CN102364990B - 一种原边控制led恒流驱动开关电源控制器及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种原边控制LED恒流驱动开关电源控制器及其方法和使用该开关电源控制器构成的开关电源，所述的开关电源控制器包括振荡器电路、输入交流平均值计算电路、导通时间控制电路、逻辑控制电路以及驱动电路。控制器采用原边控制的办法来控制LED恒流驱动，实现了可控硅调光、高低压输入情况下输出电流相同、高功率因数，直接使用变压器隔离，提高了电路的安全性能，外围电路简单，降低了电路成本，PCB布版空间很小，有利于产品小型化。

Description

一种原边控制LED恒流驱动开关电源控制器及其方法

技术领域

本发明涉及LED照明技术，尤其涉及功率因数调整（PFC）、可控硅调光、原边LED恒流驱动技术。

背景技术

随着LED技术的发展，LED的亮度和效率不断提高。日常家用的LED照明不断发展，逐渐成为节能减排、绿色照明的主流。

传统的交流供电的带功率因数调整（PFC）功能的LED恒流驱动电路，隔离型和非隔离型两种结构。在隔离型结构中又有两种控制结构，一种是两级控制，一种是单级控制。相对于两级控制来说，单级控制的电路相对简单，成本也相对较低，本发明主要针对隔离型单级控制的LED驱动电路。

在隔离型单级控制的LED驱动电路中，一般采用光耦反馈得到恒流控制信号，如图1为传统的反激式单级LED驱动开关电源的结构图。电路在副边采样输出电流，由放大器120放大误差信号，而后把该信号通过光耦传递到原边的PFC控制器109，通过控制功率开关106实现恒流和PFC的功能。由于一般的PFC（功率因数调整）控制器是专门用于升压模式控制，导致电路的PFC性能不是很理想，特别是在输入电压很高的情况下，功率因数下降。由于采用光耦反馈，需要在副边增加误差放大器，采样输出电流，还需要光耦来实现隔离，把输出电流信号传递到输入端，所需要的元件较多，电路实现较为复杂。PCB布版空间很大，不利于产品小型化发展趋势，而且电路成本高。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术中存在的缺陷，提出了一种原边控制LED恒流驱动开关电源控制器及其方法，该控制器集成了功率因数调整、可控硅调光、原边LED恒流控制功能。

一种原边控制LED恒流驱动开关电源控制器，包括：

振荡器电路，所述振荡器电路输入控制电压，产生一个振荡频率随控制电压变化的振荡信号，所述的振荡信号的最大占空比决定了功率开关的最大占空比，所述的振荡信号的周期决定了开关周期，所述的控制电压与开关电源的LED灯上的电压降落成正比，所述的振荡信号提供到逻辑控制电路；

输入交流平均值计算电路，计算并输出开关电源的输入交流电压的平均值或有效值，输入交流平均值计算电路的输入端连接开关电源的输入交流电压的采样电路；

导通时间控制电路，所述导通时间控制电路的输入端连接输入交流平均值计算电路，产生导通时间控制信号后提供给逻辑控制电路，所述导通时间控制信号与输入交流电压平均值或有效值控成反比，当导通时间控制信号达到所述功率开关的导通时间时，导通时间控制电路输出功率开关的关断信号；

逻辑控制电路，接收所述的振荡器电路输出的振荡信号和所述的导通时间控制电路输出的导通时间控制信号，由所述的振荡信号得到功率开关的开通信号，由所述的导通时间控制信号得到功率开关的关断信号，输出到驱动电路；

驱动电路，接收所述的逻辑控制电路的输出信号，其输出控制功率开关的导通和关断，实现当导通时间控制信号为功率开关关断信号时，功率开关关断；振荡器给出下一个周期的开通信号时，功率开关开通；当功率开关开通时，原边峰值电流变大，变压器存储能量；当功率开关关断时，变压器把存储能量反激输出到输出端。

所述控制电压由连接到辅组绕组的采样保持电路得到。

所述控制电压还可由连接到辅组绕组的整流滤波电路得到。

当开关电源的输入端不需要与LED灯恒流输出端隔离时，控制电压直接由LED灯恒流输出端采样得到。

为使得电路始终处于断续工作模式，所述控制器还包括过零检测电路，所述过零检测电路的输入端连接到辅助绕组，在功率开关关断后，必须检测到辅助绕组上的电压过零，下一个开关周期才能开始，过零检测电路的输出端连接到所述振荡器电路，控制下一个开关周期的开始。

