CN2768352Y - 小灵通基站远程供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小灵通基站远程供电装置，包括局端装置和远端装置，所述远端装置的输入电路与控制电路之间连接有阻抗自动匹配电路；所述阻抗自动匹配电路包括运算放大器，运算放大器的输入端正极连接有分压电路、输入端负极连接基准电压，运算放大器的输入端负极与输出端之间连接有防自激电路，运算放大器的输出端通过二极管d与控制电路连接；本实用新型可根据远供双绞线的线阻自动调整输入端的阻抗，可以从局端电源模块中得到最大功率，增加供电传输距离。

Description

小灵通基站远程供电装置

技术领域

本实用新型涉及一种小灵通基站远程供电装置。

背景技术

由于小灵通基站所使用的交流电供电能力不稳定，停电现象很频繁，对基站通信有很大的影响，因此，考虑利用直流远供作为基站供电的一种手段，供电装置如图1所示。

图2为局端装置示意图，主要有以下几个特点：

(1)在正常工作的情况下(在利用用户电缆中的双绞线承载远供电源时)，由于其良好的对地绝缘性能，当维护人员只接触其中一个极性的线时不会对人身有伤害。

(2)为方便维护，在空载的情况下，模块电源立即输出小于48V，保证维护人员的人身安全。

图3为远端装置示意图，采用升压稳压技术，主要是为了能向远端提供稳定的直流电源，将局端传输过来的已经产生波动或跌落的140/280V(此时可能只有70V)重新转换为稳定的220±20％V，避免基站在工作时其功率的不断变化而引起基站输入电压的波动，提高基站工作的稳定性。

但是，由于直流远供是利用电信公司现有的电缆资源来传输电能，必须要考虑所传输电压和功率对线路维护人员、电缆线对和基站设备的各种影响，应该达到一定的基本要求。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种小灵通基站远程供电装置，该装置在远端装置中设有阻抗自动匹配电路，根据远供双绞线的线阻自动调整输入端的阻抗，可以从局端电源模块中得到最大功率，增加供电传输距离。

本实用新型的技术方案是：一种小灵通基站远程供电装置，包括局端装置和远端装置，所述远端装置的输入电路与控制电路之间连接有阻抗自动匹配电路。

本实用新型进一步的技术方案是：一种小灵通基站远程供电装置，包括局端装置和远端装置，所述远端装置的输入电路与控制电路之间连接有阻抗自动匹配电路；所述阻抗自动匹配电路包括运算放大器，运算放大器的输入端正极连接有由电阻r1和电阻r2组成的取样分压电路、输入端负极连接基准电压，并由电阻r4和电阻r6组成比例放大电路，运算放大器的输入端负极与输出端之间连接有由电阻r3、电容c组成的防自激电路，运算放大器的输出端通过二极管d与控制电路连接。

本实用新型的优点是：

本实用新型独特设计的阻抗匹配电路可以根据远供双绞线的线阻自动调整输入端的阻抗，可以从局端电源模块中得到最大功率，增加供电传输距离。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述：

图1为现有小灵通基站远程供电装置示意图；

图2为现有局端装置示意图；

图3为现有远端装置示意图；

图4为本实用新型的远端装置示意图；

图5为本实用新型的电路原理图；

图6为阻抗匹配原理图；

图7为阻抗匹配示意图。

其中：1局端装置；2远端装置；3输入电路；4控制电路；5阻抗自动匹配电路；6运算放大器。

具体实施方式

实施例：如图1、图2、图4所示，一种小灵通基站远程供电装置，包括局端装置(1)和远端装置(2)，所述远端装置(2)的输入电路(3)与控制电路(4)之间连接有阻抗自动匹配电路(5)。

如图5所示，本实用新型的阻抗自动匹配电路(5)包括运算放大器(6)，运算放大器(6)的输入端正极连接有由电阻r1和电阻r2组成的取样分压电路、输入端负极连接基准电压，并由电阻r4和电阻r6组成比例放大电路，运算放大器(6)的输入端负极与输出端之间连接有由电阻r3、电容c组成的防自激电路，运算放大器(6)的输出端通过二极管d与控制电路(4)连接。

