CN103731573A - 一种供电电路及电话系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种供电电路及电话系统，用以解决现有的采用单路供电型电话线路供电的电话系统能耗高的问题。该电路包括：控制电路，用于根据初级充电箝位电路输出的电压和预设电压输出控制信号；开关电路，用于根据控制电路输出的控制信号在导通和关断之间切换；充放电电路，用于在开关电路导通时，通过开关电路获取能量并存储，并在开关电路关断时，通过将存储的所述能量释放来分别向初级充电箝位电路和次级充电箝位电路注入能量；初级充电箝位电路，用于输出电压信号；次级充电箝位电路，用于输出至少一个电压信号；其中，当供电电路处于稳态时初级充电箝位电路输出的电压与次级充电箝位电路输出的电压不相等。

Description

一种供电电路及电话系统

技术领域

本发明涉及电话技术领域，尤其涉及一种供电电路及电话系统。

背景技术

传统电话业务作为标准的模拟电话服务，是全球家庭住户和企业电话服务的主要组成部分。电话系统中的供电电路可以为电话系统中的各个语音端口供电，传统语音线路供电系统为分离型或单路供电型，即每个语音端口采用一套独立供电系统或者采用一套输出固定电压的供电系统为多个语音端口供电。电话系统的每个语音端口可连接一个电话机或多个电话机。语音端口处于摘机态、振铃态和挂机态时需要的电压均为负电压，语音端口处于摘机态时需要的负电压的电压值小于语音端口处于挂机态时的负电压的电压值，语音端口处于挂机态时的负电压的电压值小于语音端口处于振铃态时的负电压的电压值。

采用分离型电话线路供电的电话系统如图1所示。在图1中，供电电路11分别为用户线接口电路12（SLIC，Subscriber Line Interface Circuit）的不同语音端口提供馈电。电话机13通过TIP/RING线连接在SLIC12的不同语音端口。其中，SLIC13的每个语音端口由一个供电电路11供电，也就是说，供电电路11的数量与SLIC的语音端口的数量相等。每个供电电路输出的电压由SLIC控制，并跟随与该供电电路对应的语音端口电压需求进行变化。每个供电电路如图2所示，SLIC通过改变控制信号（即信号21）的频率或者占空比来实现该供电电路输出电压Vo的改变。图2所示的供电电路包括三极管T21、二极管D21、电感L21和电容C21。

采用分离型电话线路供电时，由于需要多路供电电路，因此，供电电路的器件较多，这会提高整个电话系统的造价，另外，由于SLIC需要分别对各个供电电路进行管理，这会增加系统的复杂度。

采用单路供电型电话线路供电的电话系统如图3所示。在图3中，仅有一个供电电路11，SLIC12根据各个语音端口的状态，控制供电电路11输出这些语音端口中所需要的负电压中电压值最大的负电压。也就是说，只要有一个语音端口处于振铃态，那么，SLIC就需要控制供电电路11输出电压值最大的负电压。图3中的供电电路可以采用与图2所示的供电电路相同的结构。

但是，在图3所示的电话系统中，由于SLIC12总是根据所有语音端口中所需负电压的电压值最大的语音端口所需的负电压来控制供电电路11的输出电压的，即供电电路11输出的电压总是SLIC12的所有语音端口中所需负电压的电压值最大的语音端口所需的负电压，也就是说，即使仅有一个语音端口处于振铃态，其它语音端口均处于挂机态或者摘机态，那么供电电路11也要输出振铃态所需要的电压，因此，SLIC上就会有较大的能耗。

综上所述，采用单路供电型电话线路供电的电话系统，减少了供电电路的器件，但是，却提高了电话系统的能耗。

发明内容

本发明实施例提供了一种供电电路及电话系统，用以解决现有的采用单路供电型电话线路供电的电话系统能耗高的问题。

第一方面，提供的一种供电电路，控制电路、开关电路、充放电电路、初级充电箝位电路和次级充电箝位电路；

所述控制电路，用于根据所述初级充电箝位电路输出的电压和预设电压输出控制信号；

所述开关电路，用于根据所述控制电路输出的控制信号在导通和关断之间切换；

所述充放电电路，用于在所述开关电路导通时，通过所述开关电路从直流电源获取能量，并存储所述能量，并在所述开关电路关断时，通过将存储的所述能量释放来分别向所述初级充电箝位电路和所述次级充电箝位电路注入能量；

所述初级充电箝位电路，用于输出电压信号；

所述次级充电箝位电路，用于输出至少一个电压信号；其中，当所述初级充电箝位电路输出的电压与预设电压之差在设定范围内时，所述供电电路处于稳态，当所述供电电路处于稳态时，所述初级充电箝位电路输出的电压与所述次级充电箝位电路输出的电压不相等。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述次级充电箝位电路包括第一箝位耦合电路和第一电压箝位电路；

所述第一箝位耦合电路，用于在所述开关电路导通时，将第一电压跟随点的电压箝位至所述初级充电箝位电路输出的电压，并在所述开关电路由导通变为关断时，将源点的电压变化耦合到所述第一电压跟随点，所述源点为所述充放电电路与所述开关电路相连的连接点，所述第一电压跟随点是所述第一箝位耦合电路和所述第一电压箝位电路相连的连接点中，除连接所述初级充电箝位电路的输出端以外的连接点，所述初级充电箝位电路通过所述初级充电箝位电路与所述第一电压箝位电路相连的输出端输出电压信号；

