CN104054226A - 具有高功率系数的脉动抵消变换器 - Google Patents

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Abstract

在此提供的是适用于电源的各种电路和方法，所述电源提供主输出，该主输出包括具有第一AC电压脉动的主DC电压，或者包括具有第一AC电流脉动的主DC电流。脉动抵消变换器提供的是与主输出相互串联的第二AC电压脉动，以致第一AC电压脉动实质上得以抵消；或者提供的是与主输出相互并联的第二AC电流脉动，以致第一AC电流脉动实质上得以抵消。结果就是，可以提供实质上无脉动的DC输出功率。

Description

具有高功率系数的脉动抵消变换器
技术领域
本发明涉及的是适用于提高AC与DC电源的转换性能的方法和电路。尤其是，适用于这样的电源的方法和电路，即，所述电源可以在AC端获得高功率系数(PF)，并且同时，在DC输出功率端上的减少或者实质上消除脉动。方法和电路可以在需要高功率系数和/或低输出脉动的各种不同的实践中应用。特别的是，所述方法和电路可以适用于DC照明应用，例如，发光二极管(LED)的照明，其中对输出功率中的低频脉动的抑制消除了可视的闪动。
背景技术
对于宽波段的设备的集流功率系数校正的调整的问题正变得越来越紧迫。举例来说，最新的调整需要的是，适用于任何一种具有输出功率高于5瓦的发光二极管(LED)的电源的功率系数的校正。
对于低功率到中等功率程度(例如，5瓦到100瓦)而言，通常使用的是一种逆向变换器。附图1显示的是所述***的方框图。通过在输入电压之后强行输入平均的输入电流，就可以获得高功率系数。为了降低成本，通常使用临界传导模式来获得功率系数的校正。然而，这样会导致在线路频率的谐波处的输出电压中出现脉动。第二谐波(例如，北美使用的120Hz或者中国，欧洲使用的100Hz)。在DC照明(例如，LED照明)应用中会形成特殊的集流，这将会导致出现可视的闪动，其中人类的眼睛可以看到来自于LED的发光的波动。
在这样一种传统的设计中，在功率系数和通过负载的低频电流脉动之间可以采用一个折中方案。举例来说，为了获得超过90％的功率系数，负载电流的脉动的极大值与极小值可以与平均DC值的60％一样高。例如，平均的负载电流为0.5安培，低频的电流脉动可以是与0.3安培(极大值到极小值)一样高。这就出现了以下若干问题：首先，正文上文中所描述的内容那样，对于DC照明(例如，LED)应用而言，脉动的电流会导致出现可视的闪动。其次，很难获得变化的输出功率。当平均负载电流减小时，脉动电流不会成比例地减少，因此，脉动电流将会在减少的输出功率中出现更多的问题。在DC照明的应用中，在降低的明亮度中，闪动将会变得更糟糕。第三，脉动电流将会致使许多设备的使用寿命衰减，例如，LED。
为了获得高功率新和少量的低频电流脉动，可以使用两级的变换器。附图2显示的是用于激励LED的传统的变换器的电路方框图，第一阶段20通常是一种升压变换器，其将AC电压转换为高压，例如，400伏，同时可以获得功率系数校正。第二阶段22是一种DC与DC的变换器，其将400伏的电压转换为负载所要求的较低的电压，例如，50伏到125伏，以提供给电隔离器件，并调整负载电流。然而从与附图1中的变换器相比来说，附图2中的变换器的不足之处在于需要更高的成本和更大的尺寸。
发明内容
本文在此提供的是一种适于与电源结合使用的电路，其可以提供包括具有第一AC电压脉动的主DC电压，或者包括具有第一AC电流脉动的主DC电流，电路可以包括脉动抵消变换器，该变换器可以提供的是：(i)与主输出相互串联的第二AC电压脉动，以致第一AC电压脉动实质上得以抵消；或者(ii)与主输出相互并联的第二AC电流脉动，以致第一AC电流脉动实质上得以抵消；其中可以提供的是实质上无脉动的DC输出功率。
同样地，本文在此提供的是一种电路，该电路可以提供DC功率，包括：输出主DC电压的部分，所述主DC电压具有第一AC电压脉动或者具有第一AC电流脉动的主DC电流；和脉动抵消变换器，其可以提供：(i)与主输出相互串联的第二AC电压脉动，以致第一AC电压脉动实质上得以抵消；或者(ii)与主输出相互并联的第二AC电流脉动，以致第一AC电流脉动实质上得以抵消；其中可以提供的是实质上无脉动的DC输出功率。
在某些实施方案中，脉动抵消变换器提供的是一种辅助输出，其可以包括(i)具有第二AC电压脉动的辅助DC电压，其中第二AC电压脉动实质在量值上相等的，而且实质上位于第一AC电压脉动的相反相位上；或者(ii)具有第二AC电流脉动的辅助DC电流，其中第二AC电流脉动实质在量值上相等的，而且实质上位于第一AC电流脉动的相反相位上；其中主输出和辅助输出是可以结合的，以致：(i)可以提供总的DC电压或者总的DC电流；(ii)第二AC电压的脉动实质上抵消了第一AC电压的脉动，或者第二AC电流的脉动实质上抵消了第一AC电流的脉动；(iii)总的DC电压或者总的DC电流实质上是无脉动的。脉动抵消变换器可能会包括降压变换器，升压变换器，降压-升压变换器，或者全桥变换器。
在一个实施方案中，电路可以进一步包括传感器，该传感器用于感应第一AC电压脉动或者第一AC电流脉动，以及将传感器的信号输出到脉动抵消变换器中。在一个实施方案中，电路可以进一步包括功率系数校正部分。对于功率系数校正部分的操作可以是以从负载电流反馈的信号为基础的。
在某些实施方案中，实质上无脉动的DC输出功率是可以发生变化的。
各种实施方案都可以与AC-DC电源结合使用。在一个实施方案中，输出具有第一AC电压脉动的主DC电压或者输出具有第一AC电流脉动的主DC电流的部分可以包括AC-DC电源。AC-DC电源可以包括逆向变换器，隔离的升压变换器，降压-升压变换器，降压变换器或者升压变换器。
在某些实施方案中，负载可以包括LED。
同样地，本文在此提供的是一种方法，该方法适用于从主输出功率中提供DC功率，所述主输出功率包括具有第一AC电压脉动的主DC电压，或者具有第一AC电流脉动的主DC电流，该方法包括：(i)将第二AC电压脉动与主输出功率相串联，以致第一AC电压脉动实质上得以抵消；或者(ii)将第二AC电流脉动与主输出相并联的，以致第一AC电流脉动实质上得以抵消；其中可以提供的是实质上无脉动的DC输出功率。
