JP6562354B2 - 電源装置及び照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、電源装置及び照明器具に関する。

従来、商用電源の停電時に蓄電池を電源として光源を点灯させる非常用照明装置があった（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に記載の照明装置は停電検出回路を備えている。停電検出回路は、商用電源電圧を整流、分圧、平滑して得た平滑電圧と、所定の切替動作電圧との高低を比較し、分圧電圧が切替動作電圧以下に低下すると停電検出信号を出力する。停電検出回路が停電検出信号を出力すると、照明装置は、電源を商用電源から蓄電池に切り換え、蓄電池から供給される電力で光源を点灯させている。

特開２００５−７３４２０号公報

特許文献１に記載の停電検出回路は、商用電源電圧を整流、分圧した後に、一定の平滑電圧を得るために、大容量の平滑コンデンサを備える必要があり、停電検出回路が大型化するという問題があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされ、小型化を実現することができる電源装置及び照明器具を提供することを目的とする。

本発明の電源装置は、直流電圧源から供給される入力電力から出力電力を生成する電源回路と、前記直流電圧源から一対の入力端に入力される入力電圧と閾値電圧との高低に応じた検出信号を出力端から出力する電圧検出回路とを備え、前記電圧検出回路は、前記一対の入力端の一方に一端が電気的に接続されている第１抵抗と、前記第１抵抗の他端と前記一対の入力端の他方との間に電気的に接続されている、第１トランジスタのエミッタ端子及びベース端子と定電圧素子との直列回路と、前記第１抵抗の前記他端と前記一対の入力端の前記他方との間に電気的に接続されている、第２トランジスタのエミッタ端子及びベース端子と第２抵抗との直列回路と、前記第２トランジスタのコレクタ端子と前記一対の入力端の前記他方との間に電気的に接続されている第３抵抗と、前記第３抵抗がゲート電極とソース電極との間に電気的に接続されている電圧駆動型トランジスタとを備え、前記第１トランジスタのコレクタ端子に第２トランジスタのベース端子が電気的に接続されており、前記電圧駆動型トランジスタのドレイン電極が前記出力端に電気的に接続されていることを特徴とする。

本発明の他の電源装置は、直流電圧源から供給される入力電力から出力電力を生成する電源回路と、前記直流電圧源から一対の入力端に入力される入力電圧と閾値電圧との高低に応じた検出信号を出力端から出力する電圧検出回路とを備え、前記電圧検出回路は、前記一対の入力端の一方に一端が電気的に接続されている第１抵抗と、前記第１抵抗の他端と前記一対の入力端の他方との間に電気的に接続されている、第１トランジスタのエミッタ端子及びベース端子と定電圧素子との直列回路と、前記第１抵抗の前記他端と前記一対の入力端の前記他方との間に電気的に接続されている、第２トランジスタのエミッタ端子及びベース端子と第２抵抗との直列回路と、前記第２トランジスタのコレクタ端子と前記第１抵抗の前記他端との間に電気的に接続された第３抵抗と、前記第２トランジスタのコレクタ端子及びエミッタ端子にそれぞれゲート電極及びソース電極が電気的に接続された電圧駆動型トランジスタとを備え、前記第１トランジスタのコレクタ端子に第２トランジスタのベース端子が電気的に接続されており、前記電圧駆動型トランジスタのドレイン電極が前記出力端に電気的に接続されていることを特徴とする。

本発明の照明器具は、上記の電源装置と、前記電源装置を保持する器具本体と、を備えたことを特徴とする。

本発明の電源装置及び照明器具によれば、小型化を実現することができる。

実施形態１の照明器具のブロック図である。 実施形態１の停電検出回路の回路図である。 実施形態２の停電検出回路の回路図である。 実施形態３の停電検出回路の回路図である。 実施形態４の停電検出回路の回路図である。 図６Ａは非常灯のような照明器具の外観斜視図である。図６Ｂは誘導灯のような照明器具の外観斜視図である。

本実施形態は、電源装置及び照明器具に関し、より詳細には、電源の停電状態を検出する機能を備えた電源装置及び照明器具に関する。

以下の実施形態では、電源装置を用いた照明器具について図面を参照して説明する。

以下の実施形態で説明する照明器具は、停電時に蓄電池を電源として光源を点灯させる非常灯である。なお、照明器具は非常灯に限定されず、通電時及び停電時に避難誘導用の標識を照明する誘導灯でもよい。また、照明器具は、非常灯、誘導灯などの非常用照明器具に限定されず、一般照明用の照明器具でもよい。また、本実施形態の電源装置は照明器具に適用されているが、照明器具以外の電源装置でもよい。本実施形態の電源装置は、外部電源２００の通電状態を検出した場合には出力電圧を生成し、外部電源２００の停電状態を検出した場合には出力電圧を生成する動作を停止するような電源装置であれば、照明器具以外の電源装置にも適用が可能である。

（実施形態１）
図１は実施形態１の電源装置１を用いた照明器具１００のブロック回路図である。

本実施形態の照明器具１００は、電源装置１と、充電回路２と、蓄電池ユニット３と、点灯回路４と、光源ユニット５とを備える。

本実施形態の照明器具１００は非常灯である。照明器具１００は、商用交流電源のような外部電源２００から入力される電源電圧Ｖinが所定の電圧値以上である場合は、蓄電池ユニット３を充電する。照明器具１００は、電源電圧Ｖinが所定の電圧値を下回っている場合には、蓄電池ユニット３を電源として光源ユニット５を点灯させる。

ところで、非常灯のような非常用照明器具では、停電時に電源を商用交流電源から非常用電源に切り換えているが、電源電圧が０Ｖまで低下してから電源を非常用電源に切り換えるのではなく、電源電圧が所定の電圧値を下回ると電源を非常用電源に切り換えている。非常用照明器具では、日本照明器具工業会の技術基準（JIL5501、5502）によって、定格入力電圧（実効値）の４０％以上かつ８５％以下の電圧値（この電圧値を切替動作電圧と言う。）で電源を商用交流電源から非常用電源に切り換えるように規定されている。したがって、定格入力電圧がＡＣ１００Ｖの場合は切替動作電圧が４０〜８５Ｖの範囲になり、定格入力電圧がＡＣ２００Ｖの場合は切替動作電圧が８０〜１７０Ｖの範囲になる。なお、本実施形態の照明器具１００は、複数の定格入力電圧で動作可能であり、例えばＡＣ１００Ｖ〜ＡＣ２４２Ｖの定格入力電圧で動作可能である。このようなユニバーサル電源に対応した照明器具１００の場合、切替動作電圧は最も低い定格入力電圧に合わせて設定されればよい。

本実施形態の照明器具１００では、電源電圧Ｖinが切替動作電圧を下回っている状態を電源装置１が検知すると、電源装置１が電源を外部電源２００から蓄電池ユニット３に切り換えて、光源ユニット５を点灯させている。これにより、停電時においても光源ユニット５が点灯することで、周囲の明るさを確保できる。

以下に、照明器具１００の概略構成を図１に基づいて説明する。

電源装置１は、外部電源２００から供給される交流電圧（電源電圧Ｖin）を、当該交流電圧の実効値よりも低い直流電圧に変換する。この電源装置１は、直流電源部１１と、コンバータ回路１２と、停電検出回路（電圧検出回路）１４と、制御回路１５とを備える。