所述第一电压箝位电路，用于在所述开关电路关断时，由所述充放电电路向所述第一电压箝位电路注入能量；并在所述供电电路处于稳态时，将所述第一电压箝位电路输出的电压信号的电压箝位至所述第一电压跟随点的最低电压，所述第一电压跟随点的最低电压是所述第一电压跟随点在所述供电电路处于稳态、且所述开关电路处于关断期时的最低电压；其中，所述第一电压箝位电路输出的电压信号为所述次级充电箝位电路输出的电压信号中的一个电压信号。

结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，所述初级充电箝位电路包括第一二极管和第一电容；

所述第一二极管的阴极通过所述开关电路连接所述直流电源，所述第一二极管的阳极连接所述第一电容的一端，所述第一电容的另一端接地，所述第一电容与所述第一二极管的阳极相连的一端的电压为所述初级充电箝位电路输出的电压。

结合第一方面第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述第一箝位耦合电路包括第二电容和第二二极管；

所述第二电容的一端通过所述开关电路连接所述直流电源，所述第二电容的另一端连接所述第二二极管的阳极，所述第二二极管的阴极连接所述初级充电箝位电路的输出端，所述第二二极管的阳极为所述第一电压跟随点。

结合第一方面第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述第一电压箝位电路包括第三电容和第三二极管；

所述第三电容的一端连接所述初级充电箝位电路的输出端，所述第三电容的另一端连接所述第三二极管的阳极，所述第三二极管的阴极为所述第一电压跟随点，所述第三二极管的阳极的电压信号为所述第一电压箝位电路输出的电压信号。

结合第一方面第一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述次级充电箝位电路还包括第二箝位耦合电路和第二电压箝位电路；

所述第二箝位耦合电路，用于在所述开关电路导通时，将第二电压跟随点的电压箝位至所述第一电压箝位电路输出的电压信号的电压，并在所述开关电路由导通变为关断时，将所述源点的电压的变化耦合到所述第二电压跟随点，所述第二电压跟随点是所述第二箝位耦合电路和所述第二电压箝位电路相连的连接点中，除连接第一电压箝位电路的输出端以外的连接点；其中，第一电压箝位电路通过所述第一电压箝位电路与所述第二电压箝位电路相连的输出端输出电压信号；

所述第二电压箝位电路，用于在所述开关电路关断时，由所述充放电电路向所述第二电压箝位电路注入能量；并在供电电路处于稳态时，将所述第二电压箝位电路输出的电压信号的电压箝位至所述第二电压跟随点的最低电压，所述第二电压跟随点的最低电压是所述第二电压跟随点在所述供电电路处于稳态、且所述开关电路处于关断期时的最低电压；所述第二电压箝位电路输出的电压信号为所述次级充电箝位电路输出的电压信号中的一个电压信号。

结合第一方面第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述第二箝位耦合电路包括第四电容、第四二极管；

所述第四电容的一端连接所述第一电压跟随点或者连接所述开关电路与所述初级充电箝位电路的连接点，所述第四电容的另一端连接所述第四二极管的阳极，所述第四二极管的阴极连接所述第一电压箝位电路的输出端。

结合第一方面第五种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述第二电压箝位电路包括第五电容和第五二极管；

所述第五电容的一端连接所述第一电压箝位电路的输出端，所述第五电容的另一端连接所述第五二极管的阳极，所述第五二极管的阴极为所述第二电压跟随点，所述第五二极管的阳极的电压信号为所述第二电压箝位电路输出的电压信号。

结合第一方面，在第八种可能的实现方式中，所述初级充电箝位电路输出的电压信号和所述次级充电箝位电路输出的电压信号用于为电话交换机的语音端口连接的电话线路供电。

第二方面，提供一种电话系统，包括至少一路话机和本发明实施例提供的供电电路。

本发明实施例提供的供电电路及电话系统，控制电路根据初级充电箝位电路输出的电压和预设电压输出控制信号，当开关电路在该控制信号的控制下导通时，充放电电路会通过开关电路从直流电源获取能量并存储，当开关电路在该控制信号的控制下关断时，充放电电路会通过将存储的能量释放来分别向初级充电箝位电路和次级充电箝位电路注入能量，从而使初级充电箝位电路输出的电压与预设电压之差在设定范围内，使得供电电路进入稳态。由于在供电电路处于稳态时，初级充电箝位电路输出的电压信号的电压与次级充电箝位电路输出的电压信号的电压不相等，因此，可以采用初级充电箝位电路在供电电路处于稳态时输出的电压信号，和次级充电箝位电路在供电电路处于稳态时输出的电压信号，来为驱动电话交换机的语音端口连接的电话线路供电，使得电话交换机能够在根据不同的语音端口的状态，采用不同的电压为其连接电话线路供电，克服了由于电话线路供电电路仅输出一个电压信号，因此即使仅有一个语音端口处于振铃态，其它语音端口均处于挂机态或者摘机态，该供电电路也要输出振铃态所需要的电压，导致包含该电话线路供电电路的电话系统能耗较高的问题。

