传统的LED驱动电路为两级式结构,前级为功率因数校正电路,后级为直流变换电路,其主要优点在于能够对每一级电路进行单独设计,设计过程更为简单,控制也更为精确。为进一步提高效率及功率密度,本文提出一种适用于工作在较高频率的基于准谐振双Buck电路的LED驱动系统,准谐振双Buck电路开关器件工作在软开关状态,系统具有较高的效率和功率密度。主要研究内容包括:本文分析了双Buck电路的工作原理,得到了其工作在准谐振状态的条件约束,提出了优化的参数设计方法。为进一步降低系统通态损耗并提高开关频率,本文采用了Ga N system公司的Ga N器件,针对所选器件,提出优化的驱动电路设计方法。同时针对平面磁性元件中的绕组损耗,寄生电容和漏感等参数难于预测的问题,本文分析了磁性元件的结构、磁性元件的匝数和层数、绕组厚度和宽度等对上述寄生参数的影响,提出了平面磁性元件的精确设计方法,并结合Maxwell仿真软件,采用有限元仿真验证了其准确性。本文提出了准谐振双Buck电路优化的数字化控制方法。开关管的开通和关断时刻分别由零电压检测环节和峰值电流检测环节确定,实现了开关器件的自适应零电压开通,同时有效控制了开关器件的峰值电流,提高了系统的稳定性。同时,本文提出通过采样输入平均电流的方法来对输出电流进行精确调节,实现了LED驱动系统的闭环控制。由于状态空间平均法忽略了电路中寄生参数,具有一定的局限性,因此本文采用电路平均法,对工作在断续模式下的非理想Buck电路进行建模,建立了其小信号模型,得到了系统开环传递函数,并采用滞后环节对系统进行了补偿,同时根据相应的差分算法,提出了优化的数字补偿策略,提高了系统的鲁棒性。最后设计并搭建了一台满载60W、工作频率500k Hz的样机进行实验验证,实验测得额定功率时系统功率因数大于0.98,THD小于5%,效率达到92.9%,验证了理论分析的正确性。