Rectificador de puente de diodo con puente de diodo Schottkey dual

Estoy tratando de desarrollar el circuito de la primera etapa de un recolector de energía cinética que se fabrica con imanes y una bobina. Adjunto una foto de la cosechadora tomada durante el desarrollo.

Foto de la Cosechadora Electromagnética

Mi intención es convertir eficientemente el voltaje que sale de la bobina a un voltaje de CC para poder encender un IC de recolección de energía TI (con suerte BQ25505 o similar) en un estado posterior para cargar una batería de litio.

El primer paso que se me asignó es desarrollar un buen puente rectificador. Me gustaría preguntarle a la comunidad si puedo usar el siguiente IC que tiene un conjunto de schottkeys integrados por TI para mi propósito.

IC: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/uc2610.pdf Esquema interno de ICingrese la descripción de la imagen aquí

Revisé el IC y dice que da una caída de ~ 0.3V para una corriente de 1 mA.

ingrese la descripción de la imagen aquíHe medido mi cosechadora para que no supere los 10 mA de generación. También es uno de mis requisitos simular mis resultados pronto y es por eso que elegí tal IC.

Mi primera pregunta es ¿Puedo usar este IC para mi propósito de rectificación de caída de voltaje bajo?

Mi segunda pregunta es que puedo notar que hay dos puentes rectificadores. Por lo tanto, ¿puedo proporcionar la misma salida de CA de la bobina de la cosechadora a ambos puentes con la esperanza de obtener una caída de voltaje más baja?

Finalmente, ¿cuáles son las desventajas de seguir este tipo de enfoque? ¿Hay una mejor manera de rectificar la forma de onda de energía de CA generada?

"Caída de 0,1 V para 1 mA" , pero a 100 mA la caída es de 0,5 V, eso no me suena tan bien. Tengo el PRLL5817 aquí que hace 0,35 V a 100 mA. Además, 1 mA no es mucho, incluso a 50 V (Vmax de esos diodos) que son 50 mW. La recolección de energía es un tema candente, ¿ha hecho algún cálculo sobre la cantidad de energía que espera recolectar? Muchas personas no lo hacen y luego se sorprenden de que les lleve un mes cargar su batería.
Aunque los dispositivos Schottky tienen un voltaje directo bajo, renuncia a la corriente de fuga inversa , lo que deberá tener en cuenta. La corriente de fuga inversa depende en gran medida de la temperatura (de forma exponencial). Esto no quiere decir que sea una mala idea; solo algo de lo que debes estar consciente cuando no obtienes toda la energía que creías que deberías.
@FakeMoustache Muchas gracias por presentarme un mejor diodo Schottkey. Compraré un conjunto de diodos PRLL5817 y probaré el rendimiento. Creo que la característica I,V parece mejor que mi elección. Gracias por todas las advertencias. son muy útiles. Espero cosechar en el rango de mw. Mi voltaje será de aproximadamente 5-6 voltios y la corriente (con suerte) será de 5-10 mA. si hay una tecla de caída inferior que conoce, indíquelo aquí. He pasado mucho tiempo buscando uno. Terminé con eso que dije en mi pregunta.
@PeterSmith: o ninguno en absoluto, ya que puede llegar a 1 mA en el peor de los casos con ese paquete de diodos ti ^^
Puede buscar un diodo de caída inferior en Farnell o Digikey (proveedores de componentes). Cuando busca un diodo, puede ordenar casi cualquier parámetro. Sin embargo, no hay nada mejor que 320 mV a 100 mA. Tenga en cuenta que el PRLL5817 es un componente SMD . ¡No tiene cables (cables)!
@PeterSmith La corriente de fuga inversa parece excelente para el paquete de diodos TI. Está en el rango de pequeños uAs. Estoy feliz con eso.
@FakeMoustache Gracias por señalar su SMD. Teniendo en cuenta mi limitación de tiempo para obtener el resultado de mi primera prueba, probaré primero con el conjunto de diodos TI.

Respuestas (2)

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Figura 1. Recolector de energía con toma central.