附图说明

图1为现有技术中的电话系统的结构示意图之一；

图2为现有技术中的电话线路供电电路的电路图；

图3为现有技术中的电话系统的结构示意图之二；

图4为本发明实施例提供的供电电路的结构示意图之一；

图5为本发明实施例提供的供电电路的结构示意图之二；

图6为本发明实施例提供的供电电路的电路图之一；

图7a为本发明实施例提供的供电电路的结构示意图之三；

图7b为本发明实施例提供的供电电路的结构示意图之四；

图8a为本发明实施例提供的供电电路的电路图之二；

图8b为本发明实施例提供的供电电路的电路图之三。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种供电电路及电话系统，充放电电路在开关电路导通时，从直流电源获取能量，而在开关电路关断时，通过将充放电电路存储的能量释放来分别向初级充电箝位电路和次级充电箝位电路注入能量，在开关电路不断地导通和关断的过程中，不断地向初级充电箝位电路和次级充电箝位电路注入能量，从而使得初级充电箝位电路输出的电压信号的电压与预设电压在设定范围，供电电路进入稳态。由于在供电电路处于稳态时，初级充电箝位电路输出的电压信号的电压与次级充电箝位电路输出的电压信号的电压不相等，因此，可以采用初级充电箝位电路在该供电电路处于稳态时输出的电压以及次级充电箝位电路在该供电电路处于稳态时输出的电压来为电话系统的各个语音端口供电，使得电话交换机能够根据不同的语音端口的状态，采用不同的电压为与其连接的电话线路供电，克服了由于电话线路供电电路仅输出一个电压信号，因此即使仅有一个语音端口处于振铃态，其它语音端口均处于挂机态或者摘机态，该供电电路也要输出振铃态所需要的电压，导致包含该电话线路供电电路的电话系统能耗较高的问题。

下面结合说明书附图，对本发明实施例提供的一种供电电路及电话系统的具体实施方式进行说明。

本发明实施例提供的一种供电电路，如图4所示，包括控制电路41、开关电路42、初级充电箝位电路43、次级充电箝位电路44和充放电电路45；

控制电路41，用于根据初级充电箝位电路43输出的电压和预设电压输出控制信号；

开关电路42，用于根据控制电路41输出的控制信号在导通和关断之间切换；

初级充电箝位电路43，用于输出电压信号；

次级充电箝位电路44，用于输出至少一个电压信号；其中，当初级充电箝位电路43输出的电压与预设电压之差在设定范围内时，供电电路处于稳态；当供电电路处于稳态时初级充电箝位电路43输出的电压与次级充电箝位电路44输出的电压不相等；

充放电电路45，用于在开关电路42导通时，通过开关电路42从直流电源VCC获取能量，并存储所述能量，并在开关电路42关断时，通过将存储的能量释放来分别向初级充电箝位电路43和次级充电箝位电路44注入能量；使得初级充电箝位电路43输出的电压信号的电压能够逐渐接近预设电压。

在供电电路处于稳态后，可以采用初级充电箝位电路43输出的电压信号和次级充电箝位电路输出的电压信号根据电话系统中的不同语音端口的状态为其连接的电话线路供电。

控制电路41可以在初级充电箝位电路43输出的电压与预设电压之差在设定范围以外时，输出占空比较大的脉冲信号作为控制信号，使得初级充电箝位电路43输出的电压信号的电压能够快速接近预设电压，即使得供电电路能够快速进入稳态；在储能电路输出的电压与预设电压之差在设定范围以内时，输出占空比较小的脉冲信号作为控制信号，使得供电电路能够保持在稳态。

可选地，初级充电箝位电路输出的电压信号和次级充电箝位电路输出的电压信号用于为电话交换机的语音端口连接的电话线路供电。

可选地，本发明实施例提供的供电电路如图5所示，次级充电箝位电路包括第一箝位耦合电路441和第一电压箝位电路442；

第一箝位耦合电路441，用于在开关电路42导通时，将第一电压跟随点的电压箝位至初级充电箝位电路43输出的电压V1，并将开关电路42由导通变为关断时源点a的电压的变化耦合到第一电压跟随点，源点a为开关电路42与充放电电路45相连的连接点，第一电压跟随点b是第一箝位耦合电路441和第一电压箝位电路442相连的连接点中，除连接初级充电箝位电路43的输出端以外的连接点，初级充电箝位电路43通过初级充电箝位电路43与第一电压箝位电路442相连的输出端输出电压信号；

第一电压箝位电路442，用于在开关电路42关断时，由充放电电路45向第一电压箝位电路442注入能量；并在供电电路处于稳态时，将第一电压箝位电路442输出的电压信号的电压V2箝位至第一电压跟随点b的最低电压，第一电压跟随点b的最低电压是第一电压跟随点b在该供电电路处于稳态、且开关电路42处于关断期时的最低电压；其中，第一电压箝位电路442输出的电压信号为次级充电箝位电路输出的电压信号中的一个电压信号。

第一箝位耦合电路441和第一电压箝位电路442相连的连接点有两个，其中一个连接点连接初级充电箝位电路43的输出端，另外一个连接点即为第一电压跟随点。

其中，开关电路可以是三极管、金属-氧化物-半导体场效应管（MOSFET，Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）或其他具有类似功能的开关器件，充放电电路可以是电感，也可以是其他具有电荷泵功能的电路。

