(57)【要約】【課題】本発明は非常用照明装置に関し、製造コストを低減できる非常用照明装置を得ることを目的とする。【解決手段】本発明に係る非常用照明装置は、光源と、電池と、外部電源から電力を供給され、該電池を充電する常用電源回路と、該電池の出力電圧を昇圧し、該光源を点灯させる非常用点灯回路と、該非常用点灯回路を制御する制御部と、を備え、該電池の該出力電圧は、該制御部の動作電圧より低く、該制御部は、該常用電源回路または該非常用点灯回路から電力を供給され動作し、該外部電源の停電を検出すると該非常用点灯回路を動作させる。【選択図】図１
2020036419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
電池と、
外部電源から電力を供給され、前記電池を充電する常用電源回路と、
前記電池の出力電圧を昇圧し、前記光源を点灯させる非常用点灯回路と、
前記非常用点灯回路を制御する制御部と、
を備え、
前記電池の前記出力電圧は、前記制御部の動作電圧より低く、
前記制御部は、前記常用電源回路または前記非常用点灯回路から電力を供給され動作し、前記外部電源の停電を検出すると前記非常用点灯回路を動作させることを特徴とする非常用照明装置。
【請求項２】
前記制御部には、前記常用電源回路の出力電圧と、前記非常用点灯回路の出力電圧のうち高いほうが供給されることを特徴とする請求項１に記載の非常用照明装置。
【請求項３】
前記電池は、前記常用電源回路の出力電圧が分圧された電圧に充電され、
前記制御部には、前記常用電源回路の前記出力電圧が供給されることを特徴とする請求項１または２に記載の非常用照明装置。
【請求項４】
前記非常用点灯回路から前記制御部に電力を供給する線路上に設けられ、アノードが前記非常用点灯回路側に接続され、カソードが前記制御部側に接続された第１ダイオードを備え、
前記第１ダイオードの前記カソードは、前記常用電源回路から前記制御部に電力を供給する線路に接続されることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の非常用照明装置。
【請求項５】
前記常用電源回路から前記制御部に電力を供給する前記線路上に設けられ、アノードが前記常用電源回路側に接続され、カソードが前記第１ダイオードの前記カソードに接続された第２ダイオードを備えることを特徴とする請求項４に記載の非常用照明装置。
【請求項６】
前記第１ダイオードの前記カソードと前記制御部との間に設けられたレギュレータを備えることを特徴とする請求項４または５に記載の非常用照明装置。
【請求項７】
前記常用電源回路は、
スイッチング素子と、
トランスと、
前記トランスの二次側に直列に接続され、前記常用電源回路への入力電圧を検出する入力電圧検出回路と、
を備え、
前記制御部は、前記入力電圧検出回路の検出電圧から停電を検出することを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の非常用照明装置。
【請求項８】
前記外部電源は交流電源であり、
前記入力電圧検出回路には、前記外部電源からの交流電圧の全波整流波と、前記スイッチング素子のスイッチングによる矩形波とが合成された電圧波形が入力され、
前記入力電圧検出回路は、前記矩形波をフィルタし、前記全波整流波をフィルタしないことを特徴とする請求項７に記載の非常用照明装置。
【請求項９】
前記入力電圧検出回路は、第１抵抗と第２抵抗から形成される直列回路を有し、
前記第１抵抗と前記第２抵抗は、前記矩形波をフィルタし、前記全波整流波をフィルタしない抵抗値を有し、
前記制御部は、前記第１抵抗と前記第２抵抗による分圧値から停電を検出することを特徴とする請求項８に記載の非常用照明装置。
【請求項１０】
前記入力電圧検出回路は、アノードが前記トランスの二次側に接続され、カソードが前記直列回路の一端に接続されたダイオードを備え、
