JPH11307280A - 非常用照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】常時及び非常時に無負荷や寿命末期等の負荷状
態を確実に検出することができ、かつ小型で低コストの
非常用照明装置を提供する。 【解決手段】商用電源１を電源として蛍光ランプＦＬを
点灯する常用点灯回路２と、非常時に二次電池４を電源
として調光状態で蛍光ランプＦＬを点灯する非常点灯回
路５と、商用電源１が停電している否かを検出する停電
検出回路６と、停電検出回路６の出力により蛍光ランプ
ＦＬを常用点灯回路２と非常点灯回路５に切り替える切
替回路７とからなる非常用照明装置において、負荷の異
常を検出する検出回路８を切替回路７の負荷側に接続
し、検出回路８の出力により負荷の異常を判断する判別
回路９を非常点灯回路５側に設け、停電検出回路６の出
力により判別回路９のしきい値を常時と非常時で切り替
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、常時は商用電源に
より点灯し、停電等の非常時には二次電池により点灯す
る非常用照明装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、停電などの非常時に蛍光ランプを
点灯させる非常用照明装置としては、図１２のような構
成が用いられている。常時は商用電源１から充電回路３
を介して二次電池４を充電するとともに、商用電源１を
電源とする常用点灯回路２で蛍光ランプＦＬを高周波で
点灯し、停電などの非常時には停電検出回路６が停電を
検出し、切替回路７により負荷である蛍光ランプＦＬを
非常点灯回路５側に切り替えて、二次電池４を電源とす
る非常点灯回路５で蛍光ランプＦＬを最低限の明るさを
確保出来るように光出力を落とした調光状態で高周波で
点灯させるような構成である。

【０００３】蛍光ランプＦＬは寿命末期にフィラメント
に塗布されていた熱電子放出物質であるエミッタが無く
なり、負荷のインピーダンスが変化するという特徴があ
る。このような蛍光ランプの寿命末期や無負荷状態（ラ
ンプが外れた状態）等の負荷が異常状態のときに、負荷
状態を検出して点灯装置の発振を停止させたり間欠的に
発振させて出力部やソケットに無負荷時の高電圧が印加
されることや、ランプの寿命末期に過負荷状態になり点
灯装置の温度が異常に上昇することを防ぐことは従来か
ら一般的によく行われている。

【０００４】その検出回路の例として、図１３のように
高周波のランプ電圧をトランスＴ１で降圧し全波整流し
た電圧を平滑し直流に変換した電圧を検出する方法や、
図１４のようにランプ電流をカレントトランスＣＴ１で
検出する方法等が用いられている。これらは寿命末期の
ランプのインピーダンスが変化し、ランプ電圧またはラ
ンプ電流がある一定値以上になると、判別回路によりラ
ンプが寿命であると判断し、発振停止などの制御を行う
ものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、非常用照明装
置では、図１２のように商用電源１を電源とする点灯回
路２と非常時に二次電池４を電源として光出力を落とし
た調光状態で点灯する点灯回路５が異なるために、検出
回路８ａ，８ｂと判別回路９ａ，９ｂを常用点灯回路
２、非常点灯回路５のそれぞれに設けなければならず、
そのために部品点数が多くなるため、点灯装置が大きく
なり、また、コストも高くなるという問題があった。

