一種 u 接口遠供饋電電路的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種U接口遠供饋電電路，該電路包括：遠供電源模塊輸出U接口饋電需要的第一預設電壓；開關模塊包括導通和斷開兩個狀態；取樣反饋模塊對饋電電流輸出端處的饋電電流進行取樣，得到電流取樣信號，并將電流取樣信號轉換為取樣電壓信號輸出；比較控制模塊用于獲得取樣電壓信號，將取樣電壓信號與預設電壓信號進行比較，輸出控制開關模塊導通或斷開的控制信號；當取樣電壓信號與預設電壓信號的差值在預設范圍內時，比較控制模塊輸出控制開關模塊持續導通的第一控制信號；否則，比較控制模塊先輸出控制開關模塊斷開的第二控制信號，并在預設時間后再輸出控制開關模塊導通的第三控制信號，直到取樣電壓信號與預設信號的差值在預設范圍內。
【專利說明】
一種U接口遠供饋電電路
技術領域
[0001]本發明涉及通信技術領域，特別涉及一種U接口遠供饋電電路。【背景技術】
[0002]目前U接口被廣泛應用于電子終端設備產品的連接上，例如ISDN(綜合業務數字網)的一種接入接口采用U接口，ISDN的網絡終端設備(NT側)提供此接口與ISDN局端 (LT側)相連，之間傳輸調制信號。綜合業務數字網ISDN的U接口需要提供96V饋電，現有技術中通常采用1C芯片去控制饋電的開關和過流的保護。但是在用1C控制電路時，普遍存在成本較高，通用性差的缺點。
【發明內容】

[0003]本發明的目的在于提供一種U接口遠供饋電電路，解決了使用1C芯片去控制饋電的開關和過流保護時存在的成本高，通用性差的問題，降低了 U接口遠供饋電電路的成本， 且電路簡單，通用性強，系統穩定。
[0004]為了達到上述目的，本發明實施例提供一種U接口遠供饋電電路，連接于系統電源和饋電電流輸出端之間，所述U接口遠供饋電電路包括:遠供電源模塊、開關模塊、取樣反饋模塊以及比較控制模塊；其中，
[0005]所述遠供電源模塊用于將所述系統電源的輸出電壓轉換為U接口饋電需要的第一預設電壓；
[0006]所述開關模塊連接于所述遠供電源模塊至所述饋電電流輸出端的連接電路上，包括導通和斷開兩個狀態；
[0007]所述取樣反饋模塊用于對所述饋電電流輸出端處的饋電電流進行取樣，得到電流取樣信號，并將所述電流取樣信號轉換為取樣電壓信號輸出；
[0008]所述比較控制模塊與所述取樣反饋模塊連接，用于獲得所述取樣電壓信號，將所述取樣電壓信號與預設電壓信號進行比較，輸出控制所述開關模塊導通或斷開的控制信號；
[0009]當所述取樣電壓信號與所述預設電壓信號的差值在一預設范圍內時，所述比較控制模塊輸出控制所述開關模塊持續導通的第一控制信號；否則，所述比較控制模塊先輸出控制所述開關模塊斷開的第二控制信號，并在一預設時間后再輸出控制所述開關模塊導通的第三控制信號，直到所述取樣電壓信號與所述預設信號的差值在所述預設范圍內。
[0010]其中，所述第二控制信號和所述第三控制信號疊加為一矩形波信號，所述矩形波信號的低電平信號為第二控制信號，所述矩形波信號的高電平信號為第三控制信號。
[0011]其中，所述U接口遠供饋電電路還包括:
[0012]脈沖寬度調制模塊，用于產生矩形波信號并輸出至所述比較控制模塊，所述比較控制模塊根據所述矩形波信號的高電平信號或低電平信號輸出所述第二控制信號或第三控制信號。
[0013]其中，所述U接口遠供饋電電路還包括:
[0014]與所述遠供電源模塊的輸出端連接的小電源模塊，所述小電源模塊用于將所述第一預設電壓轉換為第二預設電壓，所述第二預設電壓用于為所述取樣反饋模塊、所述比較控制模塊和所述脈沖寬度調制模塊供電。