可选地，本发明实施例提供的供电电路可以采用如图6所示电路结构。在图6所示的电路中，开关电路为PNP型三极管T1，充放电电路为电感L1。初级充电箝位电路包括第一电容C1和第一二极管D1，第一二极D1管的阴极通过开关电路，即PNP型三极管T1连接直流电源VCC，第一二极管D1的阳极连接第一电容C1的一端，第一电容C1的另一端接地，即连接GND，第一电容C1与第一二极管D1的阳极相连的一端的电压为初级充电箝位电路输出的电压V1。第一箝位耦合电路包括第二电容C1和第二二极管D2；第二电容C2的一端通过开关电路，即PNP型三极管T1连接直流电源VCC，第二电容C2的另一端连接第二二极管D2的阳极，第二二极管D2的阴极连接初级充电箝位电路的输出端，第二二极管D2的阳极为第一电压跟随点b。第一电压箝位电路包括第三电容C3和第三二极管D3；第三电容C3的一端连接初级充电箝位电路的输出端，第三电容C3的另一端连接第三二极管D3的阳极，第三二极管D3的阴极为第一电压跟随点b，第三二极管D3的阳极的电压为第一电压箝位电路输出的电压V2。

如图6所示，在开关电路，即PNP型三极管T1的导通期，直流电源VCC分别向充放电电路和第二电容C2充电，在PNP型三极管T1导通期结束时，第二电容C2上存储的能量小于充放电电路存储的能量，即第二电容C2上存储的能量小于电感L1上存储的能量。在开关电路，即PNP型三极管T1的关断期，充放电电路会将在开关电路的导通期存储的能量释放掉，由于充放电电路和初级充电箝位电路之间形成放电回路，因此，在充放电电路将其存储的能量释放的过程中（即存储的磁能转换为电能释放到地的过程中），上述放电回路存在逆时针流向的电流，也就是说，电感L1会从第一电容C1以及第三电容C3中抽取正电荷，也就相当于向第一电容C1以及第三电容C3中注入负电荷，即注入能量。

在图6所示的电路初始上电时，三极管T1为关断状态，此时，开关电路、充放电电路和初级充电箝位电路相连的连接点，即源点a的电压、第一电压跟随点b的电压、初级充电箝位电路输出的电压V1和第一电压箝位电路输出的电压V2均为0V。晶体管T1在控制电路输出的控制信号的驱动下，在导通状态和关断状态之间切换。

在晶体管T1的第一个导通期，电流从直流电源VCC通过晶体管T1向电感L1流动。在电流通过电感L1时，电能转化为磁能，并存储在电感L1中。由于电感电流不能突变，因此晶体管T1的导通期，流过电感L1的电流值是不断上升的（图6所示的电路在工作期间，电感L1都不会出现磁饱和）。通过调节控制信号的电平值的大小，使晶体管T1处于饱和导通状态，此时，直流电源VCC通过晶体管T1向电感L1和第二电容C2充电，源点a处的电压会快速由0上升至接近直流电源VCC的电压Vcc；当然，也可以调节控制信号的电平值的大小，使晶体管T1仅处于导通状态，此时，直流电源VCC通过晶体管T1向电感L1和第一电容C1充电，源点a处的电压会也会由0上升至接近直流电源VCC的电压Vcc，但是，上升速度会比较慢。由于电容两端电压不会突变，第一电容C1两端电压会同方向快速变化，因此第一电压跟随点b的电压也会上升，但由于此时初级充电箝位电路输出的电压约为0，因此第二电容C2会通过第一二极管D1向第一电容C1和第三电容C3充电（注入正电荷），当第二电容C2充电完成后，直流电源VCC不能再向第一电容C1和第三电容C3充电，而直流电源VCC通过三极管T1对电感L1充电会一直持续到三极管T1的导通期结束。在晶体管T1的第一个导通期结束时，第一电压跟随点b的电压、初级充电箝位电路输出的电压V1都是正电压。第一电压箝位电路输出的电压V2也是正电压，但低于初级充电箝位电路输出的电压V1。

在晶体管T1的第一个导通期结束后，晶体管T1进入第一个关断期，此时直流电源VCC不能再通过三极管T1对电感L1充电。由于电感电流不能突变，因此，电感L1上的电流方向不变，仍然从电感L1流向地，此时电感L1开始释放在晶体管T1的第一个导通期存储的能量，即将存储的磁能转化为电能，释放到地，由于第一二极管D1，当源点a的电压下降至小于V1时，第一电容C1上存储的能量（即导通期注入的正电荷）也开始释放，电感L1、第一二极管12和第一电容C1构成了放电回路，电流从第一电容C1，经过第一二极管D1、电感L1流到地，由于在晶体管T1的第一个导通期，第二电容C2上存储的能量小于电感L1上存储的能量，而在第二电容C2充电完成之后，直流电源VCC不能再对第一电容C1和第三电容C3充电，因此，第一电容C1上存储的能量与第三电容C3上存储的能量（由正电荷构成）之和小于电感L1存储的能量，因此，在电感L1将存储的能量释放完毕之前，第二电容C2上存储的能量以及第三电容C3上存储的能量已经释放完，为了在放电回路中形成续流，第一电容C1与第二二极管D2的阳极相连的一端的正电荷继续被抽走，第一电容C1和第三电容C3开始反方向充电（相当于注入负电荷），即第一电容C1与第二二极管D2的阳极相连的一端的电压在变为0之后，继续下降，直至晶体管T1的第一个关断期结束，或者电感L1上存储的能量完全释放掉。因此，在晶体管T1的第一个关断期结束时，初级充电箝位电路输出的电压低于供电电路初始上电时初级充电箝位电路输出的电压。在电感L1上存储的能量释放的过程中，源点a的电压会由接近于Vcc的正电压，变为负电压。由于第二电容C2两端电压不能突变，因此在源点a的电压由正值变为负值时，第一电压跟随点b的电压也会下降，呈现跟随源点a的电压变化的趋势。由于第三二极管D3的存在，因此在第一电压跟随点b的电压下降时，第一电压箝位电路输出的电压V2也会降低，直到第三二极管D3两端基本无电压差为止。