为了防止原边电流过大，所述控制器还包括过流检测电路，所述过流检测电路的输入端连接开关电源的采样电阻，过流检测电路的输出端连接逻辑控制电路，当流过功率开关的电流过大时，过流检测电路输出功率开关的关断信号。

为实现可控硅调光，所述控制器还包括可控硅调光角度计算电路，可控硅调光角度计算电路的输入端连接开关电源的输入交流电压的采样电路，计算并输出表示可控硅导通角的大小的调光角度信号，可控硅调光角度计算电路的输出端连接所述的导通时间控制电路，所述的调光角度信号调整功率开关的导通时间，随着可控硅导通角的减小，输入交流电压的有效时间变短，开关导通时间基本不变或变短，输出平均电流降低。

所述的导通时间控制电路用电流峰值控制电路代替，即所述电流峰值控制电路的输入端连接输入交流平均值计算电路，输出端连接逻辑控制电路，由所述的电流峰值控制电路决定开关导通时间，电流峰值控制电路产生一个基准电流值，当流过功率开关的电流达到基准电流值时，功率开关关断，所述的基准电流值与输入交流电压信号瞬时值成正比，所述的基准电流值还与所述的输入交流电压的平均值或有效值成反比，以实现PFC功能和高低压输入情况下有相同的输出电流，所述的电流峰值控制电路连接输入交流平均值计算电路和交流采样信号。

用电流峰值控制电路代替导通时间控制电路时，为实现可控硅调光，所述控制器还包括可控硅调光角度计算电路，可控硅调光角度计算电路的输入端连接开关电源的输入交流电压的采样电路，计算并输出表示可控硅导通角的大小的调光角度信号，可控硅调光角度计算电路的输出端连接所述的电流峰值控制电路，所述的调光角度信号控制来控制峰值电流大小，随着可控硅导通角的减小，所述的基准电流值基本不变或变小，输出平均电流降低。

一种原边控制LED恒流驱动开关电源控制方法，所述的方法包括步骤：

步骤1：振荡器产生一随控制电压变化的振荡信号，由所述的振荡信号得到功率开关的开通信号，所述的振荡信号的最大占空比决定了功率开关的最大占空比，振荡频率决定了功率开关的最高频率，所述的控制电压与LED灯上的电压降落成正比；

步骤2：进行步骤1的同时，计算开关电源的输入交流电压的平均值或有效值，功率开关的导通时间与所述的输入交流电压平均值或有效值成反比，得到一个的导通时间控制信号，当导通时间控制信号达到开关电源的功率开关的导通时间时，功率开关关断；

功率开关的特征在于，当功率开关开通时，原边峰值电流变大，变压器存储能量；当功率开关关断时，变压器把存储能量反激输出到输出端。

步骤1所述的控制电压由连接到辅组绕组的采样保持电路得到。步骤1所述控制电压还可由连接到辅组绕组的整流滤波电路得到。

通过步骤1到步骤2设定的功率开关的开关周期和开关导通时间，在反激工作模式的条件下，能实现输入高低压下和不同输出电压下输出电流的恒流特性，同时实现功率因数调整功能。

所述的方法还进一步包括：所述的功率开关的导通时间与可控硅调光角度相关，随着可控硅导通角度的减小，开关电源的输入交流电压的有效时间变短，开关导通时间基本不变或变短，输出平均电流降低。

所述的步骤2可以替代为:进行步骤1的同时，计算开关电源的输入交流电压的平均值或有效值，同时产生一电流峰值信号，所述电流峰值信号与开关电源的输入交流电压的平均值或有效值成反比且与输入交流电压信号瞬时值成正比，当流过功率开关的电流达到电流峰值信号时，功率开关关断。

所述的方法进一步包括：所述的电流峰值信号与可控硅调光角度相关，随着可控硅导通角度的减小，输入交流电压的有效时间变短，电流峰值信号基本不变或变小，输出平均电流降低。

一种原边控制LED驱动开关电源，包括：AC输入整流电路(101)，输出整流电路(D1)，开关电源控制器(201)，功率开关(106)，隔离变压器105，所述开关电源控制器(201)为如上所述的原边控制LED恒流驱动开关电源控制器。