[0015]其中，所述比較控制電路包括:第一電阻、第二電阻、第一比較器以及第二比較器； 其中，
[0016]所述第一電阻的一端與所述第二電阻的一端串聯，所述第一電阻的另一端與所述第二預設電壓連接，所述第二電阻的另一端與所述第一預設電壓的反向電壓連接，所述第一電阻和所述第二電阻的連接點與所述第一比較器的負輸入端連接，所述第一比較器的正輸入端連接所述取樣電壓信號；所述第一比較器的輸出與所述第二比較器的正輸入端連接，所述第二比較器的負輸入端連接所述矩形波信號，所述第二比較器輸出用于控制所述開關模塊導通或斷開的控制信號。
[0017]其中，所述小電源模塊包括:第三電阻、第四電阻、三極管、二級管以及電容；其中，
[0018]所述第三電阻的一端和所述第四電阻的一端連接并接地，所述第三電阻的另一端與所述三極管的集電極連接，所述第四電阻的另一端與所述三極管的基電極連接，所述三極管的發射極輸出所述第二預設電壓，所述三極管的基電極還與所述二極管的負極連接， 所述三極管的發射極還與所述電容的一端連接，所述二極管的正極和所述電容的另一端均與所述第一預設電壓的反向電壓連接。
[0019]其中，所述遠供電源模塊為通用DC轉換電路。[〇〇2〇]其中，所述開關模塊為一 M0S管。
[0021]其中，所述脈沖寬度調制模塊為通用555定時電路。
[0022]本發明的上述技術方案至少具有如下有益效果:
[0023]本發明實施例的U接口遠供饋電電路中，通過取樣反饋模塊對饋電電流進行取樣并反饋至比較控制模塊進行比較，根據比較結果輸出控制開關模塊導通或斷開的控制信號；當取樣電壓信號滿足設計要求時，開關模塊持續導通，饋電電流穩定輸出；當取樣電壓信號過大時，開關模塊間歇性通斷，斷開狀態下實現過流保護，導通狀態下檢測取樣電壓信號是否滿足設計要求，使得該U接口遠供饋電電路在實現過流保護的同時能夠及時檢測線路是否正常，及時輸出穩定的饋電電流；該電路結構簡單，通用性強且成本低，提高了該電路的使用范圍。【附圖說明】
[0024]圖1表示本發明實施例的U接口遠供饋電電路的基本組成結構示意圖；
[0025]圖2表示本發明實施例的U接口遠供饋電電路的小電源模塊的具體電路示意圖；
[0026]圖3表示本發明實施例的U接口遠供饋電電路的比較控制模塊的具體電路示意圖。【具體實施方式】
[0027]為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0028]本發明針對現有技術中U接口遠供饋電電路，解決了使用1C芯片去控制饋電的開關和過流保護時存在的成本高，通用性差的問題，提供一種U接口遠供饋電電路，通過取樣反饋模塊對饋電電流進行取樣并反饋至比較控制模塊進行比較，根據比較結果輸出控制開關模塊導通或斷開的控制信號；當取樣電壓信號滿足設計要求時，開關模塊持續導通，饋電電流穩定輸出；當取樣電壓信號過大時，開關模塊間歇性通斷，斷開狀態下實現過流保護， 導通狀態下檢測取樣電壓信號是否滿足設計要求，使得該U接口遠供饋電電路在實現過流保護的同時能夠及時檢測線路是否正常，及時輸出穩定的饋電電流；該電路結構簡單，通用性強且成本低，提高了該電路的使用范圍。
[0029] 如圖1所示，本發明實施例提供一種U接口遠供饋電電路，連接于系統電源和饋電電流輸出端之間，所述U接口遠供饋電電路包括:遠供電源模塊1、開關模塊2、取樣反饋模塊3以及比較控制模塊4;其中，
[0030]所述遠供電源模塊1用于將所述系統電源的輸出電壓轉換為U接口饋電需要的第一預設電壓；
[0031]所述開關模塊2連接于所述遠供電源模塊1至所述饋電電流輸出端的連接電路上，包括導通和斷開兩個狀態；