【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、常時及び非常時に
無負荷や寿命末期等の負荷状態を確実に検出することが
でき、かつ小型、低コストの非常用照明装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
課題を解決するために、図１に示すように、商用電源１
を電源として蛍光ランプＦＬを点灯する常用点灯回路２
と、常用点灯回路２と並列に接続された充電回路３によ
り常時は二次電池４を充電し、非常時には二次電池４を
電源として常時よりも光出力を低下させた調光状態で蛍
光ランプＦＬを点灯する非常点灯回路５と、停電などの
非常時に商用電源１が通電しているか停電しているかを
検出する停電検出回路６と、停電検出回路６の出力によ
り蛍光ランプＦＬを常用点灯回路２と非常点灯回路５に
切り替える切替回路７とからなる非常用照明装置におい
て、負荷の異常を検出する検出回路８を切替回路７の負
荷側に接続し、検出回路８の出力により負荷の異常を判
断する判別回路９を非常点灯回路５側に設け、停電検出
回路６の出力により判別回路９のしきい値を常時と非常
時で切り替えることを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】（実施例１）図１は本発明の実施
例１の全体構成を示すブロック図である。商用電源１と
並列に常用点灯回路２と充電回路３が接続され、常用点
灯回路２の出力は切替回路７を介して蛍光ランプＦＬに
接続され、商用電源１が通電している常時においては常
用点灯回路２で蛍光ランプＦＬは点灯する。充電回路３
は常時は二次電池４を充電している。停電検出回路６は
商用電源１の有無を検出し、停電などの非常時に非常点
灯回路５を動作させるとともに切替回路７を動作させ、
蛍光ランプＦＬを非常点灯回路５側に切り替える。非常
点灯回路５は二次電池４を電源とし出力は切替回路７を
介して常用時と同じ蛍光ランプＦＬに接続され、停電な
どの非常時には停電検出回路６の信号により動作して、
蛍光ランプＦＬを調光状態で点灯する。

【０００９】負荷状態を検出する検出回路８は切替回路
７の負荷側に接続される。例えば図１３のように蛍光ラ
ンプＦＬと並列に接続しランプ電圧を検出するような回
路である。検出回路８の出力信号は判別回路９に入力さ
れ、判別回路９により負荷状態が正常か異常かを判別
し、常用点灯回路２と非常点灯回路５に信号を出力し、
異常時には各点灯回路２，５を停止させる。

【００１０】本実施例の具体的な回路構成を図２〜図４
に示す。常用点灯回路２は図２に示されるように、トラ
ンジスタＱ１，Ｑ２からなるハーフブリッジ構成の点灯
回路で、整流回路２１と平滑回路２２により商用電源１
を整流・平滑し、制御回路２３によりトランジスタＱ
１，Ｑ２を高周波で交互にオンさせて、蛍光ランプＦＬ
を高周波で点灯する。Ｃ１は直流カット用コンデンサ、
Ｃ２は予熱用コンデンサ、Ｌ１はバラストチョークであ
る。常用点灯回路２の出力はリレー等で構成される切替
回路７１〜７４を介して蛍光ランプＦＬに接続される。
切替回路７１〜７４の端子ａ，ｂ及びｄには図３に示さ
れる非常点灯回路の出力ａ，ｂ及びｄがそれぞれ接続さ
れている。なお、切替回路７５は切替回路７１〜７４と
連動しており、停電時には二次電池４を非常点灯回路に
接続すると共に、検出回路に電源電圧Ｖｃｃを供給す
る。

【００１１】次に、検出回路の構成について説明する。
図２の蛍光ランプＦＬと並列にトランスＴ１が接続さ
れ、ランプ電圧を降圧し全波整流した電圧が端子ｅ，Ｇ
間に得られる。この端子ｅ，Ｇ間には、図４に示される
コンデンサＣ６が接続されており、コンデンサＣ６の両
端には平滑された直流電圧が得られる。この直流電圧を
抵抗Ｒ２，Ｒ３で分圧した電圧Ｖｓと基準電圧Ｖｒとを
比較器ＣＰ１で比較する。常時は停電検出回路６の信号
ＡはＨｉｇｈレベルであり、トランジスタＱ６はオンす
る。その結果、基準電圧Ｖｒは抵抗Ｒ５とＲ６の並列抵
抗と抵抗Ｒ４により分圧した電圧となる。

