Diodo a caduta di tensione più basso possibile

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Sto raccogliendo energia da un dispositivo NFC usando un'antenna sintonizzata sul mio PCB. Anche se questo metodo sono in grado di generare circa 3,05 V. Vorrei caricare un super condensatore usando la potenza raccolta dal dispositivo NFC. Per fare ciò ho usato il semplice circuito a diodi fornito qui (e mostrato nella Figura 1 di seguito).

Il problema che sto affrontando è che il mio circuito richiede un minimo di 3 V per funzionare in condizioni operative, tuttavia con la caduta aggiuntiva di diodi tipici credo che ci siano varie situazioni in cui la tensione generata scenderà al di sotto dei 3 V richiesti. Sono disponibili diodi con cadute di bassissima tensione inferiori a 0,01 V? ed è anche possibile?

Notare che:

  • il mio carico di sistema sarà <5mA
  • Il 3.05V generato era senza un diodo nel circuito

inserisci qui la descrizione dell'immagine

diodes  energy-harvesting 
— user3095420
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C'è un problema che una tensione diretta inferiore porterà con sé maggiori correnti di dispersione inversa. Probabilmente puoi regolare la tensione diretta come preferisci scegliendo diversi metalli in combinazione con diversi semiconduttori in un diodo Schottky. Ma raramente vedi Vf sotto 0,2 V. Probabilmente questo è il limite per ottenere una rettifica utile.
— The Photon
Avevo paura di questo. Forse non avrei dovuto usare una sorta di convertitore boost super efficiente, a meno che una mannaia non riesca a trovare una soluzione
— user3095420
L'immagine mostra una cella solare. Ma stai effettivamente usando una sorta di cosa RFID, giusto? Qual è la frequenza di risonanza?
— mkeith
1
Forse basta usare un minuscolo trasformatore e raddrizzatore al nucleo di ferrite.
— mkeith
1
Sì. Ecco perché aggiungi un raddrizzatore dopo il trasformatore. RETTIFICA CA-CC. Non sono sicuro che funzionerà. Qualunque carico si aggiunga all'antenna deve essere scelto per massimizzare il trasferimento di potenza e non rovinare la risonanza.
— mkeith

Risposte:

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Un controller di diodi ideale e MOSFET possono essere applicati in questa situazione - l'effetto netto è quello di un diodo a caduta di tensione Iload * Rds (on). Probabilmente il più semplice da applicare sarebbe l' LTC4412 di Linear .

Anche i circuiti integrati dedicati per caricabatterie di supercapacitori potrebbero risolvere il problema, ma richiederebbero un'attenta specifica.

— ThreePhaseEel
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Questa soluzione sembra funzionare anche se mi richiederebbe di apportare importanti modifiche al layout della mia scheda. A questo punto probabilmente la mia unica opzione.
— user3095420,
L'LTC4412 si accenderebbe dalla CA che viene rettificata e la corrente continua che raggiunge 2,5 volt, ma dove vai da lì - 13,56 MHz applicati al dispositivo del canale P non funzionerebbero come raddrizzatore di picco a bassa tensione.
— Andy aka
@Andyaka - sembra che ci sia un po 'di confusione da parte del querent qui - se puoi lavorare con lui per raddrizzarlo, sarebbe d'aiuto.
— ThreePhaseEel
1
Quando sei diventato il mio manager amico?
— Andy aka
@Andyaka - mi scuso se l'hai preso come qualcosa di più di un suggerimento.
— ThreePhaseEel
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Dai un'occhiata al diodo di bypass intelligente SM74611 di Texas Instruments.

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

Altre alternative:

LX2400 Cool bypass switch (CBS) di Microsemi

Tensione
diretta diretta VF = 50mV @ 10A, Tamb = 85 ° C

SPV1001 Interruttore di bypass freddo (CBS) di STMicroelectronics

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

SBR30U30CT Raddrizzatore a barriera super da diodi

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

— cyberponk
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Se aggiungi pochi giri di filo alla bobina dell'antenna, probabilmente otterrai tensioni più elevate e correnti più basse in modo da poter utilizzare i diodi Schottky. La corrispondenza dell'impedenza è molto importante nella raccolta di energia RF. Alcuni nuclei di ferrite potrebbero anche aiutare perché cattureranno più energia. L'energia richiesta per commutare un raddrizzatore Mosfet sincrono a 13 MHz è probabilmente maggiore dell'energia raccolta.

— krufra
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Un MOSFET è migliore di qualsiasi diodo e può essere utilizzato se la tensione CC è sufficiente per pilotare il gate. A basse correnti questo MOSFET sarebbe economico e piccolo. Se non si dispone di una tensione di gate adeguata, esistono altre opzioni:

  • Un diodo al germanio cadrà meno del Si Schottky.
  • Un Ge Schottky sarebbe, in teoria, ancora migliore, ma non ho visto tali dispositivi.
  • C'è un dispositivo chiamato "Back Diode" che non ho usato ma potrebbe funzionare bene.

Altrimenti ci sono schemi che usano dispositivi in ​​modalità di esaurimento che funzionano a tensioni molto basse. Quando si tratta della modalità di esaurimento, è più facile trovare J FET rispetto ai Mosfet.

— Autistico
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