发光二极管(Light-emitting diode,LED)具有光效高、显色性好、寿命长、绿色环保、响应速度快等诸多优点,广泛用于路灯、背光显示、信息标牌、汽车和建筑照明等领域。LED的照明质量往往由LED驱动电源的性能直接决定,所以LED驱动电源必须具有高可靠性、高效率、低成本等优点。为进一步改善LED驱动电源在宽范围输入电压下的性能,提出了一种多模式宽范围电压输入高效率无电解电容LED驱动器,本文主要研究内容如下:首先,本文指出了在高输入电压下母线电压高、在低输入电压下效率低、含有电解电容是制约LED驱动电源性能的主要因素。此外,对现有LED驱动器性能进行了对比,发现它们均难以在宽范围输入电压下实现高可靠性、高效率和低成本,为改善LED驱动器在宽范围输入电压下的性能提供基础和方向。其次,针对LED驱动器在高输入电压下工作时母线电压高、器件电压应力大、开关损耗高等问题,所提多模式LED驱动器工作于半压输入模式(Half Voltage Input Mode,HVIM)。双向开关断开,高输入电压由输入电容均分,有效地降低了母线电压,从而提高了系统效率,降低了成本。此外,在讨论了半压输入模式工作原理的基础上,详细分析了其参数设计、损耗分析和设计步骤,并对所提LED驱动器在半压输入模式下的可行性进行了仿真验证。再次,针对LED驱动器在低输入电压下工作时损耗过大、系统效率低的问题,所提多模式LED驱动器工作于全压输入模式(Full Voltage Input Mode,FVIM)。双向开关导通,所提LED驱动器为无桥结构,降低了低输入电压下整流桥二极管的损耗。此外,在理论分析的基础上,通过仿真验证了所提LED驱动在全压输入模式下的可行性,并对两种不同工作模式的系统效率进行了对比。最后,通过一台100W的样机对所提LED驱动器的可行性和有效性进行验证。样机母线电容为薄膜电容,提高了系统的可靠性。实验结果表明,对于220Vrms输入,样机效率为92.5%,功率因数为0.991,母线电压为316V;对于110Vrms输入,样机效率为91.2%,功率因数为0.995,母线电压为322V。实验结果证明了所提多模式LED驱动器可以在宽范围输入电压下实现优化的母线电压和高效率。