同样地，本文在此提供的是一种提供DC功率的方法，该方法包括：输出主输出功率，该主输出功率包括具有第一AC电压脉动的主DC电压，或者具有第一AC电流脉动的主DC电流；以及(i)将第二AC电压脉动与主输出功率相串联，以致第一AC电压脉动实质上得以抵消；或者(ii)将第二AC电流脉动与主输出相并联的，以致第一AC电流脉动实质上得以抵消；其中可以提供的是实质上无脉动的DC输出功率。
在某些实施方案中，上述方法进一步包括：(i)提供具有第二AC电压脉动的辅助DC电压，其中第二AC电压脉动实质在量值上相等的，而且实质上位于第一AC电压脉动的相反相位上；或者(ii)提供具有第二AC电流脉动的辅助DC电流，其中第二AC电流脉动实质在量值上相等的，而且实质上位于第一AC电流脉动的相反相位上；其中连接可以包括将辅助的电压与主电压相结合，或者将主DC电流与辅助DC电流相结合，以致：(i)可以提供总的DC电压或者总的DC电流；(ii)第二AC电压的脉动实质上抵消了第一AC电压的脉动，或者第二AC电流的脉动实质上抵消了第一AC电流的脉动；(iii)总的DC电压或者总的DC电流实质上是无脉动的。
各种不同的实施方案可以包括使用降压变换器，升压变换器，降压-升压变换器，或者全桥变换器来提供第二AC电压脉动，或者提供第二AC电流脉动。
一个实施方案可以进一步包括对第一AC电压脉动进行感应，或者对第一AC电流脉动进行感应，并将感应到的信号输出到脉动抵消变换器中。
另外一个实施方案可以进一步包括对用于提供DC功率的电路中的功率系数进行调节。该方法可能包括在从负载电流反馈回来的信号的基础上对功率系数进行调节。
各种不同的实施方案可以包括改变实质上无脉动的DC输出功率。
各种不同的实施方案可以与AC-DC电源结合使用。各个实施方案可以包括使用逆行变换器，隔离的升压变换器，降压-升压变换器，降压变换器，或者适用于AC-DC电源的升压变换器。
附图说明
为了能够更好地理解本发明，而且为了更好地展示出本发明是如何应用的，下面将结合对应的附图通过仅仅是可以效仿的方式来对各种不同的实施方案进行解释说明，其中：
附图1是根据现有技术的具有逆向的变换器的LED激励器的方框图；
附图2是根据现有技术的两级LED激励器的方框图；
附图3是根据一个实施方案的具有脉动抵消控制器的电源的方框图；
附图4是根据一个实施方案的具有脉动抵消控制器和控制建构的电源的方框图；
附图5是显现出的是附图4中的实施方案的电压波形图；
附图6是根据一个实施方案的具有脉动抵消控制器和负载电流控制的电源的方框图；
附图7是根据一个实施方案的具有脉动抵消控制器和以隔离的升压变换器为基础的电源的方框图；
附图8是根据一个实施方案的具有产生输出VO1的以非隔离的降压-升压变换器为基础的脉动抵消控制器的电源的方框图；
附图9是根据一个实施方案的，以全桥变换器和脉冲宽度调节控制为基础的具有脉动抵消控制器的电源的方框示意图；
附图10是根据一个实施方案的，以降压变换器为工具的脉动抵消变换器的示意图；
附图11(a)是根据一个实施方案的，以降压-升压变换器为工具的脉动抵消变换器的示意图；
附图11(b)是根据一个实施方案的电源的示意图，该电源具有通过使用适用于隔离的第二初级绕组进行控制的电流；
附图12是根据一个实施方案的电源的方框图，该电源具有电流控制和额外的DC参考电压；
附图13是根据一个实施方案的激励器电源的方框图，该激励器电源具有并联连接的脉动电流抵消的控制器和负载电流控制；
附图14是根据一个实施方案的激励器电源的示意图，其次级端和控制电路适用于集成的电路应用；
附图15(a)是根据另外一个实施方案的激励器电源的示意图，其次级端和控制电路适用于集成的电路应用；
附图15(b)是以附图14(a)中的实施方案为基础的激励器电源示意图，其次级端和控制电路适用于集成的电路应用；其中并没有使用到光学耦合器；
附图16显示的是激励器电源的示意图，其次级端和控制电路适用于集成的电路应用，其中负载的电流控制是通过将电压提供给电路放大器来获得的；
附图17是根据另外一个实施方案的激励器电源的示意图，其次级端和控制电路是以降压-升压变换器为基础的，适用于集成电路的应用；
附图18是根据一个实施方案的激励器电源的示意图，其次级端和控制电路适用于使用分立元件的应用；
附图19是根据一个实施方案的激励器电源的示意图，其次级端至少部分在集成电路中应用，其中DC参考电压位于集成电路的内部；
附图20是具有可变输出功率的实施方案的方框图，其中LED减低亮度的控制是通过使用适用于脉动抵消变换器的开/关控制信号来获得的；
附图21是根据一个实施方案的具有可变输出功率的电源的方框图，其中降压变换器可以适用于脉动抵消变换器；
附图22是一幅绘制图，其显示的是附图21中的实施方案的负载电流(底部)和控制信号(顶部)；
附图23是测试设定的方框图，该测试设定适用于根据一个实施方案的具有脉动抵消变换器的电源的性能评估；
附图24是附图23中的测试设定的性能的绘制图，其中位于较上部的波形是DC耦合的负载电流(200mA/div)，位于中间的波形是AC耦合的负载电流(10mA/div)，以及位于底部的波形是位于主输出中的AC脉动电压，其介于Vo1和Vo2-(2V/div)之间；以及
附图25是在AC为110伏特和50伏特，0.7安培输出时的AC输入电流的波形的绘制图，其适用于附图23中的测试设定。
具体实施方式
本文在此提供的是适用于AC与DC电源的各种电路和方法，其提供实质上无脉动的输出功率并且可以获得高功率系数。本文在此提供的方法和电路可以在任何一种电源应用中使用，而实质上无脉动的输出功率和高功率系数都是所需要的，例如，但不限于，计算机、便携式电脑、移动电话等等。所描述的各个实施方案主要是结合照明应用来进行的，举例来说，例如，其中的负载是LED；然而，人们可以理解的是，本发明的各种应用并不限于此。
