CN201018563Y - 一种从电话线取电的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种从电话线取电的装置，所述装置包括与话机并联连接的串联电阻，以及与串联电阻串联连接的整流电路，所述装置还可选择的包括过压防护电路和稳压电路。本实用新型可以安全高效的把电话线上的电能低成本转换为小型应急装置、偏远地方照明装置、小功率电子设备充电装置等应用的替代能源，体积小、结构简单、成本低、可靠性高，在话机摘机和挂机状态下均有能够满足一定小功率设备的供电能力，且不影响话机的正常使用。

Description

一种从电话线取电的装置

技术领域

本实用新型涉及小功率取电领域，尤其涉及一种从电话线取电的装置。

背景技术

电话广泛的应用于家庭或公共通信技术领域，话机接入PSTN(公共交换电话网)交换机或者其他接入网设备的最常见的一种接入方式是从普通电话线接入。电话线用于完成交换机对终端馈电、承载终端信令和模拟信号的功能，话机利用电话线的馈电完成语音放大、数据信号转换、来电显示和按键照明等功能。通常一个话机占用一对电话线。

随着技术的不断发展，节能设备的应用越来越普遍，这些节能设备对供电电压、电流的要求也越来越低，比如手机、MP3(第三代播放器)和高亮度发光二极管等。这些节能设备的功耗较小，仅要求充电功率从10mW到200mW，而电话线能够提供这样的功率，因此利用电话线提供小功率的供电是一个重要的领域。

针对利用电话线不间断提供小功率供电的问题，目前主要存在以下两个技术方案：

第一种，为从挂机状态的PSTN电话线上取电的微功率电源，具体电路图如图1所示，涉及的主要电路包括：500uA恒流源2、超级电容C2和微功率DC/DC1(直流/直流)转换器。500uA恒流源2和微功率DC/DC1转换器串联之后，并联在电话线的正极1和地之间取电。采用这种方式在挂机状态下从电话线汲取的最大电压电流为48V/500uA。这种取电方式是话机上的来电显示器和电话防盗打装置常用的电源装备。

该方案虽然不会影响正常的话机通信，但功耗太小，一般来说，其能够提供的最大功率为10mW，不能满足常用的小功率设备，如高能发光二极管、小型手持设备等的用电要求。

第二种，为从PSTN电话线上取电的装置，具体电路图如图2所示，涉及的主要电路包括摘机取电电路3、挂机取电电路4、模拟稳压管D3和DC/DC2转换器。摘机取电电路3中的电子电感两端分别串联一个电子开关5和二极管后与挂机取电电路4中的500uA恒流源6并联，其输入端与PSTN电话线7经整流后的正极连接，其输出端与超级电容C3的正级相连，超级电容C3的负极和PSTN电话线7整流后的负极相连接，降压式DC/DC2转换器、模拟稳压管D3和超级电容C3并联，降压式DC/DC2转换器的输出端向无人值守设备供电。该装置在挂机状态下能够从电话线汲取的最大电压电流为48V/500uA，在摘机状态下能够从电话线汲取的最大电压电流为48V/18mA。

该方案的取电原理和普通电话机的取电原理相同，根据话机通信业务的需要，取电电路分别工作在话机摘机和挂机的模式下，线路复杂而且无过压防护功能。

采用本技术方案，在挂机状态下从电话线上汲取的最大电流为48V/500uA，不能满足目前的小功率设备(如高能发光二极管、小型手持设备等)的用电要求；在摘机状态下从电话线上汲取的最大电流为48V/18mA，但是此时只能让取电的设备独占电话线，会影响话机等终端的正常通信功能。同时，该取电方法还需要占用交换机的通话资源，费用昂贵。

因而，目前没有既能够满足电话通信的需要，又能够从电话线汲取足够电能的取电装置。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种从电话线取电的装置，该装置体积小、结构简单、成本低、可靠性高，在话机摘机和挂机的状态下均能够满足一定小功率设备的供电，且不影响话机的正常使用。