[0032]所述取樣反饋模塊3用于對所述饋電電流輸出端處的饋電電流進行取樣，得到電流取樣信號，并將所述電流取樣信號轉換為取樣電壓信號輸出；
[0033]所述比較控制模塊4與所述取樣反饋模塊3連接，用于獲得所述取樣電壓信號，將所述取樣電壓信號與預設電壓信號進行比較，輸出控制所述開關模塊2導通或斷開的控制信號；
[0034]當所述取樣電壓信號與所述預設電壓信號的差值在一預設范圍內時，所述比較控制模塊輸出控制所述開關模塊持續導通的第一控制信號；否則，所述比較控制模塊先輸出控制所述開關模塊斷開的第二控制信號，并在一預設時間后再輸出控制所述開關模塊導通的第三控制信號，直到所述取樣電壓信號與所述預設信號的差值在所述預設范圍內。
[0035]本發明的上述實施例中，遠供電源模塊1主要是將系統電源的輸出電壓轉換為U 接口饋電需要的第一預設電壓；以應用于綜合業務數字網ISDN的U接口饋電需要的96V電壓為例，即第一預設電壓為96V。在本發明的具體實施例中遠供電源模塊1可采用通用DC 轉換電路，輸出滿足標準要求的穩壓源。
[0036]開關模塊2用于控制饋電電流的輸出，在設計上可使用通用的M0S管設計，其他能夠實現控制功能的電路在本發明中均適用。具體的，當開關模塊2導通時，所述取樣反饋模塊3輸出饋電電流；當開關模塊2斷開時，所述取樣反饋模塊3不輸出反饋電流。進一步的，開關模塊2的導通或斷開狀態由比較控制模塊4輸出的控制信號確定，而比較控制模塊 4輸出的控制信號有取樣反饋模塊3反饋的取樣電壓信號和預設電壓信號共同確定。
[0037] 具體的控制信號的確定兩種情況:情況1，當所述取樣電壓信號與所述預設電壓信號的差值在一預設范圍內時，所述比較控制模塊輸出控制所述開關模塊持續導通的第一控制信號；具體實現中，該第一控制信號為一高電平信號，即高電平信號控制所述開關模塊 2導通；情況2,當所述取樣電壓信號與所述預設電壓信號的差值不在所述預設范圍內時， (一般情況為反饋電流過大)，為了防止過大電流損壞終端或負載等設備，比較控制模塊4先輸出控制開關模塊2斷開的第二控制信號，該步驟實現了過流保護的功能；但是為了能夠及時了解饋電電流是否恢復至合理范圍，在一預設時間后比較控制模塊4再輸出控制開關模塊2導通的第三控制信號，開關模塊2 —導通，立即產生饋電電流，繼而比較控制模塊 4立即獲取取樣電壓信號，并繼續根據取樣電壓信號和預設電壓信號的差值確定控制信號， 如此重復，直到所述取樣電壓信號與所述預設信號的差值在所述預設范圍內，所述比較控制模塊輸出控制所述開關模塊持續導通的第一控制信號，所述饋電電流穩定輸出。
[0038]—般情況下發生潰電電流過大的情況不會在很短的時間內解決，所以一般會重復輸出第二控制信號和第三控制信號多次，為了更好的輸出第二控制信號和第三控制信號， 將所述第二控制信號和所述第三控制信號疊加為一矩形波信號；其中，所述矩形波信號的低電平信號為第二控制信號，所述矩形波信號的高電平信號為第三控制信號。
[0039]進一步的，為了得到該矩形波信號，本發明實施例還提供一脈沖寬度調制模塊5， 用于產生矩形波信號并輸出至所述比較控制模塊4,所述比較控制模塊4根據所述矩形波信號的高電平信號或低電平信號輸出所述第二控制信號或第三控制信號。該脈沖寬度調制模塊5 —般采用通用555定時電路實現，但不僅限于此，其他的能夠產生特定周期和脈寬比的矩形波信號的電路在本發明實施例中均適用。由于取樣反饋模塊3、比較控制模塊4和脈沖寬度調制模塊5均需有一個供電電壓，且一般情況下，該類模塊的供電電壓均較小，不能直接使用遠供電源模塊1的輸出電壓進行供電，可以采用一外接電源進行供電，或者利用一與所述遠供電源模塊1的輸出端連接的小電源模塊6,所述小電源模塊6用于將所述第一預設電壓轉換為第二預設電壓，所述第二預設電壓用于為所述取樣反饋模塊3、所述比較控制模塊4和所述脈沖寬度調制模塊5供電。