出于言简意赅的考虑，本文中所使用的术语“LED”可以指代单一的LED，或者也可以指的是通过电连接的方式相互连接在一起的多个LED(例如，通过串联，并联或者串-并联的方式)。人们将会理解的是，LED照明的固定装置(例如，LED灯罩)可以包括单一的LED或者多个通过电连接的方式连接在一起的LED。
所述方法和电路可以在AC端获得高功率系数(PF)，并且在DC输出功率一端减少或者实质上消除脉动。所述脉动可以是一种线路频率的谐波，例如，第二谐波(例如，北美使用的120Hz或者中国，欧洲使用的100Hz)。在DC照明(例如，LED照明)应用中，在第二谐波的脉动会导致形成可视的闪动，其中人类的眼睛可以看到来自于LED的发光的波动。因此，适用于照明应用的特殊负载会以致或消除在第二谐波中的脉动。本文中所描述的方法和电路能够减少或者实质上消除在第二谐波和在其他的谐波中的脉动。本文中所提供的方法和电路可以将元件数量降到最小，并提供集成的和经济的电源。各种实施方案可以在任何一个当前可以采用的半导体技术中加以应用。各种实施方案可以用作混合电路，其可以包括将一个或者更多的集成电路(IC)元件与分立元件结合在一起，或者实质上作为一个IC。
本文在此提供的适用于电源的电路和方法可以提供主输出，该主输出包括具有第一AC电压脉动的主DC电压，或者包括具有第一AC电流脉动的主DC电流。所述方法和电路可以包括脉动抵消变换器(RCC)。脉动抵消变换器可以(i)提供的是与主输出相互串联的第二AC电压脉动，以致第一AC电压脉动实质上得以抵消；或者(ii)提供的是与主输出相互并联的第二AC电流脉动，以致第一AC电流脉动实质上得以抵消。结果就是，可以提供实质上无脉动的DC输出功率。
在某些实施方案中，第一部分可以将DC功率中的绝大部分(例如，主输出功率)提供给具有小的AC元件(例如，确定数量的电压脉动或者电流脉动)的负载，以及第二部分可以将少量的DC功率(辅助功率)提供给负载，而AC元件可以抵消由第一部分所产生的电压脉动或者电流脉动。由第二部分所提供的AC元件实质上在量级上是相等的，而且实质上位于由第一部分所提供的第一AC元件的相反(例如，逆向的)相位上，以致第一部分中的AC元件与第二部分之间的相互结合实质上抵消了在负载的总输出功率中的脉动。因此，负载的总输出功率可以包括由第一部分与由第二部分所提供的辅助DC功率联合提供的主DC功率，其实质上是无脉动的。第一部分可以通过较少的和/或少量的元件来执行，例如，较少的输出电容器，举例来说，第一部分的尺寸和成本被降低，而效率得以提高。同样地，考虑到由第二部分所提供的辅助功率仅仅只是总的输出功率的一小部分，因此，其可以通过使用具有较小的感应数值和电容数值的无源元件和具有较低的电压和/或电流比率的有源元件来执行，这也是为了与附图2中所示的传统的变换器相比时，其可以获得脉动抵消并提供所需的辅助输出功率，同时具有降低的成本和尺寸。本文在此提供的电源的方法和电路可以包括适用于电压脉动抵消的串联式的实施方案，其中脉动抵消变换器的输出是与主输出串联连接的，还可以包括适用于电流脉动抵消的并联式的实施方案，其中脉动抵消变换器的输出是与主输出并联连接的。
串联的脉动抵消变换器
现在将结合附图3对以逆向变换器为基础的串联布置的实施方案进行描述说明。在附图3的实施方案中，初始端可以包括全波的桥式整流器和转换开关S，其与变压器的初始绕组Np是串联的。功率系数的校正控制器可以对转换开关S进行控制，从而可以在初始端(输入)获得高功率系数。与附图1中所示的传统的逆向布局结构不同的是，次级端可以分别包括第一和第二次级绕组Ns1和Ns2。绕组Ns1可以提供主电压Vo1。绕组Ns2可以同次级电压Vo2。电压Vo2之后的是脉动抵消变换器35，其具有辅助的输出电压Vo3。主电压Vo1和辅助电压Vo3是可以串联在一起的，从而可以为负载100提供总的输出电压伏特。
当获得功率系数的校正时，或者当功率系数是高值时，输出电压Vo1将会在两倍于线路频率(例如，北美使用的120Hz)的频率下包含相当数量的低频电压脉动，正如以下方程式所示：
Vo1＝Vo1_dc+Vo1_脉动   (1)
在以上的方程式中，Vo1_dc代表的是Vo1的DC元件，而Vo1_脉动代表的是Vo1的低频。
脉动抵消变换器的输出可以由以下方程式来表示：
Vo3＝Vo3_dc+Vo3_脉动   (2)
在以上的方程式中，Vo3-dc代表的是Vo3的DC元件，而Vo3_脉动代表的是Vo3的低频。
因此，将要应用到负载上的总的输出电压可以通过以下方程式获得：
V输出＝Vo1+Vo3＝Vo1_dc+Vo3_dc+Vo1_脉动+Vo3_脉动   (3)
DC数值(V输出_dc)和总输出的V输出的低频脉动的数值(V输出_脉动)可以表示为：
V输出_dc＝Vo1_dc+Vo3_dc   (4)
V输出_脉动＝Vo1_脉动+Vo3_脉动(5)
可以通过对脉动抵消变换器进行构建和控制，以致低频的电压脉动(Vo3-脉动)在量级上是相同的，而且与Vo1中的低频电压脉动相比时，其可以位于相反的相位上，正如以下方程式所示：
Vo3_脉动＝-Vo1_脉动   (6)
将方程式(6)替换到方程式(5)中，可以获得以下方程式：
V输出_脉动＝0   (7)
因此，施加在负载上的电压实质上将是不含有低频脉动的。在负载是LED的情况下，LED的闪动是可以避免的，而且也不会有损于LED的使用寿命。
附图4显示的是具有控制模块的串联的实施方案的方框图。在该附图中，Vo1脉动的传感器40感应到Vo1的低频的脉动元件，并将具有相反极性的脉动的输出提供给RCC的控制电路37。Vo1脉动传感器可以包括，举例来说，高通过滤器。Vo1脉动传感器的输出是-Vo1_脉动。Vo3_dc_参考是适用于RCC输出电压的DC数值的参考电压。RCC参考电压是Vo3_参考＝Vo3_dc_参考+(-Vo1脉动)。因此，控制电路37将会调整输出电压Vo3为：
Vo3＝Vo3_dc_参考+(-Vo1_脉动)＝Vo3_dc_参考-Vo1-_脉动(8)
因此，输出电压V输出将可以表示为：
V输出＝Vo1_dc+Vo1_脉动+Vo3_dc_参考-Vo1_脉动＝Vo1_dc+Vo3_dc   (9)
