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임의의 전력에 대한 입력 전압(VIN)을 출력하는 에너지 하베스팅 소자;최대 전력점 추적 모드에서 상기 입력 전압(VIN)과 미리 설정된 최대 전력점에 대응하는 상위 기준 전압(VH) 및 하위 기준 전압(VL)을 비교하여 최대 전력점 추적 제어 신호를 출력하고, 샘플링 모드에서 최대 전력점 추출 제어 신호를 출력하는 전체 제어부; 및인덕터(L)를 포함하며, 상기 최대 전력점 추적 제어 신호의 입력 시 상기 입력 전압(VIN)이 상기 상위 및 하위 기준전압 범위 안에서 유지시키며 열전 소자가 출력하는 전력을 부하로 공급하고, 상기 최대 전력점 추출 제어 신호의 입력 시 상기 인덕터를 포함하는 폐루프를 형성하여 상기 인덕터에 저장되어 있는 인덕터 전류가 상기 폐루프에서 순환하도록 하여 전류를 보존하는 전력 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 시스템의 최대 전력점 구동 장치
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제1항에 있어서,상기 전력변환기의 구동 시 상기 최대 전력점 추적 모드를 설정하여 상기 전체 제어부를 제어하고, 상기 전력변환기의 구동 종료 시 상기 샘플링 모드를 설정하여 상기 전체 제어부를 제어하는 샘플링 주기 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 시스템의 최대 전력점 구동 장치
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제1항에 있어서,상기 전체 제어부는,상기 샘플링 모드 동안 열전소자의 개방회로 전압(VTEG)을 추출하고, 최대 전력점 추적 모드 동안 상기 기준 전압들(VH, VL)을 출력하는 샘플링부; 및상기 샘플링부에서 출력되는 신호를 받아 최대 전력점 추적 제어 신호 및 최대 전력점 추출 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 시스템의 최대 전력점 구동 장치
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제3항에 있어서,상기 샘플링부는,상위 기준전압을 생성하여 출력하는 제1기준전압 생성부;하위 기준전압을 생성하여 출력하는 제2기준전압 생성부; 및상기 입력 전압을 수신받아 출력하는 입력 전압 수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 시스템의 최대 전력점 구동 장치
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제4항에 있어서,상기 제어부는,상기 상위 기준전압을 비반전단자로 입력받고 상기 입력 전압을 반전 단자로 입력받아 비교하여 그 크기에 따른 출력 신호를 출력하는 제1비교기;상기 하위 기준전압을 반전단자로 입력받고 상기 입력 전압을 비반전 단자로 입력받아 비교하여 그 크기에 따른 출력신호를 출력하는 제2비교기;상기 제1비교기의 출력단에 일단이 연결되고 최대 전력점 추적 모드에서 스위칭되어 상기 제1비교기의 출력 신호를 출력하는 제7스위치;일단이 접지에 연결되고 샘플링 모드에서 스위칭되어 접지 신호를 출력하는 제8스위치;일단이 접지에 연결되고 샘플링 모드에서 스위칭되어 접지 신호를 출력하는 제9스위치;상기 제2비교기의 출력단에 일단이 연결되고 최대 전력점 추적 모드에서 스위칭되어 상기 제2비교기의 출력 신호를 출력하는 제10스위치;최대 전력점 추적 모드에서 상기 제7스위치의 출력 신호를 제1입력단으로 입력받고 상기 제10 스위치의 출력 신호를 제2입력단으로 입력받아 RS-래치 연산을 수행하여 각각의 제1출력단 및 제2출력단으로 출력하는 RS-래치;상기 제1출력단에 연결되어 상기 제1출력단에서 출력되는 신호를 버퍼링한 후 출력하는 제1버퍼;상기 제2출력단에 연결되어 상기 제2출력단에서 출력되는 신호를 반전하여 버퍼링한 후 출력하는 반전 버퍼;상기 제1버퍼에서 출력되는 신호를 버퍼링하여 일정 시간 지연하여 제1제어신호(P)로서 출력하는 제2버퍼; 상기 반전 버퍼에서 출력되는 신호를 버퍼링하여 상기 일정 시간 지연하여 제2제어신호(N)로서 출력하는 제3버퍼; 및상기 제1버퍼에서 출력되는 신호 및 반전 버퍼에서 출력되는 신호를 배타적 논리합 연산을 수행하여 상기 제1제어신호 및 제2제어신호와 동일 시점에서 제3제어신호(Φ)를 출력하는 배타적 논리합 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 시스템의 최대 전력점 구동 장치
