¿Existe tal cosa como un diodo Zener ideal?

Estaba tratando de reducir el voltaje a través de un supercondensador de 2.7 V y al medir lo que estaba sucediendo recordé que los diodos Zener tienen una región de "rodilla" muy suave y una corriente de fuga que no puedo ignorar (varios mA para los que estoy he usado). ¿Hay algún tipo de diodo Zener que tenga una rodilla más aguda y una corriente de fuga casi nula?

Alternativamente, ¿qué más podría usarse en lugar de un diodo Zener? ¿Qué fuga se puede esperar de un regulador LDO?

Bueno... basura adentro, basura afuera :) Estaba usando el nombre "diodo ideal" en el sentido de tales circuitos (hechos de FET) que he visto descritos, pero después de leer más sobre ellos, probablemente no sean lo que yo puede usar aquí.

Valoraría más algo que casi no tenga corriente de fuga (rango de µA de un solo dígito) que una rodilla afilada (donde básicamente necesito sujetar una fuente de alimentación que, en teoría, podría aumentar hasta 5 V hasta los 2.7 V el pueden manejar los supercondensadores).

Están en sus tiendas de piezas electrónicas "almuerzo gratis" justo al lado de la sección ideal 0ΩRDSon FET debajo de los diodos schrottky de caída de voltaje cero.
¿Qué tiene de malo un regulador de derivación normal + transistor externo? ¿Qué rodilla tan afilada necesitas? ¿Puedes alimentar el sesgo de otra parte?
Por definición, no existe tal cosa como algo ideal, me temo. Todos los componentes son una compensación de pros y contras.
Mi esposa ideal los vende, junto con transformadores ideales y motores ideales.
El zener de rodilla afilado se llama regulador de derivación o referencia de derivación, es un IC completo. La corriente de fuga cero es difícil.
@winny :) sí, ese es el indicado
Recuerdo rodillas muy afiladas en Zeners de TRW. Pero quién sabe qué perfiles especiales de dopaje se usaron allí.

Respuestas (2)

Lo que probablemente querrías es un "circuito de palanca", es decir. un circuito que usa, por ejemplo, un MOSFET para acortar el supercap si el voltaje cruza un cierto umbral.

Puede encontrar un ejemplo de ello en el archivo esquemático de Ettus USRP N200/N210 en la página 12 :

circuito de palanca

Podría implementar ese umbral utilizando un diodo Zener con una resistencia en serie significativa.

Otro ejemplo de un enfoque de protección contra sobrevoltaje de palanca se puede encontrar en wikibooks .

no olvide fusionar la entrada en caso de falla
Este no es un circuito de palanca; una palanca corta la entrada a tierra en una condición de sobretensión, con la intención de quemar un fusible. Este circuito simplemente corta la entrada en caso de sobretensión, no hace cortocircuito a tierra.
claro, dije en caso de falla
@TonyStewart.EEsince'75 Mi comentario fue en respuesta a la respuesta, no a tu comentario;)
correcto, es un OVP más complejo, generalmente delegado al regulador y OVP realizado por palancas infalibles con límite de corriente para evitar explosiones ... incluso Tesla usa microfusibles en LiPo's en Ambos extremos dentro de la terminal. OCP simple con redundancia necesaria para fallas internas.
Estoy acostumbrado a los circuitos de palanca accionados por relé que tienen una resistencia de aproximadamente un ohmio cuando se activan. La intención no era tanto quemar un fusible como detener inmediatamente el motor que podría romper el brazo. Toda la placa de control está prácticamente frita en la activación, ya que momentáneamente consumió suficiente energía para derretir los rieles de alimentación. Básicamente, el motor se convirtió en otro generador.
Dado que los motores de CC conducen hasta 10 veces la corriente nominal a plena carga mecánica, una pérdida de potencia dispararía un Polyfuse antes de que derrita su circuito debido a su pequeño tamaño. Un circuito más crítico mediría I*t para cortocircuitar activamente el motor para detener la inercia y abrir la fuente de alimentación diseñada específicamente para evitar el problema de @Joshua. Los taladros eléctricos y los cortacéspedes electrónicos hacen esto. para detenerse rápidamente.
@TonyStewart.EEsince'75: Esto no es un error. Está diseñado para detener el motor en caso de falla catastrófica de la placa (el circuito de palanca es activado por el perro guardián, que también inicia el corte de energía de la red, pero si también falla el corte de energía...). Permitir que el motor queme un fusible no lo detiene lo suficientemente rápido.
¿Se planeó la tabla frita? mmm. hay una solución más segura recuperable.

Con la excepción de los superconductores "criónicos", ningún componente electrónico tiene una resistencia en serie cercana a cero.

Sin embargo, con comparadores que tienen ganancias de 10 6 o más, puede reducir la impedancia mediante una ganancia de retroalimentación negativa, pero la corriente aún está limitada por el interruptor en serie R dsOn .

Todos los diodos zener y LED de bajo voltaje tienen una "resistencia en serie a granel" similar a R s o ESR que afecta la rodilla, pero recuerde esto : cuanto mayor sea la clasificación de corriente del diodo, menor será su ESR cuando esté saturado, o R s o R z o Z t como le llaman a los diodos Zener.

  • P d máx nominal = 1/ESR +/- xx % (Teorema de ESR de Stewart)

  • Es exactamente lo mismo para los diodos LED de 3 V que puede usar como. Diodos Zener, excepto que no los regule descargando la carga máxima en el diodo Zener; más bien, regula la serie PWM con una corriente de inductor y un pulso y compara ese voltaje y corriente con una corriente estable en un diodo Zener de baja potencia, un diodo Zener programable o un voltaje LED.

Entonces, en conclusión, la regulación del voltaje se debe a la ganancia de bucle y la referencia de voltaje fijo (LDO o band gap o LED) y el cargador de corriente Buck regulado serie R o PWM controlado con un límite de voltaje.

En otras palabras, piense en él como un pequeño cargador de batería SMPS de batería de polímero de litio con un perfil diferente de V max e I max . ¿Ver? De hecho, una batería de polímero de litio tiene más de 100k faradios, pero debido a la doble capa de carga eléctrica, tiene una memoria a corto plazo de 4,2 V a 3,7 a 3,6 V. Lo cual he explicado en otras preguntas.

¡Una palanca OVP debe tener un fusible de serie o un fusible múltiple en caso de falla del regulador de serie!

Es de esperar que un diodo TVS tenga una rodilla extremadamente aguda (léase ESR bajo). Este tiene una clasificación de 0,07 ohmios para ESR (ver Rdyn). De acuerdo con mi fórmula, la clasificación máxima del paquete con un disipador de calor debe ser de 14 vatios a 85 °C (lea ESR = 1/Pd max nominal continuo a 85 °C con un disipador de calor.

Pero entonces, un diodo TVS no está diseñado para usarse como un zener, pero en modo de pulso, podría hacerlo. No dan una calificación de Pd, pero si ves el tamaño , verás que está cerca con un gran plano de metal. P pico = 800 W

¿Existe tal cosa como un diodo Zener ideal?
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