Диод с наименьшим падением напряжения

20

Я собираю энергию с устройства NFC, используя настроенную антенну на моей печатной плате. Хотя этот метод я могу генерировать около 3,05 В. Я хотел бы зарядить суперконденсатор, используя энергию, полученную от устройства NFC. Для этого я использовал простую диодную схему, представленную здесь (и показанную на рисунке 1 ниже).

Проблема, с которой я сталкиваюсь, состоит в том, что моей схеме требуется минимум 3 В для работы в рабочих условиях, однако с добавленным падением от обычных диодов я полагаю, что в различных ситуациях генерируемое напряжение будет падать ниже требуемого 3 В. Есть ли в наличии диоды со сверхнизким падением напряжения менее 0,01 В? и это вообще возможно?

Пожалуйста, обратите внимание:

  • моя нагрузка на систему будет <5 мА
  • Генерируемый 3,05 В был без диода в цепи

введите описание изображения здесь

diodes energy-harvesting user3095420
источник
6
Существует проблема, заключающаяся в том, что более низкое прямое напряжение приведет к большим обратным токам утечки. Возможно, вы можете настроить прямое напряжение настолько низко, насколько захотите, выбрав разные металлы в сочетании с разными полупроводниками в диоде Шоттки. Но вы редко видите Vf ниже 0,2 В. Вероятно, это примерно предел для получения полезного исправления.
Фотон
Я боялся этого. Я, возможно, заболел, должен был использовать какой-то
суперэффективный
На рисунке показана солнечная батарея. Но вы на самом деле используете какую-то радиочастотную идентификацию, верно? Какая резонансная частота?
mkeith
1
Может быть, просто использовать маленький трансформатор с ферритовым сердечником и выпрямитель.
Mkeith
1
Да. Вот почему вы добавляете выпрямитель после трансформатора. ВЫКЛЮЧИТЬ AC к DC. Я не уверен, что это сработает. Независимо от того, какую нагрузку вы добавляете к антенне, она должна быть выбрана так, чтобы обеспечить максимальную передачу мощности, а также не испортить резонанс.
mkeith

Ответы:

15

В этой ситуации можно применять идеальный контроллер диода и полевой МОП-транзистор - суммарный эффект - это падение напряжения на диоде Iload * Rds (on). Вероятно, самым простым для применения был бы LTC4412 от Linear .

Специальные микросхемы зарядных устройств суперконденсаторов также, вероятно, решат проблему, но потребуют тщательной спецификации.

ThreePhaseEel
источник
Это решение выглядит так, как будто оно будет работать, хотя и потребует от меня внесения существенных изменений в расположение моей платы. На данный момент, вероятно, мой единственный вариант.
user3095420
LTC4412 включается от выпрямленного переменного тока, а постоянный ток достигает 2,5 вольт, но куда вы идете оттуда - 13,56 МГц, поданные на устройство канала P, просто не будут работать в качестве выпрямителя с пиковым падением низкого напряжения.
Энди ака
@Андяка - кажется, здесь какая-то путаница со стороны кверента - если ты сможешь с ним поработать, это поможет.
ThreePhaseEel
1
Когда ты стал моим менеджером, чувак?
Энди ака
@Андяка - мои извинения, если вы восприняли это как нечто большее, чем предложение.
ThreePhaseEel
18

Проверьте SM74611 Smart Bypass Diode от Texas Instruments.

Прямое напряжение:
Vf [V] = 26 мВ при 8A, Tj = 25 ° C

Другие альтернативы:

LX2400 Прохладный обходной выключатель (CBS) от Microsemi

Типичное
прямое напряжение VF = 50 мВ при 10 A, Tamb = 85 ° C

SPV1001 Прохладный байпасный выключатель (CBS) от STMicroelectronics

Vf [V] = 120 мВ при 8A, Tj = 25 ° C
Vf [В] = 270 мВ при 8A, Tj = 125 ° C

SBR30U30CT Супер Барьерный выпрямитель от диодов

Vf [V] = 190 мВ при 2,5 A, 125 ° C
Vf [V] = 250 мВ при 5A, 125 ° C

cyberponk
источник
7

Если вы добавите несколько витков провода к катушке антенны, вероятно, вы получите более высокие напряжения и более низкие токи, чтобы вы могли использовать диоды Шоттки. Сопротивление импеданса очень важно для сбора RF энергии. Некоторый ферритовый сердечник также может помочь, потому что будет захватывать больше энергии. Энергия, необходимая для переключения синхронного выпрямителя Mosfet на 13 МГц, вероятно, больше, чем собранная энергия.

krufra
источник
5

МОП-транзистор лучше, чем любой диод, и его можно использовать, если для управления затвором достаточно постоянного напряжения. При малых токах этот MOSFET будет дешевым и маленьким. Если у вас нет подходящего напряжения на затворе, то есть другие варианты:

  • Германиевый диод упадет меньше, чем Си Шоттки.
  • Теоретически Ge Ge Schottky был бы еще лучше, но я не видел таких устройств.
  • Есть устройство под названием «обратный диод», которое я не использовал, но оно могло работать хорошо.

В противном случае существуют схемы, в которых используются устройства с режимом обеднения, работающие при очень низких напряжениях. Когда дело доходит до режима истощения, легче найти J FET, чем Mosfets.

аутистический
источник
1

Недавно я столкнулся с подобной проблемой с устройством BLE и в итоге выбрал MAX40200 «Ультратонкая микропитание, идеальный диод 1A со сверхнизким падением напряжения». Спецификации можно увидеть здесь:

https://www.maximintegrated.com/en/products/analog/amplifiers/MAX40200.html

М.В.
источник