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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023157708
(43)【公開日】2023-10-26
(54)【発明の名称】点灯装置及び非常用照明器具
(51)【国際特許分類】
   H05B 45/50 20220101AFI20231019BHJP
   H05B 45/382 20200101ALI20231019BHJP
   H05B 45/385 20200101ALI20231019BHJP
   H02M 3/28 20060101ALI20231019BHJP
【FI】
H05B45/50
H05B45/382
H05B45/385
H02M3/28 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022067784
(22)【出願日】2022-04-15
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックIPマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002527
【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】劉 宗威
(72)【発明者】
【氏名】石塚 哲也
(72)【発明者】
【氏名】山下 浩司
【テーマコード(参考)】
3K273
5H730
【Fターム(参考)】
3K273AA03
3K273BA24
3K273BA33
3K273CA02
3K273CA03
3K273DA08
3K273EA06
3K273EA07
3K273EA25
3K273EA26
3K273EA36
3K273FA07
3K273FA12
3K273FA14
3K273FA26
3K273FA27
3K273FA30
3K273FA41
3K273GA03
3K273GA06
3K273GA12
3K273GA14
3K273HA04
3K273HA12
3K273HA18
5H730AA20
5H730AS01
5H730AS04
5H730AS05
5H730AS11
5H730BB23
5H730BB43
5H730BB57
5H730BB84
5H730CC01
5H730DD04
5H730EE02
5H730EE07
5H730EE51
5H730EE59
5H730EE73
5H730FD01
5H730FD31
5H730FF19
5H730FG05
5H730VV01
5H730XX02
5H730XX14
5H730XX23
5H730XX33
(57)【要約】
【課題】蓄電部の過放電が発生する可能性を低減する。
【解決手段】点灯装置1は、蓄電部B1から供給される電力で光源2を点灯させる点灯回路部11と、制御部14と、を備える。点灯回路部11は、トランスT1と、スイッチング素子Q1とを含む。蓄電部B1には、トランスT1の1次巻線N11とスイッチング素子Q1との直列回路が接続される。トランスT1の2次巻線N12に光源2が接続されている。制御部14は、スイッチング素子Q1のスイッチング動作を制御する。点灯回路部11は、スイッチング素子Q1のスイッチング動作によって、トランスT1の1次側のエネルギーを2次側に伝達して、トランスT1の2次巻線N12に接続された光源2を点灯させる。制御部14は、蓄電部B1の電圧値が閾値電圧以下になると、スイッチング素子Q1をオフにする。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
蓄電部から供給される電力で光源を点灯させる点灯回路部と、
制御部と、を備え、
前記点灯回路部は、トランスと、スイッチング素子とを含み、
前記蓄電部には、前記トランスの1次巻線と前記スイッチング素子との直列回路が接続され、
前記トランスの2次巻線に前記光源が接続されており、
前記制御部は、前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御し、
前記点灯回路部は、前記スイッチング素子のスイッチング動作によって、前記トランスの1次側のエネルギーを2次側に伝達して、前記トランスの2次巻線に接続された前記光源を点灯させ、
前記制御部は、前記蓄電部の電圧値が閾値電圧以下になると、前記スイッチング素子をオフにする、
点灯装置。
【請求項2】
前記点灯回路部は非常用点灯回路部であり、
常用電源から供給される電力で前記光源を点灯させる常用点灯回路部を更に備え、
前記非常用点灯回路部は、前記常用電源が停電したときに、前記蓄電部から供給される電力で前記光源を点灯させる、
請求項1に記載の点灯装置。
【請求項3】
前記トランスは第1トランスであり、前記スイッチング素子は第1スイッチング素子であり、
前記常用点灯回路部は、第2トランスと、第2スイッチング素子とを含み、
前記常用電源には、前記第2トランスの1次巻線と前記第2スイッチング素子との直列回路が接続され、
前記第2トランスの2次巻線に前記光源が接続されており、
前記常用点灯回路部は、前記第2スイッチング素子のスイッチング動作によって、前記第2トランスの1次側のエネルギーを2次側に伝達して、前記第2トランスの2次巻線に接続された前記光源を点灯させる、
請求項2に記載の点灯装置。
【請求項4】
前記常用電源から供給される電力で前記蓄電部を充電する充電回路部を更に備える、
請求項2に記載の点灯装置。
【請求項5】
前記蓄電部の電圧値が入力され、前記蓄電部の電圧値に対応した出力電圧を前記制御部に出力するオペアンプを更に備え、
前記制御部は、前記オペアンプの出力電圧に基づいて、前記蓄電部の電圧値が前記閾値電圧以下であるか否かを検出する、
請求項1~4のいずれか1項に記載の点灯装置。
【請求項6】
前記点灯回路部はフライバックコンバータである、
請求項1~4のいずれか1項に記載の点灯装置。
【請求項7】
前記点灯回路部はフォワードコンバータである、
請求項1~4のいずれか1項に記載の点灯装置。
【請求項8】
請求項1~4のいずれか1項に記載の点灯装置と、
前記光源と、
前記蓄電部と、
前記点灯装置、前記光源、及び前記蓄電部を収容する器体と、
を備える、
非常用照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、点灯装置及び非常用照明器具に関し、より詳細には、常用電源と非常用電源の2種類の電源から給電されて光源を点灯させる点灯装置、及び当該点灯装置を備える非常用照明器具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来例として、特許文献1記載の発光装置を例示する。特許文献1記載の発光装置は、誘導灯装置に用いられる。誘導灯装置の筐体は点灯装置を内蔵する。点灯装置は、商用電源などの交流電源の通電時に、交流電源から電力の供給を受け、光源回路に供給する直流電力を生成する常用の点灯回路を備える。また、点灯装置は、停電などの非常時に、蓄電池から電力の供給を受けて、光源回路に供給する直流電力を生成する非常用の点灯回路を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2012-3991号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記構成の点灯装置では、非常時には、非常用の点灯回路が蓄電池から電力の供給を受けて光源回路に供給する直流電力を生成するのであるが、蓄電池(蓄電部)の過放電が発生する可能性があった。
