¿Cómo puedo derivar una ecuación aproximada para la caída de tensión directa de un componente en particular?

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Tengo una situación en la que tengo un valor ADC para un voltaje de batería y estoy tratando de recrear y mostrar el voltaje real de la batería. Situación bastante directa pero hay una caída de diodos que complica las cosas. Los valores de ADC se toman después del diodo y estoy tratando de mostrar el voltaje real de la batería. Sé la corriente a través del diodo en el momento de la lectura, así que mi plan era calcular Vf y agregarlo a la lectura.

El diodo específico que estoy usando es SSA34-E3 / 61T . Tiene un gráfico de la tensión directa en función de la corriente. Mi idea inicial fue tomar algunos valores de este gráfico, colocarlos en Excel, ajustar una línea de tendencia logarítmica y usar la ecuación de esa línea para calcular el desplazamiento como una función de la corriente. Sin embargo, esa línea de tendencia no coincide muy bien ya que la corriente supera los 500 mA o menos. ¿Alguna idea sobre cómo podría calcular esto con cierta precisión?

    
pregunta Jason

1 respuesta

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Es posible que pueda omitir todos los ajustes de curva examinando el modelo SPICE del proveedor para este dispositivo:

**********************************
* Copyright:                     *
*   Thomatronik GmbH, Germany    *
*   [email protected]          *
**********************************
*   SPICE3
.subckt ssa34 1 2
ddio 1 2 legd
dgr 1 2 grd
.model legd d is = 1.73647E-006 n = 1.01682 rs = 0.0395584
+ eg = 0.4 xti = 0.200031 tnom = 27
+ cjo = 8.10972E-010 vj = 0.700021 m = 0.588084 fc = 0.5
+ tt = 1.4427E-009 bv = 44 ibv = 1 af = 1 kf = 0
.model grd d is = 6.76885E-008 n = 0.972506 rs = 0.0698092
+ eg = 1 xti = 0.2 tnom = 27
.ends

De los términos is y n del modelo legd , puede obtener el comportamiento de dc como

\ $ I (V) = I_s (\ exp (\ frac {V} {nV_t}) - 1) \ $

Los términos rs muestran aproximadamente 40 mOhms de resistencia en serie, lo que podría explicar por qué su ajuste logarítmico puro no es perfecto en corrientes altas.

Puedes invertir la ecuación de diodo y agregar el término de resistencia en serie para obtener la solución que deseas:

\ $ V (I) = nV_t \ ln (I / I_s + 1) + IR_s \ $

Esperamos que esto coincida (casi) con la curva que has estado tratando de ajustar.

También tenga en cuenta que tuvieron que modelar el dispositivo como dos diodos paralelos (supongo que uno es una ruta parasitaria y solo tiene un pequeño efecto en el comportamiento general), por lo que puede que no sea posible obtener un ajuste perfecto a un Curva exponencial única en un amplio rango de corriente para este dispositivo, incluso con el término de resistencia en serie.

A partir de algunos cálculos puntuales, el diodo dgr contribuye aproximadamente entre el 5% y el 6% de la corriente en puntos operativos razonables (0,1 - 1 A). Probablemente puede ignorarlo, porque este nivel de error probablemente sea más bajo que el error por no saber la temperatura de funcionamiento del diodo.

    
respondido por el The Photon

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