专利名称：Pstn电话线取电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种从PSTN电话线上取电的装置，特指一种向PSTN电话线上挂接的无人值守设备供电的装置。
背景技术：
PSTN电话线采用远端供电的技术向终端的电话机提供一定的馈电能力，能够支持电话机的基本业务需求。为了满足诸如IC卡电话一类的无人值守设备的供电要求，国家标准限定无人值守设备在挂机状态下可以从电话线上汲取48V/500uA的供电，摘机状态下可以从电话线上汲取10V/18mA的供电。由于远端供电时，直流馈电和音频信号在同一对传输线上传播，因此无人值守设备的取电电路在取电的同时应避免短接音频信号而造成对音频信号的衰减。图1所示为当前大量应用的取电技术经整流后的电话线正极通过一个很大的电感(一般为10H)和开关连接到DC/DC的输入端电容上，当无人值守设备发出摘机指令，电子开关闭合，电话线的直流馈电经由电感输入DC/DC，变换到合适的电压后给无人值守设备供电，音频信号因为有电感的阻挡，只能通过电容进入无人值守设备的音频电路，这样就实现了电话线的取电，同时也避免了音频信号被短接。但该电路存在几个缺点10H的电感要保证在50mA时不饱和，其体积和重量会很大，将要耗费较多的铜铁材料，而且分布电容效应很明显，所以音频隔离的效果也难以保证。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述普通的供电电路的缺陷，提供一种从PSTN电话线上取电的装置，该装置体积小、可靠性高，在摘机和挂机状态下均有供电能力，并且具有自动摘机的功能，以适应无人值守设备的供电需求。
为达成上述目的，本实用新型的技术方案为所述装置包括一个整流电路、一个恒流源电路、一个电子电感、一个模拟稳压管和一个降压式DC/DC转换器，电子电感两端分别串联一电子开关和二极管后与恒流源并联，其输入端与PSTN电话线经整流后的正极连接，其输出端与超级电容C1的正极相连，电子开关一端与PSTN电话线的正极连接，二极管一端连接到超级电容C1正极，超级电容C1的负极和PSTN电话线路整流后的负极连接，降压式DC/DC转换器、模拟稳压管和超级电容C1并联，降压式DC/DC转换器的输出向无人值守设备供电。
与电子电感串联的电子开关通过一电容与无人值守设备的音频电路连接，无人值守设备通过一个晶体管的输出的电平可以控制开启或关闭电子开关。电子电感是由半导体集成电路、电阻和电容构成，将电阻和电容接成低通滤波器，滤波器的输出连接到集成电路的反馈引脚，电阻的另外一端连接到电子电感的输入端，电容的另外一端连接到电子电感的输出端，该电子电感并不含有带线圈的磁性元件。
模拟稳压管使用了取样电阻、电压基准、运放、晶体管和发光二极管构成，两个取样电阻和超级电容C1并联，两个取样电阻的接点连接到运放的反相端，同相端连接电压基准，运放的输出端控制开关管的基极，开关管的射极作为模拟稳压管的负极，连接到超级电容C1的正极，开关管的集电极和发光二极管正极相连，发光管的负极作为模拟稳压管的正极，连接到超级电容C1的负极。
本实用新型包含两套取电电路挂机时通过一个恒流源向DC/DC馈电，此时可向负载提供超过5V/800uA的供电能力；摘机时通过电子电感向DC/DC馈电，此时可以提供较大的供电能力。恒流源和电子电感均具有很高的交流阻抗，因此不会影响线路上的音频信号。电子电感由半导体器件、电阻和电容元件构成，体积小、重量轻，而且响应速度快，由于没有大体积的磁性元件。此外在DC/DC电路前加入了模拟稳压管，可以稳定取电电压，改善了取电的稳定性。
由于电路中有模拟稳压管和电子开关，所以本实用新型还使得无人值守设备具有自动摘机的能力当无人值守设备控制电子开关打开，线路电压被模拟稳压管钳位，线路电流增大到足够大，从而产生摘机动作。
图1是当前已知的成熟取电技术示意图。
图2是本实用新型的原理框图。
图3是本实用新型的挂机取电电路具体实施例图。
图4a是本实用新型的电子电感示意图。
图4b是本实用新型的摘机取电电路具体实施例图。
具体实施方式
为了更好的说明本实用新型的目的特点和优点，
以下结合附图，进一步详细描述。
参见图2，该图显示了本实用新型的整体原理和结构恒流源和电子电感的输出端都连接到超级电容上，挂机时，只有恒流源的电流可以流入该电容；摘机后，电子电感和恒流源同时向超级电容充电，但绝大部分电流是电子电感提供的。无论是恒流源，还是电子电感均可阻挡线路上的音频信号通过，因此迫使音频信号经由电容C2进入无人值守设备的音频电路。