前記トランスの一次側の巻き数Ｎ１と、前記トランスの二次側の巻き数Ｎ２と、前記外部電源の電圧Ｖａｃと、前記ダイオードの順電圧Ｖｆと、前記第１抵抗の抵抗値Ｒ１と、前記第２抵抗の抵抗値Ｒ２と、前記入力電圧検出回路から前記制御部への入力電圧Ｖａと、は、
【数１】
2020036419.tif 000004
を満たし、
前記制御部は、前記入力電圧Ｖａのピーク値が予め定められた閾値よりも小さくなると前記外部電源が停電状態であると判別することを特徴とする請求項９に記載の非常用照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非常用照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、乾電池を直流電源として用いて、制御ＩＣの制御用電源に直流電源より高い電圧を供給するＤＣ／ＤＣコンバータが開示されている。このＤＣ／ＤＣコンバータでは、制御ＩＣの制御用電源として、変圧回路により昇圧された出力を利用して、直流電源の電圧より高い電圧を供給できる定電圧回路が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１１１３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば不特定多数の人が集まる場所での火災、地震等の災害または事故の際に生じる停電時には、その場にいる人々が安全に避難できるように、室内を照明する非常灯が用いられることがある。非常灯の光源としては、一般に蛍光ランプまたはＬＥＤが採用される。
【０００５】
一般に、ＬＥＤを用いた照明装置は、従来のような蛍光ランプを用いた照明装置よりも変換効率が高い。このため、電池を小型化することで照明装置の小型化が図られる場合がある。このとき、電池のセル数が削減されることがある。
【０００６】
非常灯の制御用ＩＣの電源電圧として、電池電圧よりも高い電圧を必要とする場合を考える。特許文献１では、制御用ＩＣの電源を定電圧回路により昇圧された側から供給している。しかしながら、一般に非常灯では最低限の明るさが決められている。このため、非常用点灯回路は定電流型または定電力型であることが求められ、定電圧型では実現が難しい場合がある。従って、特許文献１を非常灯に適用すると、ＬＥＤを点灯させるための点灯回路とは別に、制御用ＩＣの電源を生成するための定電圧回路が設けられることとなる。このため、非常灯のコストアップまたは大型化に繋がる恐れがある。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、製造コストを低減できる非常用照明装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る非常用照明装置は、光源と、電池と、外部電源から電力を供給され、該電池を充電する常用電源回路と、該電池の出力電圧を昇圧し、該光源を点灯させる非常用点灯回路と、該非常用点灯回路を制御する制御部と、を備え、該電池の該出力電圧は、該制御部の動作電圧より低く、該制御部は、該常用電源回路または該非常用点灯回路から電力を供給され動作し、該外部電源の停電を検出すると該非常用点灯回路を動作させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る非常用照明装置では、制御部は常用電源回路または非常用点灯回路から電力を供給され動作する。常用時には常用電源回路が動作しているため、制御部は常用電源回路から電力を供給される。停電時には、制御部は非常用点灯回路を動作させる。これにより、制御部は非常用点灯回路から電力を供給される。このため、制御部の電源を生成するための昇圧回路を設けなくても良い。