随着能源危机和环境污染的日益严重,固体光源LED由于节能、环保、光效高、寿命长等优点成为一种新型的绿色光源产品,是未来发展的趋势,21世纪将进入以LED为代表的新型固体光源照明时代。高功率LED是低压大电流的场致发光PN结冷光源,其特性决定高功率LED需要专用的驱动电源。目前市电供电的LED驱动电源质量参差不齐、效率和可靠性较低、EMC不达标等,因此研究适合市电照明的高功率LED驱动电源实现LED的通用照明具有很强的理论意义与现实意义。通过对目前国内外研究文献的分析与总结,熟悉了高功率LED驱动电源的发展现状及其基本原理,得出LED对其驱动的要求:高效率、高可靠免维护、安全隔离、低成本、精确控制、高功率因数等。对各种LED驱动电源方案进行了研究,主要对有源两级PFC和有源单级PFC进行了分析和对比,得出单级PFC更适合作为高功率LED驱动。论文对单级PFC反激式开关电源进行了深入地分析研究,对其改进以更适合作为LED驱动电源。按照LED高频开关电源的设计要求实现单级高功率因数校正恒流限压反馈LED30W驱动电源和50W驱动电源。电源主控芯片L6561采用临界导通模式,在单级结构上既实现了功率因数的校正,又完成DC/DC级的降压和高低压的电气隔离。电源可为LED提供恒定的电流,保证LED发光亮度稳定。通过分析单级PFC的特殊电路结构的输入和输出特性实现了恒流限压反馈环路设计,使其满足LED恒流的特殊要求;对电源的PCB进行了整体热设计,实现了良好的散热,提高了可靠性。由于单级PFC反激式开关电源的变压器需要具有PFC初级电感的储能功能和反激式变压器的安全隔离降压功能,故初级电感和绕制结构需要特殊设计。本文分析了变压器的工作原理,按照高效率,低EMI的基本要求,设计并实现了适合单级PFC反激式开关电源的变压器,使其具有较高的传输效率,较低的EMI和温升。通过实验研究了TD箝位、RCD箝位和TRCD箝位电路的可靠性和抗EMI的特性,证明了TRCD箝位电路提高了系统的效率,降低了系统的电磁干扰,改进了箝位电路的可靠性。为降低电源的EMI,优化了电源PCB的EMC设计。详细分析了单级PFC电磁干扰的原理,设计出适合单级PFC的EMI滤波器,实现电源的电磁兼容传导干扰符合GB17743标准要求。论文分析电源电路中的MOS管、变压器、箝位电路及输出整流电路的功耗,并分别采用CoolMOS管、改进变压器设计、箝位电路设计和输出整流电路设计以降低它们的功耗。输出整流电路采用采用同步整流控制技术,并实现了高效率的50WLED驱动电源,设计的50W电源效率达到88%,采用同步整流技术的最高效率达91%,高效率降低了电源的温升,电源的温升为30℃,提高了电源的可靠性。