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1
전류구동소자로 연결되고, 소정 전이 전압에서 불연속 금속-절연체 전이(Metal-Insulator Transition: MIT)를 겪는 MIT 소자; 및
상기 전류구동소자와 상기 MIT 소자 사이에 연결되어 상기 MIT 소자의 온-오프(On-Off) 스위칭을 제어하는 스위칭제어 트랜지스터;를 포함하여, 상기 전류구동소자로 입력 또는 출력되는 전류를 스위칭하며,
상기 MIT 소자는 발열 방지를 위한 발열방지 트랜지스터가 연결됨으로써 MIT-TR 복합소자를 구성하는 것을 특징으로 하는 금속-절연체 전이(MIT) 소자를 구비한 대전류 제어회로
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2
제1 항에 있어서,
상기 발열방지 트랜지스터는 NPN형 및 PNP형 중의 어느 하나인 바이폴라(bi-polar) 트랜지스터이거나, 또는 P-MOS(Metal-Oxide Semiconductor), N-MOS, 및 C-MOS 중 어느 하나인 MOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 MIT 소자를 구비한 대전류 제어회로
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3
제2 항에 있어서,
상기 발열방지 트랜지스터는 바이폴라 트랜지스터이고,
상기 MIT 소자의 제1 전극은 상기 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터 전극에, 상기 MIT 소자의 제2 전극은 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스 전극에, 그리고 상기 바이폴라 트랜지스터의 에미터 전극은 그라운드에 연결되고,
상기 MIT 소자의 제1 전극 및 상기 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터 전극은 상기 전류구동소자 및 상기 스위칭제어 트랜지스터에 연결되고, 상기 MIT 소자의 제2 전극 및 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스 전극은 상기 MIT 소자를 보호를 위한 MIT 저항소자를 통해 그라운드로 연결되는 것을 특징으로 하는 MIT 소자를 구비한 대전류 제어회로
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4
제2 항에 있어서,
상기 발열방지 트랜지스터는 MOS 트랜지스터이고,
상기 MIT 소자의 제1 전극은 상기 MOS 트랜지스터의 드레인 전극에, 상기 MIT 소자의 제2 전극은 상기 MOS 트랜지스터의 게이트 전극에, 그리고 상기 MOS 트랜지스터의 소오스 전극은 그라운드에 연결되고,
상기 MIT 소자의 제1 전극 및 상기 MOS 트랜지스터의 드레인 전극은 상기 전류구동소자 및 상기 스위칭제어 트랜지스터에 연결되고, 상기 MIT 소자의 제2 전극 및 상기 MOS 트랜지스터의 게이트 전극은 상기 MIT 소자를 보호를 위한 MIT 저항소자를 통해 그라운드로 연결되는 것을 특징으로 하는 MIT 소자를 구비한 대전류 제어회로
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5
제2 항에 있어서,
상기 스위칭제어 트랜지스터는 NPN형 및 PNP형 중의 어느 하나인 바이폴라(bi-polar) 트랜지스터이거나, 또는 P-MOS(Metal-Oxide Semiconductor), N-MOS, 및 C-MOS 중 어느 하나인 MOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 MIT 소자를 구비한 대전류 제어회로
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6
제5 항에 있어서,
상기 스위칭제어 트랜지스터는 NPN형 바이폴라 트랜지스터이고,
상기 NPN형 바이폴라 트랜지스터는 컬렉터 전극이 상기 전류구동소자와 상기 MIT-TR 복합 소자 사이에 연결되는 공통(common) 컬렉터 구조로 연결되거나, 에미터 전극이 상기 전류구동소자와 상기 MIT-TR 복합 소자 사이에 연결되는 공통(common) 에미터 구조로 연결되는 것을 특징으로 하는 MIT 소자를 구비한 대전류 제어회로
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7
제6 항에 있어서,
상기 NPN형 바이폴라 트랜지스터가 공통 컬렉터 구조로 연결된 경우,
상기 NPN형 바이폴라 트랜지스터의 에미터 전극은 그라운드로 연결되고, 상기 NPN형 바이폴라 트랜지스터의 베이스 전극으로는 상기 스위칭 제어를 위한 펄스 인가 전원으로 연결되는 것을 특징으로 하는 MIT 소자를 구비한 대전류 제어회로