【００１２】負荷が寿命末期などの異常状態になったと
き、ランプ電圧が高くなるのと比例して検出電圧Ｖｓが
上昇する。検出電圧Ｖｓが基準電圧Ｖｒより高くなる
と、比較器ＣＰ１の出力はＬｏｗレベルからＨｉｇｈレ
ベルに変化し、トランジスタＱ５がオンして発光ダイオ
ードＰＤ１に電流が流れ、フォトトランジスタＰＴ１が
オンし、常用点灯回路２のトランジスタＱ１，Ｑ２のゲ
ート・ソース間を短絡するから、常用点灯回路２の発振
は停止する。

【００１３】非常点灯回路は図３のようなトランジスタ
Ｑ３，Ｑ４からなるプッシュプル構成の点灯回路で、Ｌ
２は定電流用インダクタ、Ｒ１はバイアス抵抗、Ｔ２は
リーケ一ジトランス、Ｃ３は共振用コンデンサ、Ｃ４は
限流用コンデンサ、Ｃ５は予熱用コンデンサである。共
振用コンデンサＣ３とリーケ一ジトランスＴ２の１次巻
線Ｎ１との共振電流により、帰還巻線Ｎ４を介してトラ
ンジスタＱ３，Ｑ４を高周波で発振させ、常時よりも光
出力を落とした調光状態で点灯している。２次巻線Ｎ２
と予熱巻線Ｎ３の出力は切替回路７１〜７４の端子ａ，
ｂ及びｄを介して蛍光ランプＦＬに接続されている。ト
ランジスタＱ３のベース電位は端子ｈからダイオードＤ
１を介してトランジスタＱ５のコレクタに接続されてお
り、トランジスタＱ５がオンされると、トランジスタＱ
３がオフとなり、非常点灯回路は停止する。

【００１４】非常時に負荷が寿命末期等の異常状態にな
ったとき、ランプ電圧は上昇するが、非常時には調光点
灯しているために、正常時のランプ電圧が図５のように
調光レべルに比例して高くなっており、寿命末期のラン
プＦＬでも正常時に比べてランプ電圧は高くなっている
ので、検出のしきい値を上げる必要がある。本実施例で
は、非常時には停電検出回路６の信号ＡはＬｏｗレベル
に反転しており、トランジスタＱ６はオフしている。従
って、基準電圧Ｖｒは抵抗Ｒ４，Ｒ６の分圧となり、常
時より高くなるので、検出のしきい値レべルが高くな
り、確実に検出することが可能である。

【００１５】負荷の状態を検出する方法として、図１４
のようにランプ電流をカレントトランスＣＴ１で検出す
る方法等もある。ランプ電流を検出する場合には、調光
レべルに対してランプ電流は図６のように変化する。し
たがって、この場合は常時の検出レべルを非常時より高
くする必要がある。そこで、停電検出回路６の信号Ａを
常時と非常時で反転させ、基準電圧Ｖｒが常時の方が非
常時より高くなるようにする。これにより、検出レべル
のしきい値は常時の方が高くなる。

【００１６】また、図７のように、トランジスタＱ７、
抵抗Ｒ１０〜Ｒ１３、ダイオードＤ２，Ｄ３からなるラ
ッチ回路を付加した場合には、負荷が異常状態の時に上
述のように検出回路が動作すると、比較器ＣＰ１の出力
がＨｉｇｈレベルとなり、トランジスタＱ５がオンし、
上記と同様に、常時点灯回路２、非常点灯回路５の発振
を停止させるとともに、トランジスタＱ７がオンし、ト
ランジスタＱ５のべース電流を供給し続けるので、トラ
ンジスタＱ５はオンし続け、各点灯回路２，５は発振停
止を継続する。ラッチを解除するにはランプＦＬを交換
するときに、同時に二次電池４の接続を外すことで解除
することができる。