【0005】
本開示の目的は、蓄電部の過放電が発生する可能性を低減できる点灯装置及び非常用照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様の点灯装置は、蓄電部から供給される電力で光源を点灯させる点灯回路部と、制御部と、を備える。前記点灯回路部は、トランスと、スイッチング素子とを含む。前記蓄電部には、前記トランスの1次巻線と前記スイッチング素子との直列回路が接続されている。前記トランスの2次巻線に前記光源が接続されている。前記制御部は、前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御する。前記点灯回路部は、前記スイッチング素子のスイッチング動作によって、前記トランスの1次側のエネルギーを2次側に伝達して、前記トランスの2次巻線に接続された前記光源を点灯させる。前記制御部は、前記蓄電部の電圧値が閾値電圧以下になると、前記スイッチング素子をオフにする。
【0007】
本開示の一態様の非常用照明器具は、前記点灯装置と、前記光源と、前記蓄電部と、器体と、を備える。前記器体は、前記点灯装置、前記光源、及び前記蓄電部を収容する。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、蓄電部の過放電が発生する可能性を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1図1は、本開示の実施形態に係る非常用照明器具の外観斜視図である。
図2図2は、同上の非常用照明器具の分解斜視図である。
図3図3は、本開示の実施形態に係る点灯装置の回路図である。
図4図4は、同上の点灯装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
図5図5は、同上の点灯装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
図6図6は、本開示の変形例1に係る点灯装置の要部の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本開示の実施形態に係る点灯装置1及び非常用照明器具A1について図面を参照して詳細に説明する。ただし、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさ及び厚さのそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例に過ぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【0011】
(1)概要
図3は、実施形態に係る点灯装置1の概略的な回路図である。
【0012】
実施形態に係る点灯装置1は、蓄電部B1から供給される電力で光源2を点灯させる点灯回路部11と、制御部14と、を備える。
【0013】
点灯回路部11は、トランスT1と、スイッチング素子Q1とを含む。蓄電部B1には、トランスT1の1次巻線N11とスイッチング素子Q1との直列回路が接続される。トランスT1の2次巻線N12に光源2が接続されている。制御部14は、スイッチング素子Q1のスイッチング動作を制御する。
【0014】
点灯回路部11は、スイッチング素子Q1のスイッチング動作によって、トランスT1の1次側のエネルギーを2次側に伝達して、トランスT1の2次巻線N12に接続された光源2を点灯させる。
【0015】
制御部14は、蓄電部B1の電圧値が閾値電圧以下になると、スイッチング素子Q1をオフにする。
【0016】
ここにおいて、2つの回路部品が「接続」されるとは、2つの回路部品が電気的に接続されることを意味し、2つの回路部品の間に1又は複数の回路部品が接続されていてもよい。閾値電圧は、蓄電部B1が過放電状態となるときの蓄電部B1の電圧値よりも高い電圧値に設定されており、例えば放電終始電圧よりも高い電圧値に設定されるのが好ましい。
【0017】
また、蓄電部B1の電圧値が閾値電圧以下になると、制御部14がスイッチング素子Q1をオフにするのであるが、「スイッチング素子Q1をオフにする」とは、スイッチング素子Q1のスイッチング動作を停止して、スイッチング素子Q1をオフ状態に維持することを言う。
【0018】
制御部14は、蓄電部B1の電圧値が閾値電圧以下になると、スイッチング素子Q1をオフにする。スイッチング素子Q1がオフになると、トランスT1の1次側から2次側へのエネルギーの電圧が行われないので、蓄電部B1の更なる放電を抑制でき、蓄電部B1の過放電が発生する可能性を低減できる。
【0019】
本実施形態に係る点灯装置1は、常用電源P1の通電中は常用電源P1から供給される電力で光源2を点灯させ、常用電源P1の停電等の非常時には非常用電源P2である蓄電部B1から供給される電力で光源2を点灯させる非常用照明器具A1に用いられる。常用電源P1は、例えばAC100V/200V、50Hz/60Hzの商用交流電源である。非常用電源P2は、常用電源P1の停電時等の非常時において、光源2に給電するための電源である。本実施形態に係る点灯装置1では、蓄電部B1(図3参照)が非常用電源P2として用いられる。また、本実施形態に係る点灯装置1は、常用電源P1から供給される電力で光源2を点灯させる常用点灯回路部10と、常用電源P1が停電したときに蓄電部B1から供給される電力で光源2を点灯させる非常用点灯回路部と、を備えている。上記の点灯回路部11が非常用点灯回路部として用いられる。なお、以下の説明において、点灯回路部11を非常用点灯回路部11、非常用点灯回路部(点灯回路部)11が備えるトランスT1を第1トランスT1、スイッチング素子Q1を第1スイッチング素子Q1と言う場合もある。
【0020】
実施形態に係る非常用照明器具A1は、実施形態に係る点灯装置1と、光源2と、蓄電部B1と、器体A10(図1及び図2参照)と、を備える。器体A10は、点灯装置1と、光源2と、蓄電部B1を収容する。
【0021】
実施形態に係る非常用照明器具A1は、実施形態に係る点灯装置1を備えているので、蓄電部B1の過放電が発生する可能性を低減した非常用照明器具A1を提供することができる。
【0022】
(2)実施形態に係る非常用照明器具の詳細
実施形態に係る非常用照明器具A1(以下、非常用照明器具A1と略す。)について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する非常用照明器具A1は、事務所及び店舗などの建物の避難口又は避難口への通路に設置される避難口誘導灯である。ただし、実施形態に係る非常用照明器具A1は、避難口誘導灯に限定されず、例えば、建物内の階段室に設置される階段通路誘導灯、あるいは、室内の天井などに設置される非常灯などであっても構わない。なお、以下の説明においては、特に断りのない限り、図1に矢印で示す上下、前後及び左右の各方向を、非常用照明器具A1の上下、前後及び左右の各方向と定義する。
【0023】
非常用照明器具A1は、実施形態に係る点灯装置1(以下、点灯装置1と略す。)、器体A10、光源ユニットA11、表示ブロックA12、非常用電源P2である電池ユニットBU1などを備えている(図1及び図2参照)。
【0024】