[0040]具體的，小電源模塊6的具體電路如圖2所示，包括:第三電阻R3、第四電阻R4、三極管BJT、二級管D以及電容C ;其中，
[0041]所述第三電阻R3的一端和所述第四電阻R4的一端連接并接地GND，所述第三電阻 R3的另一端與所述三極管R3的集電極連接，所述第四電阻R4的另一端與所述三極管BJT 的基電極連接，所述三極管BJT的發射極輸出所述第二預設電壓，所述三極管BJT的基電極還與所述二極管D的負極連接，所述三極管BJT的發射極還與所述電容C的一端連接，所述二極管D的正極和所述電容C的另一端均與所述第一預設電壓的反向電壓連接。
[0042]進一步的，比較控制模塊4的具體電路如圖2所示，包括第一電阻R1、第二電阻 R2、第一比較器Ml以及第二比較器M2 ;其中，
[0043]所述第一電阻R1的一端與所述第二電阻R2的一端串聯，所述第一電阻R1的另一端與所述第二預設電壓(即所述小電源模塊6的輸出電壓)連接，所述第二電阻R2的另一端與所述第一預設電壓的反向電壓連接，所述第一電阻R1和所述第二電阻R2的連接點與所述第一比較器Ml的負輸入端連接，所述第一比較器Ml的正輸入端連接所述取樣電壓信號(即所述取樣反饋模塊3輸出的取樣電壓信號)；所述第一比較器Ml的輸出與所述第二比較器M2的正輸入端連接，所述第二比較器M2的負輸入端連接所述矩形波信號(即所述脈沖寬度調制模塊的輸出信號)，所述第二比較器M2輸出用于控制所述開關模塊導通或斷開的控制信號。
[0044]本發明的上述實施例提供的U接口遠供饋電電路一般應用于ISDN系統中，下面以 ISDN系統為例描述本發明實施例的工作流程:
[0045]1.當ISDN系統中的NT終端未接或采用本地電源時，線路無饋電電流，比較控制電路4輸出信號使開關模塊2處于導通狀態，線路輸出遠供電源模塊轉換的穩定電壓，即第一預設電壓，96V;
[0046]2.當ISDN系統中的NT終端采用遠供饋電時，由于NT啟動動作電流較大，取樣反饋模塊3會輸出過流信號，此時比較控制模塊4會采用脈沖寬度調制模塊5輸出的矩形波信號，間歇性的控制開關模塊2的導通和斷開，使得遠供電源模塊1間歇性的為取樣反饋模塊3進行試探性供電；在脈沖寬度調制模塊5輸出信號為低電平時，線路沒有饋電電流輸出；在脈沖寬度調制模塊5輸出信號為高電平時，饋電電路導通，NT終端進行充電，隨著NT 供電電流逐漸減小并趨于穩定，取樣反饋電路輸出正常，比較控制電路4轉為輸出穩定的高電平控制信號(即第一控制信號)，線路饋電電流穩定輸出；
[0047]3.當線路由于外部故障造成短路等等大電流情景時，其U接口遠供饋電電路與上述過大電流的處理方法一致，簡單的說，就是通過取樣反饋模塊3和比較控制模塊4保持線路進行持續的試探性供電，用于保護遠供電源模塊1，同時在線路恢復正常時能夠立即實現饋電的正常恢復，保證饋電電流第一時間的穩定正常輸出。
[0048]本發明實施例提供的低成本、穩定性高和通用性強的ISDU的U接口遠供饋電電路能夠很好的控制饋電電流的開關和過流的保護。
