KR101412232B1 - Method and system for rectification control - Google Patents
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Abstract
Description
아래에서 설명하는 예들은 정류 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정류되는 직류 전압의 크기에 따라 이중 모드로 동작하도록 제어하는 정류 제어 시스템 및 방법에 연관된다.The examples described below relate to a rectification control system and method, and more particularly to a rectification control system and method for controlling operation in a dual mode according to the magnitude of a rectified DC voltage.
최근 에너지 하베스팅과 같은 저전력 무전원 반도체 설계가 큰 이슈이고, 빛, 진동, 열 등의 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 여러 소자 기술의 발달로 인하여, 에너지 하베스팅의 효율이 크게 증가하고 있다. 따라서, 하베스팅된 에너지를 효율적으로 기기에 전달함과 동시에 하베스팅된 에너지의 정류를 제어하는 장치의 소형화가 요구된다.Recently, the design of low power non - power semiconductor such as energy harvesting is a big issue, and the efficiency of energy harvesting is greatly increased due to the development of various device technologies that convert energy such as light, vibration and heat into electric energy. Therefore, it is required to miniaturize a device that efficiently transfers the harvested energy to the device and controls the rectification of the harvested energy.
에너지 하베스팅과 같은 저전력 무전원 반도체에서는, 독립적인 전원 장치 없이 외부에서 하베스팅 되는 에너지의 일부가 제어회로의 동작 에너지로 사용되고 있다. 현재 가장 진보된 형태의 정류회로의 경우 4개의 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)과 여러 제어장치로 이루어져 있기 때문에 외부에서 하베스팅 되는 에너지의 양이 작거나 회로가 처음 동작을 할 때는 정류장치의 여러 제어회로가 제대로 동작하지 않는다.In low power non-power semiconductors such as energy harvesting, some of the energy harvested from the outside without an independent power supply is used as the operating energy of the control circuit. The most advanced type of rectifier circuit is composed of four MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) and various control devices. Therefore, when the amount of energy harvesting from the outside is small, or when the circuit is operated for the first time, The control circuit does not operate properly.
이를 개선하기 위한 기존의 방법은 Diode-Connected MOSFET을 이용하여 제어장치가 제대로 동작하지 않으면, 대신 정류기의 다이오드로서 동작하도록 하는 것이다. 하지만 에너지 손실을 줄이기 위해서는 매우 큰 면적의 MOSFET이 필요하고 MOSFET의 드레인(Drain) 단과 소스(Source) 단의 전압 차가 어느 정도 확보되어야 하는 문제가 있다.A conventional method for improving this is to use a diode-connected MOSFET to operate as a diode of a rectifier if the control device does not operate properly. However, in order to reduce the energy loss, there is a problem that a very large area of MOSFET is required and a voltage difference between the drain and source of the MOSFET must be secured to some extent.
따라서, 외부에서 공급되는 에너지의 양이 작거나 회로가 처음 동작할 때에 정류장치의 여러 제어회로가 제대로 동작하면서도, 작은 면적, 및 낮은 드레인 단과 소스 단의 전압 차로 동작할 수 있는 정류 제어 시스템이 필요하다.Therefore, there is a need for a rectification control system capable of operating with a small area and a voltage difference between a low drain terminal and a source terminal, while the amount of energy supplied from the outside is small or the various control circuits of the rectifier device operate properly when the circuit first operates .
에너지원으로부터 공급되는 전압이 낮을 경우 에너지원과 교차 연결된 트랜지스터에 의해 에너지가 정류되는 정류 제어 시스템 및 방법이 제공된다.A rectification control system and method are provided in which energy is rectified by a transistor cross-coupled to an energy source when the voltage supplied from the energy source is low.
에너지원으로부터 공급되는 전압이 일정 수준 이상인 경우 에너지원과 직렬 연결된 액티브 다이오드에 의해 에너지가 정류되는 정류 제어 시스템 및 방법이 제공된다.There is provided a rectification control system and method in which energy is rectified by an active diode connected in series with an energy source when a voltage supplied from an energy source is higher than a certain level.
일측에 따르면, 정류 제어 시스템에 있어서, 에너지원으로부터 공급되는 교류전압을 직류전압으로 정류하는 정류기 및 상기 정류기에 포함된 두 개의 액티브 다이오드 또는 상기 두 개의 액티브 다이오드와 병렬연결 된 두 개의 트랜지스터 중 하나가 상기 에너지원과 연결되도록 상기 직류전압과 스위칭 포인트를 비교하여, 스위치를 제어하는 스위치 컨트롤러를 포함하고, 상기 스위칭 포인트는 상기 두 개의 트랜지스터의 문턱전압 크기 이상이고, 상기 두 개의 트랜지스터의 문턱 전압의 크기와 상기 정류 제어 시스템의 출력단 트랜지스터 문턱전압 크기의 합 이하의 범위내로 정해지는 전압이고, 상기 두 개의 트랜지스터는 상기 에너지원의 출력노드와 교차 연결되는 정류 제어 시스템을 제공한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a rectification control system comprising: a rectifier for rectifying an AC voltage supplied from an energy source to a DC voltage; and two active diodes included in the rectifier or one of two transistors connected in parallel with the two active diodes And a switch controller for controlling the switch by comparing the DC voltage and the switching point to be connected to the energy source, wherein the switching point is greater than or equal to a threshold voltage magnitude of the two transistors, And a voltage determined within a range equal to or less than a sum of an output terminal threshold voltage magnitude of the rectification control system and the two transistors being cross-coupled with an output node of the energy source.
