Menor diodo de queda de tensão possível

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Estou coletando energia de um dispositivo NFC usando uma antena sintonizada na minha PCB. Embora este método eu seja capaz de gerar cerca de 3,05V. Eu gostaria de carregar um super capacitor usando a energia extraída do dispositivo NFC. Para fazer isso, usei o circuito de diodo simples fornecido aqui (e mostrado na Figura 1 abaixo).

O problema que estou enfrentando é que meu circuito requer um mínimo de 3V para operar em condições operacionais, no entanto, com a queda adicional dos diodos típicos, acredito que haja várias situações em que a tensão gerada cairá abaixo dos 3V necessários. Existem diodos disponíveis com quedas de tensão ultra baixa de menos de 0,01V? e isso é possível?

Observe:

  • minha carga do sistema será <5mA
  • Os 3,05V gerados estavam sem diodo no circuito

insira a descrição da imagem aqui

diodes energy-harvesting user3095420
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Há um problema que uma voltagem direta mais baixa trará maiores correntes de fuga reversa. Provavelmente, você pode ajustar a tensão de avanço tão baixa quanto quiser, escolhendo metais diferentes em combinação com diferentes semicondutores em um diodo Schottky. Mas você raramente vê Vf abaixo de 0,2 V. Provavelmente esse é o limite para obter uma retificação útil.
The Photon
Eu estava com medo disso. I foi talvez doente tem que usar algum tipo de super eficiente conversor de impulso, a menos que alguma pessoa cutelo pode vir até com uma solução
user3095420
A imagem mostra uma célula solar. Mas você está realmente usando algum tipo de coisa RFID, certo? Qual é a frequência ressonante?
Mkeith
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Talvez apenas use um pequeno transformador e retificador de núcleo de ferrite.
Mkeith
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Sim. É por isso que você adiciona um retificador após o transformador. Para RECTIFICAR a CA para CC. Não tenho certeza se vai funcionar. Qualquer carga que você adicionar à antena deve ser escolhida para maximizar a transferência de energia e também não prejudicar a ressonância.
Mkeith

Respostas:

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Um controlador de diodo ideal e o MOSFET podem ser aplicados nessa situação - o efeito líquido é o de um diodo de queda de tensão Iload * Rds (on). Provavelmente o mais simples de aplicar seria o LTC4412 da Linear .

Os CIs de carregador dedicado de supercapacitor provavelmente também resolveriam o problema, mas exigiriam especificações cuidadosas.

ThreePhaseEel
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Essa solução parece que funcionaria, embora exigisse que eu fizesse grandes modificações no layout da minha placa. Neste momento, provavelmente, minha única opção.
User3095420
O LTC4412 seria ligado a partir do AC sendo retificado e o dc atingindo 2,5 volts, mas para onde você vai - 13,56 MHz aplicado ao dispositivo de canal P simplesmente não funcionaria como um retificador de pico de queda de baixa voltagem.
Andy aka
@ Andyaka - parece haver alguma confusão por parte do consultor aqui - se você puder trabalhar com ele para corrigi-lo, isso ajudaria.
ThreePhaseEel
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Quando você se tornou meu gerente?
Andy aka
@ Andyaka - minhas desculpas se você tomou isso como algo mais do que uma sugestão.
ThreePhaseEel
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Confira o SM74611 Smart Bypass Diode da Texas Instruments.

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

Outras alternativas:

LX2400 Cool bypass switch (CBS) da Microsemi

Tensão direta típica
VF = 50mV @ 10A, Tamb = 85 ° C

SPV1001 Cool bypass switch (CBS) da STMicroelectronics

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

Retificador de Super Barreira SBR30U30CT de Diodos

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

cyberponk
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Se você adicionar poucas voltas de fio à bobina da antena, provavelmente obterá tensões e correntes mais altas, para que você possa empregar diodos Schottky. A correspondência de impedância é muito importante na captação de energia de RF. Alguns núcleos de ferrita também podem ajudar, pois capturam mais energia. A energia necessária para trocar um retificador Mosfet síncrono a 13 MHz é provavelmente mais do que a energia colhida.

Krufra
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Um MOSFET é melhor que qualquer diodo e pode ser usado se houver tensão CC suficiente para acionar o gate. Em correntes baixas, esse MOSFET seria barato e pequeno. Se você não possui uma tensão de porta adequada, existem outras opções:

  • Um diodo de germânio cairá menos que o Si Schottky.
  • Um Ge Schottky seria, em teoria, ainda melhor, mas eu não vi esses dispositivos.
  • Existe um dispositivo chamado "Back Diode" que não usei, mas que pode ter um bom desempenho.

Caso contrário, existem esquemas que usam dispositivos no modo de depleção que são executados em voltagens muito baixas. Quando se trata do modo de esgotamento, é mais fácil encontrar J FETs do que Mosfets.

Autista
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