CN103904895B - 一种限制谷底频率的方法、电路以及开关电源 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种限制谷底频率的电路，包括导通时间计算电路，其中，导通时间计算电路包括第一电容。通过采集表征所述开关电源的输入电压的第一信号以及表征所述开关电源的输出电压的第二信号，并根据第一控制信号以及第二控制信号对所述第一电容进行充放电，将所述第一电容上的电压与预设电压进行比较，输出一表征功率开关的导通时间的关断信号。在本发明中，开关管频率没有改变，并通过调节第一电容以及预设电压的值，实现了增加开关管的导通时间，减小了总谐波失真，有效的保护了功率管。

Description

一种限制谷底频率的方法、电路以及开关电源

技术领域

本发明涉及开关电源领域，更具体的说，是涉及一种限制谷底频率的方法、电路以及开关电源。

背景技术

随着电子信息产业的飞速发展，开关电源被广泛的应用在计算机、电力设备、仪器仪表、LED照明、医疗器械、军工设备等领域。通常，开关电源是将外接交流电(如市电220V、380V等)转换成一稳定的直流电以供给负载。

请参阅图1，为现有技术中开关电源的电路图，其中，该开关电源包括整流桥401、变压器402、控制电路403、电容C1、电容C2、二极管D1、二极管D2、电阻R1、电阻R2、电阻R5、电容Cout以及开关管404。其中，控制电路403具有CS引脚、GND引脚、OUT引脚、FB引脚以及Vcc引脚，连接关系如图1所示。具体的，采用PWM的控制方式，根据对输出电压Vout的负反馈调节开关管404的导通时间，进而实现对输出负载的供电以及调光。

但由于电容C1的存在，整流桥401的输出电压在经过电容C1时，会使得输入的电流波形在过零点的时候突变为零，即此时，输入电流Vin不能跟随整流桥401的输出电流，导致总谐波失真THD较大，进而影响功率因数PF。

现有技术中，为了减小THD，通常采用在过零点附近通过控制开关管的频率来改变来增加开关管的导通时间Tonp。但，这样容易导致开关管的频率超出额定范围，烧毁开关管。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种限制谷底频率的方法、电路以及开关电源，在不改变开关管频率的前提下，有效的增加了开关管的导通时间，减小了总谐波失真。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种限制谷底频率的电路，应用于开关电源，包括：导通时间计算电路，所述导通时间计算电路包括第一电容；

所述导通时间计算电路用于采集表征所述开关电源的输入电压的第一信号以及表征所述开关电源的输出电压的第二信号，并根据第一控制信号以及第二控制信号对所述第一电容进行充放电，将所述第一电容上的电压与预设电压进行比较，输出一表征功率开关的导通时间的关断信号；

其中，所述第一控制信号为功率管的开关周期Tsw，所述第二控制信号为控制器OUT端的PWM信号。

优选的，还包括：导通时间逻辑电路，所述导通时间逻辑电路根据第三控制信号，将接收到的所述关断信号处理生成一PWM控制信号，其中，所述第三控制信号为反映副边绕组的整流管导通情况的时间信号。

优选的，还包括：工作周期采样电路，所述工作周期采样电路用于根据所述第二控制信号以及过零检测信号，采样得到所述第一控制信号。

优选的，还包括输入电压采样电路以及输出电压采样保持电路，

所述输入电压采样电路的输入端以及所述输出电压采样保持电路的输入端均与控制器的FB端相连，所述输入电压采样电路输出所述第一信号，所述输出电压采样保持电路输出所述第二信号。

优选的，所述预设电压为根据所述第二控制信号对第二电容充电产生。

优选的，所述第二电容的容值与所述第一电容的容值相同。

优选的，所述导通时间计算电路包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一电容、第二电容、比较器以及第一或门；

所述第一开关管的输出端分别与所述第二开关管的输出端、所述第一电容的第一端、所述比较器的同相输入端以及所述第四开关管的输入端相连，所述第二开关管的输入端通过所述第三开关管分别与所述第二电容的第一端以及所述比较器的反相输入端相连，所述第四开关管的控制端与所述第一或门的输出端相连，所述第一或门的两个输入端分别接所述第一控制信号以及所述第二控制信号的反信号，所述第三开关管的控制端接所述第一控制信号，所述第一开关管的控制端以及所述第二开关管的控制端均接所述第二控制信号，所述第一开关管的输入端接控制器FB端正电压转化的第一电流信号，所述第二开关管的输入端接控制器FB端负电压转化的第二电流信号。

