(57)【要約】【課題】停電時に切替手段による接続状態の切り替えを適切に行うことのできる照明器具を提供する。【解決手段】照明器具１は、光源３４と、常用インバータ３０と、非常用インバータ３２と、蓄電池２０と、充電回路２１と、高調波低減機能を有するフライバックコンバータ回路２と、リレー２２とを備える。リレー２２は、「通常時接続」と「非常時接続」を二次巻線１６ｂの出力に応じて切り替える。通常時接続は、常用インバータ３０と光源３４を電気的に接続するものである。非常時接続は、非常用インバータ３２と光源３４を接続するものである。二次巻線１６ｂは、互いに分離した第１の二次巻線１６ｂおよび第２の二次巻線１６ｃを備えている。第２の二次巻線１６ｃは、出力平滑コンデンサＣ２を介さずにリレー２２に接続する。【選択図】図１
2015146231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
電源と接続する常用インバータと、
蓄電池と、
前記蓄電池を充電する充電回路と、
前記蓄電池により動作する非常用インバータと、
整流回路を介して前記電源から電力を受ける一次巻線および前記一次巻線と磁気的に結合した二次巻線を有する絶縁トランスと、前記二次巻線と前記蓄電池の間に設けられた出力平滑コンデンサと、を含む高調波低減機能を有するフライバックコンバータ回路と、
前記常用インバータと前記光源を電気的に接続する第１接続と、前記非常用インバータと前記光源を接続する第２接続とを切り替える切替手段と、
を備え、
前記二次巻線が、前記出力平滑コンデンサおよび前記充電回路を介して前記蓄電池に接続する第１の二次巻線と、前記第１の二次巻線と分離し前記出力平滑コンデンサを介さずに前記切替手段に接続する第２の二次巻線と、を備え、
前記切替手段は前記二次巻線の出力に応じて前記第１接続と前記第２接続を切り替える照明器具。
【請求項２】
前記高調波低減機能を有するフライバックコンバータ回路は、前記一次巻線に接続したスイッチング素子をスイッチング制御する制御回路と、前記二次巻線の出力の大きさに応じた出力信号を前記制御回路に供給するエラーアンプと、を含み、前記エラーアンプの出力側と入力側との間に接続する積分コンデンサを備える請求項１に記載の照明器具。
【請求項３】
光源と、
電源と接続する常用インバータと、
蓄電池と、
前記蓄電池を充電する充電回路と、
前記蓄電池により動作する非常用インバータと、
整流回路を介して前記電源から電力を受ける一次巻線および前記一次巻線と磁気的に結合した二次巻線を有する絶縁トランスと、前記一次巻線に接続したスイッチング素子と、前記スイッチング素子をスイッチング制御する制御回路と、前記二次巻線の出力の大きさに応じた出力信号を前記制御回路に供給するエラーアンプと、を含み、前記二次巻線の出力で前記蓄電池を充電する高調波低減機能を有するフライバックコンバータ回路と、
前記二次巻線の出力と前記エラーアンプの出力信号の両方が低下したか否かを示す判定信号を出力する判定回路と、
前記常用インバータと前記光源を電気的に接続する第１接続と、前記非常用インバータと前記光源を接続する第２接続と、を前記判定信号に応じて切り替える切替手段と、
を備える照明器具。
【請求項４】
前記エラーアンプの出力信号を前記制御回路に伝達するフォトカプラを備え、
前記フォトカプラよりも前段において前記エラーアンプと前記判定回路を接続する請求項３に記載の照明器具。
【請求項５】
前記エラーアンプに接続する積分コンデンサを備える請求項３または４に記載の照明器具。
【請求項６】
前記二次巻線と前記充電回路の間に設けられた出力平滑コンデンサを備え、
前記二次巻線が、前記充電回路を介して前記蓄電池に接続する第１の二次巻線と、前記第１の二次巻線と分離し前記出力平滑コンデンサを介さずに前記判定回路に接続する第２の二次巻線と、を含み、
前記第１の二次巻線で前記蓄電池を充電し、
前記判定信号は、前記第２の二次巻線の出力と前記エラーアンプの出力信号の両方が低下したか否かを示す信号である請求項３〜５のいずれか１項に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特開２００４−１２７９０７号公報に開示されているように、非常用点灯装置を備えた照明器具が知られている。この非常用点灯装置は、高調波抑制回路、フライバックコンバータ回路を備える降圧回路、蓄電池、非常用インバータ、および切替手段などを備えている。商用電源が高調波抑制回路を介して降圧回路に入力され、降圧回路が蓄電池を充電し、蓄電池の電力を用いて非常用インバータが駆動する。切替手段は、商用電源の停電検出時に非常用インバータをランプに接続するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２７９０７号公報