本实用新型实施例是通过以下技术方案实现的：

本实用新型实施例提供了一种从电话线取电的装置，包括：整流电路，所述装置还包括：与整流电路串联连接的串联电阻；以及与话机连接的并接装置；

所述串联电阻与所述并接装置连接；

所述并接装置将所述串联电阻与所述话机并联连接。

所述并接装置为分线盒。

所述装置还包括：并联和/或串联连接在串联电阻和整流电路之间的过压防护电路；和/或，串联连接在整流电路之后的稳压电路。

所述装置还包括：串联连接在所述装置中的控制开关。

由上述本实用新型实施例提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例采用一种从电话线取电的装置，结构简单且具有足够的小功率供电能力，可以安全高效的把电话线上的电能低成本转换为小型应急装置、偏远地方照明装置、小功率电子设备充电装置等应用的替代能源，为固定交换机开发一种新的有积极的意义的应用方式；同时也为电信运营商开发了一种全新的增值业务，可以在电话机中作为一种附加功能加以应用。

附图说明

图1为从挂机状态的PSTN电话线上取电的微功率电源的原理框图；

图2为从PSTN电话线上取电的装置的原理框图；

图3为本实用新型实施例的取电电路部分的具体实施方式原理框图；

图4为本实用新型实施例的取电电路部分在电话线上的连接示意图；

图5为本实用新型实施例的一个具体实施例的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。

图3为本实用新型实施例的取电电路部分的具体实施方式原理框图，具体包括：

串联连接在电路中的串联电阻R、整流电路以及负载RL。

串联电阻R的取值原理为：邮电部规定的电话交换设备总技术规范中规定了如下标准：在-48V馈电时，允许电话线的环阻最大可达1800Ω(其中包括话机的内阻)，当采用增压电池或加装远距离终端时应该可达3000Ω(其中包括话机的内阻)。所述的环阻包括：话机端口的电阻，电话线线路电阻以及话机内阻。因此，据此可知，电话线的环阻中有效电阻的范围是0～3KΩ。在本实用新型实施例中，为了不影响话机的正常通信，在所述取电电路输入端串联接入串联电阻R，R的大小可以参照上述标准并根据实际情况进行选取，具体的取值范围可以为1.8KΩ-3KΩ。一般情况下，串联电阻R选用3KΩ左右；在实际的应用过程中，可以根据所述取电电路输出端的负载，即用电装置所需具体功率大小决定，若用电装置所需功率较大则串联电阻R值可以适当减小，但是R值的减小应当保证不影响电话的正常通信业务。

串联电阻R值的具体大小的计算方式可以为电路中串联连接的串联电阻值与串联连接的整流电路的等效电阻值之和。

采用串联接入的串联电阻R的优越性在于：在话机挂机状态下，可以获取较大的功率，其最大功率为192mW；在话机摘机状态下，因为串联电阻R远大于电话线的环路电阻，导致此时取电电路的取电电流比较小，此时功率可以达到48mW，因此不会影响话机的正常通信业务。

因为电话线的电压波动很大，而且A、B线经常发生极性反转，因而需要在电路中串联接入整流电路。整流电路主要采用桥式整流的方式，也可以采用其他的整流方式。

所述负载RL为接入取电电路中的用电装置，即需要取电的设备或电路或元器件。

在本实用新型实施例的具体实现中，为了使得本实用新型实施例所述的装置能够具有稳定可靠的取电功能，能够应付外界环境的突发变化，还需要考虑装置的过压防护和稳压性能。

电话交换设备总技术规范要求，若出现如下状况，接入电信网的装置需要采取过压防护措施：雷电冲击线路设备；附近电力线或交流电气铁道接触网发生故障；通信线路与低电压的电力线的直接接触。因此，需要在本实用新型实施例所述的电路中设计过压防护电路。常用的过压防护电路是在话机终端，即在本实用新型实施例所述取电电路的输入端，即图3的整流电路前增加过压防护电路。所述过压防护电路并联和/或串联连接在串联电阻和整流电路之间。在过压防护电路中常用的防护器件包括但不限于气体放电管、集成防护器件。

为了提高电路的稳定性，本实用新型实施例涉及的技术方案可以在整流电路后串联连接稳压电路。所述稳压电路提供与负载要求的电源电压相适应的稳压电压。

因此，为了本实用新型实施例所涉及的装置能够稳定可靠的工作于各种外界环境下，能够应付各种突发电压升降情况，在图3所示的本实用新型实施例的具体实现的原理框图中，整流电路需要同时具有防护、整流和稳压的功能。整流电路的设计可以采取如下几种方式：第一种，采用市面上已经存在的集成了防护、桥式整流和稳压三种功能的集成模块，比如型号为KBP307G的集成模块；第二种，针对防护、整流和稳压的不同功能，分别设计针对防护、整流和稳压功能的电路。