优选的，所述导通时间逻辑电路包括：第一触发器以及第二或门；

所述第一触发器的时钟信号输入端接所述第三控制信号、置位端接所述表征功率开关的导通时间的关断信号，所述第一触发器的输出端接所述第二或门的第一输入端，所述第二或门的第二输入端接收第一预设PWM信号，所述第二或门的输出端为所述限制谷底频率的电路的输出端，产生所述PWM信号。

优选的，所述工作周期采样电路包括：第二触发器、第三触发器、反相器、或非门以及第四触发器；

所述第二触发器的时钟信号输入端接所述PWM信号，所述第二触发器的输出端分别与所述反相器的输入端以及所述第三触发器的时钟信号输入端相连，所述第三触发器的输出端与所述或非门的第一输入端相连，所述反相器的输出端与所述或非门的第二输入端相连，所述或非门的输出端与所述第四触发器的输入端相连，所述第四触发器的输出端产生所述第一控制信号，所述第二触发器的置位端、所述第三触发器的置位端以及所述第四触发器的置位端均接所述过零检测信号。

一种限制谷底频率的方法，应用于开关电源，包括：

采集表征所述开关电源的输入电压的第一电压V1以及表征所述开关电源的输出电压的第二电压V2以及功率管的开关周期Tsw；

将所述第一电压V1转化为第一比例电流I1，将所述第二电压V2转化为第二比例电流I2；

根据预设公式I2*Tsw＝(I1+I2)*Tonp，计算得到功率管的导通时间Tonp；

将所述导通时间Tonp做为所述功率管的导通时间，以使所述开关电源工作在临界导通模式。

优选的，所述第一控制信号是根据所述第二控制信号以及过零检测信号处理采样得到。

一种开关电源，任意一项限制谷底频率的电路。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种限制谷底频率的电路，包括导通时间计算电路，其中，导通时间计算电路包括第一电容。通过采集表征所述开关电源的输入电压的第一信号以及表征所述开关电源的输出电压的第二信号，并根据第一控制信号以及第二控制信号对所述第一电容进行充放电，将所述第一电容上的电压与预设电压进行比较，输出一表征功率开关的导通时间的关断信号。在本发明中，开关管频率没有改变，并通过调节第一电容以及预设电压的值，实现了增加开关管的导通时间，减小了总谐波失真，有效的保护了功率管。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中开关电源的电路结构图；

图2为本发明实施例提供的一种限制谷底频率的电路的原理框图；

图3为本发明实施例提供的一种限制谷底频率的电路的又一原理框图；

图4为本发明实施例提供的一种限制谷底频率的电路的另一原理框图；

图5为为本发明实施例提供的一种导通时间计算电路的电路图；

图6为本发明实施例提供的一种导通时间逻辑电路的电路图；

图7为本发明实施例提供的一种工作周期采样电路的电路图；

图8为采用本发明实施例提供的限制谷底频率的电路后，各输出波形的对比图。

具体实施方式

为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词的说明、简写或缩写总结如下：

THD：Total Harmonic Distortion，总谐波失真。

PF：Power Factor，功率因数。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种限制谷底频率的电路，包括：导通时间计算电路，其中，导通时间计算电路包括第一电容。通过采集表征所述开关电源的输入电压的第一信号以及表征所述开关电源的输出电压的第二信号，并根据第一控制信号以及第二控制信号对第一电容进行充放电，将第一电容上的电压与预设电压进行比较，输出一表征功率开关的导通时间的关断信号。在本发明中，开关管频率没有改变，并通过调节第一电容以及预设电压的值，实现了增加开关管的导通时间，减小了总谐波失真，有效的保护了功率管。