【００１７】以上のように本発明では検出回路８を共用
化することができ、また、常時も非常時も確実に負荷の
状態を検出することが可能である。

【００１８】（実施例２）図８は本発明の実施例２の要
部回路構成を示す。他の部分の構成は実施例１の図２及
び図３と同じである。常時に負荷異常を検出し、トラン
ジスタＱ７、Ｑ１２からなるラッチ回路が動作している
ときに電源をオン・オフすると、停電検出回路６の信号
Ａは反転する。すなわち図９に示すように、通電時は信
号ＡはＬｏｗレベルとなり、トランジスタＱ１０はオン
し、トランジスタＱ１１はオフし、トランジスタＱ８は
オフしている。

【００１９】負荷が異常であり比較器ＣＰ１の出力がＨ
ｉｇｈレベルになると、トランジスタＱ５はオンし、発
光ダイオードＰＤ１に電流が流れ、トランジスタＱ１，
Ｑ２はオフし、常用点灯回路２の発振が停止するととも
に、ラッチ回路のトランジスタＱ７もオンし、トランジ
スタＱ５はオンを継続するので、発振停止が保持されて
いる。この状態で商用電源１をオフすると、停電検出回
路６の信号ＡはＨｉｇｈレベルになり、トランジスタＱ
８がオンしてトランジスタＱ５はオフ、トランジスタＱ
７もオフするのでラッチは解除される。

【００２０】非常時も同様に停電検出回路６の信号Ａは
Ｈｉｇｈレベルであり、トランジスタＱ９がオンし、ト
ランジスタＱ１０はオフしている。負荷異常を検出し、
比較器ＣＰ１の出力がＨｉｇｈレベルになると、トラン
ジスタＱ１１がオンし、トランジスタＱ３，Ｑ４がオフ
して非常点灯回路５の発振が停止すると共にトランジス
タＱ１２によるラッチ回路が動作し、発振停止が保持さ
れる。復電時に停電検出回路６の信号ＡがＬｏｗレベル
になると、トランジスタＱ１０がオンし、トランジスタ
Ｑ１１がオフするためにラッチは解除される。

【００２１】以上のように、本実施例では、常時及び非
常時について共通の検出回路を使用してそれぞれ個別に
負荷異常を検出することが出来ると共に、負荷異常を検
出して発振停止保持状態となったものを非常時には電源
の復帰により解除することができ、常時は商用電源のオ
ン・オフで解除することが可能となる。

【００２２】（実施例３）図１０に本発明の実施例３を
示す。常用点灯回路２の入力電源に壁スイッチ１０を設
け、商用電源１が通電されている常時において蛍光ラン
プＦＬを任意に点滅可能にした場合、蛍光ランプＦＬが
無負荷で消灯されているのか、壁スイッチ１０により消
灯されているのかを判別することはできない。そこで、
本実施例では壁スイッチ１０により消灯しているかを判
別する消灯検出回路１１を追加し、壁スイッチ１０によ
る消灯時には検出回路８が動作しないようにする。

【００２３】具体的には図１１のように壁スイッチ１０
の接点と並列に抵抗と発光ダイオードＰＤ２の直列回路
を接続する。壁スイッチ１０の接点が開路されていると
き、常用点灯回路２には電源が供給されないので蛍光ラ
ンプＦＬは消灯する。このとき、商用電源１が通電され
ていれば、発光ダイオードＰＤ２には電流が流れ、フォ
トトランジスタＰＴ２がオンするので検出電圧Ｖｓが短
絡状態になり、検出回路８が動作しない状態になる。ま
た、ラッチ回路のトランジスタＱ７により発振停止が保
持されている状態でも、検出電圧Ｖｓが略０Ｖとなるた
めに比較器ＣＰ１の出力はＬｏｗレベルになり、トラン
ジスタＱ５がオフしてラッチは解除される。

