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1
제1 도전형의 제1 반도체 스위치와, 제2 도전형의 제2 반도체 스위치가 직렬로 연결된 제1 브랜치; 제1 도전형의 제3 반도체 스위치와, 상기 제2 도전형의 제4 반도체 스위치가 직렬로 연결된 제2 브랜치 및 상기 제1 브랜치와 상기 제2 브랜치를 연결하는 인덕터를 포함하는 구동부(driver unit) 및 상기 제1 내지 제4 반도체 스위치를 제어하는 제어부(controller unit)를 포함하는 초음파 펄서
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2
제1항에 있어서, 상기 인덕터는,상기 제1 반도체 스위치와 상기 제2 반도체 스위치가 연결된 노드와, 상기 제3 반도체 스위치와 상기 제4 반도체 스위치가 연결된 노드에 연결된 초음파 펄서
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3
제1항에 있어서, 상기 제1 내지 제4 반도체 스위치는,각각 제1 전극, 제2 전극 및 제어 전극을 포함하며, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 기생 다이오드가 형성된 초음파 펄서
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4
제3항에 있어서, 상기 초음파 펄서는,상기 기생 다이오드와 병렬로 연결된 프리휠링(free wheeling) 다이오드를 더 포함하는 초음파 펄서
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5
제1항에 있어서, 상기 초음파 펄서는, 초음파 트랜스듀서를 구동하되, 상기 구동시 상기 초음파 트랜스듀서에 제공되는 에너지를 회수(retrieve)하는 초음파 펄서
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6
제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 구동부를 복수개의 페이즈로 구동하며, 상기 복수개의 페이즈 중 어느 하나는, 상기 제3 반도체 스위치와 상기 인덕터를 통하여 커패시티브 부하인 초음파 트랜스듀서에 에너지를 제공하는 페이즈이고, 상기 복수개의 페이즈 중 다른 하나는, 상기 페이즈에서 상기 인덕터에 저장된 에너지가 상기 제4 반도체 스위치 및 제1 반도체 스위치를 통하여 구동전원으로 회수되는 페이즈인 초음파 펄서
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7
제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 구동부를 복수개의 페이즈로 구동하며, 상기 복수개의 페이즈 중 어느 하나는, 상기 제1 반도체 스위치를 통하여 커패시티브 부하인 초음파 트랜스듀서에 에너지를 제공하는 페이즈이고, 상기 복수개의 페이즈 중 다른 하나는, 상기 인덕터에 저장된 에너지가 상기 제2 반도체 트랜지스터 및 상기 제3 반도체 트랜지스터를 통하여 상기 구동 전원으로 회수되는 페이즈인 초음파 펄서
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8
제7항에 있어서, 상기 복수개의 페이즈 중 다른 하나에 앞서,상기 커패시티브 부하인 초음파 트랜스듀서에 저장된 에너지를 상기 인덕터에 제공하는 페이즈가 더 수행되는 초음파 펄서
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9
제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 구동부를 복수개의 페이즈로 구동하며, 상기 복수의 페이즈 중 어느 하나는상기 커패시티브 부하의 구동후 상기 제1 내지 제4 반도체 스위치를 모두 도통시켜 잔여 에너지를 방전하는 페이즈인 초음파 펄서
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10
제1항에 있어서, 상기 제1 도전형은 p 타입이고, 상기 제2 도전형은 n 타입이며, 상기 반도체 스위치는 MOSFET인 초음파 펄서
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11
커패시티브 부하 구동 회로로, 상기 커패시티브 부하 구동 회로는: 고전압 레일과 접지 전압 레일 사이에 직렬로 연결된 반도체 스위치들을 포함하는 제1 브랜치와 제2 브랜치 및 상기 제1 브랜치와 상기 제2 브랜치를 연결하는 인덕터를 포함하며, 상기 커패시티브 부하와 출력 노드에서 연결된 H 브릿지(H bridge) 구동부;상기 H 브릿지 구동부를 제어하는 제어부로, 상기 제어부는,상기 커패시티브 부하 구동시 충전된 에너지가 구동 전원으로 회수(retrieve)되도록 상기 H 브릿지 구동부를 제어하는 커패시티브 부하 구동 회로
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12