일실시예에 따르면, 진동 에너지를 하베스팅하는 에너지 하베스터를 더 포함하고, 상기 에너지 하베스터는, 상기 진동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 상기 정류기로 상기 전기 에너지를 공급할 수 있다.According to one embodiment, the energy harvester further includes an energy harvester for harvesting vibrational energy, wherein the energy harvester can convert the vibrational energy into electrical energy and supply the electrical energy to the rectifier.
일실시예에 따르면, 상기 스위치 컨트롤러는, 상기 스위칭 포인트 보다 상기 직류 전압이 작은 경우, 상기 두 개의 트랜지스터와 직렬 연결된 제1 스위치 쌍을 활성화하고, 상기 두 개의 액티브 다이오드와 직렬 연결된 제2 스위치 쌍을 비활성화할 수 있다.According to one embodiment, the switch controller activates a first switch pair connected in series with the two transistors when the DC voltage is lower than the switching point, and a second switch pair connected in series with the two active diodes Can be disabled.
일실시예에 따르면, 상기 스위치 컨트롤러는, 상기 스위칭 포인트 보다 상기 직류 전압이 크거나 동일한 경우, 상기 두 개의 트랜지스터와 직렬 연결된 상기 제1 스위치 쌍을 비활성화하고, 상기 두 개의 액티브 다이오드와 직렬 연결된 상기 제2 스위치 쌍을 활성화할 수 있다.According to an embodiment, the switch controller deactivates the first switch pair connected in series with the two transistors when the DC voltage is greater than or equal to the switching point, 2 switch pairs can be activated.
일실시예에 따르면, 상기 에너지원의 출력노드는, 제1 출력노드와 제2 출력노드를 포함하고, 상기 제1 출력노드의 교류 전압과 상기 제2 출력노드의 교류 전압은 위상이 서로 반대일 수 있다.According to one embodiment, the output node of the energy source includes a first output node and a second output node, and the AC voltage of the first output node and the AC voltage of the second output node are opposite in phase .
일실시예에 따르면, 상기 두 개의 액티브 다이오드는, NMOS(N-channel metal oxide semiconductor) 또는 PMOS(P-channel metal oxide semiconductor) 중 하나와 비교기로 각각 구성되는 제1 액티브 다이오드 및 제2 액티브 다이오드를 포함하고 상기 스위칭 포인트 보다 상기 직류 전압이 크거나 동일한 경우, 상기 제1 출력노드와 직렬 연결된 상기 제1 액티브 다이오드는, 상기 제1 액티브 다이오드의 기설정된 기준 값과 상기 제1 출력노드의 교류 전압 값을 비교하여 더 큰 값을 출력으로 전달하고, 상기 제2 출력노드와 직렬 연결된 상기 제2 액티브 다이오드는, 상기 제2 액티브 다이오드의 기설정된 기준 값과 상기 제2 출력노드의 교류 전압 값을 비교하여 더 큰 값을 출력으로 전달할 수 있다.According to one embodiment, the two active diodes include a first active diode and a second active diode, each of which is configured by one of NMOS (N-channel metal oxide semiconductor) or PMOS (P-channel metal oxide semiconductor) Wherein the first active diode connected in series with the first output node is connected to a predetermined reference value of the first active diode and an alternating voltage value of the first output node when the direct current voltage is greater than or equal to the switching point And the second active diode connected in series with the second output node compares a predetermined reference value of the second active diode with an AC voltage value of the second output node You can pass a larger value to the output.
일실시예에 따르면, 상기 두 개의 트랜지스터는, 둘 모두가 NMOS 또는 PMOS 중 한가지 타입으로 각각 구성되는 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터를 포함하고, 상기 스위칭 포인트 보다 상기 직류 전압이 작은 경우, 상기 제1 출력노드와 교차 연결된 상기 제1 트랜지스터가 상기 제1 출력노드의 교류 전압 값을 출력으로 전달하고, 상기 제2 출력노드와 교차 연결된 상기 제2 트랜지스터가 상기 제2 출력노드의 교류 전압 값을 출력으로 전달할 수 있다.According to one embodiment, the two transistors include a first transistor and a second transistor, both of which are respectively configured as one of NMOS or PMOS, and when the DC voltage is lower than the switching point, The first transistor cross-coupled to the output node transfers the AC voltage value of the first output node to the output, and the second transistor cross-coupled to the second output node outputs the AC voltage value of the second output node .
