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임의의 전력에 대한 입력전압(VIN)을 생성하여 출력하는 에너지 하베스팅 소자;기준전압(VON)을 생성하여 출력하는 레퍼런스 회로부; 및턴-온될 때 에너지 하베스팅 소자에서 공급되는 에너지를 인덕터에 저장시키는 제1스위칭부 및 턴-온될 때 상기 인덕터에 저장된 에너지를 부하인 에너지 저장소로 출력하는 제2스위칭부 및 상기 제1스위칭부로 제1스위칭 제어신호를 출력하고, 상기 제2스위칭부로 반복되는 펄스형태를 갖는 제2스위칭 제어신호를 출력하는 게이트 드라이버를 포함하여 상기 제2스위칭 제어신호 및 상기 기준전압을 이용하여 클럭 대체 신호를 생성하고, 상기 클럭 대체 신호에 따라 샘플링 모드 및 최대전력점 추적 모드로 동작하여 상기 입력전압(VIN)이 최대전력점 전압이 되도록 하는 전력변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무클럭 최대전력점 구동장치
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제1항에 있어서,상기 전력변환기는,충전전압(VDD), 상기 기준전압(VON), 및 상기 제1스위칭 제어신호 및 제2스위칭 제어신호 중 어느 하나를 입력받아 비교결과신호(COMP1) 및 초기 클럭 대체 신호(CLKINI)를 생성하여 출력하는 클럭 대체 신호 생성부;상기 비교결과신호(COMP1) 및 초기 클럭 대체 신호(CLKINI)를 입력받고 클럭 대체 신호(CLK)를 생성하고, 생성된 클럭 대체 신호(CLK)에 따라 최대전력점 전압(VMPP)을 생성하여 출력하는 샘플링부; 및상기 입력전압, 클럭 대체 신호 및 최대전력점 전압을 입력받고 상기 제1스위칭 제어신호 및 제2스위칭 제어신호 중 어느 하나를 생성하여 상기 클럭 대체 신호 생성부로 출력하고, 상기 클럭 대체 신호에 따라 최대전력을 상기 에너지 저장소로 제공하는 부스트 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 무클럭 최대전력점 구동장치
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제2항에 있어서,상기 클럭 대체 신호 생성부는,상기 충전전압(VDD) 및 기준전압(VON)을 입력받고, 상기 충전전압 및 기준전압을 비교하여 충전전압이 기준전압보다 커지면 온 신호를 출력하는 비교결과신호(COMP1)를 출력하는 제1비교기;상기 비교결과신호(COMP1)를 입력받아 일정 폭을 가지는 제1펄스로 변환하여 출력하는 제1펄스 발생부;상기 제2스위칭 제어신호(P)를 입력받아 분배하여 출력하는 주파수 분배부;상기 분배된 제2스위칭 제어신호를 상기 폭을 가지는 제2펄스로 변환하여 출력하는 제2펄스 발생부; 및상기 제1펄스 및 제2펄스를 부정합 논리 연산을 수행하여 초기 클럭 대체 신호(CLKINI)출력하는 부정합 게이트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무클럭 최대전력점 구동장치
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제2항에 있어서,상기 샘플링부는,상기 비교결과신호(COMP1)를 일정 시간(D)만큼 지연시켜 지연 비교결과신호(COMP1D)를 출력하는 지연기;상기 지연 비교결과신호 및 초기 클럭 대체 신호를 입력받아 부정곱 논리 연산을 수행하여 반전 클럭 대체 신호를 출력하는 부정곱 게이트부;상기 반전 클럭 대체 신호를 입력받아 반전시켜 클럭 대체 신호를 출력하는 반전기; 및생성된 클럭 대체 신호에 따라 최대전력점 전압을 생성하여 출력하는 최대전력점 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무클럭 최대전력점 구동장치
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제4항에 있어서,상기 최대전력점 계산부는,일단으로 입력전압을 입력받고 상기 반전 클럭 대체 신호에 따라 온 또는 오프되는 제1스위치:일단이 상기 제1스위치의 타단과 연결되고 상기 클럭 대체 신호를 입력받아 온 또는 오프되는 제2스위치;일단이 상기 제2스위치의 타단에 연결되고 타단이 접지되고 상기 반전 클럭 대체 신호에 따라 온 또는 오프되는 제3스위치;상기 제1스위치와 제2스위치 사이에 일단이 연결되고 타단이 접지되어 상기 제1스위치가 온되고 제2스위치가 오프 시 샘플링 전압(VSAMP)을 저장하는 제1커패시터; 및상기 제2스위치의 타단 및 제3스위치의 일단 사이에 구성되어, 상기 제1스위치 및 제3스위치가 오프되고 제2스위치가 온될 때 상기 제1커패시터에 저장된 샘플링 전압(VSAMP)을 공유하여 상기 최대전력점 전압(VMPP)을 생성하여 출력하는 제2커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 무클럭 최대전력점 구동장치
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제3항에 있어서,상기 클럭 대체 신호 생성부는, 상기 제1스위칭 제어 신호 및 제2스위칭 제어신호 중 제2스위칭 제어신호를 입력받아 클럭 대체 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 무클럭 최대전력점 구동장치
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제3항에 있어서,상기 주파수 분배부는,적어도 하나 이상(n)의 SET 플립플롭을 포함하여 상기 제2스위칭 제어 신호를 2n으로 분배하여 출력하는 것을 특징으로 하는 무클럭 최대전력점 구동장치
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제3항에 있어서,상기 제1펄스 발생부 및 상기 제2펄스 발생부는,상기 비교결과신호 또는 분배된 제2스위칭 제어신호를 입력받아 반전시켜 출력하는 반전기; 및상기 비교결과신호 또는 분배된 제2스위칭 제어 신호, 및 상기 반전기에서 반전된 반전 비교결과신호 또는 분배되고 반전된 제2스위칭 제어신호를 입력받아 곱 논리 연산을 수행하여 출력하는 앤드 게이트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무클럭 최대전력점 구동장치
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제2항에 있어서,상기 부스트 컨버터는,일단이 상기 에너지 하베스팅 소자에 연결되어 상기 에너지 하베스팅 소자에서 발생되는 입력전압에 따른 전류를 입력받는 인덕터;상기 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되어 상기 제1스위칭 제어신호(N)에 따라 스위칭되는 상기 제1스위칭부;일단이 상기 인덕터의 타단과 부하 사이에 연결되고 상기 제2스위칭 제어신호(P)에 따라 스위칭되는 상기 제2스위칭부;상기 입력전압 및 최대전력점 전압을 비교하여 비교기 제어신호(CMP)를 출력하는 제2비교기; 및상기 비교기 제어신호 및 상기 클럭 대체 신호에 따른 상기 제1스위칭 제어신호 및 제2스위칭 제어신호를 출력하는 상기 게이트 드라이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 무클럭 최대전력점 구동장치
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제1항에 있어서,에너지 저장소의 전압이 방전된 경우, 상기 레퍼런스 회로부로부터 입력되는 기준전압(VON)에 도달할 때까지 에너지 하베스팅 소자로부터 전달되는 에너지를 충전전압(VDD)으로 변환하여 에너지 저장소로 공급하고, 상기 충전전압(VDD)이 상기 기준전압(VON) 이상 상승하면 오프 신호인 비교결과신호(COMP1)를 상기 전력변환기로로부터 공급받아 중단되는 스타트업 회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무클럭 최대전력점 구동장치
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