最低的压降二极管


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我正在使用PCB上的调谐天线从NFC设备中收集能量。虽然这种方法我能够产生约3.05V。我想使用从NFC设备收集的功率为超级电容器充电。为此,我使用了此处提供的简单二极管电路(如下图1所示)。

我面临的问题是,在工作条件下,电路需要最低3V的电压才能运行,但是由于典型二极管的压降增加,我相信在各种情况下,生成的电压都会降至所需的3V以下。是否有可用的二极管具有低于0.01V的超低压降?甚至有可能吗?

请注意:

  • 我的系统负载将小于5mA
  • 产生的3.05V在电路中没有二极管

在此处输入图片说明


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存在一个问题,即较低的正向电压将带来较大的反向泄漏电流。通过在肖特基二极管中选择不同的金属以及不同的半导体,可能可以将正向电压调至所需的最低水平。但是您很少看到Vf低于0.2V。这大概是获得有用整流的极限。
Photon

我怕这个。除非有些切肉刀的人可以提出解决方案,否则我可能生病了,必须使用某种超高效升压转换器
user3095420

图为太阳能电池。但是实际上您正在使用某种RFID东西,对吗?共振频率是多少?
mkeith '16

1
也许只使用一个小的铁氧体磁心变压器和整流器。
mkeith '16

1
是。这就是为什么在变压器之后添加整流器的原因。要将交流电整流为直流电。我不确定是否会奏效。必须选择添加到天线上的任何负载,以最大程度地提高功率传输,同时又不破坏谐振。
mkeith '16

Answers:


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在这种情况下可以使用理想的二极管控制器和MOSFET-最终效果是Iload * Rds(on)压降二极管的效果。可能最简单的应用是Linear的LTC4412

专用的超级电容器充电器IC也可能会解决该问题,但需要仔细的规范。


尽管需要我对我的电路板布局进行重大修改,但该解决方案看起来仍然可行。在这个时间点上可能是我唯一的选择。
user3095420's

LTC4412将由整流后的AC供电,而DC达到2.5 V,但您从那里去哪里-应用于P通道器件的13.56 MHz根本无法作为低压降峰值整流器工作。
安迪(aka Andy)

@Andyaka-此处的查询者似乎有些困惑-如果您可以与他一起解决这个问题,那将会有所帮助。
ThreePhaseEel

1
你什么时候成为我的经理人?
安迪(aka Andy)

@Andyaka-我很抱歉,如果您认为这只是建议而已。
ThreePhaseEel

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查看德州仪器(TI)的SM74611智能旁路二极管。

正向电压:
Vf [V] = 26mV @ 8A,Tj = 25°C

其他选择:

Microsemi的LX2400冷旁路开关(CBS)

典型正向电压
VF = 50mV @ 10A,Tamb = 85°C

STMicroelectronics的SPV1001冷旁路开关(CBS)

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

二极管SBR30U30CT超级垒整流器

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


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如果在天线线圈上增加几匝导线,可能会获得较高的电压和较低的电流,因此可以使用肖特基二极管。阻抗匹配对于收集射频能量非常重要。一些铁氧体磁芯也可以提供帮助,因为它将捕获更多的能量。在13 MHz下切换同步Mosfet整流器所需的能量可能比收集的能量更多。


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MOSFET比任何二极管都要好,如果有足够的直流电压来驱动栅极,则可以使用MOSFET。在低电流下,该MOSFET既便宜又小。如果您没有合适的栅极电压,那么还有其他选择:

  • 锗二极管的降幅小于Si肖特基二极管。
  • 理论上说,Ge Schottky会更好,但我还没有看到这样的装置。
  • 我没有使用过一种叫做“反向二极管”的设备,但是它的性能很好。

否则,有些方案会使用在非常低的电压下运行的耗尽模式器件。当涉及耗尽模式时,比Mosfets容易找到J FET。


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