在以上的方程式中，Vo3-dc＝Vo3_dc_参考。Vo1_dc的数值将可以通过PFC控制器30进行调整，从而可以对负载电流的DC数值进行控制。这将在下文中进行详细的讨论。
但是，理想的情况是降低功率的消耗，因此，脉动抵消变换器的尺寸，Vo3(Vo3_dc)的DC数值将会最小化。举例来说，Vo3_dc_参考的数值可以设定为0，在这样的情况下，脉动抵消变换器的输出电压仅仅是Vo1，Vo1_脉动的脉动电压。
附图5显示的是，当仅仅考虑低频脉动时，Vo1(顶部)，Vo3(中段)和V输出(底部)的波形。人们可以观察到，在Vo1中的低频电压脉动已经完全被Vo3所补偿，而输出电压(V输出)将会被施加到不含有任何低频脉动的负载上。
在其他的实施方案中，Vo3(Vo3_dc)的DC电压数值将被最小化，但是，该数值要大于零，以致可以提供DC补偿，该补偿数值要足够高，从而可以防止来自下一个电压的瞬间输出电压低于0伏特。也就是说，Vo3_dc_参考的数值可以被设定为等于或者高于脉动的峰值。举例来说，如果脉动的峰值是1.5伏，那么，Vo3_dc_参考的数值将可以被设定为2伏，在这样的情况下，脉动抵消变换器的输出电压是具有DC补偿的Vo3_dc的Vo1，Vo1_脉动的脉动电压。为了将RCC中的功率耗散降到最小，Vo3_dc_参考的数值可以设定为等于或者稍微高于脉动的峰值的数值。
上文中所描述说明的串联技术和控制策略去除了或者实质上减少了DC输出功率中的脉动，例如，低频脉动(例如，100Hz或者120Hz)。在本文中所描述的电源的实施方案中，脉动抵消和功率系数校正都是可以通过独立的控制回路来同时获得。脉动抵消可以通过脉动抵消变换器35和与其相关的控制电路37来获得。功率系数的校正可以通过位于初始端的PFC的控制器30来获得。
负载的电流控制
负载的电流可以通过Vo1的DC数值进行调整来控制。附图6显示的是附图4中的实施方案，其具有附加用于实现上述目的的电流控制。对于这一实施方案的操作将结合负载100是一种LED的情况进行描述。LED电流是可以通过感应电流的电阻器Rs来进行感应的。V_I_led的感应信号可以借助电流误差放大器60与参考的LED电流I_参考进行比较，在这种情况下，OpAmp1。其输出值是一个电压误差V误差_s，其可以通过隔离设备62传递到初始端上，例如，光耦合器。V误差_p可以用于控制位于初始端上的PFC控制器，从而可以调节Vo1的电压水平。通过改变电流的参考水平I_参考，LED电流可以通过PFC的控制器进行控制。Vo1上的脉动电压将会通过脉动抵消变换器35自动进行补偿。因此，功率系数控制和LED控制断开耦合，而可以在宽的LED电流变化的范围内获得高功率系数。
在以上各个实施方案中，逆向变换器可以用作执行功率系数的校正的实施例。人们将会理解，其他的变换器也是可以使用的。举例来说，具有适用于功率系数的校正的隔离变压器的升压变换器也是可以使用的，正如附图7中所示。
更进一步说，输出Vo3也可以通过使用其他的变换器设计来产生。举例来说，在附图8中所示的实施方案，输出Vo1可以通过使用非隔离的降压-升压变换器来产生。产生Vo3的脉动抵消变换器可以使用逆向的变换器来执行。在这样的配置结构中，Vo中的电压脉动可以通过Vo3的补偿，其是使用上文中所提供的控制方法来实现的。负载电流的DC数值是通过Vo1(Vo1_dc)的DC数值进行控制的。Vo1_dc可以通过降压-升压的变换器中的PFC控制器进行控制。
脉动抵消变换器的执行
脉动抵消变换器可以通过各种不同类型的转换开关的变换器来执行。其中的一个实施例就是全桥变换器，正如附图9中所示。在这一实施方案中，全桥变换器的DC数值可以是0，正数或者负数。其低频脉动是可以控制为与具有相反极性的Vo1的低频脉动一样。也就是说，全桥变换器的输出可以调整为：
Vo3＝Vo3_dc-Vo1_脉动   (10)
对于各种实施方案而言，降压的变换器可以用于脉动抵消变换器，在附图10中所示的是电源的实施例。在附图10中，仅仅显示出次级端的电路(初始端的电路如附图9中所示的那样)。使用降压的变换器，Vo3的DC数值可以减少到0。同样地，-Vo1_脉动可以用作适用于降压变换器中的参考电压的一部分。Vo3的输出电压可以控制为：
Vo3＝Vo3_dc-Vo1_脉动   (11)
Vo3的最大值和最小值可以通过以下方程式计算获得：
Vo3_最大＝Vo3_dc+0.5*Vo1_脉动_pp   (12)
Vo3_最小＝Vo3_dc-0.5*Vo1_脉动_pp   (13)
在以上的方程式中，Vo1_脉动_pp代表的是适用于Vo1的低频脉动的最大值到最小值。其优势在与将Vo3_dc的数值设定为略微高于0.5*Vo1_脉动_pp。通过这样额方式由降压变换器所提供的功率将是最小化的，而总效率将会得以提高。
除此之外，为了对降压变换器进行适当操作，变压器的次级端会转变比率(Ns1和Ns2)，同时将会选择输出的电容数值(C1和C2)，以致以下的相关方程式能够得以满足：
Vo2_最小＞Vo3_dc+0.5*Vo1_脉动_pp   (14)
Vo2_最小＞Vo2_dc-0.5*Vo2_脉动_pp   (15)
在方程式(15)中，Vo2_脉动_pp代表的是Vo2的低频脉动的最大值到最小值。也就是说，Vo2的最小值将会大于Vo3的最大值。
在适用于该实施方案的电路中，降压-升压变换器被用作脉动抵消变换器正如在附图11(a)中所示。在附图11(a)，仅仅展示出的是次级端(正如在附图9中所示的初始端电路一样)。请注意电压Vo2的参考方向。
正如上文中所描述的那样，-Vo1_脉动可以用作降压-升压变换器的参考电压的一部分。输出功率Vo3可以进行如下控制：
Vo3＝Vo3_dc-Vo1_脉动   (16)
为了获得脉动抵消，将会适当地对Ns1，Ns2和C1，C2进行选择，以符合以下要求：
Vo3_dc＞Vo3_最小+0.5*Vo1_脉动_pp   (17)
也就是说，Vo3的最小输出电压将会大于0。脉动抵消变换器也可以通过使用其他的转换开关的变换器来执行，例如，但不限于，升压变换器，正如本领域内任何一名普通技术人员所熟知的那样。