请参阅附图2，为本发明提供一种限制谷底频率的电路的原理框图，包括：导通时间计算电路103，其中，导通时间计算电路103包括第一电容。

导通时间计算电路103用于采集表征所述开关电源的输入电压的第一信号以及表征所述开关电源的输出电压的第二信号，并根据第一控制信号以及第二控制信号对第一电容进行充放电，将第一电容上的电压与预设电压进行比较，输出一表征功率开关的导通时间的关断信号。

其中，第一控制信号为功率管的开关周期Tsw，第二控制信号为控制器OUT端的PWM信号。

优选的，第一信号以及第二信号可以为控制器FB端的正电压以及负电压分别通过输出电压采样保存电路101以及输入电压采样电路102转化为电流Ifbn以及电流Ifbp。

这里需要说明的是，第一信号只要为表征输入电压Vin的一个信号即可，同样，第二信号为表征输出电压Vout的一个信号。现结合图1，可知，输入信号Vin为交流信号Vac经过整流桥401得到一直流信号，该直流信号经过电容C1，得到馒头波形的输入信号Vin。输出信号Vout为变压器副边322的异名端通过二极管D1后产生的电压。

不难发现，图2中输入电压采样电路102以及输出电压采样保持电路101均接控制器的FB端。这是因为FB端具有两路信号，分别与输入电压以及输出电压相关联，即只需一个管脚的连接即可实现对输入电压以及输出电压的采样。当然，上述为最优的输入电压以及输出电压的采集方式，但并不局限于此，如还可以通过将输入电压采样电路接在任何一个与输入电压Vin有关联的引脚以及线路中即可实现对输入电压的采集，同样，将输出电压采样电路接在任何一个与输出电压Vout有关联的引脚以及线路中即可实现对输出电压的采集。

优选的，如图3所示，还包括：导通时间逻辑电路104，该导通时间逻辑电路104用于根据第三控制信号，将接收到的所述关断信号处理生成一PWM控制信号，其中，所述第三控制信号为反映副边绕组的整流管导通情况的时间信号。优选的，如图4所示，还包括：工作周期采样电路107，工作周期采样电路用于根据第二控制信号以及过零检测信号，采样得到第一控制信号。

需要说明的是，预设电压可以为根据第二控制信号对第二电容充电产生。在本发明实施例中，优选的，采用与第一电容的容值相等的第二电容，但第一电容的容值与第二电容的容值可以不同，此处不做限定。

为了更好的理解技术方案，本实施例还提供了导通时间计算电路103、导通时间逻辑电路104以及工作周期采样电路107的具体电路结构，如：

请参阅图5，为本实施例提供的一种导通时间计算电路，包括：第一开关管K1、第二开关管K2、第三开关管K3、第四开关管Q2、第一电容Cton、第二电容Cref、比较器V1以及第一或门I1。

各个器件的连接关系为：

所述第一开关管的输出端分别与所述第二开关管的输出端、所述第一电容的第一端、所述比较器的同相输入端以及所述第四开关管的输入端相连，所述第二开关管的输入端通过所述第三开关管分别与所述第二电容的第一端以及所述比较器的反相输入端相连，所述第四开关管的控制端与所述第一或门的输出端相连，所述第一或门的两个输入端分别接所述第一控制信号以及所述第二控制信号的反信号，所述第三开关管的控制端接所述第一控制信号，所述第一开关管的控制端以及所述第二开关管的控制端均接所述第二控制信号，所述第一开关管的输入端接控制器FB端正电压转化的第一电流信号，所述第二开关管的输入端接控制器FB端负电压转化的第二电流信号。

请参阅图6，为本实施例提供的导通时间逻辑电路，包括：第一触发器U1以及第二或门I2。

各个器件的连接关系为：

所述第一触发器的时钟信号输入端接所述第三控制信号、置位端接所述表征功率开关的导通时间的关断信号，所述第一触发器的输出端接所述第二或门的第一输入端，所述第二或门的第二输入端接收第一预设PWM信号，所述第二或门的输出端为所述限制谷底频率的电路的输出端，产生所述PWM信号。

