电话线馈电电路分析

摘机馈电电路大致分为两类，馈电电路与通讯电路并联的属于并联馈电，馈电电路与通讯电路串联的属于串联馈电。图2是一种常用的并联馈电电路，大电感L1保证直流馈电不会影响交流信号。对于恶劣的线路状况，如5km长的用户线路，若不考虑通讯电路的影响，齐纳管D5上的电压最大为15V，功率可达340mW。当线路状况更加恶劣时，将齐纳管D5上的电压降低到13V，则可获得300mW左右的功率。利用MAXIM公司的开关频率为 600KHz，效率可达95%的高效DC/DC转换器MAX1685，将这个电压转换成3.3V就可获得85mA的电源电流。

这种电路工作稳定可靠，但也存在几个缺点：一是有部分电流经过通讯电路环路流回线路，没有被电源模块充分利用;二是并联的电感对通讯电路的交流信号有影响;三是大电感的体积庞大，对很多便携式设备的设计者来说是不可接受的;另外，大电感的寄生电阻也会影响电源效率。因此，图2中的大电感常常被图3中的电子电感或恒流源所代替。这虽然可以解决电感体积过大的问题，但由于采用了三极管，所以不可避免地存在1V以上的固定压降，使整个电源的效率降低。

图3: (a)等效电感电路;(b)简化的电子电感;(c)恒流源。

图4：摘机串联馈电电路。

如果像图4那样将馈电电路与通讯电路串联，就成了串联馈电电路。串联馈电电路的最大优点是可以利用整个环路电流为系统供电。此外，由于电路是串联的，所以不需要大电感，只需几十毫亨的电感进行电源滤波，这能有效克服并联馈电难以解决的问题，因而被大多数工程师采用作为IC电话等设备的电源。该电路可以很好地工作在恶劣的线路状况中，即使用户线路等效长度超过7km，电压降低到10V，也可获得280mW左右的功率。

由于电源电路与通讯电路串联，输入阻抗较大，为尽量降低通讯电路的阻抗，通常采用变压器耦合方式。但这也产生了一个问题，因为交流信号和直流电源电流都流经变压器，所以对变压器提出了更高要求。不仅要求变压器有足够大的感抗、良好的线性度，还需要有较小的直流阻抗、良好的散热性，并能承受100mA的电流，且在较大的电流范围内(18～80mA)保持稳定的感抗和线性度。这样的要求对线圈变压器来说是非常苛刻的。

本文小结

本文分析的几种馈电电路有各自的优缺点和适用范围，通常需要根据实际应用场合选用不同的馈电电路，而且一个应用场合一般需要的馈电电路不只一种，经常是以上几种电路的组合或变种。当然在有的应用中，馈电电路与通讯电路巧妙地做在了一起，既完成馈电又完成通讯功能，这样虽然有利于缩小体积、降低成本，但不利于调试和供后人借鉴，所以本文没有讨论这种馈电方式。