中心議題：

• 饋電的基本原理
• 掛機饋電電路分析
• 摘機饋電電路分析

解決方案：

• 恒流源配合線性穩壓電路的饋電方式

以(yi)前(qian)使(shi)用(yong)的(de)普(pu)通(tong)電(dian)話(hua)機(ji)隻(zhi)需(xu)要(yao)很(hen)小(xiao)功(gong)率(lv)就(jiu)可(ke)滿(man)足(zu)正(zheng)常(chang)通(tong)話(hua)的(de)要(yao)求(qiu)。它(ta)們(men)利(li)用(yong)交(jiao)換(huan)機(ji)的(de)饋(kui)電(dian)和(he)簡(jian)單(dan)的(de)並(bing)聯(lian)或(huo)串(chuan)聯(lian)線(xian)性(xing)穩(wen)壓(ya)電(dian)路(lu)提(ti)供(gong)的(de)幾(ji)毫(hao)安(an)電(dian)流(liu)，驅(qu)動(dong)通(tong)話(hua)電(dian)路(lu)工(gong)作(zuo)，而(er)不(bu)用(yong)過(guo)多(duo)關(guan)心(xin)效(xiao)率(lv)與(yu)過(guo)流(liu)保(bao)護(hu)的(de)問(wen)題(ti)。

可是
，對於現在很多新型多功能電話機、公用IC卡(ka)電(dian)話(hua)機(ji)或(huo)利(li)用(yong)公(gong)用(yong)交(jiao)換(huan)網(wang)進(jin)行(xing)遠(yuan)程(cheng)通(tong)信(xin)的(de)小(xiao)型(xing)設(she)備(bei)來(lai)說(shuo)
，幾(ji)毫(hao)安(an)的(de)電(dian)源(yuan)電(dian)流(liu)遠(yuan)遠(yuan)滿(man)足(zu)不(bu)了(le)需(xu)求(qiu)。如(ru)果(guo)采(cai)用(yong)外(wai)部(bu)供(gong)電(dian)或(huo)電(dian)池(chi)供(gong)電(dian)，不(bu)但(dan)會(hui)增(zeng)加(jia)成(cheng)本(ben)，而(er)且(qie)還(hai)會(hui)給(gei)用(yong)戶(hu)的(de)使(shi)用(yong)帶(dai)來(lai)不(bu)便(bian)。最(zui)理(li)想(xiang)的(de)方(fang)案(an)是(shi)從(cong)線(xian)路(lu)饋(kui)電(dian)獲(huo)取(qu)係(xi)統(tong)電(dian)源(yuan)。但(dan)是(shi)根(gen)據(ju)GB/T15297-2002標準，話機設備在掛機狀態下能獲取的電流隻有500uA左右
，在摘機狀態下能獲取的電流一般在18mA至80mA之間，另外線路阻抗的變化範圍也很大，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於500uA，摘機時的饋電電流在18mA至80mA之間。由此可見
，在掛機狀態下，用戶電路能得到的電流是相當有限的。可喜的是，如今單片機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。但是在掛機狀態下，電話線上的智能設備仍然需要盡可能關閉多餘的功能(如液晶顯示等)以免產生過流
，導致交換機方誤判電話終端故障。

摘(zhai)機(ji)狀(zhuang)態(tai)下(xia)的(de)饋(kui)電(dian)電(dian)流(liu)也(ye)是(shi)有(you)限(xian)的(de)。對(dui)於(yu)一(yi)定(ding)的(de)線(xian)路(lu)阻(zu)抗(kang)，用(yong)戶(hu)電(dian)路(lu)能(neng)從(cong)摘(zhai)機(ji)電(dian)話(hua)線(xian)上(shang)獲(huo)得(de)的(de)輸(shu)入(ru)功(gong)率(lv)取(qu)決(jue)於(yu)所(suo)取(qu)電(dian)壓(ya)。如(ru)果(guo)不(bu)考(kao)慮(lv)通(tong)訊(xun)要(yao)求(qiu)
，當(dang)所(suo)取(qu)電(dian)壓(ya)為(wei)交(jiao)換(huan)機(ji)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)的(de)1/2huozheshurudianzuyuxianluzukangxiangpipeishi，yonghudianlunenghuodegonglvzuida。danzheyangzuohuidaozhihuanludianzuguoda，yingxiangzhengchangtongxun
，yincishijisuoqudianyayaodideduo。zheshisuohuodedegonglvjihuzhengbiyusuoqudianya，yinerhuodedagonglvdianyuandeweiyibanfajiushizaimanzuzhengchangtongxunduihuanluzukangyaoqiudeqingkuangxiajinliangtigaoshurudianya。

