以前使用的普通電話機" title="電話機">電話機只需要很小功率就可滿足正常通話的要求。它們利用交換機的饋電和簡單的并聯(lián)或串聯(lián)線性穩(wěn)壓電路提供的幾毫安電流,，驅動通話電路工作,，而不用過多關心效率與過流保護的問題。

可是,，對于現(xiàn)在很多新型多功能電話機,、公用IC卡電話機或利用公用交換網(wǎng)進行遠程通信的小型設備來說，幾毫安的電源電流遠遠滿足不了需求,。如果采用外部供電或電池供電,，不但會增加成本,，而且還會給用戶的使用帶來不便,。最理想的方案是從線路饋電獲取系統(tǒng)電源。但是根據(jù)GB/T15297-2002標準,，話機設備在掛機狀態(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，另外線路阻抗的變化范圍也很大,，在惡劣狀況下會達到1千多歐姆,，這時如果采用傳統(tǒng)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于500uA,，摘機時的饋電電流在18mA至80mA之間。由此可見,，在掛機狀態(tài)下,，用戶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(tài)下,，電話線" title="電話線">電話線上的智能設備仍然需要盡可能關閉多余的功能(如液晶顯示等)以免產(chǎn)生過流，導致交換機方誤判電話終端故障,。

摘機狀態(tài)下的饋電電流也是有限的,。對于一定的線路阻抗，用戶電路能從摘機電話線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或者輸入電阻與線路阻抗相匹配時，用戶電路能獲得功率最大。但這樣做會導致環(huán)路電阻過大,，影響正常通訊,，因此實際所取電壓要低得多。這時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" title="饋電電路">饋電電路(恒流源配合線性穩(wěn)壓電路),。

在掛機狀態(tài)下有多種饋電方式,，恒流源配合線性穩(wěn)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，其后的一個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,，不會因為漏電過大而導致交換機方誤判電話終端故障,。由于電流太小，所以無法使用效率更高的開關電源,。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簡化電路,。

摘機饋電電路

圖2：摘機并聯(lián)饋電電路,。

摘機饋電電路大致分為兩類，饋電電路與通訊電路并聯(lián)的屬于并聯(lián)饋電,，饋電電路與通訊電路串聯(lián)的屬于串聯(lián)饋電,。圖2是一種常用的并聯(lián)饋電電路，大電感L1保證直流饋電不會影響交流信號,。對于惡劣的線路狀況,，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(wěn)定可靠，但也存在幾個缺點：一是有部分電流經(jīng)過通訊電路環(huán)路流回線路,，沒有被電源模塊充分利用,；二是并聯(lián)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,，但由于采用了三極管,，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(lián)饋電電路。

如果像圖4那樣將饋電電路與通訊電路串聯(lián),，就成了串聯(lián)饋電電路,。串聯(lián)饋電電路的最大優(yōu)點是可以利用整個環(huán)路電流為系統(tǒng)供電。此外,，由于電路是串聯(lián)的,，所以不需要大電感，只需幾十毫亨的電感進行電源濾波,，這能有效克服并聯(lián)饋電難以解決的問題,，因而被大多數(shù)工程師采用作為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,。

由于電源電路與通訊電路串聯(lián),，輸入阻抗較大,，為盡量降低通訊電路的阻抗，通常采用變壓器耦合方式,。但這也產(chǎn)生了一個問題,，因為交流信號和直流電源電流都流經(jīng)變壓器，所以對變壓器提出了更高要求,。不僅要求變壓器有足夠大的感抗,、良好的線性度，還需要有較小的直流阻抗,、良好的散熱性,，并能承受100mA的電流，且在較大的電流范圍內(nèi)(18～80mA)保持穩(wěn)定的感抗和線性度,。這樣的要求對線圈變壓器來說是非?？量痰摹?br />
本文分析的幾種饋電電路有各自的優(yōu)缺點和適用范圍,，通常需要根據(jù)實際應用場合選用不同的饋電電路,，而且一個應用場合一般需要的饋電電路不只一種，經(jīng)常是以上幾種電路的組合或變種,。當然在有的應用中,，饋電電路與通訊電路巧妙地做在了一起，既完成饋電又完成通訊功能,，這樣雖然有利于縮小體積,、降低成本，但不利于調(diào)試和供后人借鑒,，所以本文沒有討論這種饋電方式,。