器体A10は、合成樹脂材料により、前面に開口部を有する四角形の箱状に形成されている(図2参照)。器体A10は、点灯装置1、電池ユニットBU1、端子台90、取付板91などを収容している。
【0025】
取付板91は、金属材料によって板状に形成されている(図2参照)。取付板91は、器体A10の内底面にねじ止めされる。点灯装置1と端子台90は、取付板91にねじ止めされて器体A10内に収容される。また、点灯装置1と端子台90は電気的に接続されている。端子台90は、器体A10の底面に設けられている電源穴96(図2参照)から引き込まれる電源線と電気的に接続される。つまり、点灯装置1は、端子台90と電源線を通じて、常用電源P1(例えば商用交流電源)と電気的に接続される。
【0026】
電池ユニットBU1は、1又は複数の蓄電池を有する蓄電部B1(図3参照)と、蓄電部B1を収容するケースとを備える。電池ユニットBU1は、取付板91に対して着脱可能に取り付けられる。なお、電池ユニットBU1は、取付板91に取り付けられた状態で点灯装置1と電気的に接続される。
【0027】
表示ブロックA12は、表示パネル92と、導光板93と、保持体94と、を有する(図2参照)。
【0028】
表示パネル92は、アクリル樹脂又はポリカーボネート樹脂などの透光性を有する合成樹脂材料によって四角形の平板状に形成されている。ただし、表示パネル92は、石英ガラスなどの合成樹脂以外の透光性を有する材料で形成されても構わない。表示パネル92の前面(表示面920)には、避難誘導のためのピクトグラム921が表示されている(図1参照)。
【0029】
導光板93は、アクリル樹脂又はポリカーボネート樹脂などの透光性を有する合成樹脂材料によって四角形の平板状に形成されている。導光板93は、その前面を表示パネル92の後面と対向させるように表示パネル92の後方に配置される(図2参照)。導光板93の上面(入射面930)に、光源ユニットA11から放射される光が入射される。入射面930から入射する光は、導光板93内を導光されて導光板93の前面から出射される。そして、導光板93の出射面から出射する光によって表示パネル92が照らされる。
【0030】
保持体94は、透光性を有しない合成樹脂材料により、前面と上面が開放された四角形の箱状(枠状)に形成されている。保持体94は、導光板93の前方に表示パネル92を配置するようにして表示パネル92と導光板93を保持している(図2参照)。
【0031】
表示ブロックA12は、器体A10の開口部のうち、光源ユニットA11が取り付けられる上部を除いた残りの部分を覆うように器体A10に取り付けられる(図1参照)。
【0032】
光源ユニットA11は、光源2(図3参照)と、光源2から放射される光を導光する導光体と、光源2及び導光体を収容する筐体95と、を有している(図2参照)。
【0033】
筐体95は、下面と後面が開放された長尺の箱状に形成されている。光源2であるLED21は、基板に実装されて筐体95の長手方向の一端部(右端部)に収容される。導光体は、長尺の角柱状に形成されている。導光体は、長手方向の一端面(右端面)をLED21に対向させ、かつ、長手方向に沿った側面(下面)を筐体95の下面の開口部分に向けた状態で筐体95に収容される。なお、LED21が実装された基板の一部(以下、突片97と呼ぶ。)が筐体95の後面から突出している(図2参照)。
【0034】
光源ユニットA11は、器体A10の前面上部に嵌め込むようにして器体A10に取り付けられる。このとき、器体A10の右上隅に設置されているコネクタ98に突片97が差込接続されることにより、光源ユニットA11(光源2)と点灯装置1がコネクタ98及び電線(不図示)を介して電気的に接続される。
【0035】
また、光源ユニットA11が器体A10に取り付けられた状態において、導光板93の入射面930と光源ユニットA11の出射口が上下方向に対向する。したがって、光源ユニットA11の出射口から出射する光のほぼ全部が、導光板93の入射面930から導光板93に入射する。導光板93に入射した光は、導光板93内を進行しながら保持体94の後面で全反射されて導光板93の出射面から前方へ出射して表示パネル92を照らすことができる。
【0036】
(3)実施形態に係る点灯装置の詳細
次に、図3の回路図を参照して点灯装置1を詳細に説明する。
【0037】
点灯装置1は、上述のように常用点灯回路部10、非常用点灯回路部(点灯回路部)11、制御部14、などを備える。また、点灯装置1は、充電回路部12、切替回路部13、整流回路40、入力コンデンサ41、制御電源部42、停電検出部43、電流検出部44、電圧検出部45、などを更に備える。
【0038】
整流回路40は、ダイオードブリッジである。整流回路40は、常用電源P1から入力される交流電圧(例えば、周波数50Hz又は60Hz、実効値100Vの正弦波電圧)を全波整流する。整流回路40から出力される脈流電圧は、電解コンデンサからなる入力コンデンサ41によって平滑される。そして、入力コンデンサ41で平滑された直流電圧が常用点灯回路部10に入力される。
【0039】
(3-1)常用点灯回路部
常用点灯回路部10は、第2トランスT2、第2スイッチング素子Q2、ダイオードD1、平滑コンデンサC1を含む、いわゆる絶縁型のフライバックコンバータを有する。
【0040】
第2トランスT2の1次巻線N21の第1端が入力コンデンサ41の高電位側の端子と電気的に接続され、1次巻線N21の第2端が第2スイッチング素子Q2のドレイン端子と電気的に接続される。第2スイッチング素子Q2は、Nチャネル型の電界効果トランジスタである。第2スイッチング素子Q2のソース端子は入力コンデンサ41の低電位側の端子と電気的に接続される。また、第2スイッチング素子Q2のゲート端子は、コンバータ制御部30と電気的に接続される。
【0041】
第2トランスT2は、2つの2次巻線N22、N23を有している。一方の2次巻線N22の一端がダイオードD1のアノードと電気的に接続され、一方の2次巻線N22の他端が平滑コンデンサC1の低電位側の端子と電気的に接続される。また、平滑コンデンサC1の高電位側の端子とダイオードD1のカソードが電気的に接続される。さらに、平滑コンデンサC1の高電位側の端子は、給電路W1を介してLED21のアノードと電気的に接続される。また、平滑コンデンサC1の低電位側の端子は、電気的に直列接続された2つの検出抵抗R21、R22を介してLED21のカソードと電気的に接続される。
【0042】
コンバータ制御部30は、集積回路で構成される。コンバータ制御部30は、LED21に流れる電流を第1目標値に一致させるように第2スイッチング素子Q2をPWM制御する。ただし、コンバータ制御部30と第2スイッチング素子Q2が1つの集積回路で構成されても構わない。
【0043】
このように、常用点灯回路部10は、絶縁型の第2トランスT2と、第2スイッチング素子Q2とを含んでいる。常用電源P1には、第2トランスT2の1次巻線N21と第2スイッチング素子Q2との直列回路が接続される。第2トランスT2の2次巻線N22には光源2(LED21)が接続されている。常用点灯回路部10は、第2スイッチング素子Q2のスイッチング動作によって、第2トランスT2の1次側のエネルギーを2次側に伝達して、第2トランスT2の2次巻線N22に接続された光源2(LED21)を点灯させる。
【0044】
ここで、LED21に流れる電流は、電流検出部44で検出される。電流検出部44は、高電位側の検出抵抗R21の両端電圧を差動増幅することにより、LED21に流れる電流に比例した電圧(第1検出電圧Vx1)を出力する。