本发明的有益效果：电路采用原边控制LED恒流驱动控制，实现了可控硅调光、高低压输入情况下输出电流恒定、具有很高的输入功率因数；电路省去了光耦反馈、副边的误差放大器，直接使用变压器隔离，提高了电路的安全性能；外围电路简单，降低了电路成本，PCB布版空间很小，有利于产品小型化。

附图说明

图1为传统的反激式单级LED驱动开关电源的结构图；

图2为单级LED驱动开关电源的第一实施例结构图；

图3为单级LED驱动开关电源的第二实施例结构图；

图4为单级LED驱动开关电源的第三实施例结构图；

图5为可控硅调光角度计算的一种实现方式；

图6为电流峰值控制电路一种实现方式；

图7为导通时间控制电路一种实现方式；

图8为单级LED驱动开关电源的第四实施例结构图；

图9为单级LED驱动开关电源的第五实施例结构图；

具体实施方式

以下结合附图对本发明内容进一步说明。

图2为本发明的单级LED驱动开关电源的第一实施例结构图。反激式拓扑的开关电源包含了AC输入整流电路101，输出整流电路D1，原边控制LED恒流驱动开关电源控制器201，功率开关106，隔离变压器105。

隔离变压器105包括原边、副边和辅助绕组。

原边控制LED恒流驱动开关电源控制器201包括：振荡器电路205，输入交流平均值计算电路202，导通时间控制电路203，逻辑控制电路204，驱动电路208，采样保持电路206。

输入交流平均值计算电路202计算开关电源的交流输入电压的平均值或有效值。作为一种实现，平均值或有效值电路可以使用简单的滤波电路就能实现。

假设整流后的交流输入电压V_in为：

V_in=V_M×|sinωt|                      （1）

通过输入交流平均值计算电路可以得到输入交流电压平均值或有效值V_avg：

V_avg=K₁×V_M                           （2）

其中，K1为常数。

导通时间控制电路203控制功率开关的导通时间，开关的导通时间Ton由输入交流电压平均值或有效值V_avg控制：

$T_{\mathrm{on}}=K_2/V_{\mathrm{avg}}=\frac{K_2}{K_1\×V_M}---\left(3\right)$

其中，K2为常数。导通时间控制电路的一种实现参考图7，由电流充放电结构（包括可控电流源800，开关802，开关803，反相器801、电容805）加比较器807实现，当功率开关导通时，驱动信号使得开关802导通，开关803关断，电流源产生电流I₃对电容805充电，当电容上电压达到参考电压VREF2时，比较器翻转。这个充电时间可以计为T_on时间。

设定电流I₃=K₃×Vavg,K₃为常数，电容805的电容值为C₈₀₅。有：

T_on=V_ref2×C₈₀₅/（K₃×V_avg）

其中，V_ref2为常数。即可以实现公式（3）。

振荡器电路205产生振荡信号，振荡信号的频率由采样保持电路206控制。采样保持电路206得到与开关电源的输出电压Vout的正比的值。振荡器电路205产生的振荡信号的振荡频率f为：

f=K₄×V_out                           （4）

K₄为常数，采样保持电路206的输出可以采用VCC分压直接替换，或按照图8所示得到。电路稳定工作以后，VCC的分压值与开关电源的输出电压Vout成正比。

当不需要隔离时，采样保持电路206的输出可以采用开关电源的输出电压Vout的分压直接得到，如图9所示。

当使用光耦隔离时，可以使用光耦把输出电压转换成电流耦合到控制器中，再用这个电流线性控制振荡器，同样可以实现公式（4）的功能。

假设通过设计变压器T，开关电源设置在断续工作模式，如果在开关开通时的电流为零，假设导通时间T_on，原边电感量为L，开关关断时的电流峰值为I_pk，输入电压为V_in，整流及功率开关上的电压降落忽略不计，开关周期T，则每个周期的原边输入平均功率为：

$P_{\mathrm{in}}=\frac{1}{2}\×V_{\mathrm{in}}\×I_{\mathrm{pk}}\×\frac{T_{\mathrm{on}}}{T}---\left(5\right)$