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| 8 |
8
제6 항에 있어서,
상기 NPN형 바이폴라 트랜지스터가 공통 에미터 구조로 연결된 경우,
상기 NPN형 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터 전극은 소정 전압의 전압원에 연결되고, 상기 NPN형 바이폴라 트랜지스터의 베이스 전극으로는 상기 스위칭 제어를 위한 펄스 인가 전원으로 연결되는 것을 특징으로 하는 MIT 소자를 구비한 대전류 제어회로
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9
제7 항 또는 8항에 있어서,
상기 베이스 전극과 펄스 인가 전원 사이에는 소정 저항값을 갖는 저항소자가 연결된 것을 특징으로 하는 MIT 소자를 구비한 대전류 제어회로
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10
제2 항에 있어서,
상기 발열방지 트랜지스터는 바이폴라 트랜지스터이고,
상기 MIT 소자의 제1 전극은 상기 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터 전극에, 상기 MIT 소자의 제2 전극은 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스 전극에, 그리고 상기 바이폴라 트랜지스터의 에미터 전극은 그라운드에 연결되고,
상기 MIT 소자의 제1 전극 및 상기 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터 전극은 상기 전류구동소자 및 상기 스위칭제어 트랜지스터에 연결되고, 상기 MIT 소자의 제2 전극 및 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스 전극은 상기 MIT 소자를 보호를 위한 MIT 저항소자를 통해 그라운드로 연결되며,
상기 스위칭제어 트랜지스터는 NPN형 바이폴라 트랜지스터이고,
상기 NPN형 바이폴라 트랜지스터는 컬렉터 전극이 상기 전류구동소자와 상기 MIT-TR 복합 소자 사이에 연결되는 공통(common) 컬렉터 구조로 연결되거나, 에미터 전극이 상기 전류구동소자와 상기 MIT-TR 복합 소자 사이에 연결되는 공통(common) 에미터 구조로 연결되는 것을 특징으로 하는 MIT 소자를 구비한 대전류 제어회로
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11
제2 항에 있어서,
상기 발열방지 트랜지스터는 MOS 트랜지스터이고,
상기 MIT 소자의 제1 전극은 상기 MOS 트랜지스터의 드레인 전극에, 상기 MIT 소자의 제2 전극은 상기 MOS 트랜지스터의 게이트 전극에, 그리고 상기 MOS 트랜지스터의 소오스 전극은 그라운드에 연결되고,
상기 MIT 소자의 제1 전극 및 상기 MOS 트랜지스터의 드레인 전극은 상기 전류구동소자 및 상기 스위칭제어 트랜지스터에 연결되고, 상기 MIT 소자의 제2 전극 및 상기 MOS 트랜지스터의 게이트 전극은 상기 MIT 소자를 보호를 위한 MIT 저항소자를 통해 그라운드로 연결되며,
상기 스위칭제어 트랜지스터는 NPN형 바이폴라 트랜지스터이고,
상기 NPN형 바이폴라 트랜지스터는 컬렉터 전극이 상기 전류구동소자와 상기 MIT-TR 복합 소자 사이에 연결되는 공통(common) 컬렉터 구조로 연결되거나, 에미터 전극이 상기 전류구동소자와 상기 MIT-TR 복합 소자 사이에 연결되는 공통(common) 에미터 구조로 연결되는 것을 특징으로 하는 MIT 소자를 구비한 대전류 제어회로
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12
제1 항에 있어서,
상기 MIT 소자는 온도, 압력, 전압 및 전자기파를 포함하는 물리적 특성 변화에 의해 상기 MIT를 일으키는 MIT 박막을 포함하는 것을 특징으로 하는 MIT 소자를 구비한 대전류 제어회로
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13
제12 항에 있어서,
상기 MIT 박막은 이산화바나듐(VO2)로 형성되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 MIT 소자를 구비한 대전류 제어회로
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14
제1 항에 있어서,
상기 MIT-TR 복합소자 및 상기 스위칭제어 트랜지스터가 하나의 칩으로 집적되어 패키지화된 것을 특징으로 하는 MIT 소자를 구비한 대전류 제어회로
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15
