Möglichst geringe Spannungsabfalldiode

Ich ernte mithilfe einer abgestimmten Antenne auf meiner Platine Energie von einem NFC-Gerät. Mit dieser Methode kann ich ca. 3.05V erzeugen. Ich möchte einen Superkondensator mit dem vom NFC-Gerät gewonnenen Strom aufladen. Dazu habe ich die hier bereitgestellte einfache Diodenschaltung verwendet (und in Abbildung 1 unten gezeigt).

Das Problem, dem ich gegenüberstehe, ist, dass mein Schaltkreis mindestens 3 V benötigt, um unter Betriebsbedingungen zu arbeiten. Mit dem zusätzlichen Abfall durch typische Dioden glaube ich jedoch, dass es verschiedene Situationen gibt, in denen die erzeugte Spannung unter die erforderlichen 3 V abfällt. Gibt es Dioden mit extrem niedrigen Spannungsabfällen von weniger als 0,01 V? und ist das überhaupt möglich?

Bitte beachten Sie:

• Meine Systemlast wird <5mA sein
• Die erzeugten 3,05 V waren ohne Diode in der Schaltung

In dieser Situation kann ein idealer Diodencontroller und MOSFET angewendet werden - der Nettoeffekt ist der einer Iload * Rds (On) -Spannungsabfalldiode. Die wahrscheinlich einfachste Anwendung wäre der LTC4412 von Linear .

Engagierte Ladegerät-ICs für Superkondensatoren würden das Problem wahrscheinlich ebenfalls lösen, erfordern jedoch eine sorgfältige Spezifikation.

Schauen Sie sich die SM74611 Smart Bypass Diode von Texas Instruments an.

Durchlassspannung : Vf [V] = 26 mV bei 8 A, Tj = 25 ° C

Andere Alternativen:

LX2400 Cool-Bypass-Schalter (CBS) von Microsemi

Typische
Durchlassspannung VF = 50 mV bei 10 A, Tamb = 85 ° C

SPV1001 Cool-Bypass-Schalter (CBS) von STMicroelectronics

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

SBR30U30CT Super Barrier Gleichrichter von Dioden

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

Wenn Sie Ihrer Antennenspule einige Drahtwindungen hinzufügen, erhalten Sie wahrscheinlich höhere Spannungen und niedrigere Ströme, sodass Sie Schottky-Dioden verwenden können. Die Impedanzanpassung ist sehr wichtig, um HF-Energie zu gewinnen. Einige Ferritkerne könnten ebenfalls helfen, da sie mehr Energie einfangen. Die zum Schalten eines synchronen Mosfet-Gleichrichters mit 13 MHz erforderliche Energie ist wahrscheinlich höher als die gewonnene Energie.

Ein MOSFET ist besser als jede andere Diode und kann verwendet werden, wenn genügend Gleichspannung vorhanden ist, um das Gate anzusteuern. Bei niedrigen Strömen wäre dieser MOSFET billig und klein. Wenn Sie keine geeignete Gate-Spannung haben, gibt es andere Möglichkeiten:

• Eine Germaniumdiode fällt weniger ab als die Si-Schottky-Diode.
• Ein Ge Schottky wäre theoretisch noch besser, aber ich habe solche Geräte nicht gesehen.
• Es gibt ein Gerät namens "Back Diode", das ich nicht verwendet habe, aber es könnte eine gute Leistung bringen.

Ansonsten gibt es Schemata, die Geräte im Verarmungsmodus verwenden, die mit sehr niedrigen Spannungen betrieben werden. Wenn es um den Verarmungsmodus geht, ist es einfacher, J-FETs als Mosfets zu finden.

Vor kurzem hatte ich ein ähnliches Problem mit einem BLE-Gerät und entschied mich für den MAX40200 "Ultra-Tiny Micropower, 1A Ideale Diode mit extrem geringem Spannungsabfall". Die technischen Daten können hier eingesehen werden:

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