 で決まる共
振電圧が印加され、放電灯FLにはIc及びVCEによ
る交流電流が流れる。この共振周波数とタイマーIC1
5の周波数が近ければ、共振による電流,電圧が大きく
なり、ランプ電流Ilaは大きくなる。
[0052] The period during which capacitor C is charged (t=
t0 to t1), the output of timer IC15 is at H level, transistor Q1 is turned on, and collector current Ic
flows as shown in the figure. Next, when the charging voltage Vc of the capacitor C reaches the set value VREF and the capacitor C starts discharging, the output of the timer IC15 becomes L level and the transistor Q1 is turned off. Therefore, a resonant voltage determined by the choke coils L1, L2 and capacitors C1, C2 is applied to the collector voltage VCE of the transistor Q1, and an alternating current due to Ic and VCE flows through the discharge lamp FL. This resonant frequency and timer IC1
If the frequencies of 5 are close, the current and voltage due to resonance will be large, and the lamp current Ila will be large.

【0053】一方、非常時には、電圧VinがLレベル
となるため、反転出力V1 は逆にHレベルになる。従
って、フォトカプラPCの出力トランジスタはオン状態
となり、タイマーIC15の充電時定数は、抵抗r1 
とコンデンサCで決まり、通常時に比べると短くなる。 従って、トランジスタQ1 のオン時間も短くなり、タ
イマーIC15の制御周波数と共振周波数が離れるため
、ランプ電流Ilaは通常点灯時と比べて小さくなり、
ランプ出力は絞られる。
On the other hand, in an emergency, the voltage Vin goes to L level, so the inverted output V1 goes to H level. Therefore, the output transistor of the photocoupler PC is turned on, and the charging time constant of the timer IC 15 is changed by the resistor r1.
is determined by capacitor C, and is shorter than normal. Therefore, the on time of the transistor Q1 is also shortened, and the control frequency of the timer IC15 and the resonant frequency are different from each other, so the lamp current Ila becomes smaller than that during normal lighting.
Lamp output is throttled.

【0054】以上の実施例において、インバータ回路6
には一石式回路を例にとって説明を行ったが、ハーフブ
リッジ回路、フルブリッジ回路等でも構わない。また、
放電灯を2灯或いはそれ以上直列または並列に接続でき
ることは言うまでもない。
In the above embodiment, the inverter circuit 6
Although the explanation was given using a single-stone circuit as an example, a half-bridge circuit, a full-bridge circuit, etc. may also be used. Also,
It goes without saying that two or more discharge lamps can be connected in series or in parallel.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明は上述のように、商用電源の通常
時に該商用電源を電源として放電灯を点灯させるインバ
ータ回路と、商用電源の通常時には充電され、商用電源
がオフした非常時には上記インバータ回路の電源とする
バッテリーとを具備した非常灯装置において、非常時に
バッテリーの電圧をインバータ回路の駆動電圧に変換す
るスイッチドキャパシタ回路を設けたものであるから、
非常時にバッテリーの電圧をインバータ回路の駆動電圧
に変換するスイッチドキャパシタ回路を設けたことで、
通常点灯用と非常点灯用の放電灯点灯用のインバータ回
路の共用化を図ることができて、装置の小型、軽量化を
図ることができる効果を奏するものである。
Effects of the Invention As described above, the present invention provides an inverter circuit that lights up a discharge lamp using the commercial power source as a power source when the commercial power source is normally available, and an inverter circuit that is charged during the normal commercial power source period and that is connected to the inverter circuit that lights up the discharge lamp using the commercial power source as the power source when the commercial power source is normally available. In an emergency lighting device equipped with a battery as a power source for the circuit, it is equipped with a switched capacitor circuit that converts the voltage of the battery into the drive voltage of the inverter circuit in an emergency.
By installing a switched capacitor circuit that converts the battery voltage into the drive voltage of the inverter circuit in an emergency,
It is possible to share the inverter circuit for lighting the discharge lamp for normal lighting and for emergency lighting, and it is possible to achieve the effect that the device can be made smaller and lighter.

【0056】また、商用電源からバッテリー充電電圧に
変換する降圧回路としてスイッチドキャパシタ回路を用
いていることで、DC−DCコンバータを用いた場合と
比べて、回路を簡素化できるものである。更に、バッテ
リー充電用の降圧回路と、非常時にバッテリー電圧をイ
ンバータ回路の駆動電圧に変換する昇圧回路とをスイッ
チドキャパシタ回路の制御方法を変えることにより共用
化しているものであるから、スイッチドキャパシタ回路
の制御方法を変えることで、バッテリーを充電する時は
スイッチドキャパシタ回路を降圧回路として作用させ、
また、非常時にインバータ回路の駆動電圧に変換する時
はスイッチドキャパシタ回路を昇圧回路として作用させ
て、スイッチドキャパシタ回路を充電用とインバータ回
路の駆動電圧変換用として共用化し、回路の簡素化を図
ることができる。
Furthermore, by using a switched capacitor circuit as a step-down circuit for converting the commercial power supply to the battery charging voltage, the circuit can be simplified compared to the case where a DC-DC converter is used. Furthermore, the step-down circuit for charging the battery and the step-up circuit that converts the battery voltage into the drive voltage of the inverter circuit in an emergency are shared by changing the control method of the switched capacitor circuit, so the switched capacitor By changing the circuit control method, the switched capacitor circuit acts as a step-down circuit when charging the battery.
In addition, when converting to the drive voltage of the inverter circuit in an emergency, the switched capacitor circuit acts as a boost circuit, and the switched capacitor circuit is used for both charging and converting the drive voltage of the inverter circuit, simplifying the circuit. can be achieved.

