Diode drop tegangan terendah mungkin

20

Saya mengumpulkan energi dari perangkat NFC menggunakan antena yang disetel pada PCB saya. Meskipun metode ini saya dapat menghasilkan sekitar 3.05V. Saya ingin mengisi kapasitor super menggunakan daya yang dipanen dari perangkat NFC. Untuk melakukan ini saya telah menggunakan rangkaian dioda sederhana yang disediakan di sini (dan ditunjukkan pada Gambar 1 di bawah).

Masalah yang saya hadapi adalah rangkaian saya membutuhkan minimum 3V untuk beroperasi dalam kondisi operasi, namun dengan penambahan tambahan oleh dioda tipikal saya percaya ada berbagai situasi di mana tegangan yang dihasilkan akan turun di bawah 3V yang diperlukan. Apakah ada Dioda yang tersedia yang memiliki tetes tegangan sangat rendah kurang dari 0,01V? dan apakah itu mungkin?

Tolong dicatat:

  • beban sistem saya akan <5mA
  • 3.05V yang dihasilkan tanpa dioda di sirkuit

masukkan deskripsi gambar di sini

diodes energy-harvesting pengguna3095420
sumber
6
Ada masalah yang akan membawa tegangan maju lebih rendah dengan arus bocor balik yang lebih besar. Mungkin Anda dapat menyetel tegangan maju serendah yang Anda suka dengan memilih logam yang berbeda dalam kombinasi dengan semikonduktor yang berbeda dalam dioda Schottky. Tetapi Anda jarang melihat Vf di bawah 0,2 V. Mungkin itu adalah tentang batas untuk mendapatkan perbaikan yang berguna.
The Photon
Saya takut akan hal ini. Saya mungkin sakit harus menggunakan semacam boost converter super efisien, kecuali beberapa orang golok dapat datang dengan solusi
user3095420
Gambar menunjukkan sel surya. Tapi Anda sebenarnya menggunakan semacam RFID, bukan? Berapa frekuensi resonansi?
mkeith
1
Mungkin hanya menggunakan transformator dan penyearah inti ferit kecil.
mkeith
1
Iya. Itu sebabnya Anda menambahkan penyearah setelah transformator. Untuk MEMINDAHKAN AC ke DC. Saya tidak yakin itu akan berhasil. Apa pun beban yang Anda tambahkan ke antena harus dipilih untuk memaksimalkan transfer daya dan juga tidak merusak resonansi.
mkeith

Jawaban:

15

Pengontrol dioda yang ideal dan MOSFET dapat diterapkan pada situasi ini - efek bersihnya adalah dari dioda drop tegangan Iload * Rds (on). Mungkin yang paling sederhana untuk diterapkan adalah LTC4412 Linear .

IC pengisi daya superkapasitor khusus juga kemungkinan akan menyelesaikan masalah, tetapi akan memerlukan spesifikasi yang cermat.

ThreePhaseEel
sumber
Solusi ini kelihatannya akan berfungsi meskipun akan mengharuskan saya untuk membuat modifikasi besar pada tata letak papan saya. Pada titik ini mungkin satu-satunya pilihan saya.
user3095420
LTC4412 akan menyala dari AC yang sedang diperbaiki dan dc mencapai 2,5 volt tetapi kemana Anda pergi dari sana - 13,56 MHz yang diterapkan pada perangkat saluran P tidak akan berfungsi sebagai penyearah puncak penurunan tegangan rendah.
Andy alias
@ Andyaka - tampaknya ada beberapa kebingungan pada bagian yang dimaksud di sini - jika Anda dapat bekerja dengannya untuk meluruskannya, itu akan membantu.
ThreePhaseEel
1
Kapan Anda menjadi manajer saya Bung?
Andy alias
@ Andyaka - permintaan maaf saya jika Anda menganggapnya sebagai saran.
ThreePhaseEel
18

Lihatlah SM74611 Smart Bypass Diode dari Texas Instruments.

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

Alternatif lain:

LX2400 Cool bypass switch (CBS) dari Microsemi

Tegangan Maju Khas
VF = 50mV @ 10A, Tamb = 85 ° C

SPV1001 Cool bypass switch (CBS) dari STMicroelectronics

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

SBR30U30CT Super Barrier Rectifier dari Dioda

Vf [V] = 190mV @ 2.5A, 125 ° C
Vf [V] = 250mV @ 5A, 125 ° C

cyberponk
sumber
7

Jika Anda menambahkan beberapa putaran kawat ke antena coil Anda mungkin akan mendapatkan tegangan yang lebih tinggi dan arus yang lebih rendah sehingga Anda bisa menggunakan dioda Schottky. Pencocokan impedansi sangat penting dalam memanen energi RF. Beberapa inti ferit juga dapat membantu karena akan menangkap lebih banyak energi. Energi yang dibutuhkan untuk mengganti penyearah Mosfet sinkron pada 13 MHz mungkin lebih dari energi yang dipanen.

Krufra
sumber
5

Sebuah MOSFET lebih baik daripada dioda dan dapat digunakan jika ada cukup tegangan DC untuk mendorong gerbang. Pada arus rendah MOSFET ini akan murah dan kecil. Jika Anda tidak memiliki voltase gerbang yang sesuai maka ada opsi lain:

  • Dioda Germanium akan turun kurang dari Si Schottky.
  • A Ge Schottky akan, secara teori, menjadi lebih baik tetapi saya belum melihat perangkat seperti itu.
  • Ada perangkat yang disebut "Back Diode" yang belum saya gunakan tetapi bisa berfungsi dengan baik.

Kalau tidak, ada skema yang menggunakan perangkat mode deplesi yang beroperasi pada tegangan sangat rendah. Ketika datang ke mode deplesi, lebih mudah untuk menemukan J FET daripada MOSFET.

Autis
sumber