従って、製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る非常用照明装置の回路ブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る常用電源回路と非常用点灯回路の電圧波形を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る入力電圧検出回路の電圧波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態に係る非常用照明装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る非常用照明装置１００の回路ブロック図である。非常用照明装置１００は、ＬＥＤ３０と、ユニット１０と、電池２５０を備える。ＬＥＤ３０は、非常時に明るさを確保するための光源である。ユニット１０は外部電源ＡＣからの給電を受け、電池２５０を充電する。外部電源ＡＣは交流電源である。電池２５０は非常時にＬＥＤ３０に給電を行う。
【００１３】
ユニット１０は、入力フィルタ回路１と、常用電源回路２と、非常用点灯回路３と、電源生成回路４と、制御回路５を備える。
【００１４】
入力フィルタ回路１は、過電流を保護するためのヒューズ１１と、交流用のコンデンサ１２と、交流を直流に変換するためのダイオードブリッジ１３を備えている。外部電源ＡＣの高電位側には、ヒューズ１１の一端が接続される。ヒューズ１１の他端はコンデンサ１２の正極とダイオードブリッジ１３の入力の高電位側に接続される。コンデンサ１２の負極は外部電源ＡＣの低電位側とダイオードブリッジ１３の入力の低電位側に接続される。ダイオードブリッジ１３の出力は常用電源回路２に接続される。
【００１５】
常用電源回路２は、絶縁形フライバック回路から構成される。常用電源回路２は、常用時に外部電源ＡＣから電力を供給され、電池２５０を充電する。また、マイコン５０は常用電源回路２を制御する。ここで常用時とは、外部電源ＡＣが停電状態または疑似停電状態では無い通常の状態を示す。
【００１６】
常用電源回路２において、ダイオードブリッジ１３の出力と並列にコンデンサ２０１が接続される。ダイオードブリッジ１３の出力の低電位側は接地用端子に接続される。コンデンサ２０１の正極には、コンデンサ２０２の正極、抵抗２０３の一端およびトランス２２０の一次側の一端が接続される。コンデンサ２０２の負極と抵抗２０３の他端にはダイオード２０４のカソードが接続される。コンデンサ２０２、抵抗２０３およびダイオード２０４は、スイッチングに伴う過渡的な高電圧を吸収するスナバ回路を形成する。
【００１７】
ダイオード２０４のアノードには、スイッチング素子２０５の第１端子とトランス２２０の一次側の他端が接続される。スイッチング素子２０５は、トランス２２０の一次巻き線と直列に接続される。スイッチング素子２０５の第２端子はコンデンサ２０１の負極に接続される。スイッチング素子２０５の制御端子は、制御ＩＣ２００に接続されている。制御端子は、第１、第２端子間をスイッチングするための端子である。
【００１８】
スイッチング素子２０５は、例えばＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。スイッチング素子２０５がＭＯＳＦＥＴの場合、第１端子はドレイン端子、第２端子はソース端子、制御端子はゲート端子である。スイッチング素子２０５において、第１端子がトランス２２０、第２端子が接地用端子、第３端子が制御ＩＣ２００に接続される。
【００１９】
制御ＩＣ２００はＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ  Ｆａｃｔｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）ドライバである。制御ＩＣ２００はスイッチング素子２０５を駆動させる。トランス２２０の一次側の補助巻き線にはダイオード２０８のアノードが接続される。ダイオード２０８のカソードは、制御ＩＣ２００の電源端子Ｖｃｃ１に接続される。ダイオード２０８は、制御ＩＣ２００の電源をトランス２２０の補助巻き線から供給する。