【0045】
第1検出電圧Vx1は、常用点灯回路部10に含まれるシャントレギュレータU1のリファレンス端子に入力される。シャントレギュレータU1のアノード端子は、平滑コンデンサC1の低電位側の端子と電気的に接続される。シャントレギュレータU1のカソード端子は、フォトカプラ31の低電位側の入力端子及び抵抗R2の一端と電気的に接続される。フォトカプラ31の高電位側の入力端子は、抵抗R2の他端及び抵抗R1の一端と電気的に接続される。抵抗R1の他端は、定電圧回路32に電気的に接続される。なお、フォトカプラ31の2つの入力端子間に接続されている抵抗R2は、シャントレギュレータU1に最小カソード電流を流す役割を担っている。
【0046】
しかして、カソード端子に流れ込むカソード電流が最小カソード電流以上のときにシャントレギュレータU1が導通してフォトカプラ31の発光ダイオードに順方向電流が流れる。発光ダイオードに流れる順方向電流は、第1検出電圧Vx1の電圧値(LED21に流れる電流の大きさ)に比例する。また、フォトカプラ31の出力電流(フォトトランジスタのコレクタ電流)は、発光ダイオードの順方向電流に比例する。
【0047】
ここで、フォトカプラ31の出力端子がコンバータ制御部30に電気的に接続されている。つまり、コンバータ制御部30は、LED21に流れる電流に比例した第1検出電圧Vx1を、フォトカプラ31を介して取り込み、第1検出電圧Vx1を目標電圧に一致させるように第2スイッチング素子Q2をフィードバック制御する。その結果、常用点灯回路部10は、LED21に流す電流を第1目標値に一致させることができる。
【0048】
ところで、本実施形態に係る点灯装置1が非常用照明器具A1に用いられる場合、常用電源P1が停電していないときに充電回路部12を動作させつつ光源2(LED21)を消灯させたいという要望がある。なお、非常用照明器具の1種である誘導灯を消灯できる場合として、消防法施行規則第28条の3第4項第2号及びガイドラインに、「利用形態により特に暗さが必要である場所に設置する場合」として、映画館における上演時間中に誘導灯を消灯することが認められている。
【0049】
実施形態に係る点灯装置1は、給電路W1に挿入されたスイッチ素子131をオフさせるように制御部14が切替回路部13を制御させることによって、常用電源P1が停電していないときにLED21を消灯させることができる。常用電源P1が通電中にLED21を消灯させると、第1検出電圧Vx1がゼロとなる。そこで、本実施形態では、電圧検出部45が、常用点灯回路部10の出力電圧(平滑コンデンサC1の両端電圧)に比例した第2検出電圧Vx2を、シャントレギュレータU1のリファレンス端子に出力している。ただし、電圧検出部45は、常用点灯回路部10がLED21を点灯させている場合、第2検出電圧Vx2を第1検出電圧Vx1よりも低くするように構成されている。
【0050】
つまり、常用点灯回路部10がLED21を点灯させている場合、コンバータ制御部30は、第2検出電圧Vx2ではなく、第1検出電圧Vx1に応じて第2スイッチング素子Q2をPWM制御する。このとき、コンバータ制御部30は、LED21に流す電流を第1目標値に一致させるように、第2スイッチング素子Q2をPWM制御する。
【0051】
一方、LED21を消灯させつつ充電回路部12による蓄電部B1の充電を継続する場合、第1検出電圧Vx1がゼロとなるので(言い換えると、第1検出電圧Vx1が第2検出電圧Vx2よりも低くなるので)、コンバータ制御部30は、第2検出電圧Vx2に応じて第2スイッチング素子Q2をPWM制御する。
【0052】
(3-2)充電回路部
充電回路部12は、第2トランスT2、第2スイッチング素子Q2、ダイオードD2、平滑コンデンサC2を含む、いわゆる絶縁型のフライバックコンバータを有する。ただし、充電回路部12は、第2トランスT2の一部と第2スイッチング素子Q2を常用点灯回路部10と共用している。
【0053】
第2トランスT2の他方の2次巻線N23の一端がダイオードD2のアノードと電気的に接続され、2次巻線N23の他端が平滑コンデンサC2の低電位側の端子と電気的に接続される。また、平滑コンデンサC2の高電位側の端子とダイオードD2のカソードが電気的に接続される。さらに、平滑コンデンサC2の高電位側の端子は、定電圧回路32、定電流回路33、制御電源部42、及び停電検出部43に電気的に接続される。また、平滑コンデンサC2の低電位側の端子は、2つの検出抵抗R21、R22を介してLED21のカソードと電気的に接続される。
【0054】
定電流回路33は、平滑コンデンサC2の両端電圧を電源として蓄電部B1に一定の充電電流を流す。蓄電部B1は、定電流回路33から供給される充電電流によって充電される。つまり、本実施形態では、非常用電源P2が蓄電部B1を含み、点灯装置1は、常用電源P1から供給される電力で蓄電部B1を充電する充電回路部12を更に備えている。常用電源P1の通電中に、充電回路部12が蓄電部B1を充電するので、常用電源P1の停電時には、非常用点灯回路部11が、蓄電部B1から供給される電力で、光源2を点灯させることができる。
【0055】
また、本実施形態では、充電回路部12が、第2トランスT2の2次側に接続された充電用巻線である2次巻線N23を含んでおり、この2次巻線N23(充電用巻線)に蓄電部B1が接続されている。これにより、本実施形態では、第2スイッチング素子Q2のスイッチング動作によって第2トランスT2の1次側から2次側に伝達されたエネルギーにより、蓄電部B1を充電することができる。
【0056】
(3-3)非常用点灯回路部
非常用点灯回路部(点灯回路部)11は、例えば、フライバックコンバータを有する。非常用点灯回路部11は、第1トランスT1と、第1スイッチング素子Q1と、ダイオードD3,D4と、平滑コンデンサC3,C4と、を備えている。
【0057】
第1トランスT1の1次巻線N11の第1端が蓄電部B1の正極側の端子と電気的に接続され、1次巻線N11の第2端が第1スイッチング素子Q1のドレイン端子と電気的に接続される。第1スイッチング素子Q1は、Nチャネル型の電界効果トランジスタである。第1スイッチング素子Q1のソース端子は蓄電部B1の負極側の端子と電気的に接続される。また、第1スイッチング素子Q1のゲート端子は、制御IC20と電気的に接続される。
【0058】
第1トランスT1は、2つの2次巻線N12、N13を有している。2次巻線N12の一端がダイオードD3のアノードと電気的に接続され、2次巻線N12の他端が平滑コンデンサC3の低電位側の端子と電気的に接続される。また、平滑コンデンサC3の高電位側の端子とダイオードD3のカソードが電気的に接続される。さらに、平滑コンデンサC3の高電位側の端子は、給電路W1を介してLED21のアノードと電気的に接続される。また、平滑コンデンサC3の低電位側の端子は、電気的に直列接続された2つの検出抵抗R21、R22を介してLED21のカソードと電気的に接続される。
【0059】
