LED灯具有效率高、使用寿命长等优点,正在迅速占领照明设备市场。由于大多数LED灯采用单相市电供电,并且LED由恒定电流驱动,因此需要AC-DC变换器构成的LED驱动电源来实现功率因数校正,并调节输出电流。在传统AC-DC LED驱动电源中,通常采用大容量电解电容将交流电源固有的二倍频功率纹波与负载隔离,但是会影响LED照明系统的整体寿命和可靠性。因此,关于无电解电容的LED驱动电源研究受到了广泛关注。本文提出了一种利用单向有源电路实现功率纹波解耦的无电解电容AC-DC LED驱动电源结构。与其他类似的方案相比,该结构中有源功率解耦电路部分需要处理功率更低,可以有效降低该部分带来的损耗。本文首先对所提出的LED驱动电源结构及其基本原理进行了详细的介绍,然后对电路进行了详细的理论分析并结合陶瓷电容特性给出了相关参数计算方式。此外,基于这种LED驱动电源结构,本文还提出了Buck-Boost型与谐振开关电容型两种高效率有源功率解耦电路。其中,Buck-Boost型有源功率解耦电路具有构成器件少,结构简单的优势。谐振开关电容型有源功率解耦电路可以实现零电流开关(ZCS),其效率更高。另外,由于其工作频率更高(约5MHz),使得其无源元件体积更小,更易于芯片化集成。文中首先对两种有源功率解耦电路的工作原理、参数设计以及控制方式进行了详细的介绍。然后,通过仿真对理论分析进行验证。最后设计了LED驱动电源的实验样机,通过实验数据和波形对所提出电路拓扑的性能及设计方案进行验证。