JPH11283762A - 非常用点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成でバッテリの充電のモニタを確実
にできる非常用点灯装置を提供する。 【解決手段】 商用交流電源ｅの非停電時には、ツェナ
ダイオードZD11がオンしてトランジスタQ11 がオンし、
限流抵抗R11 を介してバッテリＢを充電する。バッテリ
Ｂの充電電圧が低い場合には、充電電流が流れて発光ダ
イオードLED が発光する。バッテリＢの充電開始時に
は、負温度特性抵抗R13 は温度が低く、負温度特性抵抗
R13 の抵抗値が高いため、仮にバッテリＢが過放電状態
あるいは完全放電状態で突入電流が流れても、発光ダイ
オードLED に流れる突入電流を防止して発光ダイオード
LED を保護する。負温度特性抵抗R13 に電流が流れるこ
とにより自己発熱して抵抗値が低下して発光ダイオード
LED の発光に適した抵抗R14 ，R11 により分流した電流
値で発光ダイオードLED を点灯させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリの充電を
モニタするモニタ回路を有する非常用点灯装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の非常用点灯装置としては、たとえ
ば図２に示す構成が知られている。

【０００３】この図２に示す構成の非常用点灯装置は、
商用交流電源ｅに安定器であるチョークコイルL1および
切換回路１が接続され、これらチョークコイルL1および
切換回路１は蛍光ランプFLのフィラメントFLa ，FLb の
それぞれの一端に接続されている。また、切換回路１
は、トライアックQ1およびコンデンサC1の並列回路が商
用交流電源ｅおよび蛍光ランプFLのフィラメントFLa ，
FLb 間に接続され、トライアックQ1のアノード、ゲート
間にはコンデンサC2が接続され、さらに、ゲートには抵
抗R1、ツェナダイオードZD1 およびこのツェナダイオー
ドZD1 とは逆極性のツェナダイオードZD2 が直列に接続
されている。

【０００４】一方、商用交流電源ｅには、降圧用のトラ
ンスTr1 の一次巻線Tr1aが接続され、このトランスTr1
の二次巻線Tr1bにはコンデンサC3が接続され、このコン
デンサC3には全波整流器２の入力端子が接続されてい
る。また、トランスTr1 の一次巻線Tr1aの中間には、切
換回路１のツェナダイオードZD2 が接続されている。

【０００５】さらに、全波整流器２の出力端子間には、
トランジスタQ2のエミッタ、コレクタ、抵抗R2およびコ
ンデンサC4の直列回路が接続され、トランジスタQ2のエ
ミッタ、ベース間には抵抗R3および抵抗R4の直列回路が
接続されている。また、これら抵抗R3および抵抗R4の接
続点からは、ダイオードD1を介して検知回路３が接続さ
れ、この検知回路３はダイオードD1に、ダイオードD2お
よびバッテリＢの直列回路が接続されるとともに、抵抗
R5およびコンデンサC5の並列回路が接続され、コンデン
サC4に対して並列にモニタ用の発光ダイオードLED が接
続されている。

【０００６】また、ダイオードD2は、プッシュプル型の
インバータ回路４に接続されている。このインバータ回
路４は、チョークコイルL2を介してインバータトランス
Tr2の入力巻線Tr2aの中点に接続され、この入力巻線Tr2
aの一端はトランジスタQ3のエミッタ、コレクタを介し
て全波整流器２の負極に接続され、入力巻線Tr2aの他端
はトランジスタQ4のエミッタ、コレクタを介して全波整
流器２の負極に接続されている。また、入力巻線Tr2aに
は、定電圧素子Q5およびコンデンサC6の並列回路が接続
されている。さらに、インバータトランスTr2 は制御巻
線Tr2cを有しており、この制御巻線Tr2cの一端は、トラ
ンジスタQ3のベースに他端はトランジスタQ4のベースに
接続され、トランジスタQ3のベースは抵抗R6を介して、
トランジスタQ4のベースは抵抗R7を介して、それぞれト
ランジスタQ6のコレクタに接続され、このトランジスタ
Q6のベースは抵抗R8を介してダイオードD1およびダイオ
ードD2に接続され、エミッタはダイオードD2およびチョ
ークコイルL2の接続点に接続されている。