直流電源部１１は全波整流器ＤＢ１とコンデンサＣ１とを備える。全波整流器ＤＢ１は、例えばダイオードのブリッジ回路からなり、外部電源２００から入力される交流の電源電圧Ｖinを全波整流する。コンデンサＣ１は、全波整流器ＤＢ１の出力端子間に接続されている。コンデンサＣ１は、電解コンデンサのような比較的大容量のコンデンサであることが好ましい。コンデンサＣ１は、全波整流器ＤＢ１から出力される脈流電圧のリップル成分を低減する。したがって、直流電源部１１から出力される直流電圧の波形は、全波整流器ＤＢ１から出力される脈流電圧のリップル成分を低減したような電圧波形となる。ここにおいて、直流電源部１１から出力される直流電圧の電圧値は、外部電源２００から入力される電源電圧Ｖinの実効値に比例した電圧値となる。

コンバータ回路１２は、例えばトランスＴ１とスイッチング素子ＳＷ１と整流平滑回路１３とを備えたフォワード型のコンバータ回路である。コンデンサＣ１の両端間には、トランスＴ１の１次巻線とスイッチング素子ＳＷ１との直列回路が接続されている。トランスＴ１の２次巻線には整流平滑回路１３が接続されている。スイッチング素子ＳＷ１は例えば電界効果トランジスタであり、制御回路１５によってオン・オフが制御される。制御回路１５が、所定の周波数及びデューティ比でスイッチング素子ＳＷ１をオン・オフすると、トランスＴ１の一次側に蓄積されたエネルギーがトランスＴ１の二次側に供給され、整流平滑回路１３によって一定電圧値の直流電圧に変換される。なお、コンバータ回路１２はフォワード型のコンバータ回路に限定されず、フライバック型のコンバータ回路でもよいし、適宜変更が可能である。

停電検出回路１４は、直流電圧源である直流電源部１１から入力される入力電圧Ｖ１の電圧値をもとに、外部電源２００からの電源電圧Ｖinが切替動作電圧以上か、又は、切替動作電圧未満かを示す検出信号Ｓ１を制御回路１５に出力する。なお、停電検出回路１４の具体的な回路構成については後述する。

制御回路１５は、所定の周波数及びデューティ比でトランジスタＱ１をオン・オフすることによって、整流平滑回路１３の出力電圧を制御する。

また、制御回路１５は、停電検出回路１４から入力される検出信号Ｓ１に応じて、点灯回路４の動作を制御する機能を有している。電源電圧Ｖinが切替動作電圧以上であることを示す検出信号Ｓ１が停電検出回路１４から制御回路１５に入力されている場合、制御回路１５は点灯回路４に消灯命令を出力し、点灯回路４に光源ユニット５を消灯させる。電源電圧Ｖinが切替動作電圧を下回っていることを示す検出信号Ｓ１が停電検出回路１４から制御回路１５に入力されている場合、制御回路１５は、点灯回路４に点灯命令を出力し、点灯回路４に光源ユニット５を点灯させる。この場合、点灯回路４には蓄電池ユニット３から電力が供給され、蓄電池ユニット３を電源として光源ユニット５を点灯させる。

本実施形態の制御回路１５は、例えばマイコン（マイクロコンピュータ）を主構成として備えている。マイコンが、マイコンのメモリに記録されているプログラムを実行することによって、制御回路１５の機能が実現される。このプログラムは、あらかじめマイコンのメモリに記録されていてもよいし、メモリカードのような記録媒体に記録されて提供されたり、電気通信回線を通して提供されたりしてもよい。なお、制御回路１５は、マイコンを主構成とするものに限定されず、アナログ回路で実現されてもよく、適宜変更が可能である。

充電回路２は、電源電圧Ｖinが切替動作電圧以上である通電状態において、電源装置１から蓄電池ユニット３に入力される充電電流を一定に制御して、蓄電池ユニット３を充電する。

蓄電池ユニット３は、例えば直列に接続された複数本の二次電池を備えている。蓄電池ユニット３は、外部電源２００から給電されている場合に充電回路２によって充電され、外部電源２００からの給電が停止している場合に放電する。二次電池は、円筒形のニッケル・水素蓄電池、あるいは、円筒形のニッケル・カドミウム蓄電池などの二次電池が好ましい。なお、照明器具１００が一般照明用の照明器具である場合には、二次電池はリチウムイオン二次電池などでもよい。

点灯回路４は、電源電圧Ｖinが切替動作電圧を下回っていることを示す検出信号Ｓ１が制御回路１５から入力された場合に、蓄電池ユニット３から供給される直流電流を定電流化して光源ユニット５に供給する。これにより、電源電圧Ｖinが切替動作電圧を下回っている停電状態では、蓄電池ユニット３を電源として光源ユニット５が点灯する。

光源ユニット５は、例えば直列に接続された複数個のＬＥＤチップを備えている。ＬＥＤチップは例えば青色光を放射する青色発光ダイオードである。ＬＥＤチップは基板に実装されており、基板の実装面は封止樹脂で覆われている。封止樹脂は、ＬＥＤチップから放射される青色光を波長変換する蛍光物質が混入された透光性の樹脂材料であることが好ましい。ＬＥＤチップから放射される青色光の一部を蛍光物質で波長変換し、青色光と混色することで、光源ユニット５から白色の照明光が放射される。なお、光源ユニット５は、ＬＥＤチップに限定されず、ＬＥＤチップ以外のＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）などの固体発光素子でもよい。

次に、本実施形態の電源装置１の特徴部分である停電検出回路１４の回路構成を図２に基づいて説明する。この停電検出回路１４は、第１抵抗Ｒ１と、第１トランジスタＱ１と、ツェナーダイオードＺＤ１（定電圧素子）と、第２トランジスタＱ２と、第２抵抗Ｒ２と、第３抵抗Ｒ３と、電圧駆動型トランジスタＱ３とを備えている。停電検出回路１４の入力端ｔ１，ｔ２には、直流電源部１１から入力電圧Ｖ１が入力される。停電検出回路１４の出力端ｔ３，ｔ４は制御回路１５に接続されており、停電検出回路１４の出力端ｔ３，ｔ４から制御回路１５に検出信号Ｓ１が出力される。なお、入力端ｔ１，ｔ２及び出力端ｔ３，ｔ４は、電線などを接続するための部品（端子）でもよいが、例えば電子部品のリードや、回路基板に配線として形成された導電体の一部でもよい。

一対の入力端ｔ１，ｔ２のうち、直流電源部１１の高圧側の出力端に電気的に接続されている入力端ｔ１には、第１抵抗Ｒ１の一端が電気的に接続されている。

第１抵抗Ｒ１の他端と入力端ｔ２との間には、ｐｎｐ形の第１トランジスタ（以下、トランジスタと記載する。）Ｑ１のエミッタ領域及びベース領域とツェナーダイオードＺＤ１との直列回路が電気的に接続されている。ここにおいて、トランジスタＱ１のエミッタ領域及びベース領域は、エミッタ端子とベース端子との間のＰＮ接合部となる。ツェナーダイオードＺＤ１のカソードはトランジスタＱ１のベース端子に電気的に接続され、ツェナーダイオードＺＤ１のアノードは入力端ｔ２に電気的に接続されている。なお、図２の回路では、第１抵抗Ｒ１の他端に第１トランジスタＱ１のエミッタ端子が電気的に接続されている。

また、第１抵抗Ｒ１の他端と入力端ｔ２との間には、ｐｎｐ形の第２トランジスタ（以下、トランジスタと記載する。）Ｑ２のエミッタ領域及びベース領域と第２抵抗Ｒ２との直列回路が電気的に接続されている。ここにおいて、トランジスタＱ２のエミッタ領域及びベース領域は、トランジスタＱ２におけるエミッタ端子とベース端子との間のＰＮ接合部となる。図２の回路では第１抵抗Ｒ１の他端にトランジスタＱ２のエミッタ端子が電気的に接続されている。また、トランジスタＱ２のベース端子にはトランジスタＱ１のコレクタ端子が電気的に接続されている。トランジスタＱ２のコレクタ端子と入力端ｔ２との間には第３抵抗Ｒ３が電気的に接続されている。