在晶体管T1的第一个关断期结束后，晶体管T1进入第二个导通期。此时，源点a的电压会由负电压变回正电压。与晶体管T1的第一个导通期时相同，此时第一电压跟随点b的电压也会随着源点a的电压而上升，由于第二二极管D2的存在，当第一电压跟随点b的电压上升到大于初级充电箝位电路在晶体管T1的第一个关断期结束时输出的电压时，会有电流从第一电压跟随点b点流过第二二极管D2对第二电容C2和第三电容C3充电（再次注入正电荷）。

因此，在晶体管T1的每一个导通期，直流电源VCC都会通过开关电路T1向电感L1、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3上注入正电荷，在晶体管T1的每个导通期之后的关断期，电感L1、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3上存储的能量会被释放掉，即电感L1、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3注入的正电荷会被抽走，并且从第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3抽走的正电荷多于在晶体管T1的导通期注入的正电荷，因此，初级充电箝位电路输出的电压V1、第一电压箝位电路输出的电压V2以及第一电压跟随点b的电压会随着晶体管T1在导通状态和关断状态之间不断切换而不断降低。

当控制电路14确定初级充电箝位电路输出的电压V1与预设电压之差在设定范围内时，该供电电路进入稳态，此时，初级充电箝位电路输出的电压V1约等于源点a在该电路进入稳态时在晶体管T1的关断期的最低电压Va，Va小于0；由于第二二极管D2的存在，因此，在该供电电路进入稳态后，在晶体管T1的导通期，直流电源VCC能够通过第二电容C2、第二二极管D2向第一电容C1和第三电容C3充电，但是由于第一电容C1的电容值远大于第二电容C2的电容值，且第三电容C3的电容值远大于第二电容C2的电容值，因此，注入到第一电容C1和第三电容C3中的正电荷对初级充电箝位电路输出的电压影响不大。当然，第一电容C1的电容值与第二电容C2的电容值之比越大，第三电容C3的电容值与第二电容C2的电容值之比越大，其中，第一电容C1的电容值可以和第三电容C3的电容值相等，也可以不相等，注入到第一电容C1和第三电容C3中的正电荷对初级充电箝位电路输出的电压影响就越小。在该供电电路进入稳态后，在晶体管T1的导通期，由于第二二极管D2的存在，因此，第一电压跟随点b的电压约等于储能电路输出的电压V1，即第一电压跟随点b的电压约为Va。而在该供电电路进入稳态后，在晶体管T1的由导通变为关断后，由于源点a的电压会由接近Vcc下降至Va，下降的幅度约为Vcc-Va，此时，由于第二电容C2两端的电压不能突变，因此第一电压跟随点b的电压也会下降约Vcc-Va，即第一电压跟随点b的电压会下降至约等于2Va-Vcc，由于第三二极管D3的存在，第一电压箝位电路输出的电压也约为2Va-Vcc，当Va被设置为一个很大的负电压时，Vcc相对于Va可以忽略不计，因此，在该供电电路进入稳态后，初级充电箝位电路输出的电压约为Va，第一电压箝位电路输出的电压约为2Va，因此，该供电电路进入稳态后可以输出两种不同的电压。

由于电话系统中的语音端口可以处于摘机态、挂机态和振铃态中的一种，其中，摘机态的语音端口需要的负电压的绝对值最小，振铃态的语音端口需要的负电压的绝对值最大，挂机态的语音端口需要的负电压的绝对值居中，因此，在该供电电路进入稳态后，SLIC能够根据电话系统中不同的语音端口的状态为其提供不同的电压，例如，在该供电电路进入稳态后，SLIC利用初级充电箝位电路输出的电压V1来为电话系统中处于摘机态的语音端口供电，利用第一电压箝位电路输出的电压V2来为电话系统中处于挂机态或者振铃态的语音端口来供电。

当控制电路14确定储能电路输出的电压V1与预设电压之差在设定范围内时，控制电路可以将输出的控制信号的占空比减小，甚至可以控制晶体管T1长时间处于关断状态，直至第一电容C1上的负电荷由于第一电容C1的漏电流或者后级负载的消耗而减少，使得初级充电箝位电路输出的电压V1升高至其与预设电压之差在设定范围以外时，再次控制晶体管T1开通一段时间后，在将晶体管T1关断，从而使得充放电电路能够向初级充电箝位电路和次级充电箝位电路中注入能量（抽走正电荷，相当于注入负电荷），使得初级充电箝位电路输出的电压V1再次降低。

