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El diodo de caída de voltaje más bajo posible

Estoy cosechando energía de un dispositivo NFC usando una antena sintonizada en mi PCB. Aunque con este método soy capaz de generar unos 3,05V. Me gustaría cargar un supercondensador usando la energía cosechada del dispositivo NFC. Para ello he utilizado el simple circuito de diodos que se proporciona aquí (y se muestra en la figura 1 a continuación).

El problema al que me enfrento es que mi circuito requiere un mínimo de 3V para funcionar en condiciones de funcionamiento, sin embargo con la caída añadida de los diodos típicos creo que hay varias situaciones en las que el voltaje generado caerá por debajo de los 3V requeridos. ¿Hay algunos diodos disponibles que tienen caídas de voltaje ultra bajas de menos de 0,01V? y ¿es eso posible?

Por favor, tenga en cuenta:

  • mi carga del sistema será < 5mA
  • El 3,05V generado no tenía un diodo en el circuito

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Existe el problema de que una menor tensión de avance va a traer consigo mayores corrientes de fuga inversas. Probablemente se puede ajustar la tensión directa tan baja como se quiera eligiendo diferentes metales en combinación con diferentes semiconductores en un diodo Schottky. Pero rara vez se ve Vf por debajo de 0,2 V. Probablemente ese es el límite para conseguir una rectificación útil.

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Tenía miedo de esto. Tal vez tenga que utilizar algún tipo de convertidor de refuerzo súper eficiente, a menos que alguna persona inteligente pueda llegar a una solución

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La imagen muestra una célula solar. Pero en realidad está utilizando algún tipo de cosa RFID, ¿verdad? ¿Cuál es la frecuencia de resonancia?

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Ryan J Puntos 136

Compruebe el SM74611 Diodo de derivación inteligente de Texas Instruments.

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

Otras alternativas:

LX2400 Interruptor de derivación en frío (CBS) de Microsemi

Tensión directa típica
VF = 50mV @ 10A, Tamb = 85°C

SPV1001 Interruptor de derivación en frío (CBS) de STMicroelectronics

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

SBR30U30CT Rectificador de superbarrera de Diodos

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

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ThreePhaseEel Puntos 651

A esta situación se le puede aplicar un controlador de diodo ideal y un MOSFET -- el efecto neto es el de un diodo de caída de tensión Iload*Rds(on). Probablemente el más sencillo de aplicar sería el de Linear LTC4412 .

Los circuitos integrados de carga de supercondensadores específicos también podrían resolver el problema, pero requerirían una cuidadosa especificación.

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Esta solución parece que podría funcionar aunque me obligaría a realizar importantes modificaciones en el diseño de mi placa. En este momento probablemente sea mi única opción.

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El LTC4412 se encendería a partir de la CA rectificada y la CC alcanzaría los 2,5 voltios, pero a partir de ahí, ¿a qué velocidad? 13,56 MHz aplicados al dispositivo del canal P simplemente no funcionarían como un rectificador de pico de baja caída de voltios.

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@Andyaka -- parece que hay alguna confusión por parte del consultante aquí -- si puedes trabajar con él para aclararlo, eso ayudaría.

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Marcel Puntos 135

Si añades unas cuantas vueltas de cable a la bobina de tu antena probablemente conseguirás mayores voltajes y menores corrientes por lo que podrías emplear diodos Schottky. La adaptación de la impedancia es muy importante en la recolección de energía de RF. Un núcleo de ferrita también podría ayudar porque capturará más energía. La energía requerida para conmutar un rectificador Mosfet síncrono a 13 MHz es probablemente más que la energía cosechada.

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Autistic Puntos 1846

Un MOSFET es mejor que cualquier diodo y puede utilizarse si hay suficiente tensión continua para conducir la puerta. A bajas corrientes este MOSFET sería barato y pequeño. Si no tiene una tensión de puerta adecuada, hay otras opciones:

  • Un diodo de Germanio caerá menos que el Schottky de Si.
  • Un Ge Schottky sería, en teoría, incluso mejor, pero no he visto tales dispositivos.
  • Existe un dispositivo llamado "Back Diode" que no he utilizado pero que podría funcionar bien.

Si no, hay esquemas que utilizan dispositivos de modo de agotamiento que funcionan a tensiones muy bajas. Cuando se trata del modo de agotamiento es más fácil encontrar FETs J que Mosfets.

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mno Puntos 133

Hace poco me enfrenté a un problema similar con un dispositivo BLE, y acabé eligiendo el MAX40200 "Ultra-Tiny Micropower, 1A Ideal Diode with Ultra-Low Voltage Drop". Las especificaciones se pueden ver aquí:

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

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Esto parece ser lo mejor después de usar un MOSFET.

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