请参阅图7，为本实施例提供的工作周期采样电路，包括：第二触发器U2、第三触发器U3、反相器I3、或非门I4以及第四触发器U4。

各个器件的连接关系为：

所述第二触发器的时钟信号输入端接所述PWM信号，所述第二触发器的输出端分别与所述反相器的输入端以及所述第三触发器的时钟信号输入端相连，所述第三触发器的输出端与所述或非门的第一输入端相连，所述反相器的输出端与所述或非门的第二输入端相连，所述或非门的输出端与所述第四触发器的输入端相连，所述第四触发器的输出端产生所述第一控制信号，所述第二触发器的置位端、所述第三触发器的置位端以及所述第四触发器的置位端均接所述过零检测信号。

结合图8以及上述电路的连接关系，对本实施例提供的限制谷底频率的电路的工作原理进行说明：

首先，利用能量守恒定律，在理想状态下，副边吸收的能量等于原边传递的能量，即对应图8中，FB信号端t1-t2在波形上的面积等于t2-t3时间的面积，即可以表示为：Ifbn*Tonp＝Ifbp*Tons，在上述公式的等号左右均加上Ifbp*Tonp，则得到公式Ifbp*Tonp+Ifbn*Tonp＝Ifbp*Tonp+Ifbp*Tons，即(Ifbp+Ifbn)*Tonp＝Ifbp*(Tonp+Tons)。为了更好的保证开关电源系统的功率需求，本发明使开关电源工作在临界导通模式，即此时，功率管的开关周期Tsw为功率管的导通时间Tonp、副边绕组侧整流管D1的导通时间Tons以及死区时间t1三者的和。又由于，本发明中死区时间很小，可以忽略，则Tsw＝Tonp+Tons，则得出公式Ifbn*Tsw＝(Ifbn+Ifbp)*Tonp，其中，Ifbn是FB的反馈电压的负电压转化的第一比例电流，Ifbp是FB的正电压转化的第二比例电流，Tsw是功率开关的开关周期，Tonp是功率开关的导通时间。

如图2所示，输出电压采样保持电路101采样控制器FB端的负电压Vfbn，输入电压采样电路102采样控制器FB端的正电压Vfbp，相应的，正电压Vfbp以及Vfbn转化为电流Ifbp以及电流Ifbn，这里需要说明的是，电压转换电流为本领域技术人员常用的手段，故在此，不详细对电压与电流之间的转换进行说明。

此后，结合图5，电流Ifbp以及电流Ifbn根据第一控制信号PWM信号对电容Cton进行充放电，电流Ifbp根据第二控制信号Tsw_sample对电容Cref充电。又通过第二控制信号和第一控制信号的反信号做或逻辑，控制第四开关管Q2的开启和关断的状态，实现对电容Cton的放电。

具体的，如图8所示，其中，t2-t3、t5-t6以及t8-t9阶段，即FB端为持续高电平时，系统处于图1中D1导通阶段。在t3-t4阶段，系统处于不连续导通模式，即该段时间为死区时间。在t6-t7阶段，系统处于临界导通模式。

本实施例的目的是令上述不连续导通模式变为临界导通模式，即拉长开关管404的导通时间tonp，使原边的能量多传递给副边。

结合图5和图8，在t1之前，控制器OUT端的输出PWM为低电平，Tsw_sample为低电平，此时，或门I1输出为高电平，第四开关管Q2导通，第一开关管K1和第二开关管K2断开，第三开关管K3断开，即此时不对第一电容Cton以及第二电容Cref充电，对第一电容Cton放电，对应的，电压Vref和Vton均为零，比较器V1输出为低。

在t1-t2阶段，控制器OUT端的输出PWM为高电平，Tsw_sample为高电平，此时，或门I1输出为高电平，第四开关管Q2导通，第一开关管K1和第二开关管K2闭合，第三开关管K3闭合，即此时对第二电容Cref充电，不对第一电容Cton充电，对应的，电压Vref增大，Vton仍为零，此时比较器V1输出Tonp_off为低。

在t2-t3阶段，控制器OUT端的输出PWM为低电平，Tsw_sample为高电平，此时，或门I1输出为高电平，第四开关管Q2导通，第一开关管K1和第二开关管K2断开，第三开关管K3闭合，即此时对第二电容Cref充电，不对第一电容Cton充电，对应的，电压Vref增大，Vton仍为零，此时比较器V1输出仍为低。

