¿Cómo se puede poner en marcha un convertidor elevador de tensión ultrabaja?

He leído sobre convertidores elevadores que funcionan con voltajes increíblemente bajos (20 mV), a saber, el LTC3108. ¿Cómo pueden los circuitos incluso comenzar con esos bajos voltajes? Los diodos, FET y BJT no deben cambiar a 20 mV.

¿Cuál es el concepto detrás de esto?

Enlace al IC real

Hay un transformador 1:100 en la entrada.
¿V_aux juega un papel en esto?
@Mike El transformador no aumenta hasta que ve el componente de CA en el lado primario. Pero la entrada puede ser algo así como un generador termoeléctrico que crea solo CC. Por supuesto, la CC se puede cortar, y eso es lo que hace SW (interruptor). Pero, ¿cómo iniciaría/cebaría el interruptor el interruptor si 20mV es todo lo que hay? Ese es el enigma detrás de esta pregunta.
@Nick, intenté explicarlo, ¿puedes ver si tiene algún sentido?

Respuestas (2)

Estudié la patente que nos mostró brevemente el usuario @IgnacioVazquez-Abrams en la medida en que empiezo a entender el funcionamiento de la misma. La patente no describe exactamente el funcionamiento del LTC3108 sino algo muy similar. Esto es lo que hice de él. Siéntase libre de ofrecer cualquier corrección.

Considere la siguiente imagen, tomada de la patente :

http://www.google.co.uk/patents/US4734658

En el corazón de esto, está Q1, un FET de unión cuyo voltaje de umbral está muy cerca de cero voltios. Tan cerca, de hecho, que el ruido ambiental de la fuente de corriente (termopila o lo que sea) provoca cambios en la conductividad de Q1. Esto provoca cambios en la corriente a través del devanado primario del transformador T1, que transforma los cambios de corriente en cambios de voltaje en el devanado secundario, a razón de los devanados del transformador, por ejemplo 1:100. Luego, estos se retroalimentan a la puerta del FET, en el caso de este esquema en una fase invertida, de modo que Q1 amplificará aún más las oscilaciones de ruido. El efecto neto es que siempre que la fuente de corriente proporciona suficiente corriente, el circuito formado por Q1, C1 y T1 rápidamente comienza a oscilar a una velocidad aproximadamente conocida.

A medida que comienza la oscilación, se forma un voltaje de CA en el devanado secundario de T1. Esto luego será rectificado, regulado y utilizado para encender el circuito.

Gracias. Creo que ese es el principio, también en el sitio de LT encontré una pregunta frecuente sobre el chip: P. ¿Tenemos alguna patente sobre el LTC3108 o el LTC3109? R. No lo hacemos en el LTC3108. ...está cubierto por numerosas patentes que datan de más de 20 años, y ahora es de dominio público...
¡De nada! Y gracias por la información de las preguntas frecuentes de LT. Es muy interesante. Estoy empezando a ver algunas aplicaciones para este pequeño y elegante artículo. Gracias por traerlo a mi atención. ¡Salud!
eso es todo. Además, es posible tener transistores "nativos" en algunos procesos con voltajes de umbral muy bajos. Eso modularía el primario del transformador.

De la hoja de datos, página 9.

Los circuitos activos dentro del LTC3108 se alimentan de VAUX, que debe pasarse por alto con un capacitor de 1 μF.

Por lo tanto, no puede iniciarse solo.

y de la página 10.

En una aplicación típica, se conecta un condensador de almacenamiento (normalmente unos pocos cientos de microfaradios) a VOUT. Tan pronto como VAUX supere los 2,5 V, se permitirá que el condensador VOUT se cargue hasta su voltaje regulado. La corriente disponible para cargar el capacitor dependerá del voltaje de entrada y la relación de transformación del transformador, pero está limitada a alrededor de 4,5 mA por lo general.

y también de la página 10:

VSTORE
La salida VSTORE se puede usar para cargar un capacitor de almacenamiento grande o una batería recargable después de que VOUT haya alcanzado la regulación. Una vez que VOUT haya alcanzado la regulación, se permitirá que la salida VSTORE se cargue hasta el voltaje VAUX. El elemento de almacenamiento en VSTORE se puede usar para alimentar el sistema en caso de que la fuente de entrada se pierda o no pueda proporcionar la corriente demandada por las salidas VOUT, VOUT2 y LDO. Si VAUX cae por debajo de VSTORE, el LTC3108 extraerá automáticamente corriente del elemento de almacenamiento. Tenga en cuenta que puede llevar mucho tiempo cargar un condensador grande, según la energía de entrada disponible y la carga en VOUT y VLDO.

Al editar, dejar esto porque muestra el aspecto histórico de cómo se encontró la solución. La respuesta correcta está en otra parte.

¿Estás seguro de eso? Me interesé mucho en esto y también he estado revisando la hoja de datos muy interesante. La patente citada y luego eliminada por @IgnacioVazquez-Abrams ( google.co.uk/patents/US4734658 ) hace unos minutos parecía bastante interesante y relevante. Por mi parte, me gustaría tener una respuesta definitiva sobre esto. Y al usar la inyección de carga, puede elegir cualquier voltaje de umbral para un FET, incluso un voltaje cero o negativo, sin importar si es NFET o PFET, por lo que esto podría ser muy interesante. La patente habla de amplificar el ruido ambiental para iniciar el osc
Creo que significa que cuando el voltaje aumenta a un nivel razonable en VAUX, solo entonces cargará los condensadores de salida. En todas las notas de aplicación, VAUX está directamente conectado a un condensador conectado a tierra.
Sí, ver material adicional publicado
@placeholder, todavía no estoy convencido. Ninguno de esos párrafos habla nada de empezar. Pero en las Características eléctricas en la página 2 dice: "Voltaje mínimo de arranque usando una relación de transformación de 1:100, VAUX = 0V Típ. 20 mV Máx. 50 mV". ¿Qué sucede si VAUX también es una salida del convertidor DCDC?
@placeholder He encontrado un sitio que usa el chip en un enlace de aplicación . Él no usa VAUX de esa manera.
Datasheet página 7: VAUX (Pin 1/Pin 2): Salida del Circuito Rectificador Interno y VCC para el IC.
@PkP Ciertamente es ambiguo, ¿no? La Figura 1 en la página 11 muestra que VStore es cero inicialmente y Vaux también es muy bajo. Mmm
@placeholder, Sí, este es/fue definitivamente un rompecabezas interesante. Pero creo que lo he descifrado. ¿Qué opinas de mi intento de explicación?
@PkP ¡Lo encontré! La página 6, secuencia de voltaje de arranque, muestra al menos 20 segundos antes de que los rieles cobren vida.