なお、トランジスタＱ１，Ｑ２はバイポーラトランジスタであり、本実施形態の回路ではｐｎｐ型のバイポーラトランジスタである。また、本実施形態では定電圧素子としてツェナーダイオードＺＤ１を備えるが、定電圧素子はツェナーダイオードＺＤ１に限定されず、三端子レギュレータなどでもよい。

電圧駆動型トランジスタ（以下、トランジスタと記載する。）Ｑ３は、ユニポーラ型のトランジスタであり、本実施形態では例えばＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型の電界効果トランジスタである。なお、電圧駆動型トランジスタＱ３はＭＯＳＴ型の電界効果トランジスタに限定されず、接合型の電界効果トランジスタなどでもよい。直流電源部１１の低圧側の出力端を基準電位ＧＮＤとすると、トランジスタＱ２のコレクタ端子と基準電位ＧＮＤとの間に第３抵抗Ｒ３が接続されている。トランジスタＱ３のゲート電極はトランジスタＱ２のコレクタ端子に接続されている。トランジスタＱ３のソース電極は基準電位ＧＮＤ及び出力端ｔ４に接続されている。トランジスタＱ３のドレイン電極は出力端ｔ３を介して制御回路１５に接続されている。出力端ｔ３は例えばプルアップ抵抗を介して一定電圧にプルアップされている。トランジスタＱ３がオンになると、電圧レベルがローの検出信号Ｓ１が制御回路１５に出力され、トランジスタＱ３がオフになると、電圧レベルがハイの検出信号Ｓ１が制御回路１５に出力される。

第１抵抗Ｒ１の他端と入力端ｔ２との間には、入力電圧Ｖ１を平滑するために小容量のコンデンサＣ２が接続されている。また、トランジスタＱ１のベース端子とエミッタ端子との間には、ノイズによるトランジスタＱ１の誤動作を抑制するためのコンデンサＣ３と、コンデンサＣ３の放電経路を形成する抵抗Ｒ４とが並列に接続されている。同様に、トランジスタＱ２のベース端子とエミッタ端子と間には、ノイズによるトランジスタＱ２の誤動作を抑制するためのコンデンサＣ４と、コンデンサＣ４の放電経路を形成する抵抗Ｒ５とが並列に接続されている。なお、抵抗Ｒ４は、トランジスタＱ１がオンになる時にツェナーダイオードＺＤ１に流れる動作電流を設定するために用いられてもよい。また、コンデンサＣ３，Ｃ４は必須の構成ではなく、必要に応じて接続されていればよい。

次に、この停電検出回路１４の動作を以下に説明する。

停電検出回路１４には、直流電源部１１から電源電圧Ｖinの実効値に比例した大きさの入力電圧Ｖ１が入力されている。停電検出回路１４は、電源電圧Ｖinの実効値が切替動作電圧以上であれば、電圧レベルがハイの検出信号Ｓ１を出力する。停電検出回路１４は、電源電圧Ｖinの実効値が切替動作電圧を下回ると、電圧レベルがローの検出信号Ｓ１を出力する。停電検出回路１４は、チャタリング防止のため、検出信号Ｓ１の電圧レベルがローからハイに切り替わるときの切替動作電圧と、検出信号Ｓ１の電圧レベルがハイからローに切り替わるときの切替動作電圧とに電圧差（ヒステリシス）を設けている。つまり、検出信号Ｓ１の電圧レベルがハイからローに切り替わるときの切替動作電圧は、検出信号Ｓ１の電圧レベルがローからハイに切り替わるときの切替動作電圧よりも低い電圧に設定されている。なお、本実施形態では、電圧レベルがハイの検出信号Ｓ１を停電検出回路１４が出力している状態を通電検知状態と定義し、電圧レベルがローの検出信号Ｓ１を停電検出回路１４が出力している状態を停電検知状態と定義する。また、本実施形態では、検出信号Ｓ１の電圧レベルがハイからローに切り替わるときの切替動作電圧を第１切替電圧と定義し、検出信号Ｓ１の電圧レベルがローからハイに切り替わるときの切替動作電圧を第２切替電圧と定義する。

直流電源部１１から停電検出回路１４に入力電圧Ｖ１が入力されると、第１抵抗Ｒ１とトランジスタＱ１のベース端子・エミッタ端子間とを介してツェナーダイオードＺＤ１に電圧が印加される。通電検知状態において電源電圧Ｖinの実効値が第１切替電圧以上であれば、ツェナーダイオードＺＤ１にはツェナー電圧を超える電圧が印加されるように、回路定数が設定されている。ツェナーダイオードＺＤ１がオンになると、コンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2は一定の電圧値にクランプされる。ここで、トランジスタＱ１のベース・エミッタ間電圧をＶbe1、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧をＶZD1とした場合、コンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2は電圧（Ｖbe1＋ＶZD1）にクランプされる。以下では、この電圧（Ｖbe1＋ＶZD1）を閾値電圧Ｖthという。

通電検知状態において電源電圧Ｖinの実効値が第１切替電圧以上であれば、ツェナーダイオードＺＤ１がオンになって、トランジスタＱ１がオンになり、トランジスタＱ２，Ｑ３がオフになる。トランジスタＱ１がオン、トランジスタＱ２，Ｑ３がオフとなる場合、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２とで分圧した電圧がコンデンサＣ２に印加される。

通電検知状態において電源電圧Ｖinが低下すると入力電圧Ｖ１も低下するが、電源電圧Ｖinの実効値が第１切替電圧以上であれば、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２とで分圧した電圧は閾値電圧Ｖthよりも高くなる。この場合、コンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2は閾値電圧Ｖthにクランプされる。なお、電源電圧Ｖinが低下するのに伴い、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２とで分圧した電圧も低下するため、トランジスタＱ１に流れるベース電流も低下するが、トランジスタＱ１はオン状態を維持している。

通電検知状態において電源電圧Ｖinの実効値が第１切替電圧よりも低下すると、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２とで分圧した電圧が閾値電圧Ｖthよりも低くなり、トランジスタＱ１にベース電流が流れなくなって、トランジスタＱ１がオフになる。トランジスタＱ１がオフになると、トランジスタＱ２，Ｑ３がオンになり、電圧レベルがローの検出信号Ｓ１が出力端ｔ３から制御回路１５に出力される。すなわち、第１切替電圧は、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２とで分圧した電圧が閾値電圧Ｖthに等しくなるときの電源電圧Vinとなる。

ところで、トランジスタＱ１がオフになる直前のコンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2は、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２とで分圧した電圧とほぼ同じになり、次の式（１）で表される。

Ｖc2＝Ｖ１×ｒ２／（ｒ１＋ｒ２） …（１）
なお、ｒ１，ｒ２は、それぞれ、第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２の抵抗値である。

一方、トランジスタＱ１がオフになった直後のコンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2は、入力電圧Ｖ１を、第１抵抗Ｒ１と、第２抵抗Ｒ２及び第３抵抗Ｒ３の並列等価抵抗Ｒｚとで分圧した電圧とほぼ同じになる。並列等価抵抗Ｒｚの抵抗値をｒｚとすると、トランジスタＱ１がオフになった直後のコンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2は次の式（２）で表される。

Ｖc2＝Ｖ１×ｒｚ／（ｒ１＋ｒｚ） …（２）
ここで、式（１）の分圧比ｒ２／（ｒ１＋ｒ２）に比べて、式（２）の分圧比ｒｚ／（ｒ１＋ｒｚ）の方が小さい値となる。したがって、トランジスタＱ１がオフになる直前に比べ、トランジスタＱ１がオフになった直後は、分圧比が小さくなることによって、コンデンサＣ２に印加される電圧Ｖc2が小さくなる。よって、トランジスタＱ１がオフになった直後に、電源電圧Ｖinの変動などで入力電圧Ｖ１が多少変動しても、両端電圧Ｖc2が閾値電圧Ｖthを上回りにくくなり、チャタリングが発生しにくくなる。