制御IC20は、集積回路で構成される。制御IC20は、制御電源部42から制御電圧Vccが供給されて動作する。制御IC20が第1スイッチング素子Q1をPWM制御することによって、非常用点灯回路部11が、蓄電部B1から供給される直流電圧を昇圧又は降圧して出力する。ここで、制御IC20は、LED21に流れる電流に比例した検出抵抗R22の両端電圧(第3検出電圧Vx3)を取り込み、LED21に流れる電流を第2目標値に一致させるように第1スイッチング素子Q1をPWM制御する。なお、停電時にLED21を点灯させるときの光量は、通電時にLED21を点灯させるときの光量に比べて暗いので、非常用点灯回路部11の第2目標値は、常用点灯回路部10の第1目標値よりも小さい値に設定される。
【0060】
このように、点灯装置1は、第1スイッチング素子Q1のスイッチング動作を制御する制御IC20を更に備えている。制御部14は、常用電源P1の停電を検出すると、切替回路部13を遮断状態に制御した後に、制御IC20を起動して、制御IC20により第1スイッチング素子Q1のスイッチング動作を開始させる。これにより、常用電源P1が停電したときは、非常用点灯回路部11が、非常用電源P2である蓄電部B1から供給される電力で、LED21を点灯させることができる。
【0061】
なお、制御IC20の動作モードは、第1スイッチング素子Q1のスイッチング動作を停止する第1モードと、第1スイッチング素子Q1のスイッチング動作を行う第2モードと、を含む。制御IC20は、制御部14から入力される切替信号S1によって、動作モードが第1モード及び第2モードのいずれかに切り替えられる。制御部14は、常用電源P1が停電していないとき、制御IC20の動作モードを第1モードとする。制御部14は、常用電源P1の停電を検出すると、制御IC20の動作モードを第1モードから第2モードに切り替える。このように、制御部14は、常用電源P1が停電していない場合、制御IC20を第1モードで動作させており、制御IC20を第1モードで待機させている。したがって、常用電源P1の停電を検知したタイミングで、制御IC20の通電を開始する場合に比べて、制御IC20が第1スイッチング素子Q1のスイッチング動作を開始できるまでの時間を短縮できる。よって、常用電源P1の停電が発生した場合に、非常用点灯回路部11が光源2の点灯を開始するまでの時間を短縮することができる。
【0062】
(3-4)制御電源部
制御電源部42は、3端子レギュレータ420を有している。
【0063】
3端子レギュレータ420の入力端子は、ダイオードD6のカソードに接続されている。ダイオードD6のアノードは、平滑コンデンサC2の高電位側の端子に接続されている。また、3端子レギュレータ420の入力端子は、平滑コンデンサC4の高電位側の端子に接続されている。また、3端子レギュレータ420のGND端子は、平滑コンデンサC2,C4の低電位側の端子に接続されている。
【0064】
したがって、常用電源P1が停電しておらず、充電回路部12が動作しているときは、平滑コンデンサC2の電圧が3端子レギュレータ420の入力端子に印加され、3端子レギュレータ420が制御電圧Vccを出力する。
【0065】
一方、常用電源P1が停電しており、非常用点灯回路部11が動作しているときは、平滑コンデンサC4の電圧が3端子レギュレータ420の入力端子に印加され、3端子レギュレータ420が制御電圧Vccを出力する。
【0066】
制御電源部42は、制御部14及び制御IC20等に制御電圧Vccを出力する。
【0067】
(3-5)切替回路部
切替回路部13は、駆動回路130、スイッチ素子131、コンデンサ132、抵抗133、スイッチング素子134、ダイオードD5などを有する。
【0068】
スイッチ素子131は、Pチャネル型の電界効果トランジスタである。スイッチ素子131のソース端子が常用点灯回路部10の高電位側の出力端(平滑コンデンサC1の高電位側の端子)と電気的に接続される。スイッチ素子131のドレイン端子がダイオードD5を介してLED21のアノードと電気的に接続される。つまり、スイッチ素子131は、給電路W1に挿入されており、給電路W1を導通状態と遮断状態に択一的に切り替えることができる。言い換えると、点灯装置1は、常用点灯回路部10から光源2への給電路W1を導通状態と遮断状態に切り替える切替回路部13を備えている。
【0069】
コンデンサ132と抵抗133は、スイッチ素子131のソース端子とゲート端子の間に電気的に並列接続される。つまり、コンデンサ132の両端電圧がスイッチ素子131のソース端子とゲート端子の間に印加されるので、コンデンサ132の両端電圧が高くなるにつれてスイッチ素子131のドレイン-ソース間のインピーダンスが減少する。
【0070】
駆動回路130は、2つのトランジスタTR1、TR2と、2つの抵抗R11、R12と、を有する。2つのトランジスタTR1、TR2は、いずれもpnp型のバイポーラトランジスタである。一方のトランジスタTR1のエミッタは、スイッチ素子131のゲート端子と電気的に接続される。トランジスタTR1のコレクタは、他方のトランジスタTR2のベースと電気的に接続される。トランジスタTR1のベースは、トランジスタTR2のエミッタ及び抵抗R11の一端と電気的に接続される。抵抗R11の他端はスイッチ素子131のゲート端子と電気的に接続される。他方のトランジスタTR2のコレクタは、検出抵抗R22の低電位側の端子と電気的に接続される。
【0071】
上述のように構成される駆動回路130は、コンデンサ132又は抵抗133を通して一定の電流を流す定電流回路として機能する。
【0072】
スイッチング素子134は、npn型のバイポーラトランジスタである。スイッチング素子134のコレクタは抵抗R12を介してトランジスタTR1のコレクタ及びトランジスタTR2のベースと電気的に接続される。スイッチング素子134のエミッタは、トランジスタTR2のコレクタ及び検出抵抗R22の低電位側の端子に電気的に接続される。スイッチング素子134のベースは、制御部14と電気的に接続される。つまり、スイッチング素子134は、後述するように制御部14によってオン・オフされる。スイッチング素子134がオンしている間は駆動回路130が動作してスイッチ素子131がオン状態(導通状態)に維持される。一方、スイッチング素子134がオフしている間は駆動回路130が停止してスイッチ素子131がオフ状態(遮断状態)に維持される。なお、図3に示す切替回路部13の回路構成は一例であり、切替回路部13の回路構成は適宜変更が可能である。
【0073】
(3-6)制御部
制御部14は、マイクロコントローラを有している。制御部14は、制御電源部42から制御電圧Vccが供給されて動作する。
【0074】
制御部14は、停電検出部43から停電の有無を示す停電検出信号S2を受け取る。停電検出部43は、ツェナーダイオードZD1と抵抗R31を有する。ツェナーダイオードZD1のカソード端子が充電回路部12の高電位側の出力端(平滑コンデンサC2の高電位側の端子)と電気的に接続される。ツェナーダイオードZD1のアノードが抵抗R31を介して蓄電部B1の負極と電気的に接続される。つまり、常用電源P1が停電しておらず、充電回路部12が動作している場合、ツェナーダイオードZD1が導通して抵抗R31の両端電圧がしきい値を超えるので、停電検出部43はハイレベルの停電検出信号S2を出力する。一方、常用電源P1が停電して充電回路部12が動作していない場合、ツェナーダイオードZD1が導通しないために抵抗R31の両端電圧がゼロとなるので、停電検出部43は電圧レベルがローレベルの停電検出信号S2を出力する。
【0075】
常用電源P1が停電していない場合、制御部14は、制御IC20の動作モードを第1モードとして、非常用点灯回路部11の動作を停止させるとともに、切替回路部13を導通状態に制御する。これにより、常用点灯回路部10が、常用電源P1からの電力で光源2を点灯させる。
