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从挂机电话线上抽取150mW的隔离电源技术解决方案

来源:analog 发布时间:2023-08-14

摘要: 对于需要150mW或更低功率的系统,该电路通过从普通电话插孔汲取电力而不中断语音信号,从而消除了对电池和交流适配器的需求。内置在PCMCIA调制解调器卡等外围设备中,可以节省主机的电池。

图1中的电源在连接到用户(家庭)电话线的便携式系统中很有用,例如调制解调器和电话测试设备。对于需要150mW或更低功率的系统,该电路通过从普通电话插孔汲取电力而不中断语音信号,从而消除了对电池和交流适配器的需求。内置在PCMCIA调制解调器卡等外围设备中,可以节省主机的电池。


图1所示 该电路在断开状态下吸收电流,在允许通过电话线进行正常语音或数据通信的同时,提供高达150mW的隔离功率

在挂机状态下,电话可用的线路电流不受法规或代码的限制,而只受中继站电池和中间电话线的阻抗之和的限制。这些线路阻抗变化很大(与中心局的距离成比例),因此最大功率传输匹配阻抗的习惯做法是不切实际的。

但是,齐纳钳位端接(D1)在线路阻抗为1000欧姆和最坏情况下工作得很好。它还满足电话系统对线路电流施加的一个条件:摘机电流必须超过20mA,以确保中心局的网络接入继电器被激活。

D1向T1的中心抽头提供约6.8V,向IC1的V(CC)端子提供约5V。ic1 (400kHz振荡器,驱动内部触发器)产生两个推挽,50%占空比,200kHz方波,驱动连接到T1初级电路的内部接地参考开关。次级侧的隔离功率首先由肖特基二极管D2和D3整流,然后由低差线性稳压器IC2稳压至5V。

T1的初级是一个中心抽头绕组,其ET积(电压时间积为25V-µs)足以防止最坏情况下的饱和。同样,T1的匝数比应提供最大负载所需的最小输出电压和最小输入电压。此计算还应假设D2和D3的最坏情况损失。

这种匝数比在最佳情况下产生高得多的二次电压,并且对于某些可接受的应用。否则,如图所示添加线性稳压器(IC2)。对于隔离的5V输出,理想匝数比为1.2CT:1.0CT (CT)中心抽头)。变压器应绕在Magnetics Incorporated“W”、“Fair-Rite”76或其他高磁导率磁性材料上。为了最大限度地减少噪声,请选择锅芯,E/I/U芯,环形或其他具有封闭磁路的几何形状。

考虑一个典型的环面,如Magnetics, Inc.的40603-TC(0.125“厚,0.230”外径)。对于6.8V输入,该铁芯应具有48匝初级(CT两侧各24匝),其产生的标称端到端初级电感为8mH。次级电源可以根据所需的任何合理输出电压进行缩放。例如,40匝(CT两侧各20匝)根据线性稳压器的要求提供5.2V的最小输出,以保持稳压的5V输出。

对于隔离3.3V应用,IC2的最小电压为3.5V。T1匝数比应为2.0CT:1.0CT,一次ET积至少为25V-µs。使用与5V应用相同的48匝一次电压,所需的二次电压匝数为24 (CT两侧各12个)。此外,您必须添加一个电阻分压器将IC2的稳压输出设置为3.3V。

Q1, Q2和相关的电阻确保IC1的低功率关断模式,直到其电源电压可以维持完全上电。IC1的电源电流相当恒定,因此光滤波(由L1和C3提供)足以防止噪声进入混合变压器(未示出)。

一个相关的想法出现在1994年9月1日的EDN上。



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