$T_{\mathrm{on}}=\frac{L\·I_{\mathrm{pk}}}{V_{\mathrm{in}}}---\left(6\right)$

得到：

$P_{\mathrm{in}}=\frac{1}{2}\×V_{\mathrm{in}}\×V_{\mathrm{in}}\×\frac{T_{\mathrm{on}}}{L}\×\frac{T_{\mathrm{on}}}{T}=\frac{1}{2}\×V_{\mathrm{in}}^2\×\frac{T_{\mathrm{on}}^2}{L}\×K_4\×V_{\mathrm{out}}---\left(7\right)$

每个开关周期的输入的平均电流：

$I_{\mathrm{in}}^{-}=\frac{P_{\mathrm{in}}}{V_{\mathrm{in}}}=\frac{1}{2}\×V_{\mathrm{in}}\×\frac{T_{\mathrm{on}}^2}{L}\×K_4\×V_{\mathrm{out}}---\left(8\right)$

每个开关周期的平均输出电流：

$I_{\mathrm{out}}^{-}=\frac{1}{2}\×V_{\mathrm{in}}^2\×\frac{T_{\mathrm{on}}^2}{L}\×K_4---\left(9\right)$

由公式（8）可知，每个开关周期的平均输入电流与输入交流电压成正比，即输入电流能很好的跟随输入电压，做到极高的功率因数调整特性。

由公式（9）可知，每个开关周期的平均输出电流与输出电压无关，即输出电流能做到输出恒流，做到极高的功率因数调整特性。

把公式（3）代入公式（9），可以消除输入交流电压有效值的影响，即在高低压输入下，输出的恒流值保持不变。

如图3所示，为使得电路始终处于断续工作模式增加了过零检测电路206，在功率开关关断后，必须检测到辅助绕组上的电压过零，下一个开关周期才能开始。

如图3所示，为了防止原边电流过大，设置了过流检测电路209，当流过功率开关的电流过大时，直接关断功率开关，以保护电路，保证电路的可靠性。

图3为单级LED驱动开关电源的第二实施例结构图，相对于图2增加了可控硅调光功能。由于在可控硅调光时，随着导通角变小，输入交流电压平均值变小，导致采用图2的方法产生开关导通时间变长，输出电流有可能变大或不变，不能达到调光的目的。为此，加入可控硅调光角度计算电301，用调光角度信号调节控制开关的导通时间，保证在调光时，开关的导通时间基本不变或降低。这样，随着输入交流电压导通角的减小，输出平均电流降低，达到调光的目的。

图5为可控硅调光角度计算的一种实现方式，采用比较器501加低通滤波器502组成。随着可控硅导通角的减小，输出调光角度信号V_dc变小。

图3中采用图5所示的输出调光角度信号V_dc时，一种实现方法是：用输入交流电压平均值或有效值除以调光角度信号V_dc，所得结果代替图7中的输入交流电压平均值或有效值V_avg信号。如果需要加大调光效果，用输入交流电压平均值或有效值除以调光角度信号V_dc的两次方或多次方，所得结果代替图7中的输入交流电压平均值或有效值V_avg信号；另一种可实现的结构是：用调光角度信号V_dc控制图7中的V_ref2，使V_ref2与调光角度信号V_dc成正比或多次方成正比。

通过加入可控硅调光角度计算电路301，弥补或消除了由于调光角度变化导致的输入交流电压平均值或有效值也随之变化，随着导通角变小而导致的开关导通时间变长的问题；使得调光时，随着输入交流电压导通角的减小，开关导通时间基本不变或变短，总的输出平均电流降低。

调光时，使用输出调光角度信号V_dc来控制振荡器205的频率，可控硅导通角度减小时，振荡器频率降低，也能实现降低输出电流的目的，达到调光的目的。

图4为单级LED驱动开关电源的第三实施例结构图，相对于图2、图3，用电流峰值控制电路代替导通时间控制电路。电流峰值控制电路控制流过变压器T原边的峰值电流I_pk，峰值电流值I_pk与输入交流电压信号的瞬时值成正比，即

I_pk∝V_in/V_M=|sinωt |

为实现高低压输入下恒流值相同，峰值电流值I_pk与输入交流电压信号的平均值有效值无关，即与输入交流电压信号的归一化输入波形成正比。当使用调光功能时，所得到的归一化波形需要乘以调光角度信号Vdc或乘以调光角度信号Vdc的平方/多次方，以构成新的基准电流参考点。