다른 일측에 따르면, 정류 제어 방법에 있어서, 에너지원으로부터 공급되는 교류 전압을 정류기로 공급하는 단계 및 상기 정류기에 의하여, 상기 교류전압을 직류 전압으로 정류하는 단계를 포함하고, 상기 정류하는 단계는, 상기 정류기에 포함된 두 개의 액티브 다이오드, 또는 상기 두 개의 액티브 다이오드와 병렬연결 및 상기 에너지원의 출력노드와 교차 연결된 두 개의 트랜지스터 중 하나가 상기 에너지원과 연결되도록 상기 직류전압과 스위칭 포인트를 비교하여, 스위치를 제어하는 단계 -상기 스위칭 포인트는 상기 두 개의 트랜지스터 문턱전압의 크기 이상이고, 상기 두개의 트랜지스터 문턱 전압의 크기와 정류 제어 시스템의 출력단 트랜지스터 문턱전압 크기의 합 이하의 범위내로 정해지는 전압임 - 를 포함하는 정류 제어 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a rectification control method comprising: supplying an AC voltage supplied from an energy source to a rectifier; and rectifying the AC voltage to a DC voltage by the rectifier, The DC voltage and the switching point are compared so that one of two active diodes included in the rectifier or one of the two transistors connected in parallel with the two active diodes and the output node of the energy source is connected to the energy source The switching point being a voltage that is greater than or equal to the magnitude of the two transistor threshold voltages and less than or equal to the magnitude of the magnitudes of the two transistor threshold voltages and the magnitude of the output stage transistor threshold voltage of the rectifying control system - < / RTI > .
일실시예에 따르면, 상기 에너지원은 진동 에너지를 하베스팅하는 에너지 하베스터를 포함하고, 상기 에너지 하베스터에 의하여 상기 진동 에너지를 전기에너지로 변환하여 상기 정류기로 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the energy source may further include an energy harvester for harvesting vibration energy, and converting the vibration energy into electric energy by the energy harvester and supplying the electric energy to the rectifier.
일실시예에 따르면, 상기 스위치를 제어하는 단계는, 상기 스위칭 포인트 보다 상기 직류 전압이 작은 경우, 상기 두 개의 트랜지스터와 직렬 연결된 제1 스위치 쌍을 활성화하고, 상기 두 개의 액티브 다이오드와 직렬 연결된 제2 스위치 쌍을 비활성화할 수 있다.According to one embodiment, the step of controlling the switch may include activating a first pair of switches in series with the two transistors when the DC voltage is less than the switching point, and activating a second switch pair connected in series with the two active diodes The switch pair can be deactivated.
일실시예에 따르면, 상기 스위치를 제어하는 단계는, 상기 스위칭 포인트 보다 상기 직류 전압이 크거나 동일한 경우, 상기 두 개의 트랜지스터와 직렬 연결된 상기 제1 스위치 쌍을 비활성화하고, 상기 두 개의 액티브 다이오드와 직렬 연결된 상기 제2 스위치 쌍을 활성화할 수 있다.According to one embodiment, the step of controlling the switch may include deactivating the first pair of switches in series with the two transistors when the DC voltage is greater than or equal to the switching point, And the second switch pair connected thereto can be activated.
일실시예에 따르면, 상기 공급하는 단계는, 상기 에너지원의 출력노드가 제1 출력노드와 제2 출력노드를 포함하는 경우에, 위상이 서로 반대인 상기 제1 출력노드의 교류 전압과 상기 제2 출력노드의 교류 전압을 공급할 수 있다.According to one embodiment, the step of supplying includes the step of supplying, when the output node of the energy source includes the first output node and the second output node, the AC voltage of the first output node, It can supply AC voltage of 2 output nodes.
일실시예에 따르면, 상기 두 개의 액티브 다이오드는, NMOS 또는 PMOS 중 하나와 비교기로 각각 구성되는 제1 액티브 다이오드 및 제2 액티브 다이오드를 포함하고 상기 정류하는 단계는, 상기 스위칭 포인트 보다 상기 직류 전압이 크거나 동일한 경우, 상기 제1 출력노드와 직렬 연결된 상기 제1 액티브 다이오드는, 상기 제1 액티브 다이오드의 기설정된 기준 값과 상기 제1 출력노드의 교류 전압 값을 비교하여 더 큰 값을 출력으로 전달하고, 상기 제2 출력노드와 직렬 연결된 상기 제2 액티브 다이오드는, 상기 제2 액티브 다이오드의 기설정된 기준 값과 상기 제2 출력노드의 교류 전압 값을 비교하여 더 큰 값을 출력으로 전달하여 상기 교류전압을 상기 직류전압으로 정류할 수 있다.According to one embodiment, the two active diodes include a first active diode and a second active diode, each of which is configured as one of an NMOS or a PMOS and a comparator, and the step of rectifying comprises the step of: The first active diode connected in series with the first output node compares a preset reference value of the first active diode with an AC voltage value of the first output node and delivers a larger value to the output And the second active diode connected in series with the second output node compares a predetermined reference value of the second active diode with an AC voltage value of the second output node to transfer a larger value to the output, The voltage can be rectified to the DC voltage.
일실시예에 따르면, 상기 두 개의 트랜지스터는, 둘