可选地，本发明实施例提供的供电电路如图7a和图7b所示，次级充电箝位电路还包括第二箝位耦合电路443和第二电压箝位电路444；

第二箝位耦合电路443，用于在开关电路42导通时，将第二电压跟随点c的电压箝位至所述第一电压箝位电路442输出的电压信号的电压V2，并在开关电42路由导通变为关断时，将源点a的电压的变化耦合到第二电压跟随点c，第二电压跟随点c是第二箝位耦合电路443和第二电压箝位电路444相连的连接点中，除连接第一电压箝位电路442的输出端以外的连接点；其中，第一电压箝位电路442通过第一电压箝位电路442与第二电压箝位电路443相连的输出端输出电压信号。其中，第二箝位耦合电路443和第二电压箝位电路444相连的连接点有两个，一个连接第一电压箝位电路442的输出端，另一个为第二电压跟随点c。

在图7a中，第二箝位耦合电路443在开关电路42由导通变为关断时直接将源点a的电压的变化耦合到第二电压跟随点c；在图7b中，第二箝位耦合电路443在开关电路42由导通变为关断时将第一电压跟随点b的电压变化耦合到第二电压跟随点c，而由于第一箝位耦合电路441能够在开关电路42由导通变为关断时将源点a的电压变化耦合到第一电压跟随点b，因此，第二箝位耦合电路443能够在开关电路42由导通变为关断时将源点a的电压的变化耦合到第二电压跟随点c。第二箝位耦合电路443，在开关电路42导通时，通过开关电路42和第一箝位耦合电路432从直流电源VCC获取能量并存储到第一电压箝位电路442和第二电压箝位电路444；直流电源VCC在开关电路导通时向第二电压箝位电路444注入的正电荷，少于充放电电路45在开关电路42关断时从第二电压箝位电路444抽取的正电荷。

第二电压箝位电路444，用于在开关电路42关断时，由充放电电路45向第二电压箝位电路444注入能量；并在供电电路处于稳态时，将第二电压箝位电路444输出的电压信号的电压箝位至第二电压跟随点c的最低电压，第二电压跟随点c的最低电压是第二电压跟随点c在供电电路处于稳态、且开关电路42处于关断期时的最低电压；第二电压箝位电路444输出的电压信号为次级充电箝位电路输出的电压信号中的一个电压信号。

因此，图7a和图7b中的供电电路可以输出三个不同的电压，在该供电电路进入稳态后，SLIC能够根据电话系统中不同的语音端口的状态为其提供不同的电压，例如，在该供电电路进入稳态后，SLIC利用初级充电箝位电路输出的电压V1来为电话系统中处于摘机态的语音端口供电，利用第一电压箝位电路输出的电压V2来为电话系统中处于挂机态的语音端口来供电，利用第二电压箝位电路输出的电压V3来为电话系统中处于振铃态的语音端口来供电，从而进一步降低电话系统的能耗。

可选地，图7a所示的供电电路可以采用图8a所示的电路结构，图7b所示的供电电路可以采用图8b所示的电路结构。在图8a所示的电路中，第二箝位耦合电路包括第四电容C4、第四二极管D4；第四电容C4的一端连接开关电路与充放电电路的连接点，即源点a，第四电容C4的另一端连接第四二极管D4的阳极，第四二极管D4的阴极连接第一电压箝位电路的输出端，即第四二极管D4的阴极的电压信号为第一电压箝位电路输出的电压信号V2。在图8b所示的电路中，第四电容C4的一端不是连接开关电路与充放电电路的连接点，即源点a，而是连接第一电压跟随点b，也就是要通过第二电容C2来连接开关电路与充放电电路的连接点，即源点a。

在图8a所示的电路中，在开关电路导通期结束时，第四电容C4上存储的能量小于充放电电路存储的能量；在图8b所示的电路中，在开关电路导通期结束时，第一电容C1上存储的能量小于充放电电路存储的能量。

在图8a和图8b中，第二电压箝位电路包括第五电容C5和第五二极管D5；第五电容C5的一端连接第一电压箝位电路的输出端，即第五电容C5的一端的电压信号为第一电压箝位电路输出的电压信号V2，第五电容的另一端连接第五二极管D5的阳极，第五二极管D5的阴极为第二电压跟随点c，第五二极管D5的阳极的电压信号为第二电压箝位电路输出的电压信号V3。

图8a和图8b所示的电路的工作原理与图6所示的电路的工作原理类似，在此不再赘述。

当图8a或图8b所示的电路进入稳态时，即初级充电箝位电路输出的电压V1与预设电压之差在设定的范围之内，此时，初级充电箝位电路输出的电压V1约等于源点a在该电路进入稳态时在晶体管T1的关断期的最低电压Va，Va小于0；由于第二二极管D2的存在，因此，在该供电电路进入稳态后，在晶体管T1的导通期，直流电源VCC能够通过第二电容C2、第二二极管D2向第一电容C1和第三电容C3充电，但是由于第一电容C1的电容值远大于第二电容C2的电容值，且第三电容C3的电容值远大于第二电容C2的电容值，因此，注入到第一电容C1和第二电容C2中的正电荷对初级充电箝位电路输出的电压影响不大。当然，第一电容C1的电容值与第二电容C2的电容值之比越大，第三电容C3的电容值与第二电容C2的电容值之比越大，注入到第一电容C1和第三电容C3中的正电荷对初级充电箝位电路输出的电压的影响就越小。

