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개방 전압이 증가함에 따라 변화되는 소스 전력을 제공하는 적어도 하나의 열전 소자부;상기 개방 전압의 중간 값에 대응되는 최대 전력점 전압에 응답하여, 스위칭 주파수 신호를 생성하는 전압 제어 발진부; 및상기 스위칭 주파수 신호에 기초하여, 상기 소스 전력의 최대 전력점 전력을 컨버팅하는 컨버터부를 포함하는, 에너지 하베스팅 시스템
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제1항에 있어서, 상기 전압 제어 발진부는 상기 최대 전력점 전압에 비례하여, 상기 스위칭 주파수 신호에 대한 주파수를 조절하는, 에너지 하베스팅 시스템
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제1항에 있어서, 상기 컨버터부는 입력 노드와 출력 노드 사이를 상기 최대 전력점 전력의 크기로 평형 상태를 유지시키는, 에너지 하베스팅 시스템
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제1항에 있어서, 상기 컨버터부는 CSCR 스텝-업 컨버터(Continuosly-Scalable Conversion Ratio Step-up Converter)로 구현되는, 에너지 하베스팅 시스템
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5
제1항에 있어서, 상기 전압 제어 발진부는 상기 개방 전압에 따라 유도되는 구동 전류를 생성하는 바이어스 회로부; 및상기 구동 전류에 기초하여, 발진 신호를 발생시키는 복수개의 딜레이 셀들과 하나의 인버터를 통해 상기 스위칭 주파수 신호를 생성하는 발진 회로부를 포함하는, 에너지 하베스팅 시스템
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6
제5항에 있어서, 상기 바이어스 회로부는 기설정된 바이어스 전압에 응답하여, 상기 구동 전류를 생성하기 위한 바이어스 전류를 유도하는 제1 바이어스 회로부;상기 개방 전압에 응답하여, 상기 제1 바이어스 회로부와의 미러링을 통해 상기 바이어스 전류를 유도하는 제2 바이어스 회로부;상기 개방 전압과 기설정된 문턱 전압 간의 합에 응답하여, 상기 제2 바이어스 회로부와의 미러링을 통해 상기 바이어스 전류에 대응되는 상기 구동 전류를 생성하는 제3 바이어스 회로부; 및상기 제3 바이어스 회로부와의 미러링을 통해 상기 구동 전류를 유도하여 상기 발진 회로부에 출력하는 제4 바이어스 회로부를 포함하는, 에너지 하베스팅 시스템
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7
제6항에 있어서, 상기 제1 바이어스 회로부는 기설정된 전압원에 일측이 연결되고, 게이트와 타측이 서로 연결된 제1 트랜지스터;상기 제1 트랜지스터의 타측에 일측이 연결되고, 접지에 타측이 연결된 제2 트랜지스터를 포함하는, 에너지 하베스팅 시스템
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8
제7항에 있어서, 상기 제2 바이어스 회로부는 상기 기설정된 전압원에 일측이 연결되고, 상기 제1 트랜지스터의 타측에 게이트가 연결된 제3 트랜지스터;상기 제3 트랜지스터의 타측에 일측이 연결되고, 접지에 타측이 연결되며, 일측과 게이트가 서로 연결된 제4 트랜지스터를 포함하는, 에너지 하베스팅 시스템
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제8항에 있어서,상기 제3 바이어스 회로부는 상기 기설정된 전압원에 일측이 연결되고, 게이트와 타측이 서로 연결된 제5 트랜지스터; 및상기 제5 트랜지스터의 타측에 일측이 연결되고, 접지에 타측이 연결되며, 상기 제4 트랜지스터의 일측에 게이트가 연결된 제6 트랜지스터를 포함하는, 에너지 하베스팅 시스템
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10
제9항에 있어서, 상기 제4 바이어스 회로부는 상기 기설정된 전압원에 일측이 연결되고, 상기 제5 트랜지스터의 타측에 게이트가 연결된 제7 트랜지스터를 포함하는, 에너지 하베스팅 시스템