尤其是，理想的情况是，对Vo3的DC数值进行限制，从而可以略微调节大于脉动电压(0.5*Vo1_脉动_pp)的一半数值的程度。因此，根据一个实施方案的控制策略是对脉动电压(Vo1_脉动_pp)的最大值到最小值进行感应，之后将Vo3的DC数值进行如下设定：
Vo3_dc_参考＝0.5*Vo1_脉动_pp+V_补偿   (17a)
在方程式(17a)中，V_补偿是一个小数值的DC，例如，0.5伏，0.75伏，1.0伏等等。可以替换使用的是，Vo3_dc_参考也可以通过以下方程式进行确定：
Vo3_dc_参考＝(0.5+K_补偿)*Vo1_脉动_pp   (17b)
在方程式(17b)，K_补偿是一个小的正数，例如，举例来说，0.1到1。具有这样的配置结构，相关方程式(17)在适用于Vo1的不同的脉动条件下将总会得到满足。
正如上文中所描述的那样，隔离设备，例如，光耦合器也是可以使用的，所述光耦合器中的负载电流是通过初始端的PFC控制器进行调整的。在大部分的应用中，并没有使用光耦合器，或者不适合使用光耦合器，负载电流也可以挺过使用Vo3的DC数值进行调整。
正如可以从方程式(9)中看到的那样，当Vo3_dc发生变化时，负载上的电压也会随之发生变化，从而导致负载电流也发生变化。在这种情况下，可以将电压Vo1控制为实质上是恒定电压，这是通过对初始端的电压感应来实现的，即将初始端的辅助电压控制在初始端上，正如将要在下文中结合附图11(b)进行描述说明的那样。
在附图11(b)中，次级的初始绕组Np2被增加到初始端上。二极管D_辅助和电容器C_辅助都可以用于为PFC控制器形成辅助的电压。考虑到逆向变换器的特性，V_辅助和Vo1之间的关系可以大致用以下方程式来表示：
V_辅助＝Vo1*Np2/Ns1   (17c)
显而易见的是，可以将V_辅助维持在一个预定的范围内，Vo1也可以被控制。因此，输出电压V输出可以通过改变Vo3来进行控制。在次级端，电流感应器的电阻Rs上的电压被发送到脉动抵消变换器中，其将Vo3上的电压改变为调整负载的电流。
在附图11(b)中，Rc1和Rc2都可以用于监测磁感应电流的零值。当然，也可以使用其他的方法和电路来控制PFC的操作，正如本领域内的任何一名普通技术人员所熟知的那样。
附图12中的方框图所显示的是具有LED负载的实施方案，其中使用了外部的DC参考电压。在这一实施方案中，感应到的主输出电压(在Vo1+和Vo1-)之间的脉动电压是120，以及从其DC元件隔离的是122，而且将总和124增加到脉动抵消变换器35的DC参考电压上，而且结合的电压(Vrcc_参考)可以用作脉动抵消变换器的参考电压。
并联的脉动抵消变换器
上述实施方案提供的是串联的脉动抵消变换器，其中主输出电压Vo1和来自脉动抵消变换器的辅助输出电压Vo3是串联的，以致在主输出中的脉动电压得以抵消。然而，本文也可以提供并联的实施方案。在并联的连接元件中，电流脉动抵消变换器35的辅助输出被并联到主输出上，正如在附图13中所示的实施方案那样。
在附图13中，负载100的总电流是，正如图中所示，其可以是LED，即，I_led。主输出Vo1提供的是LED所需的电流I_o1的大部分。该电流包含有低频的脉动(例如，是100Hz或者120Hz)。主输出的输出电流可以通过以下方程式进行描述：
I_o1＝I_o1_dc+I_o1_脉动   (18)
其中I_o1_dc代表的是DC数值，而I_o1_脉动是指主输出电流中的低频脉动。
输出电流I_o1可以被感应，而且其脉动部分I_o1_脉动可以通过I_o1的脉动传感器电路130进行恢复。
电流脉动抵消变换器35的输出电流可以进行控制，以致可以得到：
I_o2＝I_o2_dc-I_o1_脉动
＝I_o2_dc_参考-I_o1_脉动   (19)
因此，电流脉动的抵消变换器中的输出电流具有DC数值，该数值是由参考数值(I_o2_dc_参考)来确定的，而且AC数值等于I_o1的脉动数值的相反数值。因此，LED负载上的电流将是：
I_led＝I_o1+I_o2
＝I_o1_dc+I_o1_脉动+I_o2_dc-I_o1_脉动
＝I_o1_dc+I_o2_dc   (20)
从方程式(20)中可以看到，LED电流中没有脉动的部分。
为了提高效率，I_o2_dc可以选择为小于I_o1_dc的数值。
LED电流可以通过LED电流控制器60和隔离设备62进行控制，例如，光耦合器，而且误差信号可以被传递到初始端上，从而可以为功率系数的校正控制器提供参考。通过调整LED电流的参考数据I_led_参考，Vo1的输出电压发生改变，而主输出的电流的DC数值I_o1(I_o1_dc)也会发生改变，例如，LED电流发生改变。
在其他的实施方案中，其他类型的变换器也可以用作电流脉动的抵消变换器。举例来说，在一个实施方案中，也可以使用降压变换器。而在这种情况下，当它们被并联连接时，Vo2的电压将会高于Vo3，其实质上与Vo1相同。
在其他的实施方案中，也可以将升压变换器用作电流脉动的抵消变换器。在这种情况下，Vo2将会比Vo3小。
在其他的实施方案中，也可以将降压-升压变换器用作电流脉动的抵消变换器。在这种情况下，电流脉动的抵消变换器的输入电压Vo2的极性与Vo1的极性相反。
集成电路的应用
在某些应用中，例如，LED激励器，脉动抵消变换器中的电流的数值并不大，举例来说，该数值的范围可以在0.5到1安培之间，这取决于实际的应用。脉动电压通常会小于10V(极大值到极小值)。对于某些应用而言，用于执行脉动抵消变换器的优选方法以及相关的控制电路都将会在集成的电路(IC)芯片上。举例来说，IC芯片可以包括转换开关(例如，MOSFET)和控制电路。举例来说，在某个实施方案中，位于高侧的转换开关(例如，在附图10中的Sb1)可以与P通道的MOSFET一并执行，从而可以方便地简化门激励。这将在下文中进行详细的描述说明，其中，举例来说，降压变换器可以用作脉动抵消变换器。当然也可以使用其他类型的变换器，这对于本领域内的任何一名普通技术人员来说都是显而易见的。