在该供电电路进入稳态后，在晶体管T1的导通期，由于第二二极管D2的存在，因此，第一电压跟随点b的电压约等于初级充电箝位电路输出的电压V1，即第一电压跟随点b的电压为Va。而在该供电电路进入稳态后，在晶体管T1的关断期，由于源点a的电压会由接近Vcc下降至Va，下降的幅度约为Vcc-Va，此时，由于第二电容C2两端的电压不能突变，因此第一电压跟随点b的电压也会下降约Vcc-Va，即第一电压跟随点b的电压会下降至约等于2Va-Vcc，由于第三二极管D3的存在，第一电压箝位电路输出的电压也约为2Va-Vcc。

由于第四二极管D4的存在，因此，在该供电电路进入稳态后，在晶体管T1的导通期，直流电源VCC能够通过第四电容C4（和第一电容C1，图8b所示的情况）、第四二极管D4向第三电容C3和第五电容C5充电，但是由于第三电容C3的电容值远大于第四电容C4（第一电容C1，图8b所示的情况）的电容值，且第五电容C5的电容值远大于第四电容C4（第一电容C1，图8b所示的情况）的电容值，因此，注入到第三电容C3和第五电容C5中的正电荷对第一电压箝位电路输出的电压影响不大。当然，第三电容C3的电容值与第四电容C4（第一电容C1，图8b所示的情况）的电容值之比越大，第五电容C5的电容值与第四电容C4（第一电容C1，图8b所示的情况）的电容值之比越大，注入到第三电容C3和第五电容C5中的正电荷对第一电压箝位电路输出的电压的影响就越小。

在该供电电路进入稳态后，在晶体管T1的导通期，由于第四二极管D4的存在，因此，第二电压跟随点c的电压约等于第一电压箝位电路输出的电压V2，即第二电压跟随点c的电压约为2Va-Vcc。而在该供电电路进入稳态后，在晶体管T1的关断期，由于源点a的电压会由接近Vcc下降至Va，下降的幅度约为Vcc-Va，第一电压跟随点b的电压也会下降约Vcc-Va，此时，由于第一电容C1两端的电压不能突变，第四电容C4两端的电压不能突变，因此第二充电箝位电路中的电压跟随点c的电压也会下降约Vcc-Va，即第二电压跟随点c的电压会下降至约等于3Va-2Vcc，由于第五二极管D5的存在，第二电压箝位电路输出的电压也约为3Va-2Vcc，当Va被设置为一个很大的负电压时，Vcc相对于Va可以忽略不计，因此，在该供电电路进入稳态后，储能电路输出的电压约为Va，第一电压箝位电路输出的电压约为2Va，第二电压箝位电路输出的电压约为3Va，因此，该供电电路进入稳态后可以输出三种不同的电压，从而使得SLIC能够根据电话系统中的各个语音端口的状态为其供电，进一步减小电话系统的能耗；当然，也可以采用该供电电路进入稳态后输出的三种不同电压中的任意两种电压根据电话系统中的各个语音端口的状态为其供电。

可选地，本发明实施例提供的供电电路中次级充电箝位电路还包括第n箝位耦合电路和第n电压箝位电路，n为正整数，且n大于或等于3；

第n箝位耦合电路，用于在开关电路导通时，将第n电压跟随点的电压箝位至第n-1电压箝位电路输出的电压，并将开关电路由导通变为关断时源点的电压的变化耦合到第n电压跟随点，第n电压跟随点是第n箝位耦合电路和第n电压箝位电路相连的连接点中，除连接第n-1电压箝位电路的输出端以外的连接点；其中，第n-1电压箝位电路通过第n-1电压箝位电路与第n电压箝位电路相连的输出端输出电压信号；

第n电压箝位电路，用于在开关电路关断时，由充放电电路向第n电压箝位电路注入能量；并在供电电路处于稳态时，将第n电压箝位电路输出的电压信号的电压箝位至第n电压跟随点的最低电压，第n电压跟随点的最低电压是第n电压跟随点在所述供电电路处于稳态、且所述开关电路处于关断期时的最低电压；第n电压箝位电路输出的电压信号为所述次级充电箝位电路输出的电压信号中的一个电压信号。

其中，第n箝位耦合电路可以采用与第二箝位耦合电路相同的结构，也可以采用其他结构；第n电压箝位电路可以采用与第二电压箝位电路相同的结构，也可以采用其他结构。

当本发明实施例提供的供电电路中的次级充电箝位电路包括第n箝位耦合电路和第n电压箝位电路时，该供电电路还包括第二箝位耦合电路至第n-1箝位耦合电路中的各个箝位耦合电路，并包括第二电压箝位电路至第n-1电压箝位电路中的各个电压箝位电路。

本发明实施例提供的供电电路中的控制芯片的功能可以集成到SLIC芯片中，也可以采用其它芯片。

本发明实施例提供的电话系统包括至少一路话机和本发明实施例提供的供电电路。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种供电电路，其特征在于，包括控制电路、开关电路、充放电电路、初级充电箝位电路和次级充电箝位电路；