图6为电流峰值控制电路一种实现方式。先用归一化电路实现输入交流电压信号的归一化，即实现功能：

归一化输入交流电压信号=输入交流电压信号瞬时值/输入交流电压平均值或有效值

当不使用调光功能时，该归一化输入交流电压信号直接作为基准电流值的参考点，这个基准电流值的参考点决定了峰值电流I_pk。此时的峰值电流与输入交流电压信号的瞬时值成正比，与输入交流电压信号的平均值或有效值无关，根据（6）可知，开关的导通时间T_on不变。因此可以实现与采用导通时间控制电路的图2相同的功能。

当使用调光时，交流输入波形平均值或有效值随导通角变小而变小，归一化后的数值也与导通角相关，直接使用归一化后的数值来作为基准电流参考点会导致峰值电流变大，达不到调光的目的。故需要使用调光角度信号来控制峰值电流，调光时，输入交流电压被可控硅调光，导通角变小，峰值电流与不调光时基本不变或降低，由于交流输入有效时间变短，输出的平均电流降低。具体可以采用的办法以如下为例：归一化输出波形再乘以调光角度信号Vdc或乘以调光角度信号Vdc的平方/多次方，构成新的基准电流参考点。这个新的基准电流参考点决定了峰值电流I_pk。调光时，输入交流电压被可控硅调光，随着导通角变小，峰值电流与不调光时基本不变或降低。根据（6）可知，开关的导通时间T_on基本不变或降低，交流输入电压被可控硅调光，导通角变小，交流输入电压有效时间变变短，总的平均输出电流降低，达到调光的目的。

在调光时，使用输出调光角度信号V_dc来控制振荡器205的频率，随着可控硅导通角度减小，振荡器频率降低，减小输出平均电流，同样达到调光目的。

本发明公开了具有功率因数调整（PFC）、可控硅调光、原边控制LED恒流驱动开关电源控制器及其方法，并且参照附图描述了本发明的具体实施方式和效果。应该理解到的是上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，包括但不限于对振荡器电路、驱动电路的局部修改，对电路的局部构造的变更、对元器件的类型或型号的替换，以及其他非实质性的替换或修改，均落入本发明保护范围之内。

Claims (26)

1.一种原边控制LED恒流驱动开关电源控制器，包括：

振荡器电路，所述振荡器电路输入控制电压，产生一个振荡频率随控制电压变化的振荡信号，所述的振荡信号的最大占空比决定了功率开关的最大占空比，所述的振荡信号的周期决定了功率开关的开关周期，所述的控制电压与开关电源的LED灯上的电压降落成正比，所述的振荡信号提供到逻辑控制电路；

输入交流平均值计算电路，计算并输出开关电源的输入交流电压的平均值或有效值，输入交流平均值计算电路的输入端连接开关电源的输入交流电压的采样电路；

导通时间控制电路，所述导通时间控制电路的输入端连接输入交流平均值计算电路，产生导通时间控制信号后提供给逻辑控制电路，所述导通时间控制信号与输入交流电压平均值或有效值成反比，当导通时间控制信号达到所述功率开关的导通时间时，导通时间控制电路输出功率开关的关断信号；

逻辑控制电路，接收所述的振荡器电路输出的振荡信号和所述的导通时间控制电路输出的导通时间控制信号，由所述的振荡信号得到功率开关的开通信号，由所述的导通时间控制信号得到功率开关的关断信号，输出到驱动电路；

驱动电路，接收所述的逻辑控制电路的输出信号，其输出控制功率开关的导通和关断，实现当导通时间控制信号为功率开关关断信号时，功率开关关断；当振荡器给出下一个周期的开通信号时，功率开关开通；当功率开关开通时，原边峰值电流变大，变压器存储能量；当功率开关关断时，变压器把存储能量反激输出到输出端。

2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述控制电压由连接到辅组绕组的采样保持电路得到。

3.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述控制电压还能够由连接到辅组绕组的整流滤波电路得到。

4.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，当所述控制器的输入端不需要与输出端隔离时，第一控制电压直接由输出端采样得到。

5.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，当开关电源的输入端不需要与LED灯恒流输出端隔离时，控制电压直接由LED灯恒流输出端采样得到。