图3为本实用新型的恒流源电路及超级电容C1周边电路的具体实施例R4、R5、Q1、D4构成500微安的恒流源，R1、R2、R3、D1、D2、D3、电压比较器OP和开关管Q2构成模拟稳压管。恒流源的输出电流给C1充电，C1充电到超过某一设定的电压时，模拟稳压管的R1、R2分压值大于稳压管D1的反向击穿电压，于是电压比较器输出低电平，导通Q2，使发光管发光。由于发光管的功率容量比较大，可以将电容C1上多余的电荷泄放掉，从而保持电压稳定在设定电压上。为了保证发光管的功率容量，采用多个发光管并联，这样的模拟稳压管可以灵活的设定稳定电压，稳压电流的范围也很宽。恒流源的交流等效阻抗为无穷大，所以交流信号不会被C1短路。采用发光管还可以同时起到指示电路工作状态的作用。
图4b为本实用新型的摘机取电时电子电感及周边电路的具体实施例MOS管Q4充当电子开关，其控制电路由R6、R7、R8、D7、Q5构成，无人值守设备给出高电平，则Q4导通，电话线的正极被接到电子电感的输入端；电子电感的输出经D5给C1电容充电，仍由模拟稳压管D6稳定充电电压；C1的电压经DC/DC调整后输出给无人值守设备。图4a则显示了电子电感的原理实际上是一个负阻抗变换器，Q3的集-射电极间的等效交流阻抗Z＝jω(C*Rf*Rs)，因此A、B点之间等效为一个电感，电感量为C*Rf*Rs，可以通过调整C、Rf和Rs的值来设定所需的电感量，很容易模拟出10H的电感量，而且体积小、响应速度快，杂散参数也比大体型的电感小得多，更不会产生反向电动势。也有专门的集成电路实现这种电子电感的功能，只需外接电容C和电阻Rf，即可实现上述功能。10H左右的电感对交流的音频信号来说具有很大的感抗，迫使音频信号经由C2输出到无人值守设备。
以上所述为本实用新型的详细技术方案，本文的描述及附图中的实施例是为了描述本实用新型的特点，其目的仅在于熟知相关技术者了解本实用新型的内容并据以实施，并非用于限定本实用新型的申请专利范围。因此，凡依据本实用新型提示的设计思想所完成的等效实施或修改，仍应包含在前述申请专利范围中。
权利要求1.一种从PSTN电话线取电装置，所述装置包括一个整流电路、一个恒流源电路、一个电子电感、一个模拟稳压管和一个降压式DC/DC转换器，其特征在于电子电感两端分别串联一电子开关和二极管后与恒流源并联，其输入端与PSTN电话线经整流后的正极连接，其输出端与超级电容C1的正极相连，电子开关一端与PSTN电话线的正极连接，二极管一端连接到超级电容C1正极，超级电容C1的负极和PSTN电话线路整流后的负极连接，降压式DC/DC转换器、模拟稳压管和超级电容C1并联，降压式DC/DC转换器其输出向无人值守设备供电。
2.根据权利要求1所述的取电装置，其特征在于与电子电感串联的电子开关通过一电容与无人值守设备的音频电路连接，无人值守设备通过一个晶体管的输出的电平可以控制开启或关闭电子开关。
3.根据权利要求1所述的取电装置，其特征在于电子电感是由半导体集成电路、电阻和电容构成，电阻和电容串联跨接在电子电感的两端，电阻和电容的连接点和集成电路的反馈引脚连接。
4.根据权利要求1-3之一所述的取电装置，其特征在于模拟稳压管使用了取样电阻、电压基准、运放、晶体管和发光二极管构成，两个取样电阻和超级电容C1并联，两个取样电阻的接点连接到运放的反相端，同相端连接电压基准，运放的输出端控制开关管的基极，开关管的射极作为模拟稳压管的负极，连接到超级电容C1的正极，开关管的集电极和发光二极管正极相连，发光管的负极作为模拟稳压管的正极，连接到超级电容C1的负极。
专利摘要本实用新型涉及一种从PSTN电话线上取电的装置，该装置包括整流电路、恒流源电路、电子电感、模拟稳压管和降压式DC/DC组成，电子电感两端分别串联一电子开关和二极管后与恒流源并联，其输入端与PSTN电话线经整流后的正极连接，其输出端与超级电容C1的正极相连，超级电容C1的负极和PSTN电话线路整流后的负极连接，降压式DC/DC转换器、模拟稳压管和超级电容C1并联，降压式DC/DC转换器其输出向无人值守设备供电。该装置由半导体器件和阻容元件构成，无需大体形的电感，在摘、挂机两种状态下均有相应的供电机制，具有体积小、可靠性高的特点。适合为低功耗无人值守设备供电。
文档编号H04M19/00GK2610582SQ0323571
公开日2004年4月7日 申请日期2003年3月6日 优先权日2003年3月6日
发明者盛志平 申请人:武汉精伦电子股份有限公司