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。
图3: (a)等效电感电路;(b)简化的电子电感;(c)恒流源。
图4:摘机串联馈电电路。
如果像图4那样将馈电电路与通讯电路串联,就成了串联馈电电路。串联馈电电路的最大优点是可以利用整个环路电流为系统供电。此外,由于电路是串联的,所以不需要大电感,只需几十毫亨的电感进行电源滤波,这能有效克服并联馈电难以解决的问题,因而被大多数工程师采用作为IC电话等设备的电源。该电路可以很好地工作在恶劣的线路状况中,即使用户线路等效长度超过7km,电压降低到10V,也可获得280mW左右的功率。
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。
本文小结
本文分析的几种馈电电路有各自的优缺点和适用范围,通常需要根据实际应用场合选用不同的馈电电路,而且一个应用场合一般需要的馈电电路不只一种,经常是以上几种电路的组合或变种。当然在有的应用中,馈电电路与通讯电路巧妙地做在了一起,既完成馈电又完成通讯功能,这样虽然有利于缩小体积、降低成本,但不利于调试和供后人借鉴,所以本文没有讨论这种馈电方式。