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전하 펌프 방식의 전력 변환 인버터에 있어서,
제 1 노드와 접지단자(Vss) 사이에 접속되며 상기 제 1 노드를 통해 입력된 입력전압(Vin)을 유지하는 제 1 커패시터와;
상기 제 1 노드와 제 2 노드 사이에 접속되며 제 1 제어신호에 의해 스위칭하는 제 1 MOSFET 스위치와;
상기 제 2 노드와 접지단자 사이에 접속되며 상기 제 1 MOSFET 스위치의 온(On) 동작 시 상기 입력전압을 충전하는 제 2 커패시터와;
상기 제 2 노드와 제 3 노드 사이에 접속되며 제 2 제어신호에 의해 스위칭하는 제 2 MOSFET 스위치와;
상기 제 3 노드와 접지단자 사이에 접속되며 상기 제 2 MOSFET 스위치의 온(On) 동작 시 상기 제 2 커패시터에 충전된 전하를 수신 받아 충전하는 제 3 커패시터와;
상기 제 1 노드와 제 8 노드 사이에 접속되며 상기 제 8 노드의 전압이 '입력전압(Vin)/n'가 유지되도록 전하를 펌핑하는 DC/DC 컨버터와;
상기 제 8 노드와 접지단자 사이에 접속되며 상기 DC/DC 컨버터가 동작하는데 필요한 상기 제 8 노드의 전압(V2)을 충전하는 제 5 커패시터와;
상기 제 8 노드와 제 9 노드 사이에 접속되며 제 3 제어신호에 의해 스위칭하는 제 3 MOSFET 스위치와;
상기 제 9 노드와 접지단자 사이에 접속되며 상기 제 3 MOSFET 스위치의 온(On) 동작 시 상기 제 8 노드의 전압(V2)을 충전하는 제 4 커패시터와;
상기 제 3 노드와 상기 제 9 노드 사이에 접속되며 제 4 제어신호에 의해 스위칭 되어 상기 제 3 노드의 전압(V1)을 상기 제 9 노드로 방전하는 제 4 MOSFET 스위치와;
상기 제 3 노드와 제 1 출력단자 사이에 접속되며 제 5 제어신호에 의해 스위칭하는 제 1 풀업 스위치, 상기 제 1 출력단자와 접지단자 사이에 접속되며 제 6 제어신호에 의해 스위칭하는 제 1 풀다운 스위치, 상기 제 3 노드와 제 2 출력단자 사이에 접속되며 제 7 제어신호에 의해 스위칭하는 제 2 풀업 스위치, 상기 제 2 출력단자와 접지단자 사이에 접속되며 제 8 제어신호에 의해 스위칭하는 제 2 풀다운 스위치로 구성된 풀-브리지(Full-Bridge) 스위치; 및
상기 제 1 내지 제 8 제어신호를 발생하여 상기 제 1 및 2 출력단자를 통해 교류전압을 발생시키도록 제어하는 마이크로 컨트롤 유니트;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전하 펌프 방식의 전력 변환 인버터
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제 1 항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤 유니트는:
상기 제 3 노드의 전압(V1)이 출력 정현파 전압( )보다 낮으면,
상기 제 1 MOSFET 스위치를 온(On)하여 상기 제 2 커패시터를 상기 입력전압(Vin)값으로 충전한 후 상기 제 1 MOSFET 스위치를 오프(Off)하고,
상기 제 2 MOSFET 스위치를 온(On)하여 상기 제 2 커패시터에 충전된 전하로 상기 제 3 커패시터를 충전한 후 상기 제 2 MOSFET 스위치를 오프(Off)하여,
상기 제 3 노드의 전압(V1)을 충전시키는 것을 특징으로 하는 전하 펌프 방식의 전력 변환 인버터
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3
제 2 항에 있어서, 상기 제 3 노드의 전압(V1) 값은:
(여기서, 윗첨자 k는 상기 충전 조작 횟수이다
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제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤 유니트는:
상기 제 3 노드의 전압(V1)이 출력 정현파 전압( ) 보다 높으면,
상기 제 3 MOSFET 스위치를 온(On)하여 상기 제 4 커패시터를 상기 제 8 노드의 전압(V2)과 같도록 한 후 상기 제 3 MOSFET 스위치를 오프(Off)하고,
상기 제 4 MOSFET 스위치를 온(On)하여 상기 제 3 커패시터에 충전된 전하를 상기 제 9 노드로 방전하는 것을 특징으로 하는 전하 펌프 방식의 전력 변환 인버터
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5
제 4 항에 있어서, 상기 제 3 노드의 전압(V1) 값은:
(여기서, 윗첨자 k는 상기 충전 조작 횟수이다
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6
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤 유니트는:
출력 정현파 전압( )에서 가 양수이면,
상기 제 5 MOSFET 스위치와 상기 제 8 MOSFET 스위치를 오프(Off)하고,
상기 제 6 MOSFET 스위치와 상기 제 7 MOSFET 스위치를 온(On)하는 것을 특징으로 하는 전하 펌프 방식의 전력 변환 인버터
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7
제 6 항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤 유니트는:
상기 출력 정현파 전압( )에서 가 음수이면,
상기 제 5 MOSFET 스위치와 상기 제 8 MOSFET 스위치를 온(On)하고,
상기 제 6 MOSFET 스위치와 상기 제 7 MOSFET 스위치를 오프(Off)하는 것을 특징으로 하는 전하 펌프 방식의 전력 변환 인버터
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8
제 7 항에 있어서,
상기 V1전압이 상기 출력 정현파 전압( )보다 크면,
가 될 때까지 방전 과정을 반복하는 것을 특징으로 하는 전하 펌프 방식의 전력 변환 인버터
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제 7 항에 있어서,
상기 V1전압이 상기 출력 정현파 전압( )보다 작으면,
가 될 때까지 충전과정을 반복하는 것을 특징으로 하는 전하 펌프 방식의 전력 변환 인버터
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10
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 내지 제 4 MOSFET 스위치는 N형 MOSFET 스위치로 구성된 것을 특징으로 하는 전하 펌프 방식의 전력 변환 인버터
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11
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 풀업 스위치와 상기 제 1 및 제 2 풀다운 스위치는 N형 MOSFET 스위치로 구성된 것을 특징으로 하는 전하 펌프 방식의 전력 변환 인버터
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