【００２４】壁スイッチ１０の接点が閉路されていると
き、常用点灯回路２には電源が供給されるので、蛍光ラ
ンプＦＬは点灯する。このとき、発光ダイオードＰＤ２
には電流が流れないので、フォトトランジスタＰＴ２は
オフしており、検出が可能な状態となる。また、非常時
には壁スイッチ１０の状態がどのような状態であっても
発光ダイオードＰＤ２に電流が流れないので、検出回路
８は動作可能な状態となる。なお、他の部分の構成は実
施例１の図２及び図３と同様である。

【００２５】以上のように、本実施例では常時のランプ
ＦＬの消灯状態を検出することで負荷の状態が無負荷で
あるか消灯であるかを判別可能であるとともに、常時の
ラッチの解除を壁スイッチ１０で行うことができる。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、負荷異常時の
検出回路を常用点灯回路と非常用点灯回路とで共用化す
ることができるので、非常用照明装置の小型化、コスト
ダウンが可能であると共に、常時と非常時とで確実に負
荷の異常を検出することができるという効果がある。

【００２７】また、請求項２の発明によれば、負荷異常
を検出して発振停止保持状態となったものを非常時には
電源の復帰により解除することができ、常時は商用電源
のオン・オフで解除することが可能となる。

【００２８】さらに、請求項３の発明によれば、常時の
ランプの消灯状態を検出することで負荷の状態が無負荷
であるか消灯であるかを判別可能であるとともに、常時
の発振停止保持状態の解除を壁スイッチで行うことがで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の全体構成を示すブロック図
である。

【図２】本発明の実施例１〜３の常用点灯回路とその周
辺回路の回路図である。

【図３】本発明の実施例１〜３の非常用点灯回路とその
周辺回路の回路図である。

【図４】本発明の実施例１の検出回路と判別回路の回路
図である。

【図５】本発明に用いる負荷のランプ電圧と光束比の関
係を示す特性図である。

【図６】本発明に用いる負荷のランプ電流と光束比の関
係を示す特性図である。

【図７】本発明の実施例１の検出回路と判別回路の一変
形例の回路図である。

【図８】本発明の実施例２の検出回路と判別回路の回路
図である。

【図９】本発明の実施例２の動作説明図である。

【図１０】本発明の実施例３の全体構成を示すブロック
図である。

【図１１】本発明の実施例３の検出回路と判別回路の回
路図である。

【図１２】従来の非常用照明装置の構成を示すブロック
回路図である。

【図１３】従来のランプ電圧検出回路の構成を示す回路
図である。

【図１４】従来のランプ電流検出回路の構成を示す回路
図である。

【符号の説明】

１ 商用電源 ２ 常用点灯回路 ３ 充電回路 ４ 二次電池 ５ 非常点灯回路 ６ 停電検出回路 ７ 切替回路 ８ 検出回路 ９ 判別回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 商用電源を電源として蛍光ランプを点
   灯する常用点灯回路と、 常用点灯回路と並列に接続された充電回路により常時は
   二次電池を充電し、非常時には二次電池を電源として常
   時よりも光出力を低下させた調光状態で蛍光ランプを点
   灯する非常点灯回路と、 停電などの非常時に商用電源が通電しているか停電して
   いるかを検出する停電検出回路と、 停電検出回路の出力により蛍光ランプを常用点灯回路と
   非常点灯回路に切り替える切替回路とからなる非常用照
   明装置において、 負荷の異常を検出する検出回路を切替回路の負荷側に接
   続し、検出回路の出力により負荷の異常を判断する判別
   回路を非常点灯回路側に設け、停電検出回路の出力によ
   り判別回路のしきい値を常時と非常時で切り替えること
   を特徴とする非常用照明装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、判別回路を停電検
   出回路の出力によりリセットすることを特徴とする非常
   用照明装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、電源を３線とし常
   時に壁スイッチで常用点灯回路を点滅可能とした非常用
   照明装置であって、壁スイッチのオン・オフを検出する
   消灯検出回路を設け、消灯時に判別回路をリセットする
   ことを特徴とする非常用点灯装置。