6.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，还包括过零检测电路，所述过零检测电路的输入端连接到辅助绕组，在功率开关关断后，必须检测到辅助绕组上的电压过零，下一个开关周期才能开始，过零检测电路的输出端连接到所述振荡器电路，控制下一个开关周期的开始。

7.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于还包括过流检测电路，所述过流检测电路的输入端连接开关电源的采样电阻，过流检测电路的输出端连接逻辑控制电路，当流过功率开关的电流过大时，过流检测电路输出功率开关的关断信号。

8.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，还包括可控硅调光角度计算电路，可控硅调光角度计算电路的输入端连接开关电源的输入交流电压的采样电路，计算并输出表示可控硅导通角的大小的调光角度信号，可控硅调光角度计算电路的输出端连接所述的导通时间控制电路，所述的调光角度信号调整功率开关的导通时间，随着可控硅导通角的减小，输入交流电压的有效时间变短，开关导通时间基本不变或变短，输出平均电流降低。

9.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述的导通时间控制电路用电流峰值控制电路代替，即所述电流峰值控制电路的输入端连接输入交流平均值计算电路，输出端连接逻辑控制电路，由所述的电流峰值控制电路决定开关导通时间，电流峰值控制电路产生一个基准电流值，当流过功率开关的电流达到基准电流值时，功率开关关断，所述的基准电流值与输入交流电压信号瞬时值成正比，所述的基准电流值还与所述的输入交流电压的平均值或有效值成反比，以实现PFC功能和高低压输入情况下有相同的输出电流，所述的电流峰值控制电路连接输入交流平均值计算电路和交流采样信号。

10.根据权利要求9所述的控制器，其特征在于所述控制器还包括可控硅调光角度计算电路，可控硅调光角度计算电路的输入端连接开关电源的输入交流电压的采样电路，计算并输出表示可控硅导通角的大小的调光角度信号，可控硅调光角度计算电路的输出端连接所述的电流峰值控制电路，所述的调光角度信号控制来控制峰值电流大小，随着可控硅导通角的减小，所述的基准电流值基本不变或变小，输出平均电流降低。

11.一种原边控制LED恒流驱动开关电源控制方法，其特征在于包括步骤：

步骤1：振荡器产生一随控制电压变化的振荡信号，由所述的振荡信号得到功率开关的开通信号，所述的振荡信号的最大占空比决定了功率开关的最大占空比，振荡频率决定了功率开关的最高频率，所述的控制电压与LED灯上的电压降落成正比；

步骤2：进行步骤1的同时，计算开关电源的输入交流电压的平均值或有效值，功率开关的导通时间与所述的输入交流电压平均值或有效值成反比，得到一个的导通时间控制信号，当导通时间控制信号达到开关电源的功率开关的导通时间时，功率开关关断；

功率开关的特征在于，当功率开关开通时，原边峰值电流变大，变压器存储能量；当功率开关关断时，变压器把存储能量反激输出到输出端。

12.如权利要求11所述方法，其特征在于步骤1所述的控制电压由连接到辅组绕组的采样保持电路得到。

13.如权利要求11所述方法，其特征在于步骤1所述的控制电压由连接到辅组绕组的整流滤波电路得到。

14.如权利要求11所述方法，其特征在于所述的功率开关的导通时间与可控硅调光角度相关，随着可控硅导通角度的减小，开关电源的输入交流电压的有效时间变短，开关导通时间基本不变或变短，输出平均电流降低。

15.如权利要求11所述方法，其特征在于所述的步骤2能够替代为:进行步骤1的同时，计算开关电源的输入交流电压的平均值或有效值，同时产生一电流峰值信号，所述电流峰值信号与开关电源的输入交流电压的平均值或有效值成反比且与输入交流电压信号瞬时值成正比，当流过功率开关的电流达到电流峰值信号时，功率开关关断。

16.如权利要求15所述方法，其特征在于所述的电流峰值信号与可控硅调光角度相关，随着可控硅导通角度的减小，输入交流电压的有效时间变短，电流峰值信号基本不变或变小，输出平均电流降低。

17.一种原边控制LED驱动开关电源，包括：AC输入整流电路(101)，输出整流电路(D1)，开关电源控制器(201)，功率开关(106)，隔离变压器（105），其特征在于所述开关电源控制器包括：

