(57)【要約】【課題】  放電回路を開閉するトランジスタにＬＥＤランプの電流制御機能を持たせ、簡単かつ安価な構成でＬＥＤランプの照度を安定化できる停電用保安灯を提供する。【解決手段】  分電盤の停電用保安灯１において、商用電源２の通電時に電気二重層コンデンサＳＣを充電し、商用電源２の停電時に電気二重層コンデンサＳＣの放電電流でＬＥＤランプ３を点灯させる。電気二重層コンデンサＳＣとＬＥＤランプ３との間の放電回路４上に抵抗Ｒ３と第一トランジスタＴＲ１とを設け、双方間に第二トランジスタＴＲ２のベースを接続し、コレクタを第一トランジスタＴＲ１のベースに接続する。第一トランジスタＴＲ１は放電回路４を通電時に開き停電時に閉じる。第二トランジスタＴＲ２は抵抗Ｒ３の両端電圧によりオン・オフし、第一トランジスタＴＲ１のベース電流を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源の通電時に充電される電気二重層コンデンサと、商用電源の停電時に電気二重層コンデンサの放電電流によって点灯するＬＥＤランプと、電気二重層コンデンサとＬＥＤランプとの間の放電回路を通電時に開き停電時に閉じる第一トランジスタと、第一トランジスタより電気二重層コンデンサ側の放電回路上に設けられた抵抗と、抵抗の両端電圧によってオン・オフする第二トランジスタとを備え、第二トランジスタのオン・オフにより第一トランジスタのベース電流を制御することを特徴とする停電用保安灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分電盤等において、商用電源の停電時にＬＥＤランプを点灯させる充電式の停電用保安灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、商用電源の通電時に電気二重層コンデンサを充電し、商用電源の停電時に電気二重層コンデンサの放電電流によりトランジスタを介してＬＥＤランプを点灯させる停電用保安灯が知られている。例えば、図２に示す従来の停電用保安灯２１は、商用電源２２の通電時に、交流電流をダイオードＤ１とコンデンサＣで整流・平滑化し、定電圧ダイオードＺＤにより適切な直流電圧に制御し、電気二重層コンデンサＳＣを充電する。このとき、ＰＮＰ型のトランジスタＴＲはベース電位が高いため、ベース電流が流れずオフ状態にあり、ＬＥＤランプ２３が消灯している。
【０００３】
商用電源２２の停電時は、トランジスタＴＲのベース電位が下がり、電気二重層コンデンサＳＣの放電電流がトランジスタＴＲのベースに流れ、トランジスタＴＲがターンオンし、ＬＥＤランプ２３が点灯する。しかし、この保安灯２１によると、ＬＥＤランプ２３を流れる電流値を抵抗Ｒ３のみで制御しているため、放電により電気二重層コンデンサＳＣの電圧が低下すると、これとほぼ比例してＬＥＤランプ２３の照度が低下する。そこで、照度を一定に保つために、従来、定電流回路を用いた停電用保安灯が提案されている。
【０００４】
例えば、図３に示す従来の停電用保安灯３１では、定電流回路３４がＦＥＴ（電界効果トランジスタ）と抵抗Ｒ３とで構成されている。ところが、この定電流回路３４によると、電流−電圧特性がＦＥＴ固有のアナログ特性に依存するため、電圧が高い領域では電流が安定するが、電圧が低い領域で電流が電圧変化の影響を受け、ＬＥＤランプ３３の照度が不安定になるという問題点がある。なお、特許文献１には図３と類似する停電用保安灯が記載され、特許文献２にＦＥＴの電流−電圧特性を改善する技術が記載されている。
【０００５】
また、図４に示す従来の停電用保安灯４１では、定電流回路４４が二つのＮＰＮ型トランジスタＴＲ２，ＴＲ３と二つの抵抗Ｒ３，Ｒ４とで構成されている。この定電流回路４４において、抵抗Ｒ４によりトランジスタＴＲ２のベース電圧が上昇すると、トランジスタＴＲ２がターンオンし、放電電流がＬＥＤランプ４３と抵抗Ｒ３に流れる。抵抗Ｒ３の電流が一定値を超えると、抵抗Ｒ３の両端電圧がトランジスタＴＲ３のベース−エミッタ間電圧を上回り、トランジスタＴＲ３がターンオンする。
【０００６】
これにより、トランジスタＴＲ２のベース電流が消失し、トランジスタＴＲ２がターンオフし、ＬＥＤランプ４３と抵抗Ｒ３に流れる電流が制限される。そして、抵抗Ｒ３の両端電圧が低下すると、トランジスタＴＲ３がターンオフし、トランジスタＴＲ２がベース電流を回復して再びターンオンし、ＬＥＤランプ４３と抵抗Ｒ３に電流が流れる。こうして、トランジスタＴＲ２はオン・オフを瞬間的に繰り返し、ＬＥＤランプ４３に見かけ上一定の放電電流を流す。
【０００７】
なお、トランジスタのベース−エミッタ間電圧は一般的に０．６Ｖ程度であるから、例えば、ＬＥＤランプ４３の電流を５ｍＡに制限する場合は、抵抗Ｒ３の抵抗値を
０．６（Ｖ）÷０．００５（Ａ）＝１２０（Ω）
に設定する。
【特許文献１】特開２００４−３０３６１２号公報
【特許文献２】特開平７−２２５６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図４に示す従来の停電用保安灯４１によれば、定電流回路４４が放電電流をスイッチング制御するため、アナログ的な特性に左右されることなく、ＬＥＤランプ４３にほぼ一定の電流を流すことができ、電気二重層コンデンサＳＣの電圧変化による影響を抑え、ＬＥＤランプ４３の照度を安定させることができる。