【００２０】
制御ＩＣ２００には抵抗２０６を介してフォトカプラ２０７が接続される。抵抗２０６、フォトカプラ２０７は、トランス２２０の二次側の情報を制御ＩＣ２００に入力するために設けられる。
【００２１】
トランス２２０の二次側のフライバック巻き線の一端には、ダイオード２０９のアノードが接続される。ダイオード２０９は、トランス２２０の二次側に直列に接続され、出力側に安定した電圧を伝達するために設けられる。ダイオード２０９のカソードには、電解コンデンサ２１４の正極が接続される。電解コンデンサ２１４の負極は接地用端子に接続される。
【００２２】
電解コンデンサ２１４の正極には抵抗２１７を介して電池２５０の一端が接続される。電池２５０の他端は電解コンデンサ２１４の負極に接続される。抵抗２１７は、電池２５０と直列に接続され、電池２５０の電流を制限するために設けられる。
【００２３】
常用電源回路２は出力電圧検出回路を備える。出力電圧検出回路は、直列に接続された抵抗２１５と抵抗２１６から構成される。出力電圧検出回路は、電解コンデンサ２１４と並列に接続される。抵抗２１５と抵抗２１６の分圧値は、制御部であるマイコン５０に入力される。これにより、マイコン５０は常用電源回路２の出力電圧を検出する。
【００２４】
電池２５０と並列に抵抗２１８と抵抗２１９の直列回路が接続される。抵抗２１８、２１９で電池電圧を分圧した電圧は、マイコン５０に入力される。マイコン５０は、出力電圧検出回路で検出した常用電源回路２の出力電圧と、抵抗２１８、２１９で電池電圧を分圧した電圧との電圧差を算出する。マイコン５０は、算出した電圧差と、抵抗２１７の抵抗値とを用いて演算を行い、スイッチング素子２０５をオンオフする信号の目標値を算出する。
【００２５】
マイコン５０は、算出した目標値に沿った矩形波を出力端子から出力する。マイコン５０の出力端子には抵抗５５、５７を介してフォトカプラ５８が接続される。また、抵抗５７とフォトカプラ５８が形成する直列回路の並列にコンデンサ５６が接続される。マイコン５０が出力する矩形波は、抵抗５５とコンデンサ５６で平均化される。この電圧は、抵抗５７、フォトカプラ５８を介してトランス２２０の一次側に設けられたフォトカプラ２０７に伝達される。
【００２６】
これにより、マイコン５０の出力信号は、フォトカプラ２０７、抵抗２０６、制御ＩＣ２００を介してスイッチング素子２０５をオンオフする。以上から、絶縁形フライバック回路の定電流フィードバックが実現される。常用電源回路２は、二次側に接続される電池２５０を定電流で充電する。
【００２７】
常用電源回路２は入力電圧検出回路２４０を備える。入力電圧検出回路２４０は、トランス２２０の二次側に直列に接続され、常用電源回路２への入力電圧を検出する。入力電圧検出回路２４０は、第１抵抗２１２と第２抵抗２１３から形成される直列回路を有する。また、入力電圧検出回路２４０は、トランス２２０の二次側のフォワード巻き線の一端に接続されたダイオード２１０を備える。
【００２８】
ダイオード２１０は、アノードがトランス２２０の二次側に接続され、カソードが第１抵抗２１２と第２抵抗２１３から形成される直列回路の一端に接続される。この直列回路の他端は、接地用端子に接続される。第１抵抗２１２と第２抵抗２１３から形成される直列回路と並列に、平滑用のコンデンサ２１１が接続される。第１抵抗２１２と第２抵抗２１３で分圧した電圧はマイコン５０に入力される。これにより、マイコン５０は、常用電源回路２への入力電圧を検出する。
【００２９】
非常用点灯回路３は、昇圧型スイッチング回路で構成されている。非常用点灯回路３は、外部電源ＡＣの停電時または疑似停電時等の非常時に、電池２５０の出力電圧を昇圧してＬＥＤ３０を点灯させる。
【００３０】