【0076】
一方、常用電源P1が停電した場合、制御部14は、切替回路部13を遮断状態に制御した後に、制御IC20の動作モードを第1モードから第2モードに切り替えて、非常用点灯回路部11の動作を開始させる。これにより、非常用点灯回路部11が、非常用電源P2からの電力で光源2を点灯させる。
【0077】
また、制御部14は、蓄電部B1の電圧VB1を監視している。蓄電部B1の正極側の電圧VB1は、抵抗R30を介して、オペアンプOP1を用いたボルテージフォロワ回路に入力されており、ボルテージフォロワ回路の出力信号S3が制御部14に入力されている。これにより、制御部14は、ボルテージフォロワ回路の出力信号S3(出力電圧)に基づいて蓄電部B1の電圧VB1を監視している。
【0078】
常用電源P1の停電中に非常用点灯回路部11が蓄電部B1からの電力で光源2を点灯させている状態で、制御部14は、蓄電部B1の電圧VB1が所定の閾値電圧Vth1以下になると、非常用点灯回路部11の動作を停止させる。すなわち、制御部14は、スイッチング素子Q1のスイッチング動作を停止して、スイッチング素子Q1をオフ状態に維持する。閾値電圧Vth1は例えば放電終止電圧よりも高い電圧に設定されており、蓄電部B1の電圧VB1が閾値電圧Vth1以下になると、制御部14が非常用点灯回路部11の動作を停止させるので、蓄電部B1の過放電が発生する可能性を低減できる。本実施形態の点灯装置1は、蓄電部B1の過放電が発生する可能性を低減しているので、蓄電部B1の劣化を抑制することができる。
【0079】
また、本実施形態の点灯装置1では、制御部14は、停電検出部43からの停電検出信号S2に基づき、停電が発生した場合に非常用点灯回路部11に非常用電源P2からの電力で光源2を点灯させているので、ユーザによる点灯操作を不要にして、停電時に光源2を自動的に点灯させることができる。したがって、本実施形態によれば、停電時にユーザによる点灯操作が無くても、光源2を自動的に点灯させることが可能で、かつ、蓄電池B1の過放電の発生を抑制することができる点灯装置1を実現できる。また、本実施形態の点灯装置1は、過放電の発生を抑制するための回路にMOSリレー等の高価な部品を用いていないので、点灯装置1のコストを低減できるという利点もある。
【0080】
また、本実施形態の点灯装置1は、蓄電部B1の電圧値が入力されるオペアンプOP1を備えており、オペアンプOP1は蓄電部B1の電圧値に対応した出力電圧(出力信号S3)を制御部14に出力する。制御部14は、オペアンプOP1の出力電圧に基づいて、蓄電部B1の電圧値が閾値電圧Vth1以下であるか否かを検出する。本実施形態の点灯装置1では、蓄電部B1の電圧値がオペアンプOP1に入力されており、オペアンプOP1の入力抵抗は非常に大きいので、蓄電部B1からオペアンプOP1に流れる電流を低減することによって、蓄電部B1の電圧を検出する回路での損失を低減することができる。
【0081】
(4)動作説明
本実施形態の点灯装置1の動作を図4等に基づいて説明する。
【0082】
以下では、時点t0から時点t3までの期間、及び、時点t4以降の期間では常用電源P1が停電しておらず、時点t3から時点t4までの期間では常用電源P1が停電した場合の点灯装置1の動作について説明する。また、常用電源P1が停電していない時点t1から時点t2までの期間に、外部の信号装置から点灯装置1に消灯信号が入力されている場合を想定する。
【0083】
時点t0から時点t3までの期間では、常用電源P1が停電していないので、制御部14には、停電検出部43からハイレベルの停電検出信号S2が入力されている。
【0084】
また、時点t0から時点t1までの第1期間TM1では、外部の信号装置から制御部14に消灯信号が入力されていないので、制御部14は常用時の動作モードで動作する。
【0085】
常用時の動作モードにおいて、制御部14は、コンバータ制御部30に指示して常用点灯回路部10と充電回路部12を動作させるとともに、スイッチング素子134をオンして、スイッチ素子131をオン状態に切り替える。つまり、制御部14は、常用電源P1が停電していないとき、切替回路部13を導通状態に制御する。また、制御部14は、常用時の動作モードにおいて、制御IC20の動作モードを第1モードとする切替信号S1を制御IC20に出力する。このとき、制御IC20は、第1スイッチング素子Q1のスイッチング動作を停止し、非常用点灯回路部11は停止状態に維持される。しかして、常用点灯回路部10によってLED21が点灯(常用点灯)し、かつ、充電回路部12によって蓄電部B1が充電される。
【0086】
その後、時点t1から時点t2までの第2期間TM2に、外部の信号装置から制御部14に消灯信号が入力されると、制御部14は常時消灯の動作モードで動作する。
【0087】
常時消灯の動作モードにおいて、制御部14は、コンバータ制御部30に指示して常用点灯回路部10と充電回路部12を動作させるとともに、スイッチング素子134をオフして、スイッチ素子131をオフ状態に切り替える。つまり、制御部14は、常用電源P1が停電していないときに、外部から入力される消灯信号に応じて切替回路部13を遮断状態に制御する。ここで、常用点灯回路部10と充電回路部12が1つの第2スイッチング素子Q2を共用しているため、充電回路部12を動作させると常用点灯回路部10も動作するが、切替回路部13が給電路W1を遮断状態に切り替えるため、常用点灯回路部10によってLED21が点灯させられることはない。また、制御部14は、非常用点灯回路部11を停止状態に維持するので、非常用点灯回路部11によってLED21が点灯させられることもない。しかして、制御部14が常時消灯の動作モードで動作する場合、蓄電部B1の充電を継続しつつ、LED21を消灯させることができる。
【0088】
なお、非常用点灯回路部11の第1スイッチング素子Q1がスイッチング動作を行っていない場合、蓄電部B1から第1トランスT1の2次側に電流が流れることはないので、非常用点灯回路部11と光源2との間に給電路W1を遮断するためのスイッチ素子を設ける必要がない。したがって、非常用点灯回路部11と光源2との間のスイッチ素子を省略することで、点灯装置1の小型化を図ることができ、点灯装置1のコストダウンを図ることもできる。
【0089】
時点t2において信号装置から制御部14への消灯信号の入力が停止すると、時点t2から時点t3までの第3期間TM3において、制御部14は、再び、常用時の動作モードで動作する。
【0090】
制御部14は、スイッチング素子134をオンして、スイッチ素子131をオン状態(つまり切替回路部13を導通状態)に切り替える。これにより、点灯装置1は、充電回路部12を動作させつつ、光源2(LED21)を点灯させる常用時の動作モードで動作する。
【0091】
その後、時点t3から時点t4までの第4期間TM4において、常用電源P1が停電すると、停電検出部43から制御部14にローレベルの停電検出信号S2が入力され、制御部14は非常時の動作モードで動作する。
【0092】