同时，在本实用新型实施例中，可以对整流电路的输出电压进行选择，具体的选择方式可以根据负载的取电电压需要来选取不同的集成模块或电路设计方案。

当本实用新型实施例中应用了包括防护、整流和稳压功能的集成模块或电路，串联电阻R值的具体大小的计算方式为电路中的串联电阻值与其上连接的所述包括防护、整流和稳压功能的集成模块或电路的等效电阻值之和。

本实用新型实施例涉及的取电装置在话机摘机状态能够汲取功率可达48mW；在话机挂机状态能够汲取的最大功率为192mW。具体计算方法为：

挂机状态下的功率计算方法为：若串联电阻R＝3000欧姆，在48V供电情况下，负载RL的最大功率为：

$P={\left(\frac{48}{R+\mathrm{RL}}\right)}^2\×\mathrm{RL}$

由简单计算可知，在挂机状态下，当R＝RL时，RL的功率最大，即当负载输入阻抗为3000欧姆时，通过计算得知负载能够获得的最大功率为192mW；在摘机状态下，电话线A、B线的电压一般为12V，即取电电压一般为12V，按照同样的计算方法，功率可达到48mW。

因此，本实用新型实施例涉及的取电装置主要是在话机的挂机状态下从电话线上汲取电流，在话机摘机的状态下取电装置从电话线上汲取的电流很小，不会影响话机的正常通信。

图4为本实用新型实施例的取电电路部分在电话线上的连接示意图，具体包括：

与话机连接的并接装置；所述取电电路与所述并接装置连接；所述并接装置将所述串联电阻与所述话机并联连接。即，本实用新型实施例所述的取电电路与话机通过并接装置并联连接，并联连接方式为：通过图3所示的分线盒并联连接，或者，通过直接并联的方式连接，或者，采用其他的并联连接方式。

本实用新型实施例所述的取电电路与话机通过并接装置并联连接，不仅使得取电电路输出端连接的用电装置能够方便的从电话线汲取到电能，而且不影响话机的正常通信要求。

图5为本实用新型的一个具体实施方式的原理框图，具体包括：

串联连接在取电电路中的串联电阻R、整流桥8、控制开关，以及并联连接在取电电路中的滤波电路，负载；所述负载为用电装置，即包括用电的设备或电路或元器件。

所述串联电阻R为3000欧姆。

所述整流桥8为具有过压保护、桥式整流和稳压功能的集成模块或电路。

所述控制开关串联连接在电路中，用于开启或者关闭取电电路，以控制取电时间；也可以采用直接将取电电路和负载连接或断开的方式来控制取电时间，从而电路中可以不包括控制开关。

所述滤波电路位于整流桥8的输出端，用于对输出的电压进行滤波，以提高输出电压的稳定性。所述滤波电路可以由与整流桥8并联的电容实现。可以理解的是，若对输出电压的稳定性没有要求，电路中可以不包括滤波电路。

综上所述，本实用新型实施例涉及一种从电话线取电的装置，所述装置包括与话机并联连接的串联电阻，以及与串联电阻串联连接的整流电路，所述装置还可选择的包括过压防护电路和稳压电路。本实用新型实施例可以安全高效的把电话线上的电能低成本转换为小型应急装置、偏远地方照明装置、小功率电子设备充电装置等应用的替代能源，体积小、结构简单、成本低、可靠性高，在话机摘机和挂机状态下均有能够满足一定小功率设备的供电能力，且不影响话机的正常使用。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种从电话线取电的装置，包括：整流电路，其特征在于，

所述装置还包括：与整流电路串联连接的串联电阻；以及与话机连接的并接装置；

所述串联电阻与所述并接装置连接；

所述并接装置将所述串联电阻与所述话机并联连接。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述并接装置为分线盒。

3.如权利要求1或2中任意一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

并联和/或串联连接在串联电阻和整流电路之间的过压防护电路；和/或，

串联连接在整流电路之后的稳压电路。

4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

串联连接在所述装置中的控制开关。

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