電話線饋電電路分析

　　摘機饋電電路大致分為兩類，饋電電路與通訊電路并聯(lián)的屬于并聯(lián)饋電，饋電電路與通訊電路串聯(lián)的屬于串聯(lián)饋電。圖2是一種常用的并聯(lián)饋電電路，大電感L1保證直流饋電不會影響交流信號。對于惡劣的線路狀況，如5km長的用戶線路，若不考慮通訊電路的影響，齊納管D5上的電壓最大為15V，功率可達340mW。當線路狀況更加惡劣時，將齊納管D5上的電壓降低到13V，則可獲得300mW左右的功率。利用MAXIM公司的開關頻率為 600KHz，效率可達95%的高效DC/DC轉換器MAX1685，將這個電壓轉換成3.3V就可獲得85mA的電源電流。

　　這種電路工作穩(wěn)定可靠，但也存在幾個缺點：一是有部分電流經(jīng)過通訊電路環(huán)路流回線路，沒有被電源模塊充分利用;二是并聯(lián)的電感對通訊電路的交流信號有影響;三是大電感的體積龐大，對很多便攜式設備的設計者來說是不可接受的;另外，大電感的寄生電阻也會影響電源效率。因此，圖2中的大電感常常被圖3中的電子電感或恒流源所代替。這雖然可以解決電感體積過大的問題，但由于采用了三極管，所以不可避免地存在1V以上的固定壓降，使整個電源的效率降低。

　　圖3: (a)等效電感電路;(b)簡化的電子電感;(c)恒流源。

　　圖4：摘機串聯(lián)饋電電路。

　　如果像圖4那樣將饋電電路與通訊電路串聯(lián)，就成了串聯(lián)饋電電路。串聯(lián)饋電電路的最大優(yōu)點是可以利用整個環(huán)路電流為系統(tǒng)供電。此外，由于電路是串聯(lián)的，所以不需要大電感，只需幾十毫亨的電感進行電源濾波，這能有效克服并聯(lián)饋電難以解決的問題，因而被大多數(shù)工程師采用作為IC電話等設備的電源。該電路可以很好地工作在惡劣的線路狀況中，即使用戶線路等效長度超過7km，電壓降低到10V，也可獲得280mW左右的功率。

　　由于電源電路與通訊電路串聯(lián)，輸入阻抗較大，為盡量降低通訊電路的阻抗，通常采用變壓器耦合方式。但這也產(chǎn)生了一個問題，因為交流信號和直流電源電流都流經(jīng)變壓器，所以對變壓器提出了更高要求。不僅要求變壓器有足夠大的感抗、良好的線性度，還需要有較小的直流阻抗、良好的散熱性，并能承受100mA的電流，且在較大的電流范圍內(nèi)(18～80mA)保持穩(wěn)定的感抗和線性度。這樣的要求對線圈變壓器來說是非常苛刻的。

　　本文小結

　　本文分析的幾種饋電電路有各自的優(yōu)缺點和適用范圍，通常需要根據(jù)實際應用場合選用不同的饋電電路，而且一個應用場合一般需要的饋電電路不只一種，經(jīng)常是以上幾種電路的組合或變種。當然在有的應用中，饋電電路與通訊電路巧妙地做在了一起，既完成饋電又完成通訊功能，這樣雖然有利于縮小體積、降低成本，但不利于調試和供后人借鑒，所以本文沒有討論這種饋電方式。