1.2.1 Схемы электрического питания
При разработке сервисных телефонных приставок возникает проблема питания устройств Некоторые схемы, предназначенные для обеспечения питания непосредственно от телефонной линии, приведены ниже
Схема питания с использованием стабилизатора КЖ101 представлена на рис. 1.2-1. Схема позволяет получить стабильное выходное напряжение, задаваемое стабилитроном VD2 с максимальным током стабилизации не более 300 мкА. Несложный подсчет позволяет определить, что активная составляющая эквивалентного сопротивления КЖ101 (подключенного параллельно телефонной линии) лежит в пределах 200-600 кОм. В то же время. минимально допустимое сопротивление по ГОСТ [2] составляет 300 кОм. Необходимо помнить, что. в основном, при работе схемы телефонный аппарат и цепи питания приставки включены параллельно, поэтому их сопротивления суммируются Если телефонный аппарат вносит около 400-800 кОм, то для получения суммарного сопротивления большего 300 кОм необходимо, чтобы блок питания имел эквивалентное сопротивление большее 900 кОм На практике, на большинстве отечественных АТС устойчиво рабо-
тают схемы с параллельным сопротивлением вплоть до 100 кОм. но эта предельная величина не рекомендуется для разработчиков. особенно, если схема подлежит сертификации и регистрации.
На рис. 1.2-2 приведена схема питания, обеспечивающая плавающее напряжение питания при фиксированном максимальном токе потребления от телефонной линии. Данная схема с успехом может применяться в простых устройствах, где не предъявляются высокие требования к стабильности напряжения и, в то же время, когда необходимо запитать устройство через увеличенное сопротивление.
На рис. 1.2-3 приведена схема электропитания с фиксированным напряжением и фиксированным максимальным током потребления от линии Принцип работы заключается в следующем.
В режиме ожидания емкость С1 заряжается до напряжения телефонной линии (48-60 В) через токоограничивающий резистор R1. В зависимости от области применения схемы, емкость конденсатора С1 может колебаться в пределах 220,0-1000,0 мкФ, что оказывает влияние на время первоначальной зарядки, а также длительность цикла поддержания постоянного напряжения на выходе схемы питания В начале цикла активной работы телефонной приставки (повышение тока потребления) емкость С1 плавно разряжается до напряжения стабилизации VD2 (Uвых), обеспечивая во время разряда постоянное напряжение на выходе. В зависимости оттока потребления приставки, длительность цикла стабилизации может составлять десятки секунд, чего во многих случаях достаточно для выполнения алгоритма работы, заданного разработчиком.
Схема электропитания от телефонной линии с подпиткой во время рабочего цикла приставки приведена на рис. 1.2-4. Принцип работы схемы заключается в следующем.
В исходном состоянии высокий уровень с выхода DD1.1 открывает транзистор VT1, тем самьм закрывая ключ DA1. В это время электронная часть приставки запитывается от простейшего стабилизатора VD5, R4, VD6, С2. Ток ограничивается сопротивлением R4. выбираемым достаточно большим, чтобы нс оказывать влияния на телефонную линию по ГОСТ [2]. Если в каком-либо режиме приставке требуется больший ток от стабилизатора (до 10-20 мА), транзистор VT1 открывается, соответственно, через Rl, VD2, R2, Cl, VD3, открывается ключ DA1, подключая параллельно R4 дополнительное сопротивление подпитки R3. выбираемое в пределах 1,2-10 кОм, что позволяет стабилизировать выходное напряжение +Еп на заданном уровне при максимальном токе Схема позволяет организовать электропитание приставок с суммарным потреблением до 20 мА. Следует только помнить, что во время набора номера с телефона, подключенного к приставке, подпитка должна быть отключена.
Для питания различных цепей телефонных приставок требуется напряжение от 3 и выше вольт, в зависимости от типа применяемых вентилей (процессоров). Специальные микросхемы импульсных преобразователей напряжения фирмы MAXIM МАХ866. МАХ864 можно с успехом использовать для получения стабильного выходного напряжения до 5 В при входном напряжении около 1 В. На рис. 1.2-5 приведена схема включения МАХ866 с минимальным количеством навесных элементов. Преобразователь
напряжения DA1 начинает работать при появлении на входе LX напряжения свыше 0, 8 В, что происходит вследствие падения напряжения на кремниевых диодах VD 1, VD2 при снятии трубки телефонного аппарата ТА. Допустимый ток потребления от линии не превышает 35 мА [2]. С учетом потребления телефонного аппарата (обычно 10-25 мА) и собственного потребления DA1 (до 50-100 мкА), ток в нагрузке может достигать 10-15 мА. чего достаточно для решения многих практических задач.
С помощью микросхемы МАХ864 можно получить двухполярное питание +-3 В для питания прецизионных операционных усилителей в схемах сравнения. Использование подобных однокристальных преобразователей напряжения обычно оправдано в достаточно сложных схемах обработки (например, с применением PIC-контроллеров фирмы MICROCHIP).