また、この状態から電源電圧Ｖinの実効値が増加して第２切替電圧以上になると、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と並列等価抵抗Ｒｚとで分圧した電圧が閾値電圧Ｖthを上回り、トランジスタＱ１にベース電流が流れ始めて、トランジスタＱ１がオンになる。トランジスタＱ１がオンになると、トランジスタＱ２，Ｑ３がオフになり、電圧レベルがハイの検出信号Ｓ１が出力端ｔ３から制御回路１５に出力される。すなわち、第２切替電圧は、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と並列等価抵抗Ｒｚとで分圧した電圧が閾値電圧Ｖthとなるときの電源電圧Vinとなる。

ここで、トランジスタＱ１がオンになる直前のコンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2は、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と並列等価抵抗Ｒｚとで分圧した電圧とほぼ同じ電圧になり、上記の式（２）で表される。一方、トランジスタＱ１がオンになった直後のコンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2は、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２とで分圧した電圧とほぼ同じになり、上記の式（１）で表される。したがって、トランジスタＱ１がオンになる直前に比べ、トランジスタＱ１がオンになった直後は、分圧比が大きくなることによって、コンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2が大きくなる。よって、トランジスタＱ１がオンになった直後に、電源電圧Ｖinの変動などで入力電圧Ｖ１が多少変動しても、両端電圧Ｖc2が閾値電圧Ｖthを下回りにくくなり、チャタリングが発生しにくくなる。

このように、本実施形態では、第１抵抗Ｒ１と、第１抵抗Ｒ１に直列に接続された分圧用抵抗（第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３）とで分圧回路が構成されている。トランジスタＱ１のオン時とオフ時とでトランジスタＱ２のオン／オフが切り替わることによって、分圧回路の分圧比が切り換えられる。すなわち、トランジスタＱ１のオン時とオフ時とで分圧回路の分圧比が変化することで、トランジスタＱ１がオフになるときの第１切替電圧と、トランジスタＱ１がオンになるときの第２切替電圧とにヒステリシスが設けられる。第１切替電圧と第２切替電圧とにヒステリシスが設けられることで、検出信号Ｓ１のチャタリングが抑制される。なお、第１切替電圧と第２切替電圧との間のヒステリシスは第３抵抗Ｒ３の抵抗値ｒ３によって所望の値に設定される。

また、停電検出回路１４の動作電流は比較的小さい値に抑えられるので、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３には抵抗値が比較的大きい抵抗器を使用でき、コンデンサＣ２は静電容量値が比較的小さいものでも十分に平滑が可能である。コンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2は、電圧（Vbe1＋ＶZD1）でクランプされるため、外部電源２００がＡＣ１００Ｖ〜２４２Ｖのユニバーサル電源であっても、耐電圧が比較的低い部品で停電検出回路１４を構成できる。

なお、入力電圧Ｖ１の電圧リプルがほぼゼロであれば、トランジスタＱ１のベース領域及びエミッタ領域とツェナーダイオードＺＤ１との直列回路と並列に平滑用のコンデンサＣ２が接続されていなくてもよい。ノイズによる誤動作を抑制するために必要であれば、トランジスタＱ１のベース領域及びエミッタ領域とツェナーダイオードＺＤ１との直列回路と並列に平滑用のコンデンサＣ２が接続されていればよく、適宜変更が可能である。

以上説明したように、本実施形態の電源装置１は、電源回路（コンバータ回路１２）と、電圧検出回路（停電検出回路１４）とを備える。電源回路は、直流電圧源（直流電源部１１）から供給される入力電力から出力電力を生成する。電圧検出回路は、直流電圧源から一対の入力端ｔ１，ｔ２に入力される入力電圧Ｖ１と閾値電圧Ｖthとの高低に応じた検出信号Ｓ１を出力端ｔ３，ｔ４から出力する。電圧検出回路は、第１抵抗Ｒ１と、第１トランジスタＱ１と、定電圧素子（ツェナーダイオードＺＤ１）と、第２抵抗Ｒ２と、第２トランジスタＱ２と、第３抵抗Ｒ３と電圧駆動型トランジスタＱ３とを備える。第１抵抗Ｒ１の一端は、一対の入力端ｔ１，ｔ２の一方（本実施形態では入力端ｔ１）に電気的に接続されている。第１抵抗Ｒ１の他端と一対の入力端ｔ１，ｔ２の他方（本実施形態では入力端ｔ２）との間には、第１トランジスタＱ１のエミッタ領域及びベース領域と定電圧素子との直列回路が電気的に接続されている。第１抵抗Ｒ１の他端と一対の入力端ｔ１，ｔ２の他方（入力端ｔ２）との間には、第２トランジスタＱ２のエミッタ領域及びベース領域と第２抵抗Ｒ２との直列回路が電気的に接続されている。第３抵抗Ｒ３は、第２トランジスタＱ２のコレクタ端子と一対の入力端ｔ１，ｔ２の他方（入力端ｔ２）との間に電気的に接続されている。電圧駆動型トランジスタＱ３のゲート電極とソース電極との間には第３抵抗Ｒ３が電気的に接続されている。第１トランジスタＱ１のコレクタ端子に第２トランジスタＱ２のベース端子が電気的に接続されており、電圧駆動型トランジスタＱ３のドレイン電極が出力端ｔ３に電気的に接続されている。

この電源装置１では、入力電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖth以上であれば、第１トランジスタＱ１がオン、第２トランジスタＱ２及び電圧駆動型トランジスタＱ３がオフになる。この場合、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２とで分圧した電圧が第１抵抗Ｒ１の他端に印加される。一方、入力電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖthよりも低下すると、第１トランジスタＱ１がオフ、第２トランジスタＱ２及び電圧駆動型トランジスタＱ３がオンになる。この場合、入力電圧Ｖ１を、第１抵抗Ｒ１と、第２抵抗Ｒ２及び第３抵抗Ｒ３の並列回路とで分圧した電圧が第１抵抗Ｒ１の他端に印加される。第１トランジスタＱ１のオン時とオフ時とで分圧比が切り換えられるから、第１トランジスタＱ１がオフになるときの第１切替電圧と、第１トランジスタＱ１がオンになるときの第２切替電圧とにヒステリシスが設けられ、検出信号Ｓ１のチャタリングが抑制される。そして、この電源装置１では、電圧検出回路に高容量の電解コンデンサなどを必要としないから、電圧検出回路を基板に実装するのに必要な面積を小さくでき、小型の電源装置１及び照明器具１００を実現できる。

なお、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３のそれぞれは、１つの抵抗器でもよいし、直列あるいは並列に接続された複数の抵抗器でもよい。

（実施形態２）
実施形態２の電源装置１を用いた照明器具１００について図面を参照して説明する。なお、停電検出回路１４以外の構成は実施形態１と同様であるので、実施形態１と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

図３は本実施形態の停電検出回路１４の回路図である。実施形態１の停電検出回路１４ではトランジスタＱ１，Ｑ２がｐｎｐ型のバイポーラトランジスタであったが、本実施形態の停電検出回路１４では、トランジスタＱ１，Ｑ２がｎｐｎ型のバイポーラトランジスタである。また、本実施形態では、実施形態１の停電検出回路１４と通電検知状態及び停電検知状態で検出信号Ｓ１の信号レベルが反転しており、通電検知状態では検出信号Ｓ１の信号レベルがロー、停電検知状態では検出信号Ｓ１の信号レベルがハイになる。