附图14显示的是根据一个实施方案的，脉动抵消变换器和相关的控制电路的电路示意图，其中的负载是LED。次级端的基面位于Vo2的负极接线柱上。R1和R2形成Vo1(Vo1+)正极接线柱和地面之间的电阻分离器。Cd1和Rd1形成DC闭锁电路，该闭锁电路可以阻隔Vo1+中的DC元件。同样地，R3和R4形成Vo1(Vo1-)负极接线柱和地面之间的电阻分离器。Cd2和Rd2是DC闭锁电路，该闭锁电路可以阻隔Vo1-中的DC元件。信号Vo1-_s和Vo1+_s会反馈大电路140中，在这样的情况下，OpAmp1可以计算出差值并重建Vo1的脉动电压。OpAmp1的输出可以通过Vo3_dc_参考的数值和电压的乘积来进行补偿。因此，降压变换器的参考电压将会是：
Vo3_参考＝Vo3_dc_参考-(Vo1+_s-Vo1-_s)   (21)
Vo3_dc_参考的数值可以设定为较高于0.5*(Vo1+_s-Vo1-_s)，但并非是实质上的较高，因此，由降压变换器所提供的能量是最小化的。
在OpAmp2的情况下，输出电压Vo3可以通过电阻分离器R5和R6来发送到IC中，而且可以与使用电压误差放大器142的Vo3_参考进行对比。输出数值被发送到脉宽调制器(PWM)和激励器144中，从而可以控制降压的转换开关Sb1和Sb2的工作循环。
在这一设计中，R1/R2，R3/R4以及R5/R6的比率实质上都是相同的，这是为了对Vo1中的低频电压脉动进行实质上的补偿(即，抵消)。
LED电流可以通过电阻器Rs进行感应，而且可以发送到电流的误差放大器60中，OpAmp3。LED电流的参考信号可以在IC内部产生。电流的误差放大器(I_误差_s)的输出可以通过光耦合器(I_误差_p)被发送到初始端上，之后可以被用于控制PFC电路对Vo1进行调整。
引线的布局(引线1，引线2，引线3……，引线9)代表的是集成电路中的可能存在的引线输出端的数量。举例来说，在所示的实施方案中，需要的是9条引线的IC芯片。在这一实施例中，引线8是地线，或者是集成电路芯片的参考点。其同时也是次级端的参考点。
在实践的设计中，优选的是具有8条引线的IC芯片，这是为了减低成本。附图15(a)显示的是这样一个实施方案，即，其中的脉动抵消变换器和和控制电路都是通过具有8条引线的IC芯片来执行的。值得注意的是，从视图的能流点来看，在附图14中所示的实施方案和附图15(a)中所示的实施方案之间并无差异。
附图14和附图15(a)之间的主要的差异体现在附图15(a)中，Vo3是连接到Vo1的顶端上的，而次级端的参考点(地面)可以移动到Vo3(Vo3-)的负极接线柱上。Vo1(Vo1+)的正极接线柱通过电流的传感电阻器Rs来连接到Vo3(Vo3-)的负极接线柱上。因此，Vo1+几乎是零。Vo1的低频脉动电压是通过电阻分离器R1，R2，Cd1和Rd1来获得的，正如由Vo1-_s所标示的那样。
Vo1-_s＝-Vo1_脉动*R2/(R1+R2)   (22)
Vo1-_s通过引线4发送到IC芯片中。在这一IC芯片中，Vo1-_s是叠加到Vo3_dc_参考的电压上的，而且该相加的电压被用作Vo3的参考电压。值得人们注意的是，R1/R2和R5/R6的比率实质上是相同的，这是为了对在Vo1中的低频电压脉动进行实质上的补偿(即，抵消)。也就是说，R1/R2和R5/R6的比率越接近，就越能得到更好的补偿。
如果没有使用光耦合器，OpAmp3的输出(正如在附图15(a)中所示)将被发送到OpAmp2的正极输入的接线柱上，从而可以为Vo3改变DC参考电压。附图15(b)中的实施方案显示的就是这样一种应用。OpAmp3的输出通过电阻器R20来连接到Vo3_参考。
在某些实施方案中，负载的电流是受控来自于初始端的。在这种情况下，电流的误差信号，I_误差_s被发送到初始端上。举例来说，误差信号I_误差_s可以使用绝缘设备62来发送到初始端上，例如，举例来说，在附图14和附图16中所示的光耦合器。在附图14和16中，负载100显示为一种LED。人们注意到，负载的电流可以通过将电压施加到电流放大器上的方式来进行调节，正如附图16中的实施方案所示。电压(I_led_con)可能会通过使用电阻器R11和R12的方式来施加到信号I_led上(接线柱6)。借助所述方式，施加到OpAmp3的负极接线柱上的电压也是可以被调节的。
附图17中的实施方案显示的是具有将降压-升压变换器用作脉动抵消变换器的IC应用。这一实施方案可以与IC包中的接线柱8结合应用。在这一情况下，适用于IC芯片的Vcc是Vo2和Vo3的加和。值得人们注意的是，由于有相对较大的低频脉动剖面C3，IC芯片上的Vcc也将会包含有若干脉动电压。可以将一种线性的调节器合并到IC内部，从而可以补偿脉动电压。
使用降压-升压变换器的一个优势在于，其可以允许存在一个较宽的Vo3的电压范围，这是由于Vo3可能会较高于或者较低于其输入电压Vo2。
附图18中的实施方案显示的是另外一种具有低成本的应用，空置元件(即，分立元件)可以适用于脉动抵消变换器，从而可以获得流经负载的低电流脉动和位于AC端的高功率系数。在这一实施方案中，降压-升压变换器的二极管D3被移动到顶端。次级端的基线是Vo3的负极接线柱，而Vo1的正极接线柱可以通过负载电流的感应电阻器R3来连接到Vo3上。在这种情况下，Q1的门激励是一种常见的共同接地激励，其可以简化应用。
在某些实施方案中，其中可以使用集成的控制和供电电路，参考电压在IC芯片的内部，而且其是不能改变的或者不能控制的。附图19中的实施方案克服了上述限制。在附图19中，感应到的主输出的脉动电压(在Vo1+和Vo1-之间)是120，而且其与122的DC电压是分离开的，而且增加190都脉动抵消变换器35的Vo3+的输出电压上，而结合的电压可以用作脉动抵消变换器的反馈电压。脉动抵消变换器的输出电压可以包括AC电压元件，该部分在量级上是相同的，而且处于与主输出(在Vo1+和Vo1-之间)的AC电压元件(例如，脉动)相反的相位上。结果就是，在负载是LED的情况下，负载100上的施加的电压将会是实质上无脉动的DC电压。
