[实用新型]用户模块的2/4线转换及恒流馈电装置

说明书

本实用新型涉及数字程控交换机的模拟用户电路，更具体地涉及其内的2/4线转换及恒流馈电装置。

通常用户电路馈电有两种方式----恒压馈电和恒流馈电，由于恒压馈电存在近端功耗大且缺乏短路过流的有效保护手段，所以国际上越来越普遍地采用恒流馈电方式。它具有功耗不随环阻大小变化，短路自动过流保护等优点。目前有许多知名集成电路IC厂家如ERICSSON，AMD，AT&T，能提供具有此功能的比较成熟的集成电路。但在我国国内出于电路成本上的考虑，仍有较多厂家采用分立元件或厚膜电路方式实现恒流馈电，而这部分电路普遍存在电路元器件众多，结构复杂，加工困难，对直流电源要求高等问题。中国专利CN91201138.6公布的“用户线路接口恒流供电装置”，图4示出了该装置的电路图，由该图可见，它虽然解决了结构复杂的问题但仍存在以下不足之处：

(1)直流馈电电流由(2)脚正电源(7V)经Q1馈至话路，一方面增大了系统总功耗，因为实际馈电电压为7-(-48)＝55V，而非-48V，由于Q1的基极与运放IC4输出端相连，而IC4的输出端的直流电位是零伏，所以这部分增加的功耗并未提供给话路，而是白白损耗在三极管Q1上；另一方面对单路用户馈电正电源就需提供20～30mA的电流，增大了正电源负载，多路用户共用正电源时要求正电源输出功率较高。

(2)Q5的集电极(端子4)与端子7之间并联一大电容C，虽然起到交流短路Q5、R27、R28、R29这部分电路的等效电阻，实现双线话路平衡的作用，但同时也易将-48V电源的纹波引入话路形成噪音，所以对-48V的要求也高；

(3)因为R2与R3共同实现用户接口阻抗匹配，同时串在直流馈电电路中，所以R2不可能很大，否则将影响馈电距离。一般说来R2小于500Ω，则由于电路仅在端子3单端恒流，因而在端子1接-48V时(220V碰线时次级限压保护电路动作将外线高层箝至馈电电压)，在电阻R2上将产生较大功耗P＝(-48)²/500≈5W，这样大的功耗极易引起电阻R2的烧毁，即使R2不烧毁，产生的高温也会引起R2阻值的较大变化。由于R2与R3共同实现阻抗匹配、反射、平衡度等指标的调整，R2阻值变化后必然引起这些指标变差，从而影响通话质量。

(4)图4所给电路实现邮电部部标---2K环阻馈电电流不小于18mA的要求时有较大缺陷。由于电路交、直流信号传输未隔离，且采用恒流馈电，则阻抗匹配电阻R2、R3降掉的直流电压基本上是一恒定值(馈电电流为恒定值)，不随环阻变化而变化。这一缺陷在近端馈电时尚不明显，但一旦话机处于远端，R2、R3上降掉的直流电压使得供给线路和话机的电压大大降低，从而影响了通话距离，按图4给出的电路计算，2K环阻时馈电电流肯定不足18mA。因IC4输出端直流电位为0V，则Q1的发射极电位为-0.7V，由于R2、R3必须实现话机阻抗匹配功能，以邮电部部标用户接口局机三元件阻抗(680Ω//0.1u+200Ω)为例，(R2+R3)的直流阻抗恒定为880Ω，则环阻2K时线路所能提供的最大电流为：

(48-0.7)V/(2000+880)Ω＝16.3mA

显然不能满足不小于18mA的邮电部标准。

由于我国国内用户话机距交换局较远，用户线路长仍是一个比较突出的现象，加上电力电网时常出现欠压、过压情况，势必造成馈电电源电压波动，所以有必要提供一种对馈电电压波动适应性强的馈电电路，它不仅在馈电电压为最常见的-48V时能正常馈电，即使电网欠压使馈电电源输出低于-48V时也能正常馈电。

此外，由于该装置的2/4线转换与直流馈电两部份电路混合在一起，交流低压部分与直流高压部分通过电阻分压连接在一起，一定程度上增大了电路复杂性。

本实用新型的目的就是为克服现有技术的上述缺陷，提供一种结构简单、成本低廉，对直流馈电电源要求低，受直流馈电电压波动影响小，双端恒流的无变压器式用户接口恒流馈电及2/4线转换装置。