【０００７】そして、インバータトランスTr2 の出力巻
線Tr2bは、コンデンサC7を介して蛍光ランプFLのフィラ
メントFLa に接続されるとともに、フィラメントFLb に
接続されている。

【０００８】また、インバータトランスTr2 は、フィラ
メント予熱巻線Tr2dおよびフィラメント予熱巻線Tr2eを
有しており、フィラメント予熱巻線Tr2dはコンデンサC8
およびリアクトルL3を介してフィラメントFLa に接続さ
れ、フィラメント予熱巻線Tr2eはコンデンサC9を介して
フィラメントFLb に接続されている。さらに、リアクト
ルL3およびフィラメントFLb 間には、グローランプＧお
よびコンデンサC10 が並列に接続されている。

【０００９】そして、商用交流電源ｅの非停電時には、
ツェナダイオードZD1 およびツェナダイオードZD2 がそ
れぞれの極性に従ってオンし、トライアックQ1を導通す
ることにより、蛍光ランプFLを始動、点灯させる。

【００１０】また、商用交流電源ｅの電圧をトランスTr
1 で降圧し、コンデンサC3で平滑して全波整流器２で全
波整流し、抵抗R3およびダイオードD1，D2を介してバッ
テリＢを充電する。そして、バッテリＢの充電電圧が低
い場合には、抵抗R3に電位差が生ずるのでトランジスタ
Q2がオンし発光ダイオードLED が発光して充電中である
旨を表示する。そして、バッテリＢの充電が進み、抵抗
R3に流れる電流が小さくなって抵抗R3の電圧が低下する
とトランジスタQ2がオフして、発光ダイオードLED が消
灯しバッテリＢは充電終了した旨を示す。

【００１１】なお、トランジスタQ6のベースに対しては
ベースに逆バイアス電流が供給されているため、トラン
ジスタQ6はオフ状態になるので、インバータ回路４には
電力が供給されず動作しない。

【００１２】また、商用交流電源ｅの停電時には、ツェ
ナダイオードZD1 およびツェナダイオードZD2 がそれぞ
れオフ状態を維持し、トライアックQ1が導通しないの
で、高周波出力が回り込むことによる誤動作を防止す
る。

【００１３】そして、バッテリＢからの電流によりトラ
ンジスタQ6をオン状態にして、バッテリＢの直流電力が
インバータ回路４に供給され、インバータ回路４は高周
波発振して出力巻線Tr2bに高周波交流を誘起して、蛍光
ランプFLを高周波点灯させる。また、フィラメント予熱
巻線Tr2d，Tr2eにも電圧を誘起して、コンデンサC7，C8
により電流値をほぼ一定にしてフィラメントFLa ，FLb
を予熱する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
２に示す従来例の非常用点灯装置の場合、発光ダイオー
ドLED を点灯させるための構成が複雑であるとともに、
トランジスタQ2の出力短絡電流増幅率ｈfeにばらつきな
どがあると、発光ダイオードLED に流れる電流が変化
し、発光ダイオードLED の順方向電流が定格より高くな
り、発光ダイオードLED に悪影響を与え、バッテリのモ
ニタに対する信頼性を低下するおそれがある問題を有し
ている。

【００１５】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、簡単な構成でバッテリの充電のモニタを確実にでき
る非常用点灯装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の非常用点
灯装置は、交流電源の電圧値が所定値より大きいときに
は充電回路の充電電流によりこの交流電源でバッテリを
充電し、前記交流電源の電圧値が所定値以下のときには
前記バッテリからの直流をインバータ回路により変換し
て供給し、ランプを点灯させる非常用点灯装置におい
て、前記充電回路の充電電流が流れる経路の少なくとも
一部にバッテリ充電用のモニタ回路を具備するもので、
充電電流が流れる経路の一部にバッテリ充電用のモニタ
回路を有するため、モニタ回路を別個に回路を複雑にし
て設ける必要がないとともに、モニタ回路には充電電流
以上の電流が流れずモニタ回路を確実に保護できる。

【００１７】請求項２記載の非常用点灯装置は、請求項
１記載の非常用点灯装置において、充電回路は、バッテ
リに対して直列に充電電流を限流する限流抵抗を有し、
モニタ回路は、前記限流抵抗に対して並列に接続された
もので、限流抵抗に対して並列にモニタ回路を設けるこ
とにより、モニタ回路に大きな電流が流れることを防止
するとともに、モニタ回路による充電電流の損失を防止
できる。

