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电话光端机技术参考指南

光端机的技术术语“反极信号”

反极信号:局端交换机提供48V直流电,所以电话线是有正负极的。反极就是把电话线的极性在极短的时间反转,反极信号是用来识别计费时间的。宾馆饭店和公用电话有反极信号,普通电话线不提供反极信号。

工作过程是这样的:当用户拨打电话时,对方的电话一摘机,本地电话局在瞬间将用户的电话线极性反转,计费器识别到极性反转后开始计费。如果对方无人接听或错误提示,本地电话局不会反转极性,计费器不计费。

挂机馈电电路

(a)等效电感电路; (b)简化的电子电感;

恒流源

在挂机状态下有多种馈电方式,恒流源配合线性稳压电路的馈电方式是常用的一种,图1给出了这种馈电方式的电路结构。在该电路中,电桥用来做极性保护,其后的一个恒流源电路与通讯电路并接。电流大小基本由R1决定,约为300uA,这是为了在保证挂机电源供应的同时,不会因为漏电过大而导致交换机方误判电话终端故障。由于电流太小,所以无法使用效率更高的开关电源。通讯电路一般采用变压器耦合以消除对地的不平衡,但如果电路允许,也可采用通讯电路与电桥共地的连接方式来简化电路。

摘机馈电电路

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。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。

摘机串联馈电电路

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。

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。