JPS6140694A

JPS6140694A - 太陽電池式点滅表示装置

Info

Publication number: JPS6140694A
Application number: JP16142184A
Authority: JP
Inventors: 小田部　光保
Original assignee: Toshiba Electric Equipment Corp
Current assignee: Toshiba Electric Equipment Corp
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1984-07-31
Publication date: 1986-02-26

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】〔発明の技術分野〕本発明は太陽電池によって充電される蓄電池に、オン、
オフ制御可能なスイッチ素子を介して発光ダイオードを
接続してなる太陽電池式点滅表示、装置に関する。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕交通の標識や、
広域避難場所での表示に用いられるこの種の点滅表示装
置は、第３図に示すように、太陽電池１が逆流防止用の
ダイオード２を介して蓄電池３に接続され、この蓄電池
３にはスイッチ素子としての制御可能な接点４ｂ、電流
制限用の抵抗９および多数の発光ダイオード７１〜７ｎ
が直列に接続されている。

この場合、蓄電池３の両端電圧Ｖ、は太陽電池１より供
給される電力量に応じて上昇し、発光ダイオード７１〜
７ｎで消費される電力量に応じて下降する。一方、発光
ダイオード７１〜７ｎがいずれも定格電圧■。を持つも
のとすれば、次式の関係を満たすように蓄電池３が充電
されなければならない。

■８≧ｎ・ｖ、　　・・・・・・・・・（１）したがっ
て、蓄電池３の両端電圧Ｖ８は直列接続したｎ個の発光
ダイオードの定格電圧よりも相当に高いことが多く、こ
の電圧に対応した電流Ｔｏが流れて、抵抗９での電力消
費量は無視できないほど大きかった。このことをさらに
詳しく説明する。

先ず、発光ダイオード７１〜７ｎは全て同一定格で、こ
れに定格電圧Ｖ。を印加したときに電流１０’が流れる
ものとする。また、蓄電池３の電圧変動率をＸとして、
発光ダイオード７１〜７ｎに電流ＴＯ’が流れている状
態では次式の関係が成立する。

ｘ−Ｖ　　＝　ＩＤ’−Ｒ＋ｎ　−ＶＤ−・・・−・−
（２）ただしＲは抵抗９の抵抗値である。

ここで、電流１口°は極めて小ざいので、１０’：０と
すると ×・Ｖ　　：ｎ−Ｖ、　　・・・・・・・・・（３）と
なる。

一方、蓄電池３の両端電圧が■８で、このとき電流Ｉ。

が流れておれば、Ｖ　　　　＝Ｒ−Ｉ　　ｏ　＋ｎ−Ｖ　Ｄｆ　Ｒ−１＋
　ｘ・ＶＢ−−（４）Ｒ−Ｉ　　ｓＶ　　−ｘ・Ｖ、・・・・・・（５）Ｂが成立する。この第（５）式は電圧変動分の殆んどを抵
抗９が消費することを示しており、蓄電池に対して±１
０％程痕の電圧変動が許されたものとすれば、通常時の
電力使用効率は５０％に近い値を示すことが多く９０％
以上は有り得ないことになる。

かくして、電流制限用の抵抗を介在させた従来の装置に
あっては、電力使用効率が低く、電源電圧変動に弱いと
言う欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来のものの欠点を除去するためになされ
たもので、太陽電池によって変換された電気エネルギー
を有効に使用し得るシステム効率の高い太陽電池式点滅
表示装置の提供を目的とする。

〔発明の概要〕

一般に、直流を交流に変換するトランジスタインバータ
の電力損失は１０％以下で、入力電圧の変動に対しても
、出力電圧を略一定に保持することができる。本発明は
この点に着目したもので、従来装置に使用された電流制
限用の抵抗を除去する代わりに、蓄電池および発光ダイ
オード間にトランジスタインバータを介設したことを特
徴としている。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の一実施例の構成を部分的にブロックで
示した回路図で、第３図と同一の符号を付したものはそ
れぞれ同一の要素を示している。