以下、停電検出回路１４の回路構成について説明する。

この停電検出回路１４は、第１抵抗Ｒ１と、第１トランジスタＱ１と、ツェナーダイオードＺＤ１（定電圧素子）と、第２トランジスタＱ２と、第２抵抗Ｒ２と、第３抵抗Ｒ３と、電圧駆動型トランジスタＱ３とを備えている。また、停電検出回路１４は、直流電源部１１から入力電圧Ｖ１が入力される一対の入力端ｔ１，ｔ２と、検出信号Ｓ１を出力する出力端ｔ３，ｔ４とを備えている。

一対の入力端ｔ１，ｔ２のうち、直流電源部１１の高圧側の出力端に電気的に接続されている入力端ｔ１には、第１抵抗Ｒ１の一端が電気的に接続されている。第１抵抗Ｒ１の他端と入力端ｔ２との間には、ツェナーダイオードＺＤ１とｎｐｎ形の第１トランジスタ（以下、トランジスタと記載する。）Ｑ１のベース領域及びエミッタ領域との直列回路が電気的に接続されている。ここにおいて、トランジスタＱ１のベース領域及びエミッタ領域は、ベース端子とエミッタ端子との間のＰＮ接合部となる。ツェナーダイオードＺＤ１のカソードは第１抵抗Ｒ１の他端に電気的に接続され、ツェナーダイオードＺＤ１のアノードはトランジスタＱ１のベース端子に電気的に接続されている。トランジスタＱ１のエミッタ端子は入力端ｔ２に電気的に接続されている。

また、第１抵抗Ｒ１の他端と入力端ｔ２との間には、第２抵抗Ｒ２と、ｎｐｎ形の第２トランジスタ（以下、トランジスタと記載する。）Ｑ２のベース領域及びエミッタ領域との直列回路が電気的に接続されている。ここにおいて、トランジスタＱ２のベース領域及びエミッタ領域は、ベース端子とエミッタ端子との間のＰＮ接合部となる。トランジスタＱ２のベース端子にはトランジスタＱ１のコレクタ端子が電気的に接続され、トランジスタＱ２のエミッタ端子は入力端ｔ２に電気的に接続されている。第１抵抗Ｒ１の他端とトランジスタＱ２のコレクタ端子との間には第３抵抗Ｒ３が電気的に接続されている。なお、トランジスタＱ１，Ｑ２はバイポーラトランジスタであり、本実施形態の回路ではｎｐｎ型のバイポーラトランジスタである。また、本実施形態では定電圧素子としてツェナーダイオードＺＤ１を備えるが、定電圧素子はツェナーダイオードＺＤ１に限定されず、三端子レギュレータなどでもよい。

電圧駆動型トランジスタ（以下、トランジスタと記載する。）Ｑ３は例えばＭＯＳ型の電界効果トランジスタである。直流電源部１１の低圧側の出力端を基準電位ＧＮＤとすると、トランジスタＱ２のエミッタ端子が基準電位ＧＮＤに電気的に接続されている。トランジスタＱ３のゲート電極にはトランジスタＱ２のコレクタ端子が電気的に接続されている。トランジスタＱ３のソース電極は基準電位ＧＮＤ及び出力端ｔ４に電気的に接続されている。トランジスタＱ３のドレイン電極は出力端ｔ３に電気的に接続されている。出力端ｔ３は例えばプルアップ抵抗を介して一定電圧にプルアップされている。トランジスタＱ３がオンになると、電圧レベルがローの検出信号Ｓ１が制御回路１５に出力され、トランジスタＱ３がオフになると、電圧レベルがハイの検出信号Ｓ１が制御回路１５に出力される。

なお、第１抵抗Ｒ１の他端と入力端ｔ２との間には、入力電圧Ｖ１を平滑するために小容量のコンデンサＣ２が接続されている。トランジスタＱ１のベース端子とエミッタ端子との間には、ノイズによるトランジスタＱ１の誤動作を抑制するためのコンデンサＣ３と、コンデンサＣ３の放電経路を形成する抵抗Ｒ４とが並列に接続されている。同様に、トランジスタＱ２のベース端子とエミッタ端子との間には、ノイズによるトランジスタＱ２の誤動作を抑制するためのコンデンサＣ４と、コンデンサＣ４の放電経路を形成する抵抗Ｒ５とが並列に接続されている。

次に、この停電検出回路１４の動作を以下に説明する。

停電検出回路１４には、直流電源部１１から電源電圧Ｖinの実効値に比例した大きさの入力電圧Ｖ１が入力されている。停電検出回路１４は、電源電圧Ｖinの実効値が切替動作電圧以上であれば、電圧レベルがローの検出信号Ｓ１を出力する。停電検出回路１４は、電源電圧Ｖinの実効値が切替動作電圧を下回ると、電圧レベルがハイの検出信号Ｓ１を出力する。停電検出回路１４は、チャタリング防止のため、検出信号Ｓ１の電圧レベルがハイからローに切り替わるときの切替動作電圧と、検出信号Ｓ１の電圧レベルがローからハイに切り替わるときの切替動作電圧とに電圧差（ヒステリシス）を設けている。つまり、検出信号Ｓ１の電圧レベルがローからハイに切り替わるときの切替動作電圧は、検出信号Ｓ１の電圧レベルがハイからローに切り替わるときの切替動作電圧よりも低い電圧に設定されている。なお、本実施形態では、電圧レベルがローの検出信号Ｓ１を停電検出回路１４が出力している状態を通電検知状態と定義し、電圧レベルがハイの検出信号Ｓ１を停電検出回路１４が出力している状態を停電検知状態と定義する。また、本実施形態では、検出信号Ｓ１の電圧レベルがローからハイに切り替わるときの切替動作電圧を第１切替電圧と定義し、検出信号Ｓ１の電圧レベルがハイからローに切り替わるときの切替動作電圧を第２切替電圧と定義する。

直流電源部１１から停電検出回路１４に入力電圧Ｖ１が入力されると、第１抵抗Ｒ１とトランジスタＱ１のベース領域及びエミッタ領域とを介してツェナーダイオードＺＤ１に電圧が印加される。ここで、通電検知状態において電源電圧Ｖinの実効値が第１切替電圧以上であれば、ツェナーダイオードＺＤ１にはツェナー電圧を超える電圧が印加されるように、回路定数が設定されている。したがって、通電検知状態において電源電圧Ｖinの実効値が第１切替電圧以上であれば、ツェナーダイオードＺＤ１はオンになり、コンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2は一定の電圧値にクランプされる。ここで、トランジスタＱ１のベース・エミッタ間電圧をＶbe1、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧をＶZD1とした場合、コンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2は電圧（Ｖbe1＋ＶZD1）にクランプされる。以下では、この電圧（Ｖbe1＋ＶZD1）を閾値電圧Ｖthという。

通電検知状態において電源電圧Ｖinの実効値が第１切替電圧以上であれば、ツェナーダイオードＺＤ１がオンになって、トランジスタＱ１がオンになり、トランジスタＱ２がオフ、トランジスタＱ３がオンになる。

トランジスタＱ１がオン、トランジスタＱ２がオフ、トランジスタＱ３がオンとなる場合、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２とで分圧した電圧がコンデンサＣ２に印加される。

通電検知状態において電源電圧Ｖinが低下すると入力電圧Ｖ１も低下するが、電源電圧Ｖinの実効値が第１切替電圧以上であれば、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２とで分圧した電圧は閾値電圧Ｖthよりも高くなる。この場合、コンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2は閾値電圧Ｖthにクランプされている。なお、電源電圧Ｖinが低下するのに伴い、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２とで分圧した電圧も低下するため、トランジスタＱ１に流れるベース電流も低下するが、トランジスタＱ１はオン状態を維持している。

