【導讀】因特網協議語音傳輸 (VoIP) 電話的出現帶來了對于生成多個高壓負輸出的需求，這些電壓軌用于驅動電話線路。然而，一個系統中可能會有多條電話線路，從而產生許多負載情況。如何才能輕松創建多個負輸出電壓？
當線路處在通話模式時，一般會有一個 –24V 輸出來提供環路電流，同時通常會有另外一個或兩個負輸出來驅動電話振鈴。有趣的是，就每條電話線路而言，這些負載相互排斥，也就是說您不能使電話同時響鈴和通話。然而，一個系統中可能會有多條電話線路，從而產生許多負載情況。這些系統通常由一個 12V 的電源供電，其已經與輸入功率隔離，因此一般不再需要二級隔離。功率電平一般低于 25W，調節要求通常在 3% 到 10% 范圍內。
反向拓撲結構看起來是這種應用的不二選擇。功率電平與反向拓撲結構一致。利用反向拓撲結構可輕松地生成多個高壓輸出，而反向拓撲結構已為人們所了解。但是，反向拓撲結構也存在諸多不足之處：該拓撲包括會過度振鈴的非鉗位電源開關電壓，；其通常需要一個二級輸出濾波器；零到滿負載的交叉調節不能為 3%。
圖 1 顯示了一種替代方法。您認識這種拓撲結構嗎？讓我們來研究這種拓撲結構具有的一些優點，假設所有負載僅為 -27V 輸出。
關閉開關，使 C16 鉗位控制電源開關 (Q1)。電源開關開啟時，輸出整流器 (D2) 由 C16 鉗位控制。因此，通常不會出現與反向拓撲結構相關的振鈴。另外，流經耦合電感的輸入及輸出電流可以為持續，這極大地簡化了輸入和輸出濾波器。這種拓撲結構是一款 C’uk 轉換器。普通工程師對這種拓撲結構不是很了解，這成為實施該拓撲結構的難點。這主要是因為只是偶爾使用 C’uk，抑或是工程師在大多數時候甚至都沒有考慮它。
圖1：這種獨特的拓撲結構可提供非常好的交叉調節，奧妙何在？
VoIP 電話的電源對成本、功耗都極為敏感，并且需要一定的 (5%) 交叉調節。它們都是一些大容量系統，具有較大的價格壓力。它們一般將電池作為備用電源，其每一瓦特都十分珍貴。需要對所有輸出進行較好地控制，以實現交叉負載并保護下游放大器。由于振鈴的存在，這一整套要求成為反向拓撲結構一個難題，并需要預負載或者額外的功率調節電路。表 1 顯示了 C’uk 轉換器在這種應用中具有優勢。
該表列出了極端條件負載極限的一些交叉調節結果。在本例中，利用流經 R17、R18 和 R20 的加權電流，輸出電壓同樣也得到了調節。這樣便聚集了誤差，同時提供比 5% 更佳的極限交叉調節，其沒有預負載或額外調節電路。通過增加該輸出的加權，我們可以進一步改善一個輸出的調節，從而負影響另一個輸出的調節。
即使假設 C’uk 轉換器沒有預負載，其效率也比反向拓撲結構好 2%。這是通過使用更低電壓的開關和二極管實現的，因為電路中缺少振鈴。
表1：所有負載組合的輸出精確度都優于 5%
總之，盡管一般不考慮使用 C’uk 轉換器，但 C’uk 轉換器的確非常適用于這種應用。這種應用要求：1）無隔離；2）正-負電壓轉換；3）多輸出；4）良好的交叉調節；5）高效率；以及6）低成本/最少組件數量。