しかし、トランジスタＴＲ１に定電流回路４４を付設しているため、保安灯４１に合計三つのトランジスタＴＲ１〜ＴＲ３が必要になり、回路構成が複雑化し、コストが高くつくという問題点があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、簡単かつ安価な構成でＬＥＤランプの照度を安定させることができる停電用保安灯を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の停電用保安灯は、商用電源の通電時に充電される電気二重層コンデンサと、商用電源の停電時に電気二重層コンデンサの放電電流によって点灯するＬＥＤランプと、電気二重層コンデンサとＬＥＤランプとの間の放電回路を通電時に開き停電時に閉じる第一トランジスタと、第一トランジスタより電気二重層コンデンサ側の放電回路上に設けられた抵抗と、抵抗の両端電圧によってオン・オフする第二トランジスタとを備え、第二トランジスタのオン・オフにより第一トランジスタのベース電流を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の停電用保安灯によれば、商用電源の停電時に、第一トランジスタと第二トランジスタとが交互にオン・オフし、ＬＥＤランプに流れる放電電流をスイッチング制御する。従って、放電回路を開閉するための第一トランジスタにＬＥＤランプの電流制御機能を兼備させ、トランジスタの総数を削減し、停電用保安灯を簡単かつ安価に構成できる。また、トランジスタの駆動電流を節約し、その分の電力を電気二重層コンデンサに温存し、ＬＥＤランプの点灯時間を延長できるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を分電盤の停電用保安灯に具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、この実施形態の停電用保安灯１では、商用電源２に対して並列となるように、ＬＥＤランプ３と定電圧ダイオードＺＤと電気二重層コンデンサＳＣとが配設されている。商用電源２の通電時には、交流電流がダイオードＤ１及びコンデンサＣにより整流・平滑され、定電圧ダイオードＺＤにより適切な直流電圧に制限され、電気二重層コンデンサＳＣを充電する。
【００１３】
電気二重層コンデンサＳＣからＬＥＤランプ３に至る放電回路４上には、抵抗Ｒ３とＰＮＰ型トランジスタ（第一トランジスタ）ＴＲ１とが配設されている。抵抗Ｒ３はトランジスタＴＲ１より電気二重層コンデンサＳＣ側に設けられ、抵抗Ｒ３とトランジスタＴＲ１との間の放電回路４にＰＮＰ型トランジスタ（第二トランジスタ）ＴＲ２のベースが接続されている。そして、トランジスタＴＲ２のエミッタがスイッチングダイオードＤ２のカソード側に接続され、コレクタがトランジスタＴＲ１のベースに接続されている。
【００１４】
商用電源２の通電時には、トランジスタＴＲ２の状態にかかわらず、トランジスタＴＲ１のベース電位が高いため、ベース電流が流れず、トランジスタＴＲ１がオフして放電回路４を開いている。このため、放電回路４に電流が流れず、ＬＥＤランプ３が消灯している。電気二重層コンデンサＳＣが十分に充電された状態で商用電源２が停電すると、トランジスタＴＲ１のベース電位が下がり、放電電流が電気二重層コンデンサＳＣから抵抗Ｒ３を経てトランジスタＴＲ１のベースに流れ、トランジスタＴＲ１がターンオンし、放電回路４が閉じる。これにより、放電回路４に電流が流れ、ＬＥＤランプ３が点灯する。このとき、スイッチングダイオードＤ２は商用電源２側への放電電流の逆流を阻止する。
【００１５】
ＬＥＤランプ３に流れる電流が一定値を超えると、抵抗Ｒ３の両端電圧がトランジスタＴＲ２のベース−エミッタ間電圧を上回り、トランジスタＴＲ２がターンオンする。トランジスタＴＲ２のオンにより、トランジスタＴＲ１はベース電流を失ってターンオフし、放電回路４を開き、ＬＥＤランプ３及び抵抗Ｒ３に流れる電流を制限する。そして、抵抗Ｒ３の両端電圧がトランジスタＴＲ２のベース−エミッタ間電圧を下回ると、トランジスタＴＲ２がターンオフする。これにより、トランジスタＴＲ１がベース電流を回復してターンオンし、放電回路４を閉じ、放電電流を抵抗Ｒ３及びＬＥＤランプ３に流す。
【００１６】
このように、商用電源２の停電時には、二つのトランジスタＴＲ１，ＴＲ２が交互にオン・オフし、ＬＥＤランプ３に流れる放電電流をスイッチング制御する。トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のオン・オフは瞬間的に繰り返されるため、ＬＥＤランプ３には見かけ上一定の電流が流れ、照度が安定する。また、トランジスタＴＲ１は放電回路４を開閉する機能と放電電流を制御する機能とを兼備するので、図４に示す従来の保安灯４１と比較し、トランジスタの数を一つ減らし、回路構成を簡略化できるうえ、トランジスタ一つ分の駆動電流を節約し、ＬＥＤランプ３をより長時間点灯させることも可能になる。
【００１７】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、電気二重層コンデンサと定電圧ダイオードの個数を増やしたり、各種機器の制御盤や操作盤の停電用保安灯に適用したりするなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の構成を適宜に変更して実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態を示す停電用保安灯の回路図である。
【図２】従来の停電用保安灯を示す回路図である。
【図３】定電流回路を用いた従来の停電用保安灯を示す回路図である。
【図４】別の定電流回路を用いた従来の停電用保安灯を示す回路図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  停電用保安灯
２  商用電源
３  ＬＥＤランプ
４  放電回路
ＳＣ  電気二重層コンデンサ
Ｒ３  抵抗
ＴＲ１  第一トランジスタ
ＴＲ２  第二トランジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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