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Hi,

das ist mein erster Eintrag daher bitte ich um Gnade . Ich benötige für meine BA elektronisch ansteuerbare Schalter und find nichts passendes, vielleicht hat jemand eine Idee.

Fertige SPST Analogschalter hab ich einige gefunden, jedoch haben die einen zu hohen Ron oder sind gefühlt unendlich langsam.
z.B. http://www.vishay.com/analog-switches/spst/ (Stand:12.08.16)

Die Schalter sitzen im Leistungspfad. Beim Energy Harvestung heißt Leistung übrigens µW Bereich, jedoch aber Spannungen bis +/-15V.

Der Ron sollte maximal 0.5 ohm betragen!
Ansteuerpegel sind egal, zur Not gibts da noch einen Levelshifter.
Spannungsbereich: +/-15V (bidirektional)
Ein Traum wären ton Zeiten von 10ns.

Ich hoffe Jemand hat da eine Idee. Vielen Dank schon mal

Hallo onkony

Power Mosfet können das : Rds(on) kleiner 0.5 Ohm und Ein/Ausschalten im ns Bereich. Aber für energy harvesting sind sie nicht geeignet, weil die Ansteuerleistung dynamisch viel zu hoch ist (Auf- und Entladen der Gatekapazität in ns erfordert hohen Strom).
Also muss man irgend einen anderen Ansatz finden, ohne Änderung der Anforderungen lässt sich da leider nichts machen.

Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

» meine BA

?

@ Thomas
Danke für die schnelle Antwort.
Genau an FETs komm ich nicht drum rum. Die Platine ist zum Testen von verschiedenen Konzepten. Dh die Messschaltungen und die Schalteransteuerung werden extern versorgt (arduino oÄ.

Ich versuche mich grad an nem "erweiterten" transmission gate, da beim normalen auch bei off die Bulk Diode leitet...

@ xy

In meiner Bachelorarbeit geht es um verschiedene Energiewandlungskonzepte für energy harvesting. und dafür brauche ich möglichst verlustfreie Schalter.

» @ Thomas
» Danke für die schnelle Antwort.
» Genau an FETs komm ich nicht drum rum. Die Platine ist zum Testen von
» verschiedenen Konzepten. Dh die Messschaltungen und die Schalteransteuerung
» werden extern versorgt (arduino oÄ.
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» Ich versuche mich grad an nem "erweiterten" transmission gate, da beim
» normalen auch bei off die Bulk Diode leitet...
»
» @ xy
»
» In meiner Bachelorarbeit geht es um verschiedene Energiewandlungskonzepte
» für energy harvesting. und dafür brauche ich möglichst verlustfreie
» Schalter.

---
Hi,
um welchen Strombereich geht's im Leistungspfad?

Beschreibe deine Schaltung etwas, Energiequellen? Verbraucher? Akkuladen? mechanische Größen min-max?


Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

» Bachelorarbeit

Aha, und welches Studium?

Hallo,

wenn die Spannung bei +/-15V liegt und die Leistung im µW-Bereich, dann fließen auch nur Mikroampere.
Warum muss dann der Ron so klein sein?
Bei 15µW Leisung fließen 1µA und ein Ron von 1kOhm verursacht gerade mal 0,001V Spannungsabfall.
Selbst beim 100fachen (Auflade-)strom sind es erst 0,1V.

Worin liegt der Grund für den geforderten kleinen Ron?

Mikee

» Hallo,
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» wenn die Spannung bei +/-15V liegt und die Leistung im µW-Bereich, dann
» fließen auch nur Mikroampere.
» Warum muss dann der Ron so klein sein?
» Bei 15µW Leisung fließen 1µA und ein Ron von 1kOhm verursacht gerade mal
» 0,001V Spannungsabfall.
» Selbst beim 100fachen (Auflade-)strom sind es erst 0,1V.
»
» Worin liegt der Grund für den geforderten kleinen Ron?
»
» Mikee

Hi Mikee,

das stimmt natürlich. Das Ziel beim energy harvesting ist möglichst viel Ladung aus dem "nichts" zu erzeugen. Das ist bei weitem nicht viel Ladung und da stört jeder Widerstand in der Effizienz am Ende da er in die Berechnung der maximum power point eingeht.

grüße

» » Bachelorarbeit
»
» Aha, und welches Studium?

Mikrosystemtechnik an der Uni Freiburg.

» ---
» Hi,
» um welchen Strombereich geht's im Leistungspfad?
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» Beschreibe deine Schaltung etwas, Energiequellen? Verbraucher? Akkuladen?
» mechanische Größen min-max?
»
»
» Grüße
» Gerald
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Hi Gerald,

das ist sehr unterschiedlich leider (aber im uA Bereich). Das Maximum liegt bei ca. 800uW (bei optimaler Vibrationsfrequenz, optimalen powerpoint und vor allem optimalen Schaltzeitpunkten der Induktivitäten).

Als Energiequelle dient ein piezoelektrischer harvester. Für diese gibt es einige Methoden um möglichst viel Energie rauszuholen (verglichen mit nem einfachen Gleichrichter sind bis zu 900% möglich).

Geladen wird meist eine Puffercap.

Das sind sehr vereinfachte Schaltpläne der Methoden. Die optimalen Schaltzeitpunkte werden von voltage Peak Detektoren oder Zero Current Detektoren ermittelt und führen dann mit Mathematik zu an/Ausschaltzeiten der Schalter.


ich hoffe das befriedigt deine Frage halbwegs.

grüße

Vielen Dank an Alle die versucht haben mir zu helfen.

ich hab mich jetzt für eine Art transmission gate entschieden. Jedoch aus 4 Transistoren deren Dioden Rücken an Rücken bzw Front an Front zusammen geschaltet sind. Damit bedeutet der Aus Zustand definitiv aus und bei An fällt 2 mal Rdson an.

danke nochmals an Alle

--

»
» Als Energiequelle dient ein piezoelektrischer harvester. Für diese gibt es
» einige Methoden um möglichst viel Energie rauszuholen (verglichen mit nem
» einfachen Gleichrichter sind bis zu 900% möglich).
»
» Geladen wird meist eine Puffercap.
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» Das sind sehr vereinfachte Schaltpläne der Methoden. Die optimalen
» Schaltzeitpunkte werden von voltage Peak Detektoren oder Zero Current
» Detektoren ermittelt und führen dann mit Mathematik zu an/Ausschaltzeiten
» der Schalter.
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»
» ich hoffe das befriedigt deine Frage halbwegs.
»
» grüße

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Hi,
ja danke.

Hier findest u.A. Bauteile und Anregungen:
http://www.linear.com/products/energy_harvesting

Grüße
Gerald
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