非常用点灯回路３の入力端にはコンデンサ３１が並列に接続される。コンデンサ３１の正極には、電池２５０の一端とコイル３２の一端が接続される。コンデンサ３１の負極は接地用端子に接続される。コイル３２の他端は、ダイオード３４のアノードに接続される。ダイオード３４のカソードは、コンデンサ３５の正極に接続される。コンデンサ３５の負極は、コンデンサ３１の負極に接続される。つまり、コンデンサ３１と並列に、コイル３２、ダイオード３４、コンデンサ３５の順で接続された直列回路が接続されている。
【００３１】
コイル３２とダイオード３４の接続点と接地用端子との間には、スイッチング素子３３が接続されている。スイッチング素子３３の第１端子は、ダイオード３４のアノードに接続される。スイッチング素子３３の第２端子はコンデンサ３１の負極に接続される。スイッチング素子３３の制御端子は、マイコン５０に接続される。スイッチング素子３３は、例えばＭＯＳＦＥＴである。
【００３２】
コンデンサ３５の正極には、ＬＥＤ３０のアノード側が接続される。ＬＥＤ３０のカソード側にはセンス抵抗３８の一端が接続される。センス抵抗３８の他端はコンデンサ３５の負極に接続される。図１では、ＬＥＤ３０が一つ示されているが、非常用照明装置１００が備えるＬＥＤ３０の数は１つ以上であれば良い。
【００３３】
非常用点灯回路３は出力電圧検出回路を備える。出力電圧検出回路は、直列に接続された抵抗３６と抵抗３７から構成される。出力電圧検出回路は、コンデンサ３５と並列に接続される。抵抗３６と抵抗３７の分圧値はマイコン５０に入力される。これにより、マイコン５０は非常用点灯回路３の出力電圧を検出する。
【００３４】
センス抵抗３８の一端は、マイコン５０に接続される。センス抵抗３８には、ＬＥＤ３０を流れる電流に対応する電圧が印加される。マイコン５０には、センス抵抗３８に印加される電圧が入力される。マイコン５０は、センス抵抗３８により検出された電圧と予め定められた目標値との比較を行う。マイコン５０は、センス抵抗３８による検出電圧と目標値を一致させるように、スイッチング素子３３の第３端子に信号を出力する。
【００３５】
スイッチング素子３３は、マイコン５０からの出力信号に応じてスイッチングする。これにより、ＬＥＤ３０に流れる電流を目標値と一致させることができる。従って、昇圧型スイッチング回路の定電流フィードバックが実現する。このように、マイコン５０は非常用点灯回路３を制御する。また、非常用点灯回路３が定電力制御型の場合は、定電圧制御と定電流制御を同時に行う。
【００３６】
本実施の形態では、常用時は外部電源ＡＣからの電力で電池２５０を充電し、外部電源ＡＣの停電などの異常時には電池２５０からの電力でＬＥＤ３０を点灯させている。一般に、ＬＥＤ３０を点灯させるための非常用点灯回路３は、継続して点灯する期間が決められている。このため、非常用点灯回路３として変換効率の良いスイッチング方式を採用している。また、昇圧型を採用することで、電池２５０のセル数が少ない場合にも、ＬＥＤ３０を点灯させることができる。
【００３７】
次に、電源生成回路４について説明する。電源生成回路４は、マイコン５０の電源を生成する。電源生成回路４において、第１ダイオード４２のアノードはコンデンサ３５の正極に接続される。コンデンサ３５には非常用点灯回路３の出力電圧が印加される。また、第２ダイオード４１のアノードは、電解コンデンサ２１４の正極に接続される。電解コンデンサ２１４には常用電源回路２の出力電圧が印加される。
【００３８】
第１ダイオード４２のカソードと第２ダイオード４１のカソードは、レギュレータ４０に接続される。レギュレータ４０は、第１ダイオード４２のカソードとマイコン５０との間に設けられる。レギュレータ４０の出力はマイコン５０の電源端子Ｖｃｃ２に接続される。レギュレータ４０は、第１ダイオード４２と第２ダイオード４１からの出力電圧を安定させる。
【００３９】
