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

yiqianshiyongdeputongdianhuajizhixuyaohenxiaogonglvjiukemanzuzhengchangtonghuadeyaoqiu。tamenliyongjiaohuanjidekuidianhejiandandebinglianhuochuanlianxianxingwenyadianlutigongdejihaoandianliu，qudongtonghuadianlugongzuo，erbuyongguoduoguanxinxiaolvyuguoliubaohudewenti。

可是，對於現在很多新型多功能電話機、公用ICkadianhuajihuoliyonggongyongjiaohuanwangjinxingyuanchengtongxindexiaoxingshebeilaishuo
，jihaoandedianyuandianliuyuanyuanmanzubulexuqiu。ruguocaiyongwaibugongdianhuodianchigongdian，budanhuizengjiachengben，erqiehaihuigeiyonghudeshiyongdailaibubian。zuilixiangdefanganshicongxianlukuidianhuoquxitongdianyuan。danshigenjuGB/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de1/2或(huo)者(zhe)輸(shu)入(ru)電(dian)阻(zu)與(yu)線(xian)路(lu)阻(zu)抗(kang)相(xiang)匹(pi)配(pei)時(shi)，用(yong)戶(hu)電(dian)路(lu)能(neng)獲(huo)得(de)功(gong)率(lv)最(zui)大(da)。但(dan)這(zhe)樣(yang)做(zuo)會(hui)導(dao)致(zhi)環(huan)路(lu)電(dian)阻(zu)過(guo)大(da)，影(ying)響(xiang)正(zheng)常(chang)通(tong)訊(xun)，因(yin)此(ci)實(shi)際(ji)所(suo)取(qu)電(dian)壓(ya)要(yao)低(di)得(de)多(duo)。這(zhe)時(shi)所(suo)獲(huo)得(de)的(de)功(gong)率(lv)幾(ji)乎(hu)正(zheng)比(bi)於(yu)所(suo)取(qu)電(dian)壓(ya)，因(yin)而(er)獲(huo)得(de)大(da)功(gong)率(lv)電(dian)源(yuan)的(de)唯(wei)一(yi)辦(ban)法(fa)就(jiu)是(shi)在(zai)滿(man)足(zu)正(zheng)常(chang)通(tong)訊(xun)對(dui)環(huan)路(lu)阻(zu)抗(kang)要(yao)求(qiu)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)盡(jin)量(liang)提(ti)高(gao)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)。

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4那(na)樣(yang)將(jiang)饋(kui)電(dian)電(dian)路(lu)與(yu)通(tong)訊(xun)電(dian)路(lu)串(chuan)聯(lian)
，就(jiu)成(cheng)了(le)串(chuan)聯(lian)饋(kui)電(dian)電(dian)路(lu)。串(chuan)聯(lian)饋(kui)電(dian)電(dian)路(lu)的(de)最(zui)大(da)優(you)點(dian)是(shi)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)整(zheng)個(ge)環(huan)路(lu)電(dian)流(liu)為(wei)係(xi)統(tong)供(gong)電(dian)。此(ci)外(wai)，由(you)於(yu)電(dian)路(lu)是(shi)串(chuan)聯(lian)的(de)，所(suo)以(yi)不(bu)需(xu)要(yao)大(da)電(dian)感(gan)
，隻(zhi)需(xu)幾(ji)十(shi)毫(hao)亨(heng)的(de)電(dian)感(gan)進(jin)行(xing)電(dian)源(yuan)濾(lv)波(bo)
，這(zhe)能(neng)有(you)效(xiao)克(ke)服(fu)並(bing)聯(lian)饋(kui)電(dian)難(nan)以(yi)解(jie)決(jue)的(de)問(wen)題(ti)，因(yin)而(er)被(bei)大(da)多(duo)數(shu)工(gong)程(cheng)師(shi)采(cai)用(yong)作(zuo)為(wei)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(you)於(yu)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)與(yu)通(tong)訊(xun)電(dian)路(lu)串(chuan)聯(lian)，輸(shu)入(ru)阻(zu)抗(kang)較(jiao)大(da)
，為(wei)盡(jin)量(liang)降(jiang)低(di)通(tong)訊(xun)電(dian)路(lu)的(de)阻(zu)抗(kang)，通(tong)常(chang)采(cai)用(yong)變(bian)壓(ya)器(qi)耦(ou)合(he)方(fang)式(shi)。但(dan)這(zhe)也(ye)產(chan)生(sheng)了(le)一(yi)個(ge)問(wen)題(ti)，因(yin)為(wei)交(jiao)流(liu)信(xin)號(hao)和(he)直(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)電(dian)流(liu)都(dou)流(liu)經(jing)變(bian)壓(ya)器(qi)，所(suo)以(yi)對(dui)變(bian)壓(ya)器(qi)提(ti)出(chu)了(le)更(geng)高(gao)要(yao)求(qiu)。不(bu)僅(jin)要(yao)求(qiu)變(bian)壓(ya)器(qi)有(you)足(zu)夠(gou)大(da)的(de)感(gan)抗(kang)、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。