图5中输入电压为经过线阻后在远端输入端得到的电压，基准电压为远端电源内部的一个不变电压，那么根据阻抗匹配原理可知，当远端电源输入阻抗等于线阻时远端输入能获得最大功率，也能输出最大功率，反应在输入电压上，因为远端电源输入阻抗等于线阻，所以输入电压为局端输出电压的一半，r1和r2用于检测远端输入电压，当检测到输入电压等于局端输出电压的一半时，由r1和r2组成的分压电路与基准电压通过运算放大器放大比较，通过d去控制PWM/PFM控制器的输出脉冲宽度来减小输出电流的增加而引起的远端输入阻抗的减小，d的作用是只对PWM/PFM控制器拉电流，防止对PWM/PFM控制器的灌电流；r3、c是防自激电路，r4和r6组成比例放大。

阻抗匹配的基本原理如图6所示，R为负载电阻，r为电源E的内阻，E为电压源。由于r的存在，当R很大时，电路接近开路状态；而当R很少时接近短路状态。显然负载在开路及短路状态都不能获得最大功率。

根据式：

$p=I^{2}R={\left(\frac{E}{R+r}\right)}^{2}R$

$=\frac{E^2}{4r+\frac{{(R-r)}^2}{R}}$

从上式可看出，当R＝r时式中的

式中分母中的(R-r)的值最小为0，此时负载所获取的功率最大。所以，当负载电阻等于电源内阻时，负载将获得最大功率。这就是电子电路阻抗匹配的基本原理。

本实用新型的工作原理如图7所示，工作原理：由于局端电源输出的140V或280V是个恒定电压，对于它的输出来讲它是一个能输出额定功率的电压源。假设局端电源输出电压为U₁，局端电源内阻为r，输出电流为I，输出功率为P₁，N对线缆的环阻为的R₁，远端输入电压为U₂，远端输入阻抗为R₂，远端输入功率为P₂，远端输出功率为P，R₁＞＞r，r忽略不计，由图7可知：

1.对于局端来说，输出功率小于P₁时U₁是恒定的；

2.对于某一个特定的基站供电来说，R₁是恒定的；

3.对于任一基站供电来说，P随着通信业务的变化随时在变，因此P2也是变化的，那么由P₁＝R₁*I^2+R₂*I^2，R₂＝P₂/(I^2)可知远端输入阻抗为R₂也是变化的；

由阻抗匹配原理可知，当R₂＝R₁时，远端输入功率P₂可获取最大能量，从而也保证了基站能获取最大能量P；

由下图可知，当R₁＝R₂时，U₂＝U₁/2，即远端输入电压为U₂为输出电压为U₁的一半时，远端输入功率P₂最大，从而也保证了基站能获取最大能量P。由图4可知，运算放大器监测远端输入电压U₂，当远端输入电压U₂下降到局端电源输出电压U₁的一半时通过减小PWM控制器的输出脉冲宽度来保证远端输出功率P恒定最大。

Claims (2)

1.一种小灵通基站远程供电装置，包括局端装置(1)和远端装置(2)，其特征在于：所述远端装置(2)的输入电路(3)与控制电路(4)之间连接有阻抗自动匹配电路(5)。

2.根据权利要求1所述的小灵通基站远程供电装置，其特征在于：所述阻抗自动匹配电路(5)包括运算放大器(6)，运算放大器(6)的输入端正极连接有由电阻r1和电阻r2组成的取样分压电路、输入端负极连接基准电压，并由电阻r4和电阻r6组成比例放大电路，运算放大器(6)的输入端负极与输出端之间连接有由电阻r3、电容c组成的防自激电路，运算放大器(6)的输出端通过二极管d与控制电路(4)连接。

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