本実施の形態では、マイコン５０は常用電源回路２または非常用点灯回路３から電力を供給され動作する。常用時は、常用電源回路２が動作している。このため、電源生成回路４は第２ダイオード４１を介してマイコン５０の電源を生成する。非常時は非常用点灯回路３が動作する。このため、電源生成回路は第１ダイオード４２からマイコン５０の電源を生成する。
【００４０】
本実施の形態では、電池２５０の出力電圧は、マイコン５０の動作電圧より低い。電池２５０は、常用電源回路２の出力電圧が抵抗２１７により分圧された電圧に充電される。これに対し、マイコン５０には、第２ダイオード４１とレギュレータ４０を介して、電解コンデンサ２１４に印加される電圧である常用電源回路２の出力電圧が供給される。これにより、常用時のマイコン５０の電源が確保される。
【００４１】
また、マイコン５０は、外部電源ＡＣの停電を検出すると非常用点灯回路３を動作させる。非常用点灯回路３が動作すると、コンデンサ３５には電池２５０の出力電圧が昇圧された電圧が印加される。コンデンサ３５に印加される電圧は、非常用点灯回路３の出力電圧である。このとき、マイコン５０には、第１ダイオード４２とレギュレータ４０を介して非常用点灯回路３の出力電圧が供給される。これにより、非常時のマイコン５０の電源が確保される。
【００４２】
本実施の形態の電源生成回路４は、非常用点灯回路３からマイコン５０に電力を供給する線路上に設けられた第１ダイオード４２を備える。第１ダイオード４２は、アノードが非常用点灯回路３側に接続され、カソードがマイコン５０側に接続される。第１ダイオード４２のカソードは、常用電源回路２からマイコン５０に電力を供給する線路に接続される。さらに、電源生成回路４は、常用電源回路２からマイコン５０に電力を供給する線路上に設けられた第２ダイオード４１を備える。第２ダイオード４１は、アノードが常用電源回路２側に接続され、カソードが第１ダイオード４２のカソードに接続される。
【００４３】
このような構成によれば、マイコン５０には、常用電源回路２の出力電圧と、非常用点灯回路３の出力電圧のうち高いほうが供給される。従って、常用時および非常時においてマイコン５０の電源を安定して供給できる。また、本実施の形態では、マイコン５０の電源生成回路４が２個のダイオードとレギュレータ４０から形成される。このため、簡易な回路で電源生成回路４を形成できる。
【００４４】
このように本実施の形態では、電池２５０のセル数が削減されて電池２５０の出力電圧がマイコン５０の動作電圧より低い場合にも、マイコン５０の電源を生成するために定電圧型の昇圧型スイッチング回路を追加する必要がない。よって、コイルまたはスイッチング素子などの高価な部品を使用せずに、マイコン５０の電源を生成でき、製造コストを低減できる。
【００４５】
制御回路５は、疑似停電用のスイッチ５１、５２と、リモコン受信用の赤外線センサ５４と、表示用ＬＥＤ５３を備える。スイッチ５１、５２、赤外線センサ５４および表示用ＬＥＤ５３はマイコン５０に接続される。スイッチ５１、５２、赤外線センサ５４および表示用ＬＥＤ５３からの信号は、それぞれマイコン５０に入力される。これらの信号をマイコン５０で処理することで、疑似停電状態を発生させることができる。従って、外部電源ＡＣの停電時に非常用照明装置１００が正常動作可能か否かを確認できる。
【００４６】
次に、常用時から非常時に切り替わる際のマイコン５０の動作について説明する。常用時は外部電源ＡＣが入力されている。このため、電池２５０に充電する電流に応じた電圧が常用電源回路２から出力される。但し、常用電源回路２の出力電圧は変動しているため、この出力電圧をレギュレータ４０で降圧して安定させてマイコン５０の電源を生成する。
【００４７】
非常時は外部電源ＡＣが低下する。マイコン５０は、入力電圧検出回路２４０の検出電圧から停電を検出する。入力電圧検出回路２４０は、外部電源ＡＣの電圧を検出してマイコン５０に入力する。マイコン５０のプログラム内には、予め定められた閾値が設けられている。マイコン５０は、入力電圧検出回路２４０からの入力電圧が閾値よりも小さくなると外部電源ＡＣが停電状態であると判別する。これにより、マイコン５０は非常用点灯回路３の動作を開始する。マイコン５０は記憶部に閾値を記憶していても良い。
