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내부 저항(Rm)과 온도차에 따라 전압이 비례하는 전압원(Voc)으로 모델링되는 열전 발전소자(thermoelectric generator)에서 발전된 에너지를 부하 측에 최대로 전달하기 위한 최대 전력점 구동(Maximum Power Point Tracking, MPPT) 회로에 있어서, 소정의 샘플링 주기마다 상기 열전 모듈의 양단 전압(Voc)의 절반에 해당하는 양단 반전압(Voc/2)을 샘플링하는 양단 반전압(Voc/2) 샘플링부(Voc/2 sampling portion); 상기 양단 반전압(Voc/2) 샘플링부에 의하여 샘플링된 상기 양단 반전압(Voc/2)을 수신하고, 수신된 양단 반전압(Voc/2)을 상기 열전 발전 소자의 출력 전압(Vcon)과 비교하여 비교 결과에 따라 레벨이 변경되는 출력 신호를 생성하는 비교기(comparator); 및 상기 비교기의 출력 신호에 의하여 제어되어, 상기 열전 발전 소자의 출력 전압(Vcon)이 상기 양단 반전압(Voc/2)과 같아지도록 조절하고, 조절된 상기 출력 전압(Vcon)을 상기 부하 양단에 공급하는 DC-DC 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전 발전 소자의 최대 전력점 구동 회로
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제1항에 있어서, 상기 샘플링 주기는 상기 최대 전력점 구동 회로의 동작 조건(operating conditions)이 더 빨리 변할수록 더 짧게 설정되며, 하나의 샘플링 주기(P1)는, 상기 양단 전압(Voc)을 샘플링하는 양단 전압 샘플링 기간(P2); 상기 양단 전압(Voc)을 유지하는 양단 전압 유지 기간(P3); 및 상기 양단 반전압(Voc/2)을 샘플링하는 양단 반전압(Voc/2) 샘플링 기간(P4)을 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 열전 발전 소자의 최대 전력점 구동 회로
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제2항에 있어서, 상기 열전 발전 소자는 기준 노드(d) 및 제1 노드(a) 사이에 연결되고, 상기 DC-DC 변환기의 입력단에는 입력 커패시터(Cin)가 병렬 연결되며, 상기 양단 반전압(Voc/2) 샘플링부는, 상기 기준 노드(d)에 일단이 연결되는 제1 및 제2 샘플링 커패시터들(Csamp1, Csamp2); 상기 제1 노드(a) 및 상기 제1 샘플링 커패시터의 타단(b) 사이에 연결되는 제1 스위치(SW1); 상기 입력 커패시터(Cin)의 타단(c) 및 상기 제1 노드(a) 사이에 연결되는 제2 스위치(SW2); 상기 제1 및 제2 샘플링 커패시터들의 타단들 사이에 연결되는 제3 스위치(SW3); 및 상기 제2 샘플링 커패시터 양단에 병렬 연결되는 제4 스위치(SW4)를 포함하며, 상기 양단 전압 샘플링 기간(P2) 동안, 상기 제1 및 제4 스위치들(SW1, SW4)은 턴온되고 상기 제2 및 제3 스위치들(SW2, SW3)은 턴오프되어 상기 제1 샘플링 커패시터(Csamp1)를 양단 전압(Voc)까지 충전시키며, 상기 양단 전압 유지 기간(P3) 동안, 상기 제1 내지 제4 스위치들(SW1, SW2, SW3, SW4)은 턴오프되어 상기 제1 샘플링 커패시터(Csamp1) 양단 전압을 유지시키고, 상기 양단 반전압 샘플링 기간(P4) 동안, 상기 제1 및 제4 스위치들(SW1, SW4)이 턴오프되고 상기 제2 및 제3 스위치들(SW2, SW3)이 턴온되어 상기 제1 및 제2 샘플링 커패시터들(Csamp1, Csamp2) 양단의 전압을 상기 양단 반전압(Voc/2)으로 유지시키는 것을 특징으로 하는 열전 발전 소자의 최대 전력점 구동 회로
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제2항에 있어서, 기준 노드 및 제1 노드 사이에 상기 열전 발전 소자, 상기 DC-DC 변환기, 및 입력 커패시터(Cin)가 병렬 연결되고, 상기 양단 반전압(Voc/2) 샘플링부는, 상기 기준 노드에 일단이 연결되는 제1 및 제2 샘플링 커패시터들(Csamp1, Csamp2); 상기 제1 노드 및 상기 제1 샘플링 커패시터의 타단 사이에 연결되는 제1 스위치(SW1); 상기 제1 및 제2 샘플링 커패시터들의 타단들 사이에 연결되는 제2 스위치(SW2); 및 상기 제2 샘플링 커패시터 양단에 병렬 연결되는 제3 스위치(SW3)를 포함하며, 상기 양단 전압 샘플링 기간(P2) 동안, 상기 제1 및 제3 스위치들(SW1, SW3)은 턴온되고 상기 제2 스위치(SW2)는 턴오프되어 상기 제1 샘플링 커패시터(Csamp1)를 양단 전압(Voc)까지 충전시키며, 상기 양단 전압 유지 기간(P3) 동안, 상기 제1 내지 제3 스위치들(SW1, SW2, SW3)은 턴오프되어 상기 제1 샘플링 커패시터(Csamp1) 양단 전압을 유지시키고, 상기 양단 반전압 샘플링 기간(P4) 동안, 상기 제1 및 제3 스위치들(SW1, SW3)이 턴오프되고 상기 제2 스위치(SW2)가 턴온되어 상기 제1 및 제2 샘플링 커패시터들(Csamp1, Csamp2) 양단의 전압을 상기 양단 반전압(Voc/2)으로 유지시키는 것을 특징으로 하는 열전 발전 소자의 최대 전력점 구동 회로
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제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 양단 전압 샘플링 기간(P2)은, 상기 내부 저항(Rm) 및 상기 제1 샘플링 커패시터(Csamp1)에 의하여 결정되는 시정수보다 실질적으로 크도록 설정되는 것을 특징으로 하는 열전 발전 소자의 최대 전력점 구동 회로
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제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 DC-DC 변환기는, 스텝-다운 변환기, 스텝-업 변환기 또는 혼합모드 변환기 중 어느 하나이며, 상기 비교기의 출력은 상기 DC-DC 변환기에 포함되는 스위치의 제어 신호로서 입력되는 것을 특징으로 하는 열전 발전 소자의 최대 전력점 구동 회로
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