【００１８】請求項３記載の非常用点灯装置は、請求項
１または２記載の非常用点灯装置において、モニタ回路
は、負温度特性抵抗および充電電流に順極性の発光ダイ
オードの直列回路と、この直列回路に対して並列で前記
充電電流に逆極性のダイオードとを有するもので、発光
ダイオードに対して直列に負温度特性抵抗を接続するこ
とにより、充電開始の際には負温度特性抵抗の抵抗値は
高いため、発光ダイオードに突入電流が流れることを防
止し、時間の経過に従い負温度特性抵抗に流れる電流に
より負温度特性抵抗が自己発熱し、負温度特性抵抗の抵
抗値が低下し、通常時には比較的抵抗値が低下して発光
ダイオードに適切な電圧を印加して発光ダイオードを保
護しつつ発光させ、ダイオードにより逆極性の電圧から
発光ダイオードを保護する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の非常用点灯装置の
一実施の形態を図面を参照して説明する。なお、図２に
示す従来例に対応する部分には同一符号を付して説明す
る。

【００２０】この図１に示す構成の非常用点灯装置は、
商用交流電源ｅに安定器であるチョークコイルL1および
切換回路１が接続され、これらチョークコイルL1および
切換回路１は蛍光ランプFLのフィラメントFLa ，FLb の
それぞれの一端に接続されている。また、切換回路１
は、トライアックQ1およびコンデンサC1の並列回路が商
用交流電源ｅおよび蛍光ランプFLのフィラメントFLa ，
FLb 間に接続され、トライアックQ1のアノード、ゲート
間にはコンデンサC2が接続され、さらにゲートには抵抗
R1、ツェナダイオードZD1 およびこのツェナダイオード
ZD1 とは逆極性のツェナダイオードZD2 が直列に接続さ
れている。

【００２１】一方、商用交流電源ｅには、降圧用のトラ
ンスTr1 の一次巻線Tr1aが接続され、このトランスTr1
の二次巻線Tr1bにはコンデンサC3が接続され、このコン
デンサC3には全波整流器２の入力端子が接続されてい
る。また、トランスTr1 の一次巻線Tr1aの中間には、切
換回路１のツェナダイオードZD2 が接続されている。

【００２２】さらに、全波整流器２の出力端子間には、
平滑用のコンデンサC11 が接続され、この平滑用のコン
デンサC11 の両端には、充電回路11が接続されている。

【００２３】この充電回路11は、コンデンサC11 の両端
に、トランジスタQ11 のエミッタ、コレクタおよび限流
抵抗R11 を介してバッテリＢが接続されている。また、
トランジスタQ11 のベースは、発光ダイオードLED およ
び抵抗R12 を介して全波整流器２の負極に接続されてい
る。さらに、限流抵抗R11 に対して並列に、モニタ回路
12が接続されている。このモニタ回路12は、限流抵抗R1
1 に対して並列に、温度が上昇するに従い抵抗値が低下
する負温度特性抵抗R13 、抵抗R14 および充電電流に対
して順極性のモニタ用の発光ダイオードLED の直列回路
と、発光ダイオードLED とは逆極性に接続されバッテリ
Ｂの放電じに限流抵抗R11 に流れる電流をバイパスする
ダイオードD11 とが接続されて構成されている。

【００２４】また、ツェナダイオードZD11と抵抗R12 の
接続点は、トランジスタQ15 のベースに接続され、この
トランジスタQ15 のコレクタは、抵抗R15 を介してトラ
ンジスタQ11 のコレクタに、エミッタは全波整流路２の
負極に接続されている。