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
，因為它隻提高了電壓，並未增加電流，還需要通過高效率的開關型DC/DC轉換器進行功率轉換

，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(恒流源配合線性穩壓電路)。

在掛機狀態下有多種饋電方式，恒流源配合線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，電橋用來做極性保護，其後的一個恒流源電路與通訊電路並接。電流大小基本由R1決定，約為300uA，這zhe是shi為wei了le在zai保bao證zheng掛gua機ji電dian源yuan供gong應ying的de同tong時shi，不bu會hui因yin為wei漏lou電dian過guo大da而er導dao致zhi交jiao換huan機ji方fang誤wu判pan電dian話hua終zhong端duan故gu障zhang。由you於yu電dian流liu太tai小xiao

，所suo以yi無wu法fa使shi用yong效xiao率lv更geng高gao的de開kai關guan電dian源yuan。通tong訊xun電dian路lu一yi般ban采cai用yong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：摘機並聯饋電電路。
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摘機饋電電路大致分為兩類，饋電電路與通訊電路並聯的屬於並聯饋電，饋電電路與通訊電路串聯的屬於串聯饋電。圖2是一種常用的並聯饋電電路，大電感L1保證直流饋電不會影響交流信號。對於惡劣的線路狀況，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。

這種電路工作穩定可靠，但也存在幾個缺點：一是有部分電流經過通訊電路環路流回線路
，沒有被電源模塊充分利用；二是並聯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
，但由於采用了三極管

，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：摘機串聯饋電電路。

如果像圖4nayangjiangkuidiandianluyutongxundianluchuanlian，jiuchenglechuanliankuidiandianlu。chuanliankuidiandianludezuidayoudianshikeyiliyongzhenggehuanludianliuweixitonggongdian。ciwai，youyudianlushichuanliande，suoyibuxuyaodadiangan，zhixujishihaohengdedianganjinxingdianyuanlvbo，zhenengyouxiaokefubingliankuidiannanyijiejuedewenti，yinerbeidaduoshugongchengshicaiyongzuoweiIC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。

youyudianyuandianluyutongxundianluchuanlian，shuruzukangjiaoda
，weijinliangjiangditongxundianludezukang，tongchangcaiyongbianyaqiouhefangshi。danzheyechanshengleyigewenti
，yinweijiaoliuxinhaohezhiliudianyuandianliudouliujingbianyaqi
，suoyiduibianyaqitichulegenggaoyaoqiu。bujinyaoqiubianyaqiyouzugoudadegankang、良好的線性度
，還需要有較小的直流阻抗、良好的散熱性，並能承受100mA的電流，且在較大的電流範圍內(18～80mA)保持穩定的感抗和線性度。這樣的要求對線圈變壓器來說是非常苛刻的。

benwenfenxidejizhongkuidiandianluyougezideyouquedianheshiyongfanwei，tongchangxuyaogenjushijiyingyongchanghexuanyongbutongdekuidiandianlu
，erqieyigeyingyongchangheyibanxuyaodekuidiandianlubuzhiyizhong，jingchangshiyishangjizhongdianludezuhehuobianzhong。dangranzaiyoudeyingyongzhong
，kuidiandianluyutongxundianluqiaomiaodizuozaileyiqi
，jiwanchengkuidianyouwanchengtongxungongneng，zheyangsuiranyouliyusuoxiaotiji、降低成本，但不利於調試和供後人借鑒，所以本文沒有討論這種饋電方式。