用户线路接口卡(slic)提供电话服务提供商和您家中的电话听筒之间的接口。它们以两种主要模式运行:挂机指手机处于空闲状态，等待有人想要接通的信号摘机指手机处于活动状态，用户正在尝试完成连接。电话系统电压通常是负的，以防止电迁移侵蚀安装的铜线。

电话系统需要某些特殊电压，这些电压因应用场合和国家而异。本文介绍了从通常可用的电源电压中获得这些电压的电路。表1总结了电路的输入和输出特性。

表1。输入和输出

产生林格电压的挂接电压在美国通常为-72V，最高可达

在其他国家。振铃电压为20Hz至60Hz的正弦波，驱动手机中的机电铃声，该铃声可以位于远离中央办公室(CO)的地方。在美国，off-hook电压通常是-48V，尽管一些本地系统使用-24V。这个电压在语音通信时为系统供电。CO为电话系统提供独立于电力公司的电力，允许电话在停电时工作。

随着数据通信技术的进步，公司正在将语音业务与数据业务结合起来，提供综合通信系统。这样的系统需要SLIC功能来保持与传统设备的兼容性。下面的电路演示了从常用电压产生SLIC电压的技术。所有电路都基于使用MAX668升压控制器的变压器反激拓扑。这种拓扑结构实现了紧凑的磁性和灵活的输出电压。

+5V电源输出-48V

电路图1在300mA下为客户端设备(CPE)或客户端设备从+4.5V的最小输入产生-48V。输入电压也是MAX668的栅极驱动电压(U1)，限制输入电压为+5.5V(最大)。MOSFET开关(Q1)的栅极电容大于控制器有效驱动的栅极电容;因此，互补的发射极跟随器(Q2, Q3)缓冲栅极驱动输出。

图1所示。这个简单的变压器反激逆变器从+5V输入产生-48V。

选择Q1开关9A峰值电流，VGS = 3.8V (4.5 VIN-VBE)。反激电压的缓冲器是不必要的，因为Q1的击穿电压是二次到一次变压器绕组反射电压的9倍。R7和C7对电流检测信号进行滤波，防止开关噪声引起误触发。适中的开关频率(165kHz)可以在中等成本和性能的情况下实现良好的效率。

变压器(T1)缠绕在Coiltronics SG4缺口铁芯上，AL = 75nH/T2。初级绕组为8匝22AWG，因此初级电感为4.8µH。次级绕组为#28AWG的64圈，匝数比为1:8。开关占空比约为55%，接近给定磁体积的最佳功率传输。

使用成本较低的快速恢复二极管(D1)代替肖特基二极管，因为较低的开关频率使反向恢复时间对开关效率的影响最小化。此外，高输出电压使低正向电压二极管的优势最小化。由于输出电压为负，反馈必须由运放(U2)进行反转，以匹配开关控制器(U1)。D2保护反相输入不被拉为负。R3和C5为反馈回路的稳定性提供了主导极点。

+5.5V电源输出-24V和-100V

电路图2从墙上适配器提供的+5.5V最小输入，为CPE在150mA和50mA时产生-24V和-100V。MAX668 (U1)具有一个内部线性稳压器，可为栅极驱动电压产生+5V轨。选择MOSFET (Q1)开关7A峰值电流，VGS = 4.5V。由于漏感较低，Q1击穿电压是反射输出电压的两倍以上，所以不需要抑制反激电压。与Q1栅极串联的R5减慢导通时间，以最小化电流检测放大器所看到的开关噪声。

图2。变压器反激拓扑结构允许通过添加额外的次级绕组使用单个控制器产生挂钩(-100V)和挂钩(-24V)电压。

变压器(T1)是来自Coiltronics的现成单元，允许快速电路开发。定制变压器可以设计和优化批量生产。初级电感为3.8µH，匝数比为1:1:3。这使得占空比约为80%，而不是50%的最佳功率传输。与优化后的变压器相比，其峰值电流更高。

-24V输出通过运放逆变器(U2)反馈，直接调节输出至±1%。-100V输出采用变压器匝数比进行调节。只要-100V电源的输出功率不明显大于反馈电压的输出功率，这就可以工作。典型应用不需要严格调节-100V挂接电压，因此±10%就足够了。

+12V电源输出-24V和-48V

电路图3从+12V标称输入产生-24V在50mA和-48V在100mA。给出了变压器中功率传输的最佳匝数比。初级匝数与-24V的二次匝数比为1:2，初级匝数与-48V的二次匝数比为1:4。因此，开关稳压器工作在50%占空比。-48V输出反馈到控制器进行调节。-24V输出通过匝数比和次级绕组的紧密耦合调节到±5%。

图3。变压器反激拓扑可以通过选择变压器匝数比使开关稳压器工作在50%占空比来优化功率传输。

-24V和-72V输出与分裂反馈从+12V电源

电路图4产生-24V在400mA和-72V在100mA从+12V标称输入。通过在两个输出之间分割反馈，两个输出在所有线路和负载组合下都被调节到±5%。这样做的代价是放弃掉钩电压的一点容忍度，以换取更严格的上钩电压容忍度。反馈比基于相对输出功率。-24V输出提供最大输出功率的4/7;因此，反馈电阻被缩放到提供调节所需电流的4/7。同样，-72V输出提供最大输出功率的3/7，因此反馈电阻提供调节所需电流的3/7。

图4。分离上挂和下挂电压之间的反馈允许对两个输出进行适度调节。

变压器是为此应用程序定制的设计。泄漏电感表示初级绕组和次级绕组之间的不完全耦合，它足够大，需要缓冲初级反激电压以防止开关晶体管击穿。R8和C8减缓了开关跃迁，并耗散了漏电感中的一些能量，从而限制了最大反激电压。Coiltronics Versa-Pac系列变压器采用三丝线绕线，以实现最大的耦合(即三根导线并联绕线)，因此漏感最小。其代价是匝数比的灵活性降低，初级绕组和次级绕组之间的隔离额定电压降低。

隔离+3.3V， -24V和-72V输出从+5V电源

电路图5在100mA时产生隔离的+3.3V, 100mA时产生-24V, 25mA时产生-72V，标称+5V输入。当输入电压不与线路(电力设施或电话系统电源)隔离时，需要隔离。变压器将+5V输入电压与输出电压隔离开来。+3.3V输出是由一个额外的次级绕组产生的。由于用于反馈的+3.3V和-24V之间的宽电压比，需要线性后稳压器。-72V输出调节并不重要，它依赖于匝数比和与-24V次级绕组的紧密耦合。

图5。输入和输出之间的电气隔离是通过利用变压器提供的固有隔离和为反馈电压增加隔离来实现的。

从-24V输出的隔离反馈是由一个分流调节器和一个光隔离器实现的。并联稳压器结合一个电压基准和一个误差放大器来产生电流误差信号。误差电流驱动光隔离器中的光电二极管，光隔离器对光电晶体管中的电流进行调制和隔离。

光隔离器在10mA时选择名义上100%的电流传输比。误差电流通过R4转换为误差电压。R4和C13在环路响应中创建一个极点，将环路带宽限制在2.8kHz。环路补偿必须考虑到光隔离器的信号延迟以及与MAX668中的误差放大器相结合的分流稳压器的附加增益。

这篇文章的类似版本出现在2001年2月20日的TechOnLine杂志。