在t3-t4阶段，控制器OUT端的输出PWM为低电平，Tsw_sample为高电平，此时，或门I1输出为高电平，第四开关管Q2导通，第一开关管K1和第二开关管K2断开，第三开关管K3闭合，即此时对第二电容Cref充电，不对第一电容Cton充电，对应的，电压Vref增大，Vton仍为零，此时比较器V1输出仍为低。

在t4-t5阶段，控制器OUT端的输出PWM为高电平，Tsw_sample为低电平，此时，或门I1输出为低电平，第四开关管Q2断开，第一开关管K1和第二开关管K2闭合，第三开关管K3断开，即此时停止对第二电容Cref充电，由Ifbn和Ifbp同时对第一电容Cton充电，对应的，电压Vref不变，Vton增大，但此时Vton还未大于Vref，则比较器V1输出为低。

在t5-t6阶段，第一电容Cton高于Vref，则比较器输出高电平，且控制器OUT端的输出PWM为低电平，Tsw_sample为低电平，此时，或门I1输出为高电平，第四开关管Q2导通，第一开关管K1和第二开关管K2断开，第三开关管K3断开，即此时，对第一电容Cton放电。

在t6-t7阶段，波形图同t5-t6阶段，请参见上述介绍。

在t7-t8阶段，波形图同t4-t5阶段，控制器OUT端的输出PWM为高电平，Tsw_sample为低电平，此时，或门I1输出为低电平，第四开关管Q2断开，第一开关管K1和第二开关管K2闭合，第三开关管K3断开，即此时停止对第二电容Cref充电，由Ifbn和Ifbp同时对第一电容Cton充电，对应的，电压Vref不变，Vton增大，但此时Vton还未大于Vref，则比较器V1输出为低。

可见，采用本实施例提供的限制谷底频率的电路，功率管的开关周期Tsw几乎没变化，但FB端的持续高电平时间增大，即系统处于图1中D1导通阶段增大。t3-t4的不连续导通模式，缩短为t6-t7的临界导通模式。实现了增加开关管的导通时间，减小了总谐波失真，有效的保护了功率管。

除上述实施例外，本发明还提供了一种限制谷底频率的方法，应用于开关电源，包括：

S101：采集表征所述开关电源的输入电压的第一电压V1以及表征所述开关电源的输出电压的第二电压V2以及功率管的开关周期Tsw。

S102：将所述第一电压V1转化为第一比例电流I1，将所述第二电压V2转化为第二比例电流I2。

S103：根据预设公式I2*Tsw＝(I1+I2)*Tonp，计算得到功率管的导通时间Tonp。

S104：将所述导通时间Tonp做为所述功率管的导通时间，以使所述开关电源工作在临界导通模式。

其中，所述第一控制信号是根据所述第二控制信号以及过零检测信号处理采样得到。其工作原理参见上述电路的工作原理。另，本实施例还提供了一种开关电源，任意一项上述限制谷底频率的电路。

综上所述：本发明提供了一种限制谷底频率的电路，包括：导通时间计算电路，其中，导通时间计算电路包括第一电容。通过采集控表征所述开关电源的输入电压的第一信号以及表征所述开关电源的输出电压的第二信号，并根据第一控制信号以及第二控制信号对第一电容进行充放电，将第一电容上的电压与预设电压进行比较，输出一表征功率开关的导通时间的关断信号。在本发明中，开关管频率没有改变，并通过调节第一电容以及预设电压的值，实现了增加开关管的导通时间，减小了总谐波失真，有效的保护了功率管。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例提供的装置而言，由于其与实施例提供的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所提供的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所提供的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种限制谷底频率的电路，应用于开关电源，其特征在于，包括：导通时间计算电路，所述导通时间计算电路包括第一电容；

所述导通时间计算电路用于采集表征所述开关电源的输入电压的第一信号以及表征所述开关电源的输出电压的第二信号，并根据第一控制信号以及第二控制信号对所述第一电容进行充放电，将所述第一电容上的电压与预设电压进行比较，输出一表征功率开关的导通时间的关断信号；