제11항에 있어서,상기 제1 브랜치는 직렬로 연결된 P 타입 반도체 스위치와 N 타입 반도체 스위치를 포함하고, 상기 제2 브랜치는 직렬로 연결된 P 타입 반도체 스위치와 N 타입 반도체 스위치를 포함하며, 상기 인덕터는 상기 제1 브랜치에서 상기 P 타입 반도체 스위치와 상기 N 타입 반도체 스위치가 연결된 상기 출력 노드와, 상기 제2 브랜치에서 상기 P 타입 반도체 스위치와 상기 N 타입 반도체 스위치가 연결된 노드 사이에 연결된 커패시티브 부하 구동 회로
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13
제11항 있어서, 상기 커패시티브 부하는 초음파 트랜스듀서인 커패시티브 부하 구동 회로
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제11항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 출력 노드의 전압에 상응하는 전압을 제공받고 상기 반도체 스위치들을 도통 및 차단 타이밍을 제어하는 타이밍 신호를 형성하는 타이밍 제어 모듈과, 상기 타이밍 신호로부터 상기 반도체 스위치들을 제어하는 제어 신호를 형성하는 논리부를 포함하는 커패시티브 부하 구동 회로
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15
제14항 있어서, 상기 출력 노드의 전압에 상응하는 전압은,상기 커패시티브 부하에 제공된 전압에 상응하되, 전압 레벨이 감소된 전압인 커패시티브 부하 구동 회로
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제11항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 출력 노드에서의 전압에 상응하는 전압과 기준 전압을 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 H 브릿지 구동부를 제어하여 상기 인덕터에 충전되는 에너지를 제어하는 제1 제어 모듈과, 상기 출력 노드에서의 전압에 상응하는 전압과 기준 전압을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 인덕터에 충전된 에너지가 상기 H 브릿지를 통하여 구동 전원으로 회수되도록 상기 H 브릿지를 제어하는 제2 제어 모듈을 포함하는 커패시티브 부하 구동 회로
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제16항에 있어서, 상기 제1 제어 모듈은, 상기 인덕터에 상기 에너지가 충전되는 시간을 제어하고, 상기 제2 제어 모듈은,상기 인덕터가 상기 에너지를 방전하는 시간을 제어하는 커패시티브 부하 구동 회로
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제11항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 커패시티브 부하의 구동시간에 상응하는 펄스 폭을 가지는 클록 신호를 입력받고 상기 펄스 폭 동안 상기 인덕터를 통하여 상기 커패시티브 부하를 구동하도록 상기 H 브릿지를 제어하는 로직 부를 포함하는 커패시티브 부하 구동 회로
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제18항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 출력 노드에서의 전압에 상응하는 전압과 접지 전압을 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 H 브릿지 구동부를 제어하여 상기 커패시티브 부하에 충전된 에너지를 인덕터로 충전하는 제3 제어 모듈과, 상기 출력 노드에서의 전압에 상응하는 전압과 상기 접지 전압을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 인덕터에 충전된 에너지가 구동 전원으로 회수되도록 상기 H 브릿지를 제어하는 제4 제어 모듈을 포함하는 커패시티브 부하 구동 회로
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제19항에 있어서, 상기 제3 제어 모듈은, 상기 인덕터에 상기 에너지가 충전되는 시간을 제어하고, 상기 제4 제어 모듈은,상기 인덕터가 상기 에너지를 방전하는 시간을 제어하는 커패시티브 부하 구동 회로
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제11항에 있어서, 상기 충전된 에너지는,상기 반도체 스위치들과 연결된 프리 휠링 다이오드(free wheeling diode)들 및 상기 반도체 스위치들의 기생 다이오드들 중 어느 하나 이상을 통해 상기 구동 전원으로 회수(retrieve)되는 커패시티브 부하 구동 회로
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