半导体发光二极管（Light Emitting Diode，LED）作为一种新型的固态冷光源，具有能效高、寿命长等特点，比传统光源具有明显的优势。半导体材料的研发、制造工艺的不断改进、成本的降低以及不同种类LED的问世，都拓展了LED光源的应用领域。在LED大放异彩的同时，LED驱动电源则是其长时间可靠、稳定、高效工作的重要保障。LED的光、电、热特性导致现有的供电方式一般不能直接给LED供电，需要专门的LED驱动电源来满足其特性要求。通常，为匹配LED的高能效，采用开关变换器作为LED驱动电源的功率级；为降低负载端电流纹波，采用电解电容进行滤波。大容量电解电容虽能降低电流纹波，但也降低了驱动电源容积比；并且电解电容的寿命较短，致使驱动电源可靠性降低，LED长寿命特点弱化。因此，基于开关变换器的无滤波电容且低纹波的LED驱动技术研究具有重要意义。鉴于此，本文设计了一款基于电流平方控制及纹波补偿技术的Buck型LED驱动电路。在该电路结构设计中省去了滤波电容，设计了电流平方控制环节，控制电感的峰值电流和平均电流；设计了补偿环节，对纹波电流进行补偿，从而保证流过LED的电流恒定；并且通过模型分析、仿真电路和实验电路设计对该电路进行了验证。主要工作内容包括：⑴滤波环节对电流纹波及环路稳定性影响的分析开关变换器借助功率开关规律性的导通与关断，通过LC滤波环节完成能量的脉动传递，其中滤波电容对电流纹波的影响起着关键作用。本文采用图像基准法分析理想滤波电容对电流纹波的影响，采用加速稳态及状态转换方法分析了非理想滤波电容对电流纹波的影响并进行了仿真验证，为滤波环节的设计提供理论依据；通过建立峰值电流控制模式下Buck变换器电流环路小信号模型，分析了滤波环节对电流环路稳定性的影响，为构建补偿环节提供了设计思路，同时这种模型分析的方法为电路设计的合理性验证提供了依据。⑵电流平方控制纹波补偿Buck型LED驱动电路设计针对滤波电容的使用所引起的LED驱动电源寿命较短及传统峰值电流控制精度不高的问题，设计了省略滤波电容的拓扑结构及电流平方控制环节，该环节引入了差分积分环节且采用了电流的双环控制；电流平方控制环节虽能控制电感的峰值电流及平均电流，但这种基于偏差的控制方式及滤波电容的省略使负载电流仍有较大纹波，针对该问题，设计了纹波补偿环节，该环节根据采样得到的电感纹波电流，输出合适的补偿量，达到降低纹波的目的。综合电流平方控制及纹波补偿环节，设计了基于电流平方控制及纹波补偿技术的Buck型LED驱动电路，分析了该电路工作过程，计算了相关控制参数及补偿参数，并开展相应对比仿真实验。⑶电流平方控制纹波补偿Buck型LED驱动电路建模分析论文对所设计驱动电路进行建模分析，以从理论上论证电路结构可行性及系统稳定性，并进一步指导补偿环节及控制环节的参数设计。首先，建立了固定电压的电流模式小信号模型，求取并分析了电流采样传递函数；其次，基于PWM型三端开关器件模型，建立了Buck型的功率环节与补偿环节的组合模型；基于电流平方控制环节模型，与功率环节和补偿环节的组合模型相结合，建立了电流平方控制纹波补偿Buck型LED驱动电路的系统模型。最后，求取该模型负载电流与输入电压及参考电压的传递函数。分析结果表明：在满足电流平方控制环节及补偿环节的设计参数时，负载电流不受输入电压及参考电压扰动的影响，电流平方控制纹波补偿Buck型LED驱动电路的结构可行。⑷仿真与实验电路设计及分析考虑工业应用场合中，多数存在DC12V信号源，工作电流0.35A的LED器件应用较广，采用电流平方控制纹波补偿Buck型LED驱动电路结构，设计了输入电压为12V、输出电流为0.35A、开关工作频率为200kHz的仿真电路。并通过理论分析，计算得到LED、电感等主电路参数及控制环节、补偿环节参数。仿真结果表明：补偿环节可完全补偿流过LED的电感纹波电流；当输入电压出现扰动时，电流平方控制环节可有效保证输出电流的恒定。以仿真电路为基础，采用台湾晶元0.35A、1W的大功率LED为被控对象，选择基于峰值电流控制的UC3843为控制芯片，设计了电流平方控制纹波补偿Buck型的LED驱动实验电路。对实验电路的测试结果表明，实测数据与理论设计值相符合，这验证了电路参数设计的正确性及采用电流平方控制及纹波补偿技术的设计LED驱动电路的可行性。