其中，所述第一控制信号为功率开关的开关周期Tsw，所述第二控制信号为控制器OUT端的PWM信号。

2.根据权利要求1所述的限制谷底频率的电路，其特征在于，还包括：导通时间逻辑电路，所述导通时间逻辑电路根据第三控制信号，将接收到的所述关断信号处理生成一PWM控制信号，其中，所述第三控制信号为反映副边绕组的整流管导通情况的时间信号。

3.根据权利要求1所述的限制谷底频率的电路，其特征在于，还包括：工作周期采样电路，所述工作周期采样电路用于根据所述第二控制信号以及过零检测信号，采样得到所述第一控制信号。

4.根据权利要求1所述的限制谷底频率的电路，其特征在于，还包括输入电压采样电路以及输出电压采样保持电路，

所述输入电压采样电路的输入端以及所述输出电压采样保持电路的输入端均与控制器的FB端相连，所述输入电压采样电路输出所述第一信号，所述输出电压采样保持电路输出所述第二信号。

5.根据权利要求1所述的限制谷底频率的电路，其特征在于，所述预设电压为根据所述第二控制信号对第二电容充电产生。

6.根据权利要求5所述的限制谷底频率的电路，其特征在于，所述第二电容的容值与所述第一电容的容值相同。

7.根据权利要求1所述的限制谷底频率的电路，其特征在于，所述导通时间计算电路包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一电容、第二电容、比较器以及第一或门；

所述第一开关管的输出端分别与所述第二开关管的输出端、所述第一电容的第一端、所述比较器的同相输入端以及所述第四开关管的输入端相连，所述第二开关管的输入端通过所述第三开关管分别与所述第二电容的第一端以及所述比较器的反相输入端相连，所述第四开关管的控制端与所述第一或门的输出端相连，所述第一或门的两个输入端分别接所述第一控制信号以及所述第二控制信号的反信号，所述第三开关管的控制端接所述第一控制信号，所述第一开关管的控制端以及所述第二开关管的控制端均接所述第二控制信号，所述第一开关管的输入端接控制器FB端正电压转化的第一电流信号，所述第二开关管的输入端接控制器FB端负电压转化的第二电流信号；

其中，所述第一电容的第二端、所述第二电容的第二端以及所述第四开关管的输出端分别都与地连接。

8.根据权利要求2所述的限制谷底频率的电路，其特征在于，所述导通时间逻辑电路包括：第一触发器以及第二或门；

所述第一触发器的时钟信号输入端接所述第三控制信号、复位端端接所述表征功率开关的导通时间的关断信号，所述第一触发器的输出端接所述第二或门的第一输入端，所述第二或门的第二输入端接收第一预设PWM信号，所述第二或门的输出端为所述限制谷底频率的电路的输出端，产生所述PWM控制信号。

9.根据权利要求3所述的限制谷底频率的电路，其特征在于，所述工作周期采样电路包括：第二触发器、第三触发器、反相器、或非门以及第四触发器；

所述第二触发器的时钟信号输入端接所述PWM信号，所述第二触发器的输出端分别与所述反相器的输入端以及所述第三触发器的时钟信号输入端相连，所述第三触发器的输出端与所述或非门的第一输入端相连，所述反相器的输出端与所述或非门的第二输入端相连，所述或非门的输出端与所述第四触发器的输入端相连，所述第四触发器的输出端产生所述第一控制信号，所述第二触发器的复位端、所述第三触发器的复位端以及所述第四触发器的复位端均接所述过零检测信号。

10.根据权利要求1-9任一项所述的限制谷底频率的电路，其特征在于，所述第一控制信号是根据所述第二控制信号以及过零检测信号处理采样得到。

11.一种限制谷底频率的方法，应用于开关电源，其特征在于，包括：

采集表征所述开关电源的输入电压的第一电压V1以及表征所述开关电源的输出电压的第二电压V2以及功率管的开关周期Tsw；

将所述第一电压V1转化为第一比例电流I1，将所述第二电压V2转化为第二比例电流I2；

根据预设公式I2*Tsw＝(I1+I2)*Tonp，计算得到功率管的导通时间Tonp；

将所述导通时间Tonp做为所述功率管的导通时间，以使所述开关电源工作在临界导通模式。

12.一种开关电源，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项限制谷底频率的电路。