電話線饋電電路解析

本文對從電話線上獲取較大功率電源的幾種電路進行了分析，比較它們的優(yōu)缺點，并給出各個電路的適用場合。 在IC卡電話、多功能電話以及其它一些利用電話線進行通信的小型設備中使用電話線饋電電路，可以省去額外的外部電源或電池。

　　以前使用的普通電話機只需要很小功率就可滿足正常通話的要求。它們利用交換機的饋電和簡單的并聯(lián)或串聯(lián)線性穩(wěn)壓電路提供的幾毫安電流，驅(qū)動通話電路工作，而不用過多關心效率與過流保護的問題。

　　可是，對于現(xiàn)在很多新型多功能電話機、公用IC卡電話機或利用公用交換網(wǎng)進行遠程通信的小型設備來說，幾毫安的電源電流遠遠滿足不了需求。如果采用外部供電或電池供電，不但會增加成本，而且還會給用戶的使用帶來不便。最理想的方案是從線路饋電獲取系統(tǒng)電源。但是根據(jù)GB/T 15297-2002標準，話機設備在掛機狀態(tài)下能獲取的電流只有500uA左右，在摘機狀態(tài)下能獲取的電流一般在18mA至80mA之間，另外線路阻抗的變化范圍也很大，在惡劣狀況下會達到1千多歐姆，這時如果采用傳統(tǒng)電源電路肯定無法獲得足夠的功率。

　　饋電的基本原理

　　交換機采用電壓或電流饋電方式向用戶電路提供的電壓一般為48V，掛機時的饋電電流一般小于500uA，摘機時的饋電電流在18mA至 80mA之間。由此可見，在掛機狀態(tài)下，用戶電路能得到的電流是相當有限的?？上驳氖牵缃駟纹瑱C的低功耗技術取得了長足的進步，例如TI的MSP430 單片機能在幾十微安的電流下工作。但是在掛機狀態(tài)下，電話線上的智能設備仍然需要盡可能關閉多余的功能(如液晶顯示等)以免產(chǎn)生過流，導致交換機方誤判電話終端故障。

　　摘機狀態(tài)下的饋電電流也是有限的。對于一定的線路阻抗，用戶電路能從摘機電話線上獲得的輸入功率取決于所取電壓。如果不考慮通訊要求，當所取電壓為交換機電源電壓的1/2或者輸入電阻與線路阻抗相匹配時，用戶電路能獲得功率最大。但這樣做會導致環(huán)路電阻過大，影響正常通訊，因此實際所取電壓要低得多。這時所獲得的功率幾乎正比于所取電壓，因而獲得大功率電源的唯一辦法就是在滿足正常通訊對環(huán)路阻抗要求的情況下盡量提高輸入電壓。

　　但是，利用這種方法獲得的輸入功率還不能直接供電路使用，因為它只提高了電壓，并未增加電流，還需要通過高效率的開關型DC/DC轉(zhuǎn)換器進行功率轉(zhuǎn)換，得到一個低電壓、大電流的輸出功率。

　　掛機饋電電路

　　圖1：掛機饋電電路(恒流源配合線性穩(wěn)壓電路)。

　　在掛機狀態(tài)下有多種饋電方式，恒流源配合線性穩(wěn)壓電路的饋電方式是常用的一種，圖1給出了這種饋電方式的電路結構。在該電路中，電橋用來做極性保護，其后的一個恒流源電路與通訊電路并接。電流大小基本由R1決定，約為300uA，這是為了在保證掛機電源供應的同時，不會因為漏電過大而導致交換機方誤判電話終端故障。由于電流太小，所以無法使用效率更高的開關電源。通訊電路一般采用變壓器耦合以消除對地的不平衡，但如果電路允許，也可采用通訊電路與電橋共地的連接方式來簡化電路。

　　摘機饋電電路

　　圖2：摘機并聯(lián)饋電電路。