【００２５】さらに、充電回路11には、プッシュプル型
のインバータ回路４が接続されている。このインバータ
回路４は、チョークコイルL2を介してインバータトラン
スTr2 の入力巻線Tr2aの中点に接続され、この入力巻線
Tr2aの一端はトランジスタQ3のエミッタ、コレクタを介
して全波整流器２の負極に接続され、入力巻線Tr2aの他
端はトランジスタQ4のエミッタ、コレクタを介して全波
整流器２の負極に接続されている。また、入力巻線Tr2a
には、定電圧素子Q5およびコンデンサC6の並列回路が接
続されている。さらに、インバータトランスTr2 は制御
巻線Tr2cを有しており、この制御巻線Tr2cの一端は、ト
ランジスタQ3のベースに他端はトランジスタQ4のベース
に接続され、トランジスタQ3のベースは抵抗R6を介し
て、トランジスタQ4のベースは抵抗R7を介して、抵抗R1
5 およびトランジスタQ15 のコレクタの接続点に接続さ
れている。

【００２６】そして、インバータトランスTr2 の出力巻
線Tr2bは、コンデンサC7を介して蛍光ランプFLのフィラ
メントFLa に接続されるとともに、フィラメントFLb に
接続されている。

【００２７】また、インバータトランスTr2 は、フィラ
メント予熱巻線Tr2dおよびフィラメント予熱巻線Tr2eを
有しており、フィラメント予熱巻線Tr2dはコンデンサC8
およびリアクトルL3を介してフィラメントFLa に接続さ
れ、フィラメント予熱巻線Tr2eはコンデンサC9を介して
フィラメントFL2 に接続されている。さらに、リアクト
ルL3およびフィラメントFLb 間には、グローランプＧお
よびコンデンサC10 が並列に接続されている。

【００２８】次に、上記実施の形態の動作について説明
する。

【００２９】まず、商用交流電源ｅの電圧が所定電圧以
上のいわゆる非停電時では、ツェナダイオードZD1 およ
びツェナダイオードZD2 がそれぞれの極性に従ってオン
し、トライアックQ1を導通することにより、蛍光ランプ
FLを始動、点灯させる。

【００３０】また、商用交流電源ｅの電圧をトランスTr
1 で降圧し、全波整流器２で全波整流し、コンデンサC1
1 で平滑する。そして、商用交流電源ｅの電圧が所定電
圧以上である場合には、ツェナダイオードZD11がオンし
てトランジスタQ11 のベースがＬレベルになるため、ト
ランジスタQ11 がオンし、抵抗R11 を介してバッテリＢ
を充電する。さらに、ツェナダイオードZD11がオンする
ことにより、トランジスタQ15 のベースにベース電流を
供給してトランジスタQ12 がオンし、トランジスタQ12
がオンすることによりトランジスタQ3およびトランジス
タQ4の起動信号を短絡し、インバータ回路４が起動する
ことを防止する。また、バッテリＢの充電電圧が低い場
合には、限流抵抗R11 に充電電流が流れて電位差を生
じ、発光ダイオードLED が発光して充電中である旨を表
示する。そして、バッテリＢの充電が進み、限流抵抗R1
1 に流れる充電電流が小さくなって抵抗R11 の電圧が低
下すると、発光ダイオードLED が消灯しバッテリＢは充
電終了した旨を示す。

【００３１】さらに、トランジスタQ11 およびツェナダ
イオードZD11により定電圧回路を構成し、トランジスタ
Q11 のベース、エミッタおよびツェナダイオードZD11で
電圧がクランプされてほぼ一定電圧の状態となり、バッ
テリＢの充電電圧をリプルのない一定の状態にする。こ
のように、バッテリＢの充電電圧を一定にすることによ
り、バッテリＢの寿命を長くできる。

【００３２】また、バッテリＢの充電開始時には、負温
度特性抵抗R13 は温度が低く、負温度特性抵抗R13 の抵
抗値が高いため、仮にバッテリＢが過放電状態あるいは
完全放電状態で突入電流が流れても、発光ダイオードLE
D に流れる突入電流を防止して発光ダイオードLED を保
護し、その後、負温度特性抵抗R13 に電流が流れること
により自己発熱して負温度特性抵抗R13 の抵抗値が低下
して発光ダイオードLED の発光に適した抵抗R14 および
抵抗R11 により分流された電流値で発光ダイオードLED
を点灯させる。

【００３３】また、商用交流電源ｅの電圧が所定電圧よ
り低いいわゆる停電時では、ツェナダイオードZD1 およ
びツェナダイオードZD2 がそれぞれオフ状態を維持し、
トライアックQ1が導通しないので、高周波出力が回り込
むことによる誤動作を防止する。