所述控制电路，用于根据所述初级充电箝位电路输出的电压和预设电压输出控制信号；

所述开关电路，用于根据所述控制电路输出的控制信号在导通和关断之间切换；

所述充放电电路，用于在所述开关电路导通时，通过所述开关电路从直流电源获取能量，并存储所述能量，并在所述开关电路关断时，通过将存储的所述能量释放来分别向所述初级充电箝位电路和所述次级充电箝位电路注入能量；

所述初级充电箝位电路，用于输出电压信号；

所述次级充电箝位电路，用于输出至少一个电压信号；其中，当所述初级充电箝位电路输出的电压与预设电压之差在设定范围内时，所述供电电路处于稳态，当所述供电电路处于稳态时，所述初级充电箝位电路输出的电压与所述次级充电箝位电路输出的电压不相等。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述次级充电箝位电路包括第一箝位耦合电路和第一电压箝位电路；

所述第一箝位耦合电路，用于在所述开关电路导通时，将第一电压跟随点的电压箝位至所述初级充电箝位电路输出的电压，并在所述开关电路由导通变为关断时将源点的电压变化耦合到所述第一电压跟随点，所述源点为所述充放电电路与所述开关电路相连的连接点，所述第一电压跟随点是所述第一箝位耦合电路和所述第一电压箝位电路相连的连接点中，除连接所述初级充电箝位电路的输出端以外的连接点，所述初级充电箝位电路通过所述初级充电箝位电路与所述第一电压箝位电路相连的输出端输出电压信号；

所述第一电压箝位电路，用于在所述开关电路关断时，由所述充放电电路向所述第一电压箝位电路注入能量；并在所述供电电路处于稳态时，将所述第一电压箝位电路输出的电压信号的电压箝位至所述第一电压跟随点的最低电压，所述第一电压跟随点的最低电压是所述第一电压跟随点在所述供电电路处于稳态、且所述开关电路处于关断期时的最低电压；其中，所述第一电压箝位电路输出的电压信号为所述次级充电箝位电路输出的电压信号中的一个电压信号。

3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述初级充电箝位电路包括第一二极管和第一电容；

所述第一二极管的阴极通过所述开关电路连接所述直流电源，所述第一二极管的阳极连接所述第一电容的一端，所述第一电容的另一端接地，所述第一电容与所述第一二极管的阳极相连的一端的电压为所述初级充电箝位电路输出的电压。

4.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一箝位耦合电路包括第二电容和第二二极管；

所述第二电容的一端通过所述开关电路连接所述直流电源，所述第二电容的另一端连接所述第二二极管的阳极，所述第二二极管的阴极连接所述初级充电箝位电路的输出端，所述第二二极管的阳极为所述第一电压跟随点。

5.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一电压箝位电路包括第三电容和第三二极管；

所述第三电容的一端连接所述初级充电箝位电路的输出端，所述第三电容的另一端连接所述第三二极管的阳极，所述第三二极管的阴极为所述第一电压跟随点，所述第三二极管的阳极的电压信号为所述第一电压箝位电路输出的电压信号。

6.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述次级充电箝位电路还包括第二箝位耦合电路和第二电压箝位电路；

所述第二箝位耦合电路，用于在所述开关电路导通时，将第二电压跟随点的电压箝位至所述第一电压箝位电路输出的电压信号的电压，并在所述开关电路由导通变为关断时将所述源点的电压变化耦合到所述第二电压跟随点，所述第二电压跟随点是所述第二箝位耦合电路和所述第二电压箝位电路相连的连接点中，除连接第一电压箝位电路的输出端以外的连接点；其中，第一电压箝位电路通过所述第一电压箝位电路与所述第二电压箝位电路相连的输出端输出电压信号；

所述第二电压箝位电路，用于在所述开关电路关断时，由所述充放电电路向所述第二电压箝位电路注入能量；并在供电电路处于稳态时，将所述第二电压箝位电路输出的电压信号的电压箝位至所述第二电压跟随点的最低电压，所述第二电压跟随点的最低电压是所述第二电压跟随点在所述供电电路处于稳态、且所述开关电路处于关断期时的最低电压；所述第二电压箝位电路输出的电压信号为所述次级充电箝位电路输出的电压信号中的一个电压信号。

7.如权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第二箝位耦合电路包括第四电容、第四二极管；

所述第四电容的一端连接所述第一电压跟随点或者连接所述开关电路与所述初级充电箝位电路的连接点，所述第四电容的另一端连接所述第四二极管的阳极，所述第四二极管的阴极连接所述第一电压箝位电路的输出端。

8.如权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第二电压箝位电路包括第五电容和第五二极管；

所述第五电容的一端连接所述第一电压箝位电路的输出端，所述第五电容的另一端连接所述第五二极管的阳极，所述第五二极管的阴极为所述第二电压跟随点，所述第五二极管的阳极的电压信号为所述第二电压箝位电路输出的电压信号。

9.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述初级充电箝位电路输出的电压信号和所述次级充电箝位电路输出的电压信号用于为电话交换机的语音端口连接的电话线路供电。

10.一种电话系统，其特征在于，包括至少一路话机和如权利要求1-9任一所述的供电电路。

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