可变的输出功率
在某些实践应用中，可能需要的是，改变(例如，控制)变换器的输出功率。这将可以通过控制输出电压或者电流的方式，或者根据可变的工作循环周期的要求通过控制两个不同等级之间的输出功率的方式来实现。举例来说，两个不同的功率等级可以在输出功率的0％到100％之间进行转换。
举例来说，在某些实践应用中，例如，LED照明，需要的是LED的亮度变暗。术语“亮度变暗”意味着LED的光输出是可以调节的或者可以改变的。亮度变暗可以通过调节平均的负载电流来实现。某些应用可能会要求LED灯是可以从100％调节到1％的。
获得亮度变暗的一个方法是减少经过调节的负载电流，正如结合附图14，15和16所进行讨论的内容那样。然而，在实际的应用中，电流的参考电压的改变范围将会是非常宽泛的。举例来说，如果电流的感应电阻器的数值是经过选择的，以致在满载时，但所需的LED电流是1％满载时，在电流感应电阻器上的电压是0.5伏，在电流的感应电阻器上的电压将是5毫伏。对于电流误差的放大器60(例如，OpAmp3)的适当操作而言，电压的等级也将会是低的。避免这一问题的一个方法是将DC补偿增加到电流感应电压上。用于实现上述内容的一个方法的实施例在附图16的实施方案中有所显示。在附图16中，DC补偿电路可以包括I_led_con信号和R11和R12，其中，I_led_con可以是外部产生的LED灯控制信号。具有这样的配置布局，在引线6的位置上的电压I_led可以大致计算为：
I_led＝I_led_con*R12/(R11+R12)+I输出*Rs   (23)
由OpAmp3所执行的电流回路迫使电压I_led与参考电压I_led_参考是相同的。当I_led_on是0时，或者非常低的数值时，
I_led＝I输出*Rs   (24)
而且LED电流是高值。当I_led_con的电压等级升高时，I_led_con*R12/(R11+R12)也将会增加，而且，I输出*Rs将会减少，而这两个信号的总和实质上等于I_led_参考。因此，LED电流的I输出将会减少。在这样的应用中，在OpAmp处的输入接线柱(引线6)的电压将会维持在适合进行操作的适当数值上，例如，举例来说，基于上述内容，电压大约是0.5伏。举例来说，可以选择R11和R12的数值，以致当I_led_con是10伏时，在R12上的电压是0.495伏。在反馈控制之后，Rs上的电压将会是0.005伏。这将有效地调节LED的电流到大约额定电流的1％。当I_led_con是5伏时，R12上的电压将会是0.25伏，而LED电流将会是其额定电流的大约50％。
亮度变暗的方法的另外一个实施例是关闭脉动抵消变换器一段时间，正如在附图20中的实施方案所示。举例来说，如果脉动抵消变换器35是常开的，负载电流将会达到其最高值，而LED将会是最亮的。如果RCC有一半时间是打开的话，负载电流将是满载电流的一半。对于优选应用的RCC开/关频率将会是经过选择的，其要高于线性频率，并低于变换器的转换频率。作为一个可以效仿的实施例，RCC的开/关频率可以是500Hz到2000Hz之间，但是，对于给定的设计或者应用来说，其他的频率也是可以使用的。
执行所述实施方案的控制策略的一个方法是增加转换开关(例如，MOSFET)到脉动抵消变换器中，正如在附图21中所示的实施方案那样。举例来说，与附图10中所示的实施方案相对比，转换开关S3是增加的。在正常操作的过程中，即非-亮度变暗的操作，S3是常开的，而电路的操作实际上与之前的操作是相同的。在亮度变暗的操作过程中，亮度变暗的控制信号，Vgs3被应用到S3的门上，正如在附图22中所示的实施例那样。转换的周期是，Ts可以表示为：
Ts_S3＝Ton_S3+Toff_S3   (25)
为了进行适当的操作，亮度变暗的信号Fs_S3＝1/Ts_S3的转换开关的频率可以选择为低于降压变换器的转换频率，并高于线性频率。举例来说，如果降压变换器的转换频率是大约100kHz到1MHz，Fs_S3可以在大约500Hz到2000Hz的范围内进行选择。通过这样的方式，在Ton_S3的周期内可能会出现多个转换开关的工作周期。在亮度变暗的操作中，当S3开启时(在Ton_S3的周期中)，变换器的操作实质上与之前的操作是相同的。在Toff_S3的周期中，S1，S2和S3都将会是关闭的。在L3中储存的能量在非常短的时间内将会传递到C3中，而且实际上并没有电流流经降压变换器。因此，流经负载的电流将也是会变为0。负载电流的波形在附图22(底部)的实施例中有所显示。平均的LED电流将可以通过以下方程式进行计算：
I_led_avg＝I_led_参考*Ton_S3/Ts_S3   (26)
因此，通过调节Ton_S3/Ts_S3的比率，平均的LED电流将可以在宽的范围内进行调节，从而可以获得亮度的变暗。
另外一个对S3开启/关闭的频率进行选择的理由可以是，例如，几百到几千Hz是人类肉眼在这一频率范围内不能观察到的光线变化。
在各种不同的实施方案中，转换开关S3可以与转换开关S2是串联连接的，或者与感应器L3是串联连接的。这些方法可以应用到各种不同的实施方案中，其中的脉动抵消变换器是通过使用其他的拓扑来执行的，例如，举例来说，升压或者降压-升压变换器，从而可以获得亮度变暗的操作。
各种不同的实施方案将通过对以下非限制性的实施例来进行更进一步的描述说明。
实施例
上文中所描述的方法和电路可以适用于供电，从而可以检查效能和电流的减少脉动的性能。在附图23中显示出测试设定的方框图，而表格1提供的是所使用的设备的细节。对于这一实施例而言，降压变换器可以用作脉动抵消变换器，而LED可以用作负载。
表1测量设备
增加的脉动抵消变换器实质上减少了在输出电流中的AC脉动。附图24显示的是测量到的负载电流的脉动，其具有120伏的AC输入，而且LED电压大约是50伏的DC，而且LED的DC电流是大约0.7安培的DC。值得人们注意的是，负载电流的脉动是大约10毫安的极大值到极小值，与0.7安培的DC电流相比，该数值是非常小的。在主输出中的AC脉动(在附图23中是在Vo+和Vo-之间)大约是在3伏的极大值到极小值之间。附图25显示的是在相同的条件下的输入的AC电流的波形。人们可以看到，AC电流是正弦波，其表明可以获得高功率的系数。测量到的功率系数是0.99。