非常時の動作モードにおいて、制御部14は、非常用点灯回路部11を動作させるとともに、スイッチング素子134をオフして、スイッチ素子131をオフ状態に切り替える。つまり、制御部14は、常用電源P1が停電しているとき、切替回路部13を遮断状態に制御する。なお、常用点灯回路部10と充電回路部12は、常用電源P1から給電が停止することで停止状態となる。また、制御部14は、非常時の動作モードにおいて、制御IC20の動作モードを第1モードから第2モードに切り替える切替信号S1を制御IC20に出力する。このとき、制御IC20は、動作モードを第1モードから第2モードに切り替え、第1スイッチング素子Q1のスイッチング動作を開始し、非常用点灯回路部11によってLED21を点灯(非常点灯)させる。
【0093】
その後、時点t4において常用電源P1の停電が復旧し、常用電源P1から給電されている状態になると、時点t4以降の第5期間TM5では、停電検出部43から制御部14にハイレベルの停電検出信号S2が入力される。また、第5期間TM5では、外部の信号装置から制御部14に消灯信号が入力されていないので、制御部14は常用時の動作モードで動作する。
【0094】
常用時の動作モードでは、常用点灯回路部10によってLED21が点灯(常用点灯)し、かつ、充電回路部12によって蓄電部B1が充電される。
【0095】
また、非常用点灯回路部11が蓄電部B1から供給される電力で光源2を点灯させている状態で、制御部14が、蓄電部B1が過放電状態となる前に非常用点灯回路部11を停止させる動作について図5に基づいて説明する。
【0096】
時点t10から時点t11までの期間では、常用電源P1が停電していないので、制御部14には、停電検出部43からハイレベルの停電検出信号S2が入力されている。また、時点t10から時点t11までの期間では、外部の信号装置から制御部14に消灯信号が入力されていないので、制御部14は常用時の動作モードで動作する。
【0097】
常用時の動作モードにおいて、制御部14は、コンバータ制御部30に指示して常用点灯回路部10と充電回路部12を動作させるとともに、スイッチング素子134をオンして、スイッチ素子131をオン状態に切り替える。つまり、制御部14は、常用電源P1が停電していないとき、切替回路部13を導通状態に制御する。また、制御部14は、常用時の動作モードにおいて、制御IC20の動作モードを第1モードとする切替信号S1を制御IC20に出力する。このとき、制御IC20は、第1スイッチング素子Q1のスイッチング動作を停止し、非常用点灯回路部11は停止状態に維持される。しかして、常用点灯回路部10によってLED21が点灯(常用点灯)し、かつ、充電回路部12によって蓄電部B1が充電される。
【0098】
その後、時点t11において、常用電源P1が停電すると、停電検出部43から制御部14にローレベルの停電検出信号S2が入力され、制御部14は非常時の動作モードで動作する。
【0099】
非常時の動作モードにおいて、制御部14は、非常用点灯回路部11を動作させるとともに、スイッチング素子134をオフして、スイッチ素子131をオフ状態に切り替える。つまり、制御部14は、常用電源P1が停電しているとき、切替回路部13を遮断状態に制御する。なお、常用点灯回路部10と充電回路部12は、常用電源P1から給電が停止することで停止状態となる。また、制御部14は、非常時の動作モードにおいて、制御IC20の動作モードを第1モードから第2モードに切り替える切替信号S1を制御IC20に出力する。このとき、制御IC20は、動作モードを第1モードから第2モードに切り替え、第1スイッチング素子Q1のスイッチング動作を開始し、非常用点灯回路部11によってLED21を点灯(非常点灯)させる。
【0100】
非常用点灯回路部11が蓄電部B1から供給される電力でLED21を点灯させると、蓄電部B1の電圧VB1が徐々に低下する。そして、時点t12において蓄電部B1の電圧値が閾値電圧Vth1以下になると、制御部14は、制御IC20の動作モードを第2モードから第1モードに切り替える切替信号S1を制御IC20に出力する。このとき、制御IC20は、動作モードを第2モードから第1モードに切り替え、第1スイッチング素子Q1のスイッチング動作を停止するので、LED21が消灯する。第1スイッチング素子Q1のスイッチング動作が停止すると、第1トランスT1の1次側から2次側へのエネルギーの伝達が停止するので、蓄電部B1の更なる放電が抑制され、蓄電部B1の過放電が発生する可能性を低減できる。
【0101】
なお、誘導灯の点灯継続時間は、30分(標準型)又は60分(長時間型)と消防法等で決められており、蓄電部B1の劣化状態が許容範囲内である場合、時点t11から時点t12までの時間が30分又は60分以上となるように蓄電部B1の容量等は設定されている。
【0102】
(5)変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【0103】
以下、上記の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
【0104】
(5-1)変形例1
変形例1の点灯装置1は、非常用点灯回路部11がフォワードコンバータを有する点で上記実施形態の点灯装置1と相違する。図6は、変形例1に係る点灯装置1の要部の回路図である。なお、非常用点灯回路部11以外の構成は上記実施形態の点灯装置1と同様であるので、共通の構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0105】
非常用点灯回路部11は、フォワードコンバータの回路構成を有しており、第1トランスT1と、第1スイッチング素子Q1と、ダイオードD7~D10と、インダクタL1,L2と、平滑コンデンサC5,C6とを有している。
【0106】
第1トランスT1の1次巻線N11の第1端が蓄電部B1の正極側の端子と電気的に接続され、1次巻線N11の第2端が第1スイッチング素子Q1のドレイン端子と電気的に接続される。第1スイッチング素子Q1のソース端子は蓄電部B1の負極側の端子と電気的に接続される。また、第1スイッチング素子Q1のゲート端子は、制御IC20と電気的に接続される。
【0107】
第1トランスT1は、2つの2次巻線N12、N13を有している。
【0108】
2次巻線N12の一端がダイオードD7のアノードと電気的に接続され、2次巻線N12の他端が平滑コンデンサC5の低電位側の端子と電気的に接続される。また、平滑コンデンサC5の高電位側の端子とダイオードD7のカソードとの間にインダクタL1が電気的に接続される。また、平滑コンデンサC5の低電位側の端子にはダイオードD8のアノードが接続されており、ダイオードD8のカソードはダイオードD7のカソードに接続されている。ここで、平滑コンデンサC5の高電位側の端子は、給電路W1を介してLED21のアノードと電気的に接続される。また、平滑コンデンサC5の低電位側の端子は、電気的に直列接続された2つの検出抵抗R21、R22を介してLED21のカソードと電気的に接続される。
【0109】
また、2次巻線N13の一端がダイオードD9のアノードと電気的に接続され、2次巻線N13の他端が平滑コンデンサC6の低電位側の端子と電気的に接続される。また、平滑コンデンサC6の高電位側の端子とダイオードD9のカソードとの間にインダクタL2が電気的に接続される。また、平滑コンデンサC6の低電位側の端子にはダイオードD10のアノードが接続されており、ダイオードD10のカソードはダイオードD9のカソードに接続されている。ここで、平滑コンデンサC6の高電位側の端子は、3端子レギュレータ420の入力端子に接続され、平滑コンデンサC6の低電位側の端子は、3端子レギュレータ420のGND端子に接続されている。