一方、通電検知状態で電源電圧Ｖinの実効値が第１切替電圧よりも低下すると、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２とで分圧した電圧が閾値電圧Ｖthよりも低くなり、トランジスタＱ１にベース電流が流れなくなって、トランジスタＱ１がオフになる。トランジスタＱ１がオフになると、トランジスタＱ２がオン、トランジスタＱ３がオフになり、電圧レベルがハイの検出信号Ｓ１が出力端ｔ３から制御回路１５に出力される。すなわち、第１切替電圧は、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２とで分圧した電圧が閾値電圧Ｖthに等しくなるときの電源電圧Vinとなる。

ところで、トランジスタＱ１がオフになる直前のコンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2は、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２とで分圧した電圧とほぼ同じになり、次の式（３）で表される。

Ｖc2＝Ｖ１×ｒ２／（ｒ１＋ｒ２） …（３）
一方、トランジスタＱ１がオフになった直後のコンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2は、入力電圧Ｖ１を、第１抵抗Ｒ１と、第２抵抗Ｒ２及び第３抵抗Ｒ３の並列等価抵抗Ｒｚとで分圧した電圧とほぼ同じになる。トランジスタＱ１がオフになった直後のコンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2は次の式（４）で表される。

Ｖc2＝Ｖ１×ｒｚ／（ｒ１＋ｒｚ） …（４）
ここで、式（３）の分圧比ｒ２／（ｒ１＋ｒ２）に比べて、式（４）の分圧比ｒｚ／（ｒ１＋ｒｚ）の方が小さい値となる。したがって、トランジスタＱ１がオフになる直前に比べ、トランジスタＱ１がオフになった直後は、分圧比が小さくなることによって、コンデンサＣ２に印加される電圧Ｖc2が小さくなる。よって、トランジスタＱ１がオフになった直後に、電源電圧Ｖinの変動などで入力電圧Ｖ１が多少変動しても、両端電圧Ｖc2が閾値電圧Ｖthを上回りにくくなり、チャタリングが発生しにくくなる。

また、この状態から電源電圧Ｖinの実効値が増加して第２切替電圧以上になると、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と並列等価抵抗Ｒｚとで分圧した電圧が閾値電圧Ｖthを上回り、トランジスタＱ１にベース電流が流れ始めて、トランジスタＱ１がオンになる。トランジスタＱ１がオンになると、トランジスタＱ２がオフ、トランジスタＱ３がオンになり、電圧レベルがローの検出信号Ｓ１が出力端ｔ３から制御回路１５に出力される。すなわち、第２切替電圧は、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と並列等価抵抗Ｒｚとで分圧した電圧が閾値電圧Ｖthとなるときの電源電圧Vinとなる。

ここで、トランジスタＱ１がオンになる直前のコンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2は、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と並列等価抵抗Ｒｚとで分圧した電圧とほぼ同じ電圧になり、上記の式（４）で表される。一方、トランジスタＱ１がオンになった直後のコンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2は、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２とで分圧した電圧とほぼ同じになり、上記の式（３）で表される。したがって、トランジスタＱ１がオンになる直前に比べ、トランジスタＱ１がオンになった直後は、分圧比が大きくなることによって、コンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2が大きくなる。よって、トランジスタＱ１がオンになった直後に、電源電圧Ｖinの変動などで入力電圧Ｖ１が多少変動しても、両端電圧Ｖc2が閾値電圧Ｖthを下回りにくくなり、チャタリングが発生しにくくなる。

以上のように、停電検出回路１４では、第１抵抗Ｒ１と、第１抵抗Ｒ１に直列に接続された分圧用抵抗（第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３）とで分圧回路が構成されている。トランジスタＱ１のオン時とオフ時とでトランジスタＱ２のオン／オフが切り替わることによって、分圧回路の分圧比が切り換えられる。すなわち、トランジスタＱ１のオン時とオフ時とで分圧回路の分圧比が変化することで、トランジスタＱ１がオフになるときの第１切替電圧と、トランジスタＱ１がオンになるときの第２切替電圧とにヒステリシスが設けられる。第１切替電圧と第２切替電圧とにヒステリシスが設けられることで、検出信号Ｓ１のチャタリングが抑制される。なお、第１切替電圧と第２切替電圧との間のヒステリシスは第３抵抗Ｒ３の抵抗値ｒ３によって所望の値に設定される。

停電検出回路１４の動作電流は比較的小さい値に抑えられるので、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３には抵抗値が比較的大きい抵抗器を使用でき、コンデンサＣ２は静電容量値が比較的小さいものでも十分に平滑が可能である。また、コンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2は、電圧（Vbe1＋ＶZD1）でクランプされるため、外部電源２００がＡＣ１００Ｖ〜２４２Ｖのユニバーサル電源であっても、耐電圧が比較的低い部品で停電検出回路１４を構成できる。

なお、入力電圧Ｖ１の電圧リプルがほぼゼロであれば、トランジスタＱ１のベース領域及びエミッタ領域とツェナーダイオードＺＤ１との直列回路と並列に平滑用のコンデンサＣ２が接続されていなくてもよい。ノイズによる誤動作を抑制するために必要であれば、トランジスタＱ１のベース領域及びエミッタ領域とツェナーダイオードＺＤ１との直列回路と並列に平滑用のコンデンサＣ２が接続されていればよく、適宜変更が可能である。

本実施形態の停電検出回路１４では、高容量の電解コンデンサなどが不要で、耐電圧が比較的低い部品で実現でき、また１系統の回路で切替動作電圧にヒステリシスを設けることができるので、停電検出回路１４を基板に実装するのに必要な面積を小さくできる。よって、小型の電源装置１及びそれを用いた照明器具１００を実現できる。

以上説明したように、本実施形態の電源装置１は、電源回路（コンバータ回路１２）と、電圧検出回路（停電検出回路１４）とを備える。電源回路は、直流電圧源（直流電源部１１）から供給される入力電力から出力電力を生成する。電圧検出回路は、直流電圧源から一対の入力端ｔ１，ｔ２に入力される入力電圧と閾値電圧Ｖthとの高低に応じた検出信号Ｓ１を出力端ｔ３，ｔ４から出力する。電圧検出回路は、第１抵抗Ｒ１と、第１トランジスタＱ１と、定電圧素子（ツェナーダイオードＺＤ１）と、第２抵抗Ｒ２と、第２トランジスタＱ２と、第３抵抗Ｒ３と電圧駆動型トランジスタＱ３とを備える。第１抵抗Ｒ１の一端は、一対の入力端ｔ１，ｔ２の一方（本実施形態では入力端ｔ１）に電気的に接続されている。第１抵抗Ｒ１の他端と一対の入力端ｔ１，ｔ２の他方（本実施形態では入力端ｔ２）との間には、第１トランジスタＱ１のエミッタ領域及びベース領域と定電圧素子との直列回路が電気的に接続されている。第１抵抗Ｒ１の他端と一対の入力端ｔ１，ｔ２の他方（入力端ｔ２）との間には、第２トランジスタＱ２のエミッタ領域及びベース領域と第２抵抗Ｒ２との直列回路が電気的に接続されている。第３抵抗Ｒ３は、第２トランジスタＱ２のコレクタ端子と一対の入力端ｔ１，ｔ２の他方（入力端ｔ２）との間に電気的に接続されている。電圧駆動型トランジスタＱ３のゲート電極及びソース電極にはそれぞれ第２トランジスタＱ２のコレクタ端子及びエミッタ端子が電気的に接続されている。第１トランジスタＱ１のコレクタ端子に第２トランジスタＱ２のベース端子が電気的に接続されており、電圧駆動型トランジスタＱ３のドレイン電極が出力端ｔ３に電気的に接続されている。