振荡器电路，所述振荡器电路输入控制电压，产生一个振荡频率随控制电压变化的振荡信号，所述的振荡信号的最大占空比决定了功率开关的最大占空比，所述的振荡信号的周期决定了开关周期，所述的控制电压与开关电源的LED灯上的电压降落成正比，所述的振荡信号提供到逻辑控制电路；

输入交流平均值计算电路，计算并输出开关电源的输入交流电压的平均值或有效值，输入交流平均值计算电路的输入端连接开关电源的输入交流电压的采样电路；

导通时间控制电路，所述导通时间控制电路的输入端连接输入交流平均值计算电路，产生导通时间控制信号后提供给逻辑控制电路，所述导通时间控制信号与输入交流电压平均值或有效值成反比，当导通时间控制信号达到所述功率开关的导通时间时，导通时间控制电路输出功率开关的关断信号；

逻辑控制电路，接收所述的振荡器电路输出的振荡信号和所述的导通时间控制电路输出的导通时间控制信号，由所述的振荡信号得到功率开关的开通信号，由所述的导通时间控制信号得到功率开关的关断信号，输出到驱动电路；

驱动电路，接收所述的逻辑控制电路的输出信号，其输出控制功率开关的导通和关断，实现当导通时间控制信号为功率开关关断信号时，功率开关关断；振荡器给出下一个周期的开通信号时，功率开关开通；当功率开关开通时，原边峰值电流变大，变压器存储能量；当功率开关关断时，变压器把存储能量输出到输出端。

18.根据权利要求17所述的开关电源，其特征在于，所述控制电压由连接到辅组绕组的采样保持电路得到。

19.根据权利要求17所述的开关电源，其特征在于，所述控制电压还能够由连接到辅组绕组的整流滤波电路得到。

20.根据权利要求17所述的开关电源，其特征在于，当所述控制器的输入端不需要与输出端隔离时，第一控制电压直接由输出端采样得到。

21.根据权利要求17所述的开关电源，其特征在于，当开关电源的输入端不需要与LED灯恒流输出端隔离时，控制电压直接由LED灯恒流输出端采样得到。

22.根据权利要求17所述的开关电源，其特征在于，所述控制器还包括过零检测电路，所述过零检测电路的输入端连接到辅助绕组，在功率开关关断后，必须检测到辅助绕组上的电压过零，下一个开关周期才能开始，过零检测电路的输出端连接到所述振荡器电路，控制下一个开关周期的开始。

23.根据权利要求17所述的开关电源，其特征在于，所述控制器还包括过流检测电路，所述过流检测电路的输入端连接开关电源的采样电阻，过流检测电路的输出端连接逻辑控制电路，当流过功率开关的电流过大时，过流检测电路输出功率开关的关断信号。

24.根据权利要求17所述的开关电源，其特征在于，所述控制器还包括可控硅调光角度计算电路，可控硅调光角度计算电路的输入端连接开关电源的输入交流电压的采样电路，计算并输出表示可控硅导通角的大小的调光角度信号，可控硅调光角度计算电路的输出端连接所述的导通时间控制电路，所述的调光角度信号调整功率开关的导通时间，随着可控硅导通角的减小，输入交流电压的有效时间变短，开关导通时间基本不变或变短，输出平均电流降低。

25.根据权利要求17所述的开关电源，其特征在于，所述的导通时间控制电路用电流峰值控制电路代替，即所述电流峰值控制电路的输入端连接输入交流平均值计算电路，输出端连接逻辑控制电路，由所述的电流峰值控制电路决定开关导通时间，电流峰值控制电路产生一个基准电流值，当流过功率开关的电流达到基准电流值时，功率开关关断，所述的基准电流值与输入交流电压信号瞬时值成正比，所述的基准电流值还与所述的输入交流电压的平均值或有效值成反比，以实现PFC功能和高低压输入情况下有相同的输出电流，所述的电流峰值控制电路连接输入交流平均值计算电路和交流采样信号。

26.根据权利要求25所述的开关电源，其特征在于所述控制器还包括可控硅调光角度计算电路，可控硅调光角度计算电路的输入端连接开关电源的输入交流电压的采样电路，计算并输出表示可控硅导通角的大小的调光角度信号，可控硅调光角度计算电路的输出端连接所述的电流峰值控制电路，所述的调光角度信号控制来控制峰值电流大小，随着可控硅导通角的减小，所述的基准电流值基本不变或变小，输出平均电流降低。

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