Si duplica los devanados de la bobina, puede reducir a la mitad las pérdidas del diodo como se muestra en la Figura 1. Solo un diodo conducirá en cualquier momento en comparación con dos en un puente de onda completa.

Dado que cada devanado conduce solo la mitad del tiempo, el calibre del cable se puede reducir para la misma potencia de salida total.

No hará daño poner en paralelo los diodos y puede resultar en una caída de voltaje ligeramente más baja.

Gracias por este enfoque. Creo que esta es una de las formas más sencillas de hacerlo con una pérdida mínima. Y debido a que solo un diodo está polarizado a la vez, esto se ve excelente. ¿Cuáles son las desventajas de esto sobre el rectificador completo de 4 puentes? ¿Crees que me estoy perdiendo alguna media onda de energía usando este enfoque?
Solo estoy pensando si la salida de voltaje se reducirá.
No. Cada media bobina funcionará en su medio ciclo como si la otra mitad no estuviera allí. Puede tener la ligera sospecha de que hay una pérdida de oportunidad porque solo la mitad de la bobina está funcionando en cualquier momento, pero debemos recordar que cuanta más energía extraigamos, más energía debemos absorber de los componentes mecánicos y esa energía tiene que provenir de el sistema mecanico ¡Nada es gratis!

Ambas afirmaciones parecen ser precisas. Sin embargo, si aún no está seguro, pruébelo. No hay reemplazo para la experimentación práctica.

En cuanto a otras formas de rectificar, creo que esta es la forma más eficiente de proporcionar rectificación en este circuito.

Realmente aprecio tu respuesta. ¿Qué hay de la rectificación activa usando MOSFET? ¿Eso me daría una mejor eficiencia? Lo estaba buscando, pero me di cuenta de que un rectificador activo empuja la corriente desde el almacenamiento hasta la fuente, ya que los MOSFET permiten el flujo de corriente hacia atrás. ¿Deberías recomendar la rectificación activa como una mejor opción? No me importa el costo en este punto. Exijo eficiencia. ¿Algún mejor método específico que conozca para aplicar correctamente la rectificación activa? Realmente aprecio su tiempo.
LT fabrica algunos "Puentes de diodos ideales", que son controladores FET, pero tienen requisitos mínimos de voltaje y corriente, lo que me implica que la acción será algo con pérdidas. Creo que la idea es más para evitar pérdidas de calor a altas temperaturas aprovechando el bajo RDSon de los FET. Un diodo Schottky de calidad probablemente proporcionará un mejor rendimiento a corrientes muy bajas como las que está hablando. En resumen, mi impresión es que la rectificación basada en FET es para aplicaciones de corriente muy alta para reducir las pérdidas de calor, pero en sus niveles de potencia, probablemente un diodo sea lo mejor.
Si puedo preguntar, ¿por qué estás evitando SMD? Puede soldar 0805 o paquetes más grandes en un protoboard con bastante facilidad, y si tienen las especificaciones que necesita, entonces lo haría. El paquete SMA/SMB es aún más grande y más fácil de soldar que un 0805. De lo contrario, no tengo ninguna sugerencia específica. Mouser y Digikey tienen motores de búsqueda paramétricos bastante buenos, por lo que probablemente lo guiarán a la mejor solución.
Lo siento si esta no es una razón válida, pero soy estudiante y estoy reprimido por el tiempo. Tengo dos días para hacer que esto funcione. Entonces, puede ser que pueda vivir con una caída de 0.1V más y aún así terminar el diseño inicial. Luego, definitivamente elegiré el mejor IC, ya sea SMD o no. Estoy completamente de acuerdo contigo.
Si tiene poco tiempo, no podrá ordenar nada lo suficientemente rápido (bueno, a menos que quiera pagar el envío nocturno), así que probablemente solo use lo que tiene, y probablemente funcionará bien por ahora. . Siempre puedes optimizar más tarde.
Sí. Supongo que optaré por el paquete de diodos TI por ahora. Realmente aprecio su tiempo @bss36504.
Rectificador de puente de diodo con puente de diodo Schottkey dual
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