【0110】
常用電源P1の停電中に、制御IC20が第1スイッチング素子Q1をPWM制御することによって、第1トランスT1の1次側から2次側へエネルギーが伝達され、蓄電部B1から供給される直流電圧を昇圧又は降圧した電圧が平滑コンデンサC5,C6にそれぞれ発生する。これにより、常用電源P1が停電したときは、非常用点灯回路部11が、非常用電源P2である蓄電部B1から供給される電力で、LED21を点灯させることができ、制御電源部42に直流電圧を供給できる。
【0111】
(5-2)その他の変形例
上記実施形態において、光源2は、例えばLED21であるが、有機EL等でもよい。
【0112】
上記実施形態において、点灯装置1は、電界効果トランジスタの代わりに、バイポーラトランジスタをスイッチ素子131に用いても構わない。スイッチ素子131に電界効果トランジスタ又はバイポーラトランジスタのいずれが用いられても製造コストの削減と信頼性の向上を図ることができる。
【0113】
上記実施形態の非常用照明器具A1は誘導灯であるが、非常灯でもよい。上記実施形態では、常用点灯回路部10と非常用点灯回路部11とは同じ光源2を点灯させているが、常用点灯回路部10が点灯させる光源と、非常用点灯回路部11が点灯させる光源とは互いに異なる別の光源でもよい。
【0114】
(まとめ)
以上説明したように、第1の態様の点灯装置(1)は、蓄電部(B1)から供給される電力で光源(2)を点灯させる点灯回路部(11)と、制御部(14)と、を備える。点灯回路部(11)は、トランス(T1)と、スイッチング素子(Q1)とを含む。蓄電部(B1)には、トランス(T1)の1次巻線(N11)とスイッチング素子(Q1)との直列回路が接続される。トランス(T1)の2次巻線(N12)に光源(2)が接続されている。制御部(14)は、スイッチング素子(Q1)のスイッチング動作を制御する。点灯回路部(11)は、スイッチング素子(Q1)のスイッチング動作によって、トランス(T1)の1次側のエネルギーを2次側に伝達して、トランス(T1)の2次巻線(N12)に接続された光源(2)を点灯させる。制御部(14)は、蓄電部(B1)の電圧値が閾値電圧(Vth1)以下になると、スイッチング素子(Q1)をオフにする。
【0115】
この態様によれば、制御部(14)は、蓄電部(B1)の電圧値が閾値電圧(Vth1)以下になると、スイッチング素子(Q1)をオフにする。スイッチング素子(Q1)がオフになると、トランス(T1)の1次側から2次側へのエネルギーの電圧が行われないので、蓄電部(B1)の更なる放電を抑制でき、蓄電部(B1)の過放電が発生する可能性を低減できる。
【0116】
第2の態様の点灯装置(1)では、第1の態様において、点灯回路部(11)は非常用点灯回路部(11)である。点灯装置(1)は、常用電源(P1)から供給される電力で光源(2)を点灯させる常用点灯回路部(10)を更に備える。非常用点灯回路部(11)は、常用電源(P1)が停電したときに、蓄電部(B1)から供給される電力で光源(2)を点灯させる。
【0117】
この態様によれば、常用電源(P1)が停電したときに、非常用点灯回路部(11)は、蓄電部(B1)から供給される電力で光源(2)を点灯させることができる。
【0118】
第3の態様の点灯装置(1)では、第2の態様において、トランス(T1)は第1トランス(T1)であり、スイッチング素子(Q1)は第1スイッチング素子(Q1)である。常用点灯回路部(10)は、第2トランス(T2)と、第2スイッチング素子(Q2)とを含む。常用電源(P1)には、第2トランス(T2)の1次巻線(N21)と第2スイッチング素子(Q2)との直列回路が接続される。第2トランス(T2)の2次巻線(N22)に光源(2)が接続されている。常用点灯回路部(10)は、第2スイッチング素子(Q2)のスイッチング動作によって、第2トランス(T2)の1次側のエネルギーを2次側に伝達して、第2トランス(T2)の2次巻線(N22)に接続された光源(2)を点灯させる。
【0119】
この態様によれば、第2トランス(T2)の1次巻線(N21)に接続された第2スイッチング素子(Q2)のスイッチング動作によって、第2トランス(T2)の1次側から2次側へとエネルギーを伝達することができる。
【0120】
第4の態様の点灯装置(1)は、第2又は3の態様において、常用電源(P1)から供給される電力で蓄電部(B1)を充電する充電回路部(12)を更に備える。
【0121】
この態様によれば、常用電源(P1)の通電中に、充電回路部(12)が蓄電部(B1)を充電するので、常用電源(P1)の停電時には、非常用点灯回路部(11)が、蓄電部(B1)から供給される電力で、光源(2)を点灯させることができる。
【0122】
第5の態様の点灯装置(1)は、第1~4のいずれかの態様において、蓄電部(B1)の電圧値が入力され、蓄電部(B1)の電圧値に対応した出力電圧を制御部(14)に出力するオペアンプ(OP1)を更に備える。制御部(14)は、オペアンプ(OP1)の出力電圧に基づいて、蓄電部(B1)の電圧値が閾値電圧(Vth1)以下であるか否かを検出する。
【0123】
この態様によれば、制御部(14)は、オペアンプ(OP1)の出力電圧に基づいて、スイッチング素子(Q1)のスイッチング動作を停止させるか否かを検出することができる。また、オペアンプ(OP1)の入力抵抗は非常に大きいので、蓄電部(B1)からオペアンプ(OP1)に流れる電流を低減することによって、蓄電部(B1)の電圧を検出する回路での損失を低減することができる。
【0124】
第6の態様の点灯装置(1)では、第1~5のいずれかの態様において、点灯回路部(11)はフライバックコンバータである。
【0125】
この態様によれば、トランス(T1)の1次巻線(N11)に接続されたスイッチング素子(Q1)がスイッチング動作を行うことで、トランス(T1)の1次側から2次側へとエネルギーを伝達することができる。
【0126】
第7の態様の点灯装置(1)では、第1~5のいずれかの態様において、点灯回路部(11)はフォワードコンバータである。
【0127】
この態様によれば、トランス(T1)の1次巻線(N11)に接続されたスイッチング素子(Q1)がスイッチング動作を行うことで、トランス(T1)の1次側から2次側へとエネルギーを伝達することができる。
【0128】
第8の態様の非常用照明器具(A1)は、第1~7のいずれかの態様の点灯装置(1)と、光源(2)と、蓄電部(B1)と、器体(A10)と、を備える。器体(A10)は、点灯装置(1)、光源(2)、及び蓄電部(B1)を収容する。
【0129】
この態様によれば、蓄電部(B1)の過放電が発生する可能性を低減できる非常用照明器具(A1)を提供することができる。
【0130】
第2~第7の態様に係る構成については、点灯装置(1)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
【符号の説明】
【0131】
1 点灯装置
2 光源
10 常用点灯回路部
11 点灯回路部(非常用点灯回路部)
12 充電回路部
14 制御部
A1 非常用照明器具
A10 器体
B1 蓄電部
N11,N21 1次巻線
N12,N22 2次巻線
OP1 オペアンプ
P1 常用電源
Q1 スイッチング素子(第1スイッチング素子)
Q2 第2スイッチング素子
T1 トランス(第1トランス)
T2 第2トランス
Vth1 閾値電圧
図1
図2
図3
図4
図5
図6