入力電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖth以上であれば、第１トランジスタＱ１がオン、第２トランジスタＱ２がオフ、電圧駆動型トランジスタＱ３がオンになり、入力電圧Ｖ１を第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２とで分圧した電圧が第１抵抗Ｒ１の他端に印加される。一方、入力電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖthよりも低下すると、第１トランジスタＱ１がオフ、第２トランジスタＱ２がオン、電圧駆動型トランジスタＱ３がオフになる。この場合、入力電圧Ｖ１を、第１抵抗Ｒ１と、第２抵抗Ｒ２及び第３抵抗Ｒ３の並列回路とで分圧した電圧が第１抵抗Ｒ１の他端に印加される。第１トランジスタＱ１のオン時とオフ時とで分圧比が切り換えられるから、第１トランジスタＱ１がオフになるときの第１切替電圧と、第１トランジスタＱ１がオンになるときの第２切替電圧とにヒステリシスが設けられ、検出信号Ｓ１のチャタリングが抑制される。そして、この電源装置１では、電圧検出回路に高容量の電解コンデンサなどを必要としないから、電圧検出回路を基板に実装するのに必要な面積を小さくでき、小型の電源装置１及び照明器具１００を実現できる。

なお、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３のそれぞれは、１つの抵抗器でもよいし、直列あるいは並列に接続された複数の抵抗器でもよい。

（実施形態３）
実施形態３の照明器具１００について図４を参照して説明する。

本実施形態の照明器具１００は、実施形態１の照明器具１００と停電検出回路１４の回路構成が異なっており、停電検出回路１４以外は実施形態１の照明器具１００と同様であるから、停電検出回路１４以外の構成については説明を省略する。

図４は本実施形態の停電検出回路１４の回路図である。本実施形態の停電検出回路１４は、実施形態１で説明した停電検出回路１４に第４抵抗Ｒ６とコンデンサＣ５とが追加されている。第４抵抗Ｒ６及びコンデンサＣ５以外の構成は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

第４抵抗Ｒ６は、第１抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ２の接続点と、トランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタ端子との間に電気的に接続されている。

コンデンサＣ５は、第４抵抗Ｒ６とコンデンサＣ２との直列回路と並列に電気的に接続されている。コンデンサＣ５はノイズによる誤動作を抑制するためのコンデンサであり、コンデンサＣ５は必須ではなく、必要に応じて接続されていればよい。

実施形態１で説明した停電検出回路１４の場合、停電検出回路１４の入力段にある直流電源部１１は、例えばコンデンサインプット型整流回路のように出力電圧（上記の入力電圧Ｖ１）に発生する電圧リプルが抑制されているような電源回路であることが好ましい。

一方、直流電源部１１が例えば力率改善回路のような電源回路であれば、直流電源部１１から停電検出回路１４に入力される入力電圧Ｖ１の波形は、電源電圧Ｖinを全波整流したような電圧波形となり、入力電圧Ｖ１の電圧リプルが大きくなる。

コンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2が閾値電圧Ｖth（＝Ｖbe1＋ＶZD1）でクランプされている状態を想定すると、入力電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖthよりも高い場合のみ、第１抵抗Ｒ１に電流Ｉr1が流れることになる。この電流Ｉr1は下記の式（５）で表される。

Ｉr1＝（Ｖ１−Ｖbe1−ＶZD1）／ｒ１ …（５）
したがって、トランジスタＱ１のベース電流は入力電圧Ｖ１の電圧リプルに応じて変動するため、切替動作電圧に設けられたヒステリシスが十分でない場合は検出信号Ｓ１のチャタリングが発生する可能性がある。

それに対して、本実施形態の停電検出回路１４では、コンデンサＣ２から第４抵抗Ｒ６を介してトランジスタＱ１にベース電流が流れることになり、第４抵抗Ｒ６によってベース電流の変動幅が抑制されるから、検出信号Ｓ１のチャタリングを抑制できる。

入力電圧Ｖ１はコンデンサＣ２で平滑されることで、電圧リプルがある程度低減される。また、コンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2は、トランジスタＱ１がオンになる前後のそれぞれでツェナーダイオードＺＤ１によりほぼ一定の電圧にクランプされる。同様に、コンデンサＣ２の両端電圧Ｖc2は、トランジスタＱ１がオフになる前後のそれぞれでツェナーダイオードＺＤ１によりほぼ一定の電圧にクランプされる。したがって、第４抵抗Ｒ６に流れる電流のリプル成分が抑制されるから、入力電圧Ｖ１の電圧リプルが比較的大きい場合でも、検出信号Ｓ１のチャタリングを抑制することができる。

なお、実施形態２で説明した停電検出回路１４において、第１抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ２の接続点と、ツェナーダイオードＺＤ１のカソードとの間に第４抵抗を接続してもよい。これにより、入力電圧Ｖ１のリプル電圧が比較的大きい場合でも、検出信号Ｓ１のチャタリングを抑制することができる。また、第４抵抗とコンデンサＣ２との直列回路と並列にコンデンサを接続してもよく、ノイズによる誤動作を抑制することができる。

本実施形態の電源装置１は、第１トランジスタＱ１のエミッタ領域及びベース領域と定電圧素子（ツェナーダイオードＺＤ１）との直列回路と、第１抵抗Ｒ１の他端との間に、電気的に接続されている第４抵抗Ｒ６を更に備えている。

第４抵抗Ｒ６によって、第４抵抗Ｒ６を介して第１トランジスタＱ１に流れる電流のリプル成分が抑制されるから、入力電圧Ｖ１の電圧リプルが比較的大きい場合でも検出信号Ｓ１のチャタリングを抑制することができる。

なお、第４抵抗Ｒ６は、１つの抵抗器でもよいし、直列あるいは並列に接続された複数の抵抗器でもよい。

（実施形態４）
実施形態４の照明器具１００について図５を参照して説明する。

実施形態３の照明器具１００では、停電検出回路１４が直流電源部１１（第１の直流電源部）から入力される入力電圧Ｖ１を監視しているが、本実施形態の照明器具１００では、停電検出回路１４が直流電源部１１の入力側から入力される電圧を監視している。なお、停電検出回路１４以外は実施形態３の照明器具１００と同様であるから、停電検出回路１４以外の構成については説明を省略する。

実施形態３の停電検出回路１４では、第１抵抗Ｒ１の一端が、直流電源部１１の高圧側の出力端に電気的に接続されている。それに対して、本実施形態の停電検出回路１４では、第１抵抗Ｒ１の一端にダイオードＤ１，Ｄ２のカソードが接続されている。ダイオードＤ１のアノードは外部電源２００の一端に接続され、ダイオードＤ２のアノードは外部電源２００の他端に接続されている。ここにおいて、ダイオードＤ１，Ｄ２と、全波整流器ＤＢ１の一部の回路（ダイオード）とで、外部電源２００から入力される交流の電源電圧Ｖinを全波整流して直流に変換する整流回路１６（交流直流変換部）が実現されている。

停電検出回路１４には、電源電圧Ｖinを整流回路１６で全波整流して得られた入力電圧Ｖ３が入力されている。停電検出回路１４は、整流回路１６から入力される入力電圧Ｖ３を監視しており、実施形態３の停電検出回路１４と同様の動作を行うので、その説明は省略する。本実施形態の停電検出回路１４によれば、直流電源部１１の入力側から得た入力電圧Ｖ３を監視する場合でも、電源電圧Ｖinと切替動作電圧との高低に応じた検出信号Ｓ１を出力することができる。

このように、電源装置１において、直流電圧源が、直流電源部１１と、交流直流変換部（整流回路１６）とを備えることも好ましい。直流電源部１１は、交流電源（外部電源２００）から供給される交流電力を直流に変換して電源回路（コンバータ回路１２）に供給する。交流直流変換部は、交流電源の電源電圧を直流に変換して電圧検出回路（停電検出回路１４）に出力する。