【００４８】
非常用点灯回路３の動作が開始すると、電池２５０の電圧が昇圧されてＬＥＤ３０を点灯する。このとき、非常用点灯回路３からはＬＥＤ３０の電流に応じた電圧が出力される。但し、非常用点灯回路３の出力電圧は変動しているため、レギュレータ４０で降圧して安定させてマイコン５０の電源を生成する。これにより、マイコン５０の電源供給元が常用電源回路２の出力から、非常用点灯回路３の出力に切り替わる。
【００４９】
図２は、実施の形態１に係る常用電源回路２と非常用点灯回路３の電圧波形を示す図である。外部電源ＡＣが低下すると、常用電源回路２の出力は同様に低下する。従って、本実施の形態では、常用電源回路２の出力電圧がマイコン５０の電源電圧以下になる前に、非常用点灯回路３の動作を開始する。これにより、マイコン５０の電源を安定して確保できる。
【００５０】
図２に示される常用電源回路２の放電特性は、電解コンデンサ２１４と、電解コンデンサ２１４に接続された抵抗またはマイコン５０などの消費電流によって決まる。また、図２に示される非常用点灯回路３の出力電圧特性は、マイコン５０の起動方法によって決まる。ここでマイコン５０の起動方法には、起動時におけるマイコン５０の出力電圧、電流の時間変化の制御が含まれる。この制御には、例えばソフトスタート、フェードイン等のＬＥＤ３０が点灯してから緩やかに出力電圧、電流を増加させる制御がある。また、非常用点灯回路３の出力電圧特性は、スイッチング素子３３を発振開始させてからコイル３２が充放電する際の昇圧電圧に応じて決まる。
【００５１】
ここで、マイコン５０の電源の切換えに要する時間は、マイコン５０が非常時を判別する時間である。入力電圧検出回路２４０に入力される波形を第１抵抗２１２、第２抵抗２１３、コンデンサ２１１で平均化すれば、マイコン５０で入力電圧を検出することが可能である。このとき、マイコン５０が非常時を判別する時間は、第１抵抗２１２と、第２抵抗２１３と、コンデンサ２１１の時定数によって決定される。しかし、入力電圧検出回路２４０に入力される波形を第１抵抗２１２、第２抵抗２１３、コンデンサ２１１で平均化する場合、時定数が大きくなり、非常時と判定するまでの時間が長くなるおそれがある。
【００５２】
ここで、ダイオード２１０のカソードには、外部電源ＡＣからの交流電圧の全波整流波と、スイッチング素子２０５のスイッチングによる矩形波とが合成された電圧波形が発生する。矩形波の周波数はスイッチング周波数である。また、全波整流波は商用周波数のサイン波を全波整流した波形を有する。また、ダイオード２１０のカソードの電圧はトランス２２０の巻き数比で決まる。
【００５３】
本実施の形態の入力電圧検出回路２４０は、矩形波をフィルタし、全波整流波をフィルタしない。つまり、第１抵抗２１２と第２抵抗２１３は、矩形波をフィルタし、全波整流波をフィルタしない抵抗値を有する。また、コンデンサ２１１は、矩形波をフィルタし、全波整流波をフィルタしない静電容量を有する。このような第１抵抗２１２、第２抵抗２１３、コンデンサ２１１を選定することで、小さな時定数で外部電源ＡＣの電圧を検出できる。
【００５４】
このような入力電圧検出回路２４０を用いて、第１抵抗２１２と第２抵抗２１３による分圧値から停電を検出する方法を説明する。入力電圧検出回路２４０からマイコン５０への入力電圧Ｖａは、式（１）を満たす。ここで、Ｎ１はトランス２２０の一次側の巻き数であり、Ｎ２はトランス２２０の二次側の巻き数である。Ｖａｃは外部電源ＡＣの電圧であり、Ｖｆはダイオード２１０の順電圧である。Ｒ１は第１抵抗２１２の抵抗値であり、Ｒ２は第２抵抗２１３の抵抗値である。
【００５５】
【数１】
2020036419.tif 000003
【００５６】