【特許文献２】特許第４７７１１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術にかかる回路構成では、停電時に、フライバックコンバータ回路の出力平滑コンデンサにより切替手段の動作が遅れる問題がある。また、フライバックコンバータ回路単体で高調波を低減する機能を持たせた場合には、負荷急変時に、停電と誤認されうる出力動作が起きる問題もある。これらの点について上記従来の技術にかかる照明器具では考慮されておらず、停電時に切替手段による接続状態の切り替えを適切に行う観点から未だ改善の余地が残されていた。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、フライバックコンバータ回路に高調波低減機能を持たせた場合でも停電時に切替手段による接続状態の切り替えを適切に行うことのできる照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明にかかる照明器具は、光源と、電源と接続する常用インバータと、蓄電池と、前記蓄電池を充電する充電回路と、前記蓄電池により動作する非常用インバータと、整流回路を介して前記電源から電力を受ける一次巻線および前記一次巻線と磁気的に結合した二次巻線を有する絶縁トランスと、前記二次巻線と前記蓄電池の間に設けられた出力平滑コンデンサと、を含む高調波低減機能を有するフライバックコンバータ回路と、前記常用インバータと前記光源を電気的に接続する第１接続と、前記非常用インバータと前記光源を接続する第２接続とを切り替える切替手段と、を備え、前記二次巻線が、前記出力平滑コンデンサおよび前記充電回路を介して前記蓄電池に接続する第１の二次巻線と、前記第１の二次巻線と分離し前記出力平滑コンデンサを介さずに前記切替手段に接続する第２の二次巻線と、を備え、前記切替手段は前記二次巻線の出力に応じて前記第１接続と前記第２接続を切り替える。
【０００７】
第２の発明にかかる照明器具は、光源と、電源と接続する常用インバータと、蓄電池と、前記蓄電池を充電する充電回路と、前記蓄電池により動作する非常用インバータと、整流回路を介して前記電源から電力を受ける一次巻線および前記一次巻線と磁気的に結合した二次巻線を有する絶縁トランスと、前記一次巻線に接続したスイッチング素子と、前記スイッチング素子をスイッチング制御する制御回路と、前記二次巻線の出力の大きさに応じた出力信号を前記制御回路に供給するエラーアンプと、を含み、前記二次巻線の出力で前記蓄電池を充電する高調波低減機能を有するフライバックコンバータ回路と、前記二次巻線の出力と前記エラーアンプの出力信号の両方が低下したか否かを示す判定信号を出力する判定回路と、前記常用インバータと前記光源を電気的に接続する第１接続と、前記非常用インバータと前記光源を接続する第２接続と、を前記判定信号に応じて切り替える切替手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
第１の発明によれば、出力平滑コンデンサと接続しない二次巻線から切替手段に出力を与えることで、停電時に速やかに切替手段で接続状態を切り替えることができる。
【０００９】
第２の発明によれば、判定回路を設けることで停電時と蓄電池の取り外しとを区別して接続状態を切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる照明器具を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態２にかかる照明器具を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１.
図１は、本発明の実施の形態１にかかる照明器具１の回路ブロック図である。照明器具１は、光源３４と、商用交流電源ＡＣから電源が供給される常用インバータ３０と、商用交流電源ＡＣの停電時に駆動すべき非常用インバータ３２と、この非常用インバータ３２の電源となる蓄電池２０と、蓄電池２０を充電する充電回路２１と、高調波低減機能を有するフライバックコンバータ回路２と、商用交流電源ＡＣを整流する整流回路３と、リレー２２とを備える。光源３４は、ランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ），あるいは有機ＥＬとすることができる。フライバックコンバータの回路構成自体は公知であり新規な事項ではないのでブロック図で示している。
【００１２】
高調波低減機能を有するフライバックコンバータ回路２は、整流回路３と接続するノイズ取り用のコンデンサＣ１と、絶縁トランス１６と、この絶縁トランス１６の一次巻線１６ａに直列に接続したＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子１４とを備えている。ノイズ取り用のコンデンサＣ１は、電解コンデンサではない例えば０．１μＦ程度のコンデンサが用いられており、電源高調波の抑制が図られている。絶縁トランス１６は、ノイズ取り用のコンデンサＣ１と接続する一次巻線１６ａおよび一次巻線１６ａに磁気的に結合した二次巻線１６ｂを有する。
【００１３】
高調波低減機能を有するフライバックコンバータ回路２は、スイッチング素子１４の制御端子に制御信号を供給する制御集積回路１２と、二次巻線１６ｂの出力側の電圧値を制御集積回路１２にフィードバックするエラーアンプ１８とを備えている。二次巻線１６ｂの出力側は、フォトカプラＰＣ１を介してエラーアンプ１８の入力側と接続される。エラーアンプ１８には商用交流電源ＡＣの周波数以下まで動作帯域を低下させる積分コンデンサＣ３が並列に接続しており、電源高調波を抑制する制御が可能とされている。
【００１４】