【００３４】そして、コンデンサC11 の電圧が低下する
ことにより、ツェナダイオードZD11がオフすることによ
り、トランジスタQ11 およびトランジスタQ15 のいずれ
もオフする。バッテリＢの直流電力がインバータ回路４
に供給され、インバータ回路４は高周波発振して出力巻
線Tr2bに高周波交流を誘起して、蛍光ランプFLを高周波
点灯させる。また、ツェナダイオードZD11には電圧が印
加されずトランジスタQ11 およびトランジスタQ12 をオ
フすることにより、バッテリＢの電荷を用いることなく
インバータ回路４に切り換え、トランジスタQ11 がオフ
状態になることにより、トランジスタQ3およびトランジ
スタQ4にベース電流が供給される。また、フィラメント
予熱巻線Tr2d，Tr2eにも電圧を誘起して、コンデンサC
7，C8，C9により電流値をほぼ一定にしてフィラメントF
La ，FLb を予熱する。

【００３５】このように、バッテリＢの電荷を用いるこ
となくインバータ回路４が動作する状態を保持すること
により、バッテリＢの電荷をインバータ回路４に対して
有効に用い、放電特性が安定するとともに消費電力を低
下してバッテリＢの放電時間を長くする。

【００３６】

【発明の効果】請求項１記載の非常用点灯装置によれ
ば、充電電流が流れる経路の一部にバッテリ充電用のモ
ニタ回路を有するため、モニタ回路を別個に回路を複雑
にして設ける必要がないとともに、モニタ回路には充電
電流以上の電流が流れずモニタ回路を確実に保護でき
る。

【００３７】請求項２記載の非常用点灯装置によれば、
請求項１記載の非常用点灯装置に加え、限流抵抗に対し
て並列にモニタ回路を設けることにより、モニタ回路に
大きな電流が流れることを防止するとともに、モニタ回
路による充電電流の損失を防止できる。

【００３８】請求項３記載の非常用点灯装置によれば、
請求項１または２記載の非常用点灯装置に加え、発光ダ
イオードに対して直列に負温度特性抵抗を接続すること
により、充電開始の際には負温度特性抵抗の抵抗値は高
いため、発光ダイオードに突入電流が流れることを防止
し、時間の経過に従い負温度特性抵抗に流れる電流によ
り負温度特性抵抗が自己発熱し、負温度特性抵抗の抵抗
値が低下し、通常時には比較的抵抗値が低下して発光ダ
イオードに適切な電圧を印加して発光ダイオードを保護
しつつ発光させ、ダイオードにより逆極性の電圧からも
発光ダイオードを保護できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の非常用点灯装置の一実施の形態を示す
回路図である。

【図２】従来例の非常用点灯装置を示す回路図である。

【符号の説明】

４ インバータ回路 11 充電回路 12 モニタ回路 Ｂ バッテリ D11 ダイオード ｅ 商用交流電源 FL 蛍光ランプ LED 発光ダイオード R11 限流抵抗 R13 負温度特性抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂田 一男 静岡県三島市南町６番78号 株式会社テッ ク三島事業所内 (72)発明者 小林 勝之 静岡県三島市南町６番78号 株式会社テッ ク三島事業所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源の電圧値が所定値より大きいと
   きには充電回路の充電電流によりこの交流電源でバッテ
   リを充電し、前記交流電源の電圧値が所定値以下のとき
   には前記バッテリからの直流をインバータ回路により変
   換して供給し、ランプを点灯させる非常用点灯装置にお
   いて、 前記充電回路の充電電流が流れる経路の少なくとも一部
   にバッテリ充電用のモニタ回路を具備することを特徴と
   した非常用点灯装置。
2. 【請求項２】 充電回路は、バッテリに対して直列に充
   電電流を限流する限流抵抗を有し、 モニタ回路は、前記限流抵抗に対して並列に接続された
   ことを特徴とした請求項１記載の非常用点灯装置。
3. 【請求項３】 モニタ回路は、 負温度特性抵抗および充電電流に順極性の発光ダイオー
   ドの直列回路と、 この直列回路に対して並列で前記充電電流に逆極性のダ
   イオードとを有することを特徴とする請求項１または２
   記載の非常用点灯装置。