[0049]以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種U接口遠供饋電電路，連接于系統電源和饋電電流輸出端之間，其特征在于，所 述U接口遠供饋電電路包括:遠供電源模塊、開關模塊、取樣反饋模塊以及比較控制模塊； 其中，所述遠供電源模塊用于將所述系統電源的輸出電壓轉換為U接口饋電需要的第一預 設電壓；所述開關模塊連接于所述遠供電源模塊至所述饋電電流輸出端的連接電路上，包括導 通和斷開兩個狀態；所述取樣反饋模塊用于對所述饋電電流輸出端處的饋電電流進行取樣，得到電流取樣 信號，并將所述電流取樣信號轉換為取樣電壓信號輸出；所述比較控制模塊與所述取樣反饋模塊連接，用于獲得所述取樣電壓信號，將所述取 樣電壓信號與預設電壓信號進行比較，輸出控制所述開關模塊導通或斷開的控制信號；當所述取樣電壓信號與所述預設電壓信號的差值在一預設范圍內時，所述比較控制模 塊輸出控制所述開關模塊持續導通的第一控制信號；否則，所述比較控制模塊先輸出控制 所述開關模塊斷開的第二控制信號，并在一預設時間后再輸出控制所述開關模塊導通的第 三控制信號，直到所述取樣電壓信號與所述預設信號的差值在所述預設范圍內。2.根據權利要求1所述的U接口遠供饋電電路，其特征在于，所述第二控制信號和所述 第三控制信號疊加為一矩形波信號，所述矩形波信號的低電平信號為第二控制信號，所述 矩形波信號的高電平信號為第三控制信號。3.根據權利要求2所述的U接口遠供饋電電路，其特征在于，所述U接口遠供饋電電路 還包括:脈沖寬度調制模塊，用于產生矩形波信號并輸出至所述比較控制模塊，所述比較控制 模塊根據所述矩形波信號的高電平信號或低電平信號輸出所述第二控制信號或第三控制信號。4.根據權利要求3所述的U接口遠供饋電電路，其特征在于，所述U接口遠供饋電電路 還包括:與所述遠供電源模塊的輸出端連接的小電源模塊，所述小電源模塊用于將所述第一預 設電壓轉換為第二預設電壓，所述第二預設電壓用于為所述取樣反饋模塊、所述比較控制 模塊和所述脈沖寬度調制模塊供電。5.根據權利要求4所述的U接口遠供饋電電路，其特征在于，所述比較控制電路包括: 第一電阻、第二電阻、第一比較器以及第二比較器；其中，所述第一電阻的一端與所述第二電阻的一端串聯，所述第一電阻的另一端與所述第二 預設電壓連接，所述第二電阻的另一端與所述第一預設電壓的反向電壓連接，所述第一電 阻和所述第二電阻的連接點與所述第一比較器的負輸入端連接，所述第一比較器的正輸入 端連接所述取樣電壓信號；所述第一比較器的輸出與所述第二比較器的正輸入端連接，所 述第二比較器的負輸入端連接所述矩形波信號，所述第二比較器輸出用于控制所述開關模 塊導通或斷開的控制信號。6.根據權利要求4所述的U接口遠供饋電電路，其特征在于，所述小電源模塊包括:第 三電阻、第四電阻、三極管、二級管以及電容；其中，所述第三電阻的一端和所述第四電阻的一端連接并接地，所述第三電阻的另一端與所述三極管的集電極連接，所述第四電阻的另一端與所述三極管的基電極連接，所述三極管 的發射極輸出所述第二預設電壓，所述三極管的基電極還與所述二極管的負極連接，所述 三極管的發射極還與所述電容的一端連接，所述二極管的正極和所述電容的另一端均與所 述第一預設電壓的反向電壓連接。7.根據權利要求1所述的U接口遠供饋電電路，其特征在于，所述遠供電源模塊為通用 DC轉換電路。8.根據權利要求1所述的U接口遠供饋電電路，其特征在于，所述開關模塊為一 MOS管。9.根據權利要求2所述的U接口遠供饋電電路，其特征在于，所述脈沖寬度調制模塊為 通用555定時電路。
【文檔編號】H04L12/10GK105991295SQ201510074705
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月12日
【發明人】夏冠云
【申請人】中興通訊股份有限公司