絶縁トランス１６の更に後段においては、高調波低減機能を有するフライバックコンバータ回路２は、アノードが二次巻線１６ｂに接続したダイオードＤ１と、ダイオードＤ１のカソードと接続し二次巻線１６ｂからの出力を平滑する出力平滑コンデンサＣ２とを備えている。蓄電池２０が充電回路２１を介して二次巻線１６ｂと電気的に接続することで、蓄電池２０の充電が行われる。
【００１５】
二次巻線１６ｂは、互いに分離した第１の二次巻線１６ｂおよび第２の二次巻線１６ｃを備えている（以下、それぞれ、単に、二次巻線１６ｂ、１６ｃとも称す）。第１の二次巻線１６ｂは、出力平滑コンデンサＣ２および充電回路２１を介して蓄電池２０に接続する。これに対し、第２の二次巻線１６ｃは、出力平滑コンデンサＣ２を介さずにリレー２２に接続する。
【００１６】
リレー２２は、「通常時接続」と「非常時接続」を二次巻線１６ｃの出力に応じて切り替える。リレー２２は、二次巻線１６ｃの電圧が所定値以下或いは零となったときには、商用交流電源ＡＣの停電検出時であると判断されて非常用インバータ３２が光源３４に接続するようになっている。具体的には、「通常時接続」では、常用インバータ３０と光源３４を電気的に接続するとともに、非常用インバータ３２は光源３４から切り離される。通常時接続とされている間は、商用交流電源ＡＣから電源供給されることで常用インバータ３０が光源３４に供給すべき電力を生成する。また、「非常時接続」では、常用インバータ３０は光源３４と非接続とされ、非常用インバータ３２と光源３４が接続する。商用交流電源ＡＣの停電時には非常時接続とされ、蓄電池２０に溜まった電荷を用いて非常用インバータ３２が光源３４に電力を供給する。
【００１７】
出力平滑コンデンサＣ２には充電電荷が蓄積されているので、停電時に二次巻線１６ｂ側の電圧が一定時間ある程度高いままとなる。その結果、二次巻線１６ｂ側の電圧に停電の影響が現れるまで若干の遅延がある。この点、本実施の形態ではリレー２２を二次巻線１６ｃと接続しているので、停電により二次巻線１６ｃの電圧が低下し、出力平滑コンデンサＣ２の電荷の影響をうけずに停電時に速やかにリレー２２を作動させることができる。
【００１８】
実施の形態２.
図２は、本発明の実施の形態２にかかる照明器具１０１の回路ブロック図である。照明器具１０１は、照明器具１と異なりリレー２２の電源を第１の二次巻線１６ｂの、出力平滑コンデンサＣ２の影響を受けないダイオードＤ１のアノードから得ており、判定回路２４をさらに備えている。判定回路２４は、二次巻線１６ｂの出力とエラーアンプ１８の出力信号の両方が低下したか否かを示す判定信号をリレー２２に出力する。リレー２２は、判定回路２４からの判定信号に応じて「通常時接続」と「非常時接続」を切り替える。
【００１９】
高調波低減機能を有するフライバックコンバータ回路２の動作中に蓄電池２０が取り外されると、出力平滑コンデンサＣ２の電圧が急上昇する。この電圧上昇をエラーアンプ１８が検知し制御集積回路１２にフィードバックすると、その電圧上昇を抑えるために制御集積回路１２がスイッチング素子１４を停止する。このとき二次巻線１６ｂの出力電圧が下がり、二次側の回路においては商用交流電源ＡＣが停電したように見える。この負荷急変動作と停電とを区別するために、判定回路２４が設けられている。
【００２０】
停電時にはエラーアンプ１８の出力も低下するのに対し、上記蓄電池２０の取り外し時には二次側の電圧をフィードバックするためにエラーアンプ１８の出力信号が出続ける。そこで、二次巻線１６ｂの出力が第１所定値より低下しかつエラーアンプ１８の出力信号が第２所定値より低下したときに限り、停電を示す判定信号を判定回路２４が発して、その判定信号を受けたリレー２２が非常時接続に切り替わる。これにより蓄電池２０の取り外し時と停電とを区別してリレー２２の切替動作を行うことができる。
【００２１】
本実施の形態では、エラーアンプ１８の出力信号は、フォトカプラＰＣ１を介して制御集積回路１２に伝達される。フォトカプラＰＣ１よりも前段つまり二次側において、エラーアンプ１８と判定回路２４を接続している。このように判定回路２４が比較する２つの出力をともに二次側で取り出すことで、フォトカプラの数を節約できる。
【００２２】
なお、実施の形態１と実施の形態２を組み合わせても良い。つまり、図２に示す照明器具１０１において、図１と同様の二次巻線１６ｃを設けて、この二次巻線１６ｃの出力を判定回路２４に入力してもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１、１０１  照明器具、２  フライバックコンバータ回路、３  整流回路、１２  制御集積回路、１４  スイッチング素子、１６  絶縁トランス、１６ａ  一次巻線、１６ｂ  第１の二次巻線、１６ｃ  第２の二次巻線、１８  エラーアンプ、２０  蓄電池、２１  充電回路、２２  リレー、２４  判定回路、３０  常用インバータ、３２  非常用インバータ、３４  光源、Ｃ１  コンデンサ、Ｃ２  出力平滑コンデンサ、Ｃ３  積分コンデンサ、Ｄ１  ダイオード、ＰＣ１  フォトカプラ
【図１】
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【図２】
2015146231.tif 000004