そして、蓄電池３の出力回路に、例えば所定の時間間隔
で発光ダイオードを点滅させようとする点滅制御回路４
の接点４ａを設けた点、第３図中の抵抗９を除去する一
方、接点４ａを介して得られる直流を交流に変換して発
光ダイオード７１〜７ｎに加えるトランジスタインバー
タ１０を設けた点、および、発光ダイオード７１〜７ｎ
と直列に逆流防止用のダイオード５．６を接続した点が
第３図と異なっている。

ここで、インバータ１０は一次巻線、二次巻線ともに中
間タップを有し、−次巻線の中間タップが接点４ａを介
して蓄電池３の正極に接続される出カドランス１１と、
この出カドランス１１の一次巻線に並列接続される共振
用のコンデンサ１２と、エミッタが蓄電池３の負極に、
コレクタが一次巻線の一端に、ベースが抵抗を介して一
次巻線の中間タップにそれぞれ接続されるトランジスタ
１３と、エミッタが蓄電池３の負極に、コレクタが一次
巻線の他端に、ベースが抵抗を介して一次巻線の中間タ
ップにそれぞれ接続されるトランジスタ１４と、−次巻
線の中間タップおよび蓄電池の正極の接続回路に挿設さ
れるチョークコイル１５とで構成されている。なお、ト
ランジスタ□１３のベースは出カドランス１１の補助巻
線の一端に、トランジスタ１４のベースはこの補助巻線
の他端にそれぞれ接続されている。また、発光ダイオー
ド７１〜７ｎは２組に分けて直列接続され、その直列回
路のカソードが二次巻線の中間タップに、アノードが二
次巻線゛の端部にそれぞれ接続されている。

上記の如く構成された本実施例の作用を以下に説明する
。

先ず、太陽電池１によって充電される蓄電池３の端子電
圧は、点滅制御回路４によって接点４ａが開成されてい
る間インバータ１０に加えられる。

インバータ１０は、ここに所定の直流電圧が加えられた
とき、トランジスタ１３および１４が交互にオン、オフ
を繰り返して２次側に交流電圧を誘起させる。このトラ
ンジスタがオン、オフする周期は出カドランスの一次巻
線のインダクタンスとコンデンサ１２の容量によって定
まり、これらの値を適切に選ぶことによって数十にＨｚ
の交流が得られる。

このようにして得られた交流電圧は半波整流され、２組
に分けられた発光ダイオードを交互に点灯させるが、周
波数が高いために両者が同時に点灯したように見える。

この場合、インバータ１０の電力変換効率は略９０％で
あることから、前述した電流制限用の抵抗を用いた場合
に比べて電気エネルギーを極めて有効に利用することが
できる。

なお、上記実施例では２次側に中間タップを有する出カ
ドランスを用いると共に、この中間タップと両端との間
にそれぞれ複数の発光ダイオードを直列接続しているが
、この中間タップを用いないで、例えば、第２図に示す
ように、２次巻線の両端に直列接続した２組のダイオー
ドを、逆並列接続しても上述したと同様な結果が得られ
る。

なおまた、上記実施例ではプッシュプル型のトランジス
タインバータを用いているが、その内部構成はこれ以外
の型式であってもよいことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかな如く、本発明によれば、従
来装置に用いられた電流制限用の抵抗の代わりに、電力
変換効率の著しく高いトランジスタインバータを用いて
いるので、太陽電池によって変換された電気エネルギー
を極めて有効に使用し得、これによってシステム効率の
向上と、太陽電池および蓄電池の小形化とを同時に実現
し得、全体的に安価な装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す回路図、第２図
は他の実施例の構成を示す部分回路図、第３図は従来装
置の構成を示す回路図である。１・・・太陽電池、３・・・、蓄電池、４・・・点滅制
御回路、７１〜７ｎ・・・発光ダイオード、１０・・・
トランジスタインバータ。出願人代理人　　猪　　股　　　　　清手続補正書（方
飼昭和５９年１２月２　日

Claims

【特許請求の範囲】太陽電池によつて充電される蓄電池に発光ダイオードを
接続すると共に、その接続回路にスイッチ素子を設け、
このスイッチ素子をオン、オフ制御することによつて前
記発光ダイオードを点滅させる太陽電池式点滅表示装置
において、前記蓄電池および発光ダイオード間にトランジスタイン
バータを介設したことを特徴とする太陽電池式点滅表示
装置。