【0057】また、上記昇圧回路及び降圧回路を用いて
通常点灯時に商用電源からインバータ回路の駆動電圧を
発生させるようにして、回路を簡素化している。
Further, the circuit is simplified by using the above-mentioned step-up circuit and step-down circuit to generate the drive voltage for the inverter circuit from the commercial power supply during normal lighting.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の実施例の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】図1の動作波形図である。FIG. 2 is an operational waveform diagram of FIG. 1;

【図3】昇降圧回路制御部の具体回路図である。FIG. 3 is a specific circuit diagram of a buck-boost circuit control section.

【図4】実施例2の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of Example 2.

【図5】図4の動作波形図である。FIG. 5 is an operational waveform diagram of FIG. 4;

【図6】実施例2の昇降圧回路制御部の具体回路図であ
る。
FIG. 6 is a specific circuit diagram of a step-up/down circuit control section according to a second embodiment.

【図7】実施例3の具体回路図である。FIG. 7 is a specific circuit diagram of Example 3.

【図8】図7の動作波形図である。8 is an operational waveform diagram of FIG. 7. FIG.

【図9】実施例3の昇降圧回路制御部の具体回路図であ
る。
FIG. 9 is a specific circuit diagram of a step-up/down circuit control section of Example 3;

【図10】実施例4の昇降圧回路制御部の具体回路図で
ある。
FIG. 10 is a specific circuit diagram of a step-up/down circuit control section according to a fourth embodiment.

【図11】図10の動作波形図である。FIG. 11 is an operational waveform diagram of FIG. 10;

【図12】実施例5の回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram of Example 5.

【図13】図12の動作波形図である。FIG. 13 is an operational waveform diagram of FIG. 12;

【図14】スイッチドキャパシタ回路の状態を示す回路
図である。
FIG. 14 is a circuit diagram showing the state of the switched capacitor circuit.

【図15】実施例6の具体回路図である。FIG. 15 is a specific circuit diagram of Example 6.

【図16】図15の動作波形図である。16 is an operational waveform diagram of FIG. 15. FIG.

【図17】従来例の回路図である。FIG. 17 is a circuit diagram of a conventional example.

【図18】従来のインバータ照明の回路図である。FIG. 18 is a circuit diagram of conventional inverter lighting.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5  整流平滑回路 6  インバータ回路 7  昇降圧回路 8  バッテリー回路 9  停電検出回路 AC  商用電源 FL  放電灯 5 Rectifier smoothing circuit 6 Inverter circuit 7 Buck-boost circuit 8 Battery circuit 9 Power outage detection circuit AC commercial power supply FL discharge lamp

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  商用電源の通常時に該商用電源を電源
として放電灯を点灯させるインバータ回路と、商用電源
の通常時には充電され、商用電源がオフした非常時には
上記インバータ回路の電源とするバッテリーとを具備し
た非常灯装置において、非常時にバッテリーの電圧をイ
ンバータ回路の駆動電圧に変換するスイッチドキャパシ
タ回路を設けたことを特徴とする非常灯装置。
1. An inverter circuit that uses the commercial power source as a power source to light a discharge lamp when the commercial power source is normally available, and a battery that is charged during the normal commercial power source period and serves as a power source for the inverter circuit in an emergency when the commercial power source is turned off. What is claimed is: 1. An emergency lighting device comprising a switched capacitor circuit for converting a battery voltage into a drive voltage for an inverter circuit in an emergency.
【請求項2】  商用電源からバッテリー充電電圧に変
換する降圧回路としてスイッチドキャパシタ回路を用い
たことを特徴とする請求項1記載の非常灯装置。
2. The emergency lighting device according to claim 1, wherein a switched capacitor circuit is used as a step-down circuit for converting a commercial power source to a battery charging voltage.
【請求項3】  バッテリー充電用の降圧回路と、非常
時にバッテリー電圧をインバータ回路の駆動電圧に変換
する昇圧回路とをスイッチドキャパシタ回路の制御方法
を変えることにより共用化したことを特徴とする請求項
1記載の非常灯装置。
[Claim 3] A claim characterized in that a step-down circuit for charging the battery and a step-up circuit for converting the battery voltage into a driving voltage for the inverter circuit in an emergency are shared by changing the control method of the switched capacitor circuit. The emergency lighting device described in item 1.
【請求項4】  上記昇圧回路及び降圧回路を用いて通
常点灯時に商用電源からインバータ回路の駆動電圧を発
生させるようにしたことを特徴とする請求項1記載の非
常灯装置。
4. The emergency lighting device according to claim 1, wherein the step-up circuit and step-down circuit are used to generate a driving voltage for the inverter circuit from a commercial power source during normal lighting.
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