Najniższa możliwa dioda spadku napięcia

20

Zbieram energię z urządzenia NFC za pomocą dostrojonej anteny na mojej płytce drukowanej. Chociaż tą metodą jestem w stanie wygenerować około 3,05 V. Chciałbym naładować super kondensator, wykorzystując moc pobieraną z urządzenia NFC. W tym celu wykorzystałem prosty obwód diodowy podany tutaj (i pokazany na rysunku 1 poniżej).

Problem, z którym się zmagam, polega na tym, że mój obwód wymaga minimum 3 V do działania w warunkach roboczych, jednak z dodanym spadkiem przez typowe diody uważam, że istnieją różne sytuacje, w których generowane napięcie spadnie poniżej wymaganego 3V. Czy są dostępne diody, które mają bardzo niskie spadki napięcia mniejsze niż 0,01 V? i czy to w ogóle możliwe?

Proszę zanotować:

  • moje obciążenie systemu wyniesie <5mA
  • Wytworzone 3,05 V było bez diody w obwodzie

wprowadź opis zdjęcia tutaj

diodes energy-harvesting użytkownik3095420
źródło
6
Istnieje problem, że niższe napięcie przewodzące przyniesie ze sobą większe prądy upływu zwrotnego. Prawdopodobnie możesz dostroić napięcie przewodzenia tak niskie, jak chcesz, wybierając różne metale w połączeniu z różnymi półprzewodnikami w diodzie Schottky'ego. Ale rzadko widzisz Vf poniżej 0,2 V. Prawdopodobnie chodzi o limit uzyskiwania użytecznych poprawek.
Photon
Bałam się tego. Być może byłem chory, musiałem użyć jakiegoś super wydajnego konwertera doładowania, chyba że jakiś tasak może znaleźć rozwiązanie
3095420
Zdjęcie pokazuje ogniwo słoneczne. Ale tak naprawdę używasz jakiegoś RFID, prawda? Jaka jest częstotliwość rezonansowa?
mkeith
1
Może po prostu użyj małego transformatora z rdzeniem ferrytowym i prostownika.
mkeith
1
Tak. Dlatego dodajesz prostownik za transformatorem. Aby naprawić napięcie zmienne na prąd stały. Nie jestem pewien, czy to zadziała. Niezależnie od obciążenia, które dodasz do anteny, musisz wybrać, aby zmaksymalizować przenoszenie mocy, a także nie zepsuć rezonansu.
mkeith

Odpowiedzi:

15

W tej sytuacji można zastosować idealny kontroler diod i MOSFET - efektem netto jest dioda spadku napięcia Iload * Rds (on). Prawdopodobnie najłatwiejszym do zastosowania byłoby LTC4412 Linear .

Dedykowane układy scalone ładowarki superkondensatora również prawdopodobnie rozwiązałyby ten problem, ale wymagałyby starannej specyfikacji.

ThreePhaseEel
źródło
Wygląda na to, że to rozwiązanie zadziałałoby, chociaż wymagałoby to ode mnie poważnych modyfikacji układu mojej płyty. W tym momencie prawdopodobnie moja jedyna opcja.
user3095420
LTC4412 zasilałby się z prostowanego prądu przemiennego, a prąd stały osiągał 2,5 wolta, ale dokąd idziesz - 13,56 MHz zastosowane do urządzenia kanału P po prostu nie działałoby jako prostownik szczytowy o niskim spadku napięcia.
Andy aka
@Andyaka - wydaje się, że tutaj jest pewne zamieszanie - jeśli możesz z nim współpracować, aby to wyjaśnić, to by pomogło.
ThreePhaseEel
1
Kiedy zostałeś moim menedżerem?
Andy aka
@Andyaka - przepraszam, jeśli wziąłeś to za coś więcej niż sugestię.
ThreePhaseEel
18

Sprawdź SM74611 Smart Bypass Diode od Texas Instruments.

Napięcie
przewodzące : Vf [V] = 26 mV @ 8A, Tj = 25 ° C

Inne alternatywy:

LX2400 Cool bypass switch (CBS) od Microsemi

Typowe napięcie
przewodzące VF = 50 mV przy 10 A, Tamb = 85 ° C

SPV1001 Cool bypass switch (CBS) od STMicroelectronics

Vf [V] = 120 mV przy 8 A, Tj = 25 ° C
Vf [V] = 270 mV przy 8 A, Tj = 125 ° C

SBR30U30CT Super Bariera Prostownik od diod

Vf [V] = 190 mV przy 2,5 A, 125 ° C
Vf [V] = 250 mV przy 5 A, 125 ° C

cyberponk
źródło
7

Jeśli dodasz kilka zwojów drutu do cewki anteny, prawdopodobnie otrzymasz wyższe napięcia i niższe prądy, abyś mógł zastosować diody Schottky'ego. Dopasowywanie impedancji jest bardzo ważne przy pozyskiwaniu energii RF. Pomocny może być także rdzeń ferrytowy, który przechwytuje więcej energii. Energia potrzebna do przełączenia synchronicznego prostownika Mosfet przy częstotliwości 13 MHz to prawdopodobnie więcej niż zebrana energia.

krufra
źródło
5

MOSFET jest lepszy niż jakakolwiek dioda i może być użyty, jeśli napięcie DC jest wystarczające do sterowania bramą. Przy niskich prądach ten MOSFET byłby tani i mały. Jeśli nie masz odpowiedniego napięcia bramki, istnieją inne opcje:

  • Dioda germanowa spadnie mniej niż Si Schottky.
  • Ge Schottky teoretycznie byłby jeszcze lepszy, ale nie widziałem takich urządzeń.
  • Istnieje urządzenie o nazwie „Dioda tylna”, z którego nie korzystałem, ale mogło działać dobrze.

W przeciwnym razie istnieją schematy wykorzystujące urządzenia w trybie wyczerpania, które działają przy bardzo niskich napięciach. Jeśli chodzi o tryb wyczerpania, łatwiej jest znaleźć J FET niż Mosfets.

Autystyczny
źródło