近年来,随着半导体技术的日新月异、飞速进步,发光二极管(lighting emitting diode,LED)作为新一代绿色光源,凭借其节能环保、安全可靠、寿命长等优势备受关注、发展迅速,成为市场上的主导产品。传统的LED驱动电源普遍采用电解电容充当储能元件,电解电容相对较短的寿命被视作限制LED驱动电源寿命的重要因素。因此,如何规避使用电解电容一直都是LED驱动电源研究方向的热点之一。本文提出采用一种新型的电流型五电平DC-DC电路来搭建LED驱动电源,不仅去除了电解电容,延长了 LED驱动电源的整体寿命,还可实现输入端的高功率因数及恒流驱动LED负载。本文的主要研究内容如下:首先,介绍了一类非隔离双单元电流型多电平DC-DC变换器,根据LED驱动电源交流输入、恒流驱动LED负载的特性要求,选择基于双单元Buck变换器作为新型电流型五电平DC-DC电路来搭建LED驱动电源,用电感替代电解电容平衡输入输出功率差,实现了驱动电源的长寿命。然后,通过分析主电路五电平产生机理和开关管开关组合之间的关系,给出了一种适用于该电源的多电平PWM调制技术,可以实现恒流驱动LED负载并达到高输入功率因数的目的。对产生中间电平的分流电感进行自均流特性分析,并给出了均流闭环控制策略。最后,基于PSIM仿真环境搭建系统模型,仿真结果验证了关于LED驱动电源上述理论分析的正确性。详细介绍了实验样机的软硬件设计,基于上述设计搭建一台50.4W的样机验证了理论的可行性。