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(de)1/2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weiIC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。

本ben文wen分fen析xi的de幾ji種zhong饋kui電dian電dian路lu有you各ge自zi的de優you缺que點dian和he適shi用yong範fan圍wei，通tong常chang需xu要yao根gen據ju實shi際ji應ying用yong場chang合he選xuan用yong不bu同tong的de饋kui電dian電dian路lu
，而er且qie一yi個ge應ying用yong場chang合he一yi般ban需xu要yao的de饋kui電dian電dian路lu不bu隻zhi一yi種zhong，經jing常chang是shi以yi上shang幾ji種zhong電dian路lu的de組zu合he或huo變bian種zhong。當dang然ran在zai有you的de應ying用yong中zhong
，饋kui電dian電dian路lu與yu通tong訊xun電dian路lu巧qiao妙miao地di做zuo在zai了le一yi起qi

，既ji完wan成cheng饋kui電dian又you完wan成cheng通tong訊xun功gong能neng

，這zhe樣yang雖sui然ran有you利li於yu縮suo小xiao體ti積ji、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。