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11
제10항에 있어서, 상기 제2 및 제6 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터로 형성되는, 에너지 하베스팅 시스템
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제10항에 있어서, 상기 제4 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터로 형성되는, 에너지 하베스팅 시스템
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제10항에 있어서, 상기 제2 트랜지스터 상기 제4 트랜지스터 및 상기 제6 트랜지스터는 상기 제1 트랜지스터, 상기 제3 트랜지스터, 상기 제5 트랜지스터 및 상기 제7 트랜지스터보다 길이가 더 크게 형성되는 , 에너지 하베스팅 시스템
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14
제10항에 있어서, 상기 제5 및 제7 트랜지스터는 상기 제1 내지 제4 트랜지스터 및 상기 제6 트랜지스터보다 폭이 더 크게 형성되는, 에너지 하베스팅 시스템
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제5항에 있어서, 상기 복수개의 딜레이 셀들 각각은 상기 발진 신호가 발생함에 따라 이전 딜레이 셀로부터 출력된 인셀 신호를 출력받는 제1 셀 인버터;상기 인셀 신호의 파형을 조절하여, 아웃셀 신호를 전달하는 제2 및 제3 셀 인버터; 상기 아웃셀 신호를 버퍼링하여, 논 오버랩 위상 신호를 다음 딜레이 셀의 인셀 신호로 출력하는 제4 및 제5 셀 인버터; 및 상기 제1 및 제2 셀 인버터 사이에 위치한 셀 커패시터를 포함하는, 에너지 하베스팅 시스템
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16
제15항에 있어서, 상기 제1 셀 인버터는 상기 제2 내지 제5 셀 인버터보다 더 큰 길이를 가지는, 에너지 하베스팅 시스템
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제15항에 있어서, 상기 스위칭 주파수 신호는 상기 구동 전류에 비례하고, 상기 구동 전류에 따라 구동 저항에 인가된 구동 전압과 상기 셀 커패시터의 커패시턴스에 각각 반비례하는, 에너지 하베스팅 시스템
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에너지 하베스팅 시스템의 동작 방법으로서, 적어도 하나의 열전 소자부가 개방 전압이 증가함에 따라 변화되는 소스 전력을 제공하는 단계;전압 제어 전압 제어 발진부가 상기 개방 전압의 중간 값에 대응되는 최대 전력점 전압에 응답하여, 스위칭 주파수 신호를 생성하는 단계; 및컨버터부가 상기 스위칭 주파수 신호에 기초하여, 상기 소스 전력의 최대 전력점 전력을 변환 전력으로 컨버팅하는 단계를 포함하는, 에너지 하베스팅 시스템의 동작 방법
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제18항에 있어서,상기 전압 제어 전압 제어 발진부가 상기 최대 전력점 전압에 비례하여, 상기 스위칭 주파수 신호에 대한 주파수를 조절하는 단계를 더 포함하는, 에너지 하베스팅 시스템의 동작 방법
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개방 전압이 증가함에 따라 변화되는 소스 전력을 제공하는 적어도 하나의 열전 소자부;상기 개방 전압의 중간 값에 대응되는 최대 전력점 전압에 응답하여, 스위칭 주파수 신호를 생성하는 전압 제어 발진부; 상기 스위칭 주파수 신호에 기초하여, 상기 소스 전력의 최대 전력점 전력을 컨버팅하는 컨버터부;상기 컨버터부를 출력된 출력 전압을 레귤레이션하는 레귤레이션부; 및상기 출력 전압의 크기가 기설정된 크기 구간 이상인 경우, 상기 컨버터부를 통해 배터리 전력을 충전하고, 상기 출력 전압의 크기가 기설정된 크기 구간 미만인 경우, 상기 컨버터부를 통해 배터리 전력을 방전하는 배터리를 포함하는 에너지 하베스팅 시스템
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