電話(huà)線(xiàn)饋電電路優(yōu)缺點(diǎn)分析

　本文對從電話(huà)線(xiàn)上獲取較大功率電源的幾種電路進(jìn)行了分析，比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)，并給出各個(gè)電路的適用場(chǎng)合。 在IC卡電話(huà)、多功能電話(huà)以及其它一些利用電話(huà)線(xiàn)進(jìn)行通信的小型設備中使用電話(huà)線(xiàn)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(huà)機只需要很小功率就可滿(mǎn)足正常通話(huà)的要求。它們利用交換機的饋電和簡(jiǎn)單的并聯(lián)或串聯(lián)線(xiàn)性穩壓電路提供的幾毫安電流，驅動(dòng)通話(huà)電路工作，而不用過(guò)多關(guān)心效率與過(guò)流保護的問(wèn)題。

　　可是，對于現在很多新型多功能電話(huà)機、公用IC卡電話(huà)機或利用公用交換網(wǎng)進(jìn)行遠程通信的小型設備來(lái)說(shuō)，幾毫安的電源電流遠遠滿(mǎn)足不了需求。如果采用外部供電或電池供電，不但會(huì )增加成本，而且還會(huì )給用戶(hù)的使用帶來(lái)不便。最理想的方案是從線(xiàn)路饋電獲取系統電源。但是根據GB/T 15297-2002標準，話(huà)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(xiàn)路阻抗的變化范圍也很大，在惡劣狀況下會(huì )達到1千多歐姆，這時(shí)如果采用傳統電源電路肯定無(wú)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(hù)電路提供的電壓一般為48V，掛機時(shí)的饋電電流一般小于500uA，摘機時(shí)的饋電電流在18mA至 80mA之間。由此可見(jiàn)，在掛機狀態(tài)下，用戶(hù)電路能得到的電流是相當有限的?？上驳氖?，如今單片機的低功耗技術(shù)取得了長(cháng)足的進(jìn)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(huà)線(xiàn)上的智能設備仍然需要盡可能關(guān)閉多余的功能(如液晶顯示等)以免產(chǎn)生過(guò)流，導致交換機方誤判電話(huà)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(xiàn)路阻抗，用戶(hù)電路能從摘機電話(huà)線(xiàn)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(xiàn)路阻抗相匹配時(shí)，用戶(hù)電路能獲得功率最大。但這樣做會(huì )導致環(huán)路電阻過(guò)大，影響正常通訊，因此實(shí)際所取電壓要低得多。這時(shí)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(mǎn)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(guò)高效率的開(kāi)關(guān)型DC/DC轉換器進(jìn)行功率轉換，得到一個(gè)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(xiàn)性穩壓電路)。

　　在掛機狀態(tài)下有多種饋電方式，恒流源配合線(xiàn)性穩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(lái)做極性保護，其后的一個(gè)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(shí)，不會(huì )因為漏電過(guò)大而導致交換機方誤判電話(huà)終端故障。由于電流太小，所以無(wú)法使用效率更高的開(kāi)關(guān)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(lái)簡(jiǎn)化電路。

　　摘機饋電電路

　　圖2：摘機并聯(lián)饋電電路。