제1 항의 MIT 소자를 구비한 대전류 제어회로를 하나의 단위회로로 하여 상기 단위회로가 다수 개 집합적으로 혹은 어레이 구조로 배열되어 형성된 대전류 제어회로 시스템
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16
제1 항의 MIT 소자를 구비한 대전류 제어회로를 포함하는 전기전자시스템
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17
제16 항에 있어서,
상기 전기전자시스템은
전류구동시스템;
상기 전류구동시스템으로 전원을 공급하는 2차 전지;
상기 전류구동시스템과 상기 2차 전지 사이에 직렬연결되고, 전이 전압에서 MIT가 일어나는 제1 MIT 소자; 및
상기 2차 전지에 병렬로 연결되는 상기 MIT-TR 복합소자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기전자시스템
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18
제17 항에 있어서,
상기 2차 전지는 리튬이온 전지이고,
상기 MIT 소자는 임계 온도 이상에서 MIT를 일으키며,
상기 MIT-TR 복합소자는 상기 리튬이온 전지가 상기 임계 온도 이상 상승시 전하를 방전하여 상기 리튬이온 전지의 폭발을 방지하는 것을 특징으로 하는 전기전자시스템
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19
제18 항에 있어서,
상기 MIT-TR 복합소자는 상기 MIT 소자를 보호하는 MIT 저항소자를 포함하고,
상기 발열방지 트랜지스터는 NPN형 및 PNP형 중의 어느 하나인 바이폴라(bi-polar) 트랜지스터이거나, 또는 P-MOS(Metal-Oxide Semiconductor), N-MOS, 및 C-MOS 중 어느 하나인 MOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 전기전자시스템
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20
제19 항에 있어서,
상기 발열방지 트랜지스터는 바이폴라 트랜지스터이고,
상기 MIT 소자의 제1 전극은 상기 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터 전극에, 상기 MIT 소자의 제2 전극은 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스 전극에, 그리고 상기 바이폴라 트랜지스터의 에미터 전극은 그라운드에 연결되고,
상기 MIT 소자의 제1 전극 및 상기 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터 전극은 상기 2차 전지 및 상기 제1 MIT 소자에 연결되고, 상기 MIT 소자의 제2 전극 및 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스 전극은 상기 MIT 저항소자를 통해 그라운드로 연결되는 것을 특징으로 하는 전기전자시스템
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21
제16 항에 있어서,
상기 전기전자시스템은,
전류구동시스템;
상기 전류구동시스템으로 전원을 공급하는 2차 전지;
상기 전류구동시스템과 상기 2차 전지 사이에 직렬연결되어 상기 전기전자시스템으로의 과전류를 차단하는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자; 및
상기 2차 전지에 병렬로 연결되는 상기 MIT-TR 복합소자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기전자시스템
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22
제21 항에 있어서,
상기 MIT 소자는 임계 온도 이상에서 MIT를 일으키고,
상기 PTC 소자는 상기 임계 온도에서 전류를 차단하며,
상기 2차 전지가 상기 임계 온도 이상 상승시, 상기 PTC 소자가 상기 전류구동시스템으로 전류공급을 차단하고, 상기 MIT-TR 복합소자가 상기 2차 전지의 전하를 방전함으로써, 상기 2차 전지의 폭발을 방지하는 것을 특징으로 하는 전기전자시스템
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23
제16 항에 있어서,
상기 전기전자시스템은 핸드폰, 노트북 컴퓨터, 스위칭 파워 서플라이 및 모터제어 컨트롤러를 포함한 전류제어가 요구되는 시스템인 것을 특징으로 하는 전기전자시스템
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