直流電源部１１の入力側の交流電圧を交流直流変換部が直流に変換した電圧が、電圧検出回路の一対の入力端ｔ１，ｔ２に入力された場合でも、電圧検出回路は、入力端ｔ１，ｔ２に入力された入力電圧と閾値電圧との高低に応じた検出信号を出力することができる。

なお、実施形態１，２の停電検出回路１４が、本実施形態と同様に、直流電源部１１の入力側から得た入力電圧Ｖ３を監視してもよく、電源電圧Ｖinと切替動作電圧との高低に応じた検出信号Ｓ１を出力することができる。

ところで、実施形態１〜４で説明した照明器具１００の外観図を図６Ａに示す。

図６Ａに示す照明器具１００Ａは、天井に埋め込んだ状態で使用される非常灯である。

この照明器具１００Ａは、電源装置１を収納する器具本体２０を有している。器具本体２０は本体２１とカバー２２とを備える。

本体２１は、筒状に形成されており、天井に設けられた埋込用孔に挿入される。

カバー２２は、平面形状が円形に形成されており、本体２１の下部に取り付けられている。カバー２２の中央にはレンズ２３が配置されており、光源ユニット５の発光はレンズ２３を通して外部に照射される。

照明器具１００Ａの器具本体２０には、実施形態１〜４で説明した電源装置１が保持されているので、照明器具１００Ａの小型化を実現することができる。

なお、実施形態１〜４の照明器具１００は非常灯に限定されず、誘導灯でもよい。

図６Ｂに誘導灯のような照明器具１００Ｂの外観図を示す。

図６Ｂに示す照明器具１００Ｂは、例えば壁に取り付けられた状態で使用される誘導灯である。

この照明器具１００Ｂは、電源装置１を収納する器具本体３０を有している。器具本体３０は、ボディ３１と、発光部３２と、表示パネル３３とを備える。

ボディ３１は一面が開口した直方体状に形成されており、ボディ３１の内部には光源ユニット５以外の照明器具１００Ｂの構成が収納されている。

ボディ３１の開口部には、発光部３２と表示パネル３３とが上下に並べて取り付けられる。

発光部３２は光源ユニット５を内部に収納しており、光原ユニット５の発光は表示パネル３３に入射する。

表示パネル３３には、例えば避難方向を示すピクトグラムが表記されている。

照明器具１００Ｂでは、光源ユニット５から表示パネル３３に入射する光によって、表示パネル３３が明るく光るから、表示パネル３３に表記されたピクトグラムが視認しやすくなる。

本実施形態の照明器具１００は、実施形態１〜４で説明した電源装置１と、電源装置１を保持する器具本体２０，３０とを備えており、照明器具１００の小型化を実現できる。

また、照明器具１００は、充電回路２と、点灯回路４と、蓄電池（蓄電池ユニット３）とを更に備えてもよい。入力電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖthよりも高いことを示す検出信号Ｓ１を電圧検出回路が出力している場合には、充電回路２が電源回路の出力電力で蓄電池を充電すればよい。入力電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖthよりも低いことを示す検出信号Ｓ１を電圧検出回路が出力している場合には、点灯回路４が蓄電池を電源として光源（光源ユニット５）を点灯させればよい。

これにより、直流電圧源の停電時に蓄電池を電源として光源を点灯させる照明器具１００を実現することができる。

以上説明した構成は本発明の一例にすぎない。本発明は、上記の実施形態に限定されず、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

１ 電源装置
１１ 直流電源部（直流電圧源）
１２ コンバータ回路（電源回路）
１３ 整流平滑回路
１４ 停電検出回路（電圧検出回路）
１６ 整流回路（交流直流変換部、直流電圧源）
１００ 照明器具
２００ 外部電源
Ｃ１ コンデンサ
ＤＢ１ 全波整流器
Ｑ１ 第１トランジスタ
Ｑ２ 第２トランジスタ
Ｑ３ 電圧駆動型トランジスタ
Ｒ１ 第１抵抗
Ｒ２ 第２抵抗
Ｒ３ 第３抵抗
Ｒ６ 第４抵抗
ｔ１，ｔ２ 入力端
ｔ３，ｔ４ 出力端
ＺＤ１ ツェナーダイオード（定電圧素子）

Claims (6)

1. 直流電圧源から供給される入力電力から出力電力を生成する電源回路と、
   前記直流電圧源から一対の入力端に入力される入力電圧と閾値電圧との高低に応じた検出信号を出力端から出力する電圧検出回路とを備え、
   前記電圧検出回路は、
   前記一対の入力端の一方に一端が電気的に接続されている第１抵抗と、
   前記第１抵抗の他端と前記一対の入力端の他方との間に電気的に接続されている、第１トランジスタのエミッタ端子及びベース端子と定電圧素子との直列回路と、
   前記第１抵抗の前記他端と前記一対の入力端の前記他方との間に電気的に接続されている、第２トランジスタのエミッタ端子及びベース端子と第２抵抗との直列回路と、
   前記第２トランジスタのコレクタ端子と前記一対の入力端の前記他方との間に電気的に接続されている第３抵抗と、
   前記第３抵抗がゲート電極とソース電極との間に電気的に接続されている電圧駆動型トランジスタとを備え、
   前記第１トランジスタのコレクタ端子に第２トランジスタのベース端子が電気的に接続されており、
   前記電圧駆動型トランジスタのドレイン電極が前記出力端に電気的に接続されている
   ことを特徴とする電源装置。
2. 直流電圧源から供給される入力電力から出力電力を生成する電源回路と、
   前記直流電圧源から一対の入力端に入力される入力電圧と閾値電圧との高低に応じた検出信号を出力端から出力する電圧検出回路とを備え、
   前記電圧検出回路は、
   前記一対の入力端の一方に一端が電気的に接続されている第１抵抗と、
   前記第１抵抗の他端と前記一対の入力端の他方との間に電気的に接続されている、第１トランジスタのエミッタ端子及びベース端子と定電圧素子との直列回路と、
   前記第１抵抗の前記他端と前記一対の入力端の前記他方との間に電気的に接続されている、第２トランジスタのエミッタ端子及びベース端子と第２抵抗との直列回路と、
   前記第２トランジスタのコレクタ端子と前記第１抵抗の前記他端との間に電気的に接続された第３抵抗と、
   前記第２トランジスタのコレクタ端子及びエミッタ端子にそれぞれゲート電極及びソース電極が電気的に接続された電圧駆動型トランジスタとを備え、
   前記第１トランジスタのコレクタ端子に第２トランジスタのベース端子が電気的に接続されており、
   前記電圧駆動型トランジスタのドレイン電極が前記出力端に電気的に接続されている
   ことを特徴とする電源装置。
3. 前記第１トランジスタのエミッタ端子及びベース端子と前記定電圧素子との直列回路と、前記第１抵抗の前記他端との間に、電気的に接続されている第４抵抗を更に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電源装置。
4. 前記直流電圧源は、交流電源から供給される交流電力を直流に変換して前記電源回路に供給する直流電源部と、前記交流電源の電源電圧を直流に変換して前記電圧検出回路に出力する交流直流変換部とを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電源装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の電源装置と、
   前記電源装置を保持する器具本体と、
   を備えたことを特徴とする照明器具。
6. 充電回路と、点灯回路と、蓄電池とを更に備え、
   前記入力電圧が前記閾値電圧よりも高いことを示す前記検出信号を前記電圧検出回路が出力している場合には、前記充電回路が前記電源回路の出力電力で前記蓄電池を充電し、
   前記入力電圧が前記閾値電圧よりも低いことを示す前記検出信号を前記電圧検出回路が出力している場合には、前記点灯回路が前記蓄電池を電源として光源を点灯させるように構成された
   ことを特徴とする請求項５に記載の照明器具。

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