[发明专利]一种满足欧盟标准的LED驱动电源

说明书

本发明公开了一种满足欧盟标准的LED驱动电源，包括电源本体、输入模块、PCB板、充电泵模块、储能滤波模块、输出模块、变压器模块、整流桥堆模块和EMI滤波模块，所述电源本体内设有PCB板，所述PCB板的上表面设有输入模块，所述PCB板背离输入模块的一端设有输出模块，所述输入模块和输出模块在PCB板的两端对称分布，所述PCB板的两侧分别设有充电泵模块、储能滤波模块和变压器模块、整流桥堆模块、EMI滤波模块。本发明具备3次谐波电流≤86％，5次谐波电流≤61％；另外输入电流的波形，在60°之前或60°处开通，在65°之前或65°处达到峰值，并在90°或90°之后截止的优点。

技术领域

本发明涉及LED驱动电源技术领域，具体为一种满足欧盟标准的LED 驱动电源。

背景技术

欧盟新的能效ErP法规(EU)2019/2020(以下称：ErP 2.0)即将于2020 年9月1日强制执行。另外，欧盟EN61000-3-2:2019/IEC 61000-3-2:2018 也即将于2021年3月1日强制执行。

在上述两个欧盟新的法规强制执行前，对于额定输入功率≥5W、≤25W 的LED驱动电源(以下称：5～25W的LED驱动电源)，欧盟旧版本的能效ErP 法规(EU)1194/2012(ErP1.0)要求功率因数＞0.5即可；另外， EN61000-3-2:2019之前的版本EN61000-3-2:2014/2009并未对5～25W的LED 驱动电源有谐波电流的限值要求。在以往的设计中，LED驱动电源厂家只需要使用传统的低PF单级反激隔离变换器(以下称：低PF反激变换器)，适当调小整流滤波电容的容量及加大保险电阻阻值，将功率因数调大至0.5～0.6 即可满足ErP1.0的相关要求。参考图1，适当调小C1和C2的容量值，适当增加保险电阻的阻值，将功率因数调整到0.5～0.6。

目前的问题是，以往的设计方案不能同时满足ErP2.0标准中频闪和频闪效应的限值要求以及EN61000-3-2:2019标准中对5～25W的LED驱动电源的谐波电流限值要求。对于频闪，要求满载时PstLM≤1.0；对于频闪效应，要求满载时SVM≤0.4。一般来说，满足这两项ErP2.0限值要求，LED驱动电源的满载输出纹波电流须控制在输出电流的5％左右，使用传统的低PF反激变换器可以有效的抑制输出工频纹波电压和电流，满足这两项ErP2.0限值要求，但无法满足EN61000-3-2:2019标准中对5～25W的LED驱动电源的谐波电流限值要求。

根据EN61000-3-2:2019标准，额定输入功率≥5W、≤25W的照明设备应满足以下三种要求之一：

第1种：谐波电流不得超过图1中列第2列的功率相关限制。

第2种：以基波电流的百分比表示，3次谐波电流≤86％，5次谐波电流≤61％，另外输入电流的波形，应使其在60°之前或60°处达到5％电流阈值 (开通)，在65°之前或65°处达到峰值，并在90°之前不低于5％电流阈值(截止)，参照基本电源电压的任意过零点。电流阈值为测量窗口中出现的最高绝对峰值的5％，相位角的测量是在包含此绝对峰值的周期内进行的(见图2)。频率在9kHz以上的电流分量不影响此评估(类似于IEC 61000-4-7：2002和IEC 61000-4-7：2002/AMD 1：2008可能使用的5.3中描述的滤波器)。

第3种：总谐波失真(THD)≤70％，3次谐波电流占基波电流的百分比≤ 35％，5次谐波电流≤25％，7次谐波电流≤30％。9、11次谐波电流≤20％，2 次谐波电流≤5％。

现有技术方案分析及对比：

技术方案1：传统的低PF反激变换器方案可以有效的抑制工频纹波电压和电流，满足ErP2.0关于频闪和频闪效应的限值要求，但却很难满足 EN61000-3-2:2019标准的上述3个要求中的任意一个，即使牺牲成本和PCB 布局空间，增加单级填谷PFC电路并减小电解电容容量却又会引出电解电容温升过高的问题。