マイコン５０には、停電を判別するための入力電圧Ｖａのピーク値の閾値を予め書き込んでおく。マイコン５０は、マイコン５０への入力電圧Ｖａのピーク値が予め定められた閾値よりも小さくなると、外部電源ＡＣが停電状態であると判別する。
【００５７】
図３は、実施の形態１に係る入力電圧検出回路２４０の電圧波形を示す図である。図３は、マイコン５０に印加される入力電圧Ｖａの電圧波形の１周期分を示す。図３では、例えばＲ１を３３０ｋΩ、Ｒ２を２７ｋΩ、Ｖｆを０．５Ｖ、トランス２２０の巻き数比Ｎ１：Ｎ２を１１５：１０としている。また、図３の実線は、外部電源ＡＣの電圧Ｖａｃが４０Ｖ、破線は外部電源ＡＣの電圧Ｖａｃが８０Ｖの場合の電圧波形である。
【００５８】
図３に示されるように、外部電源ＡＣの電圧Ｖａｃが４０Ｖのときに非常時と判別したい場合は閾値を０．３３Ｖとすれば良い。また、外部電源ＡＣの電圧Ｖａｃが８０Ｖのときに非常時と判定したい場合は閾値を０．７０Ｖとすれば良い。このように停電を検出することで、入力電圧検出回路２４０によって矩形波をフィルタしなくても良い。従って、第１抵抗２１２、第２抵抗２１３の抵抗値を小さくでき、非常時と判定するまでの時間を短縮できる。
【００５９】
常用電源回路２、非常用点灯回路３、電源生成回路４の構成は図１に示されるものに限らない。常用電源回路２は、外部電源ＡＣから電力を供給され、電池２５０を充電できれば良い。また、非常用点灯回路３は、電池２５０の出力電圧を昇圧し光源を点灯させれば良い。また、電源生成回路４において、第１ダイオード４２と第２ダイオード４１の一方のみが設けられても良い。
【００６０】
本実施の形態の非常用照明装置１００は、専用型の非常灯である。つまり非常用照明装置１００は、常用時は光源を点灯させず、非常時にＬＥＤ３０を点灯させる。これにより、常用時には充電回路である常用電源回路２により電池２５０を確実に充電できる。従って、非常時に確実にマイコン５０の電源を確保し、ＬＥＤ３０を点灯させることができる。なお、非常用照明装置１００は、兼用型または併用型の非常灯であっても良い。この場合、非常用照明装置１００は、常用時には一般の照明器具と同様に壁面などのスイッチ操作に応じて点灯または消灯し、非常時には専用型と同様にＬＥＤ３０を点灯させる。また、非常用照明装置１００は誘導灯であっても良い。
【００６１】
なお、本実施の形態で説明した技術的特徴は適宜に組み合わせて用いてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１  入力フィルタ回路、１１  ヒューズ、１２  コンデンサ、１３  ダイオードブリッジ、２  常用電源回路、１０  ユニット、１００  非常用照明装置、２００  制御ＩＣ、２０１  コンデンサ、２０２  コンデンサ、２０３  抵抗、２０４  ダイオード、２０５  スイッチング素子、２０６  抵抗、２０７  フォトカプラ、２０８  ダイオード、２０９  ダイオード、２１０  ダイオード、２１１  コンデンサ、２１２  第１抵抗、２１３  第２抵抗、２１４  電解コンデンサ、２１５  抵抗、２１６  抵抗、２１７  抵抗、２１８  抵抗、２１９  抵抗、２４０  入力電圧検出回路、２５０  電池、３  非常用点灯回路、３０  ＬＥＤ、３１  コンデンサ、３２  コイル、３３  スイッチング素子、３４  ダイオード、３５  コンデンサ、３６  抵抗、３７  抵抗、３８  センス抵抗、４  電源生成回路、４０  レギュレータ、４１  第２ダイオード、４２  第１ダイオード、５  制御回路、５０  マイコン、５１  スイッチ、５２  スイッチ、５３  表示用ＬＥＤ、５４  赤外線センサ、５５  抵抗、５６  コンデンサ、５７  抵抗、５８  フォトカプラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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