等同替换
本领域内的任何一名普通技术人员都能意识到，或者都可以理解本文中所描述的各种不同的实施方案的某些改进版本。上述改进版本都在本发明的范围之内，而且都可以被所附的权利要求书所覆盖。

Claims (24)

1.一种适于与电源结合使用的电路，其可以提供包括具有第一AC电压脉动的主DC电压，或者包括具有第一AC电流脉动的主DC电流，该电路可以包括脉动抵消变换器，该变换器可以提供的是：
(i)与主输出相互串联的第二AC电压脉动，以致第一AC电压脉动实质上得以抵消；或者
(ii)与主输出相互并联的第二AC电流脉动，以致第一AC电流脉动实质上得以抵消；
其中可以提供的是实质上无脉动的DC输出功率。
2.一种可以提供DC功率的电路，该电路包括：
输出主DC电压的部分，所述主DC电压包括第一AC电压脉动或者具有第一AC电流脉动的主DC电流；和
脉动抵消变换器，其可以提供：
(i)与主输出相互串联的第二AC电压脉动，以致第一AC电压脉动实质上得以抵消；或者
(ii)与主输出相互并联的第二AC电流脉动，以致第一AC电流脉动实质上得以抵消；
其中可以提供的是实质上无脉动的DC输出功率。
3.根据权利要求1或者2中的电路，其中脉动抵消变换器提供的是一种辅助输出，其可以包括：
(i)具有第二AC电压脉动的辅助DC电压，其中第二AC电压脉动实质在量值上相等的，而且实质上位于第一AC电压脉动的相反相位上；或者
(ii)具有第二AC电流脉动的辅助DC电流，其中第二AC电流脉动实质在量值上相等的，而且实质上位于第一AC电流脉动的相反相位上；
其中主输出和辅助输出是可以结合的，以致：
(i)可以提供总的DC电压或者总的DC电流；
(ii)第二AC电压的脉动实质上抵消了第一AC电压的脉动，或者第二AC电流的脉动实质上抵消了第一AC电流的脉动；
(iii)总的DC电压或者总的DC电流实质上是无脉动的。
4.根据权利要求1或者2中的电路，其中脉动抵消变换器可能会包括降压变换器，升压变换器，降压-升压变换器，或者全桥变换器。
5.根据权利要求1或者2中的电路，可以进一步包括传感器，该传感器用于感应第一AC电压脉动或者第一AC电流脉动，以及将传感器的信号输出到脉动抵消变换器中。
6.根据权利要求1或者2中的电路，可以进一步包括功率系数的校正部分。
7.根据权利要求6中的电路，其中对于功率系数的校正部分的操作可以是以从负载电流反馈的信号为基础的。
8.根据权利要求1或者2中的电路，其中实质上无脉动的DC输出功率是可以发生变化的。
9.根据权利要求1或者2中的电路，可以与AC-DC电源结合使用。
10.根据权利要求2中的电路，其中输出具有第一AC电压脉动的主DC电压或者输出具有第一AC电流脉动的主DC电流的部分可以包括AC-DC电源。
11.根据权利要求10中的电路，其中AC-DC电源可以包括逆向变换器，隔离的升压变换器，降压-升压变换器，降压变换器或者升压变换器。
12.根据权利要求1或者2中的电路，其中负载可以包括LED。
13.一种适用于从主输出功率中提供DC功率的方法，所述主输出功率包括具有第一AC电压脉动的主DC电压，或者具有第一AC电流脉动的主DC电流，该方法包括：
(i)将第二AC电压脉动与主输出功率相串联，以致第一AC电压脉动实质上得以抵消；或者
(ii)将第二AC电流脉动与主输出相并联的，以致第一AC电流脉动实质上得以抵消；
其中可以提供的是实质上无脉动的DC输出功率。
14.一种提供DC功率的方法，该方法包括：
输出主输出功率，该主输出功率包括具有第一AC电压脉动的主DC电压，或者具有第一AC电流脉动的主DC电流；以及
(i)将第二AC电压脉动与主输出功率相串联，以致第一AC电压脉动实质上得以抵消；或者
(ii)将第二AC电流脉动与主输出相并联，以致第一AC电流脉动实质上得以抵消；
其中可以提供的是实质上无脉动的DC输出功率。
15.根据权利要求13或者14中的方法，可以进一步包括：
(i)提供具有第二AC电压脉动的辅助DC电压，其中第二AC电压脉动实质上在量值上是相等的，而且实质上位于第一AC电压脉动的相反相位上；或者
(ii)提供具有第二AC电流脉动的辅助DC电流，其中第二AC电流脉动实质在量值上相等的，而且实质上位于第一AC电流脉动的相反相位上；
其中连接可以包括将辅助的DC电压与主DC电压相结合，或者将主DC电流与辅助DC电流相结合，以致：
(i)可以提供总的DC电压或者总的DC电流；
(ii)第二AC电压的脉动实质上抵消了第一AC电压的脉动，或者第二AC电流的脉动实质上抵消了第一AC电流的脉动；
(iii)总的DC电压或者总的DC电流实质上是无脉动的。
16.根据权利要求13或者14中的方法，可以包括使用降压变换器，升压变换器，降压-升压变换器，或者全桥变换器来提供第二AC电压脉动，或者提供第二AC电流脉动。
17.根据权利要求13或者14中的方法，可以进一步包括对第一AC电压脉动进行感应，或者对第一AC电流脉动进行感应，并将感应器的信号输出到脉动抵消变换器中。
18.根据权利要求13或者14中的方法，可以进一步包括对用于提供DC功率的电路中的功率系数进行调节。
19.根据权利要求18中的方法，包括在从负载电流反馈回来的信号的基础上对功率系数进行调节。
20.根据权利要求14中的方法，可以包括改变实质上无脉动的DC输出功率。
21.根据权利要求13或者14中的方法，可以与AC-DC电源结合使用。
22.根据权利要求14中的方法，可以包括使用AC-DC电源来输出主输出功率。
23.根据权利要求21中的方法，可以包括使用逆行变换器，隔离的升压变换器，降压-升压变换器，降压变换器，或者适用于AC-DC电源的升压变换器。
24.根据权利要求13或者14中的方法，可以包括将实质上无脉动的DC输出功率连接到负载上，其中负载包括LED。
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