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제5항에 있어서,상기 제1기준 전압 생성부는,일단이 접지되고 커패시턴스를 가변할 수 있는 제1커패시터(αCH);일단이 접지되는 제2커패시터(CH)상기 제1커패시터에 병렬로 연결되어 샘플링 모드에서 턴-온되는 제1스위치; 및상기 제1커패시터의 타단 및 상기 제2커패시터의 타단에 연결되고 최대 전력점 추적 모드에서 턴-온되어 상기 제1비교기로 상기 제1 및 제2커패시터들에 의해 결정되는 상위 기준 전압을 제공하는 제2스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 시스템의 최대 전력점 구동 장치
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제6항에 있어서,상기 상위 기준전압은 상기 제1커패시터의 α에 따라 조정되는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 시스템의 최대 전력점 구동 장치
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제5항에 있어서,상기 제2기준 전압 생성부는,일단이 접지되고 상기 하위 기준 전압을 추출할 수 있는 제3커패시터(βCL);일단이 접지되는 제4커패시터(CL);상기 제3커패시터에 병렬로 연결되어 샘플링 모드에서 턴-온되는 제3스위치; 및상기 제3커패시터의 타단 및 상기 제4커패시터의 타단에 연결되고 최대 전력점 추적 모드에서 턴-온되어 상기 제2비교기로 상기 제3 및 제4 커패시터들에 의해 결정되는 하위 기준 전압을 제공하는 제4스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 시스템의 최대 전력점 구동 장치
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제8항에 있어서,상기 하위 기준전압은 상기 제3커패시터의 β에 따라 조정되는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 시스템의 최대 전력점 구동 장치
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제5항에 있어서,상기 전력 변환기는,일단이 상기 에너지 하베스팅 소자의 출력 저항(RTEG)과 연결되는 상기 인덕터;일단이 상기 인덕터의 타단에 연결되고 상기 제1제어 신호(P)에 따라 스위칭되는 제1스위치(MP1);상기 인덕터 양단에 병렬 연결되고 상기 제3제어신호(φ)에 따라 스위칭되는 제3스위치(MN2); 및상기 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되어 상기 제2제어신호(N)에 따라 스위칭되는 제2스위치(MN1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 시스템의 최대 전력점 구동 장치
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제10항에 있어서,상기 전력 변환기는,최대 전력점 추적 모드에서,제1최대 전력점 추적 제어 신호에 의해 상기 제2스위치(MN1)는 턴-온되고, 제1스위치(MP1) 및 제3스위치(MN2)는 오프되어 상기 인덕터(L)에 상기 인덕터 전류를 저장하고, 제2최대 전력점 추적 제어 신호에 의해 제2스위치(MN1) 및 제3스위치(MN2)는 턴-오프되고 제1스위치(MP1)는 턴-온되어 저장된 인덕터 전류를 상기 부하인 에너지 저장소로 전송하며,샘플링 모드에서,최대 전력점 추출 제어 신호에 의해 상기 제3스위치는 턴-온되고, 제1스위치 및 제2스위치는 턴-오프 되어 상기 인덕터를 포함하는 폐루프를 형성하여 상기 인덕터에 저장된 인덕터 전류가 상기 폐루프를 순환하도록 하여 상기 인덕터의 인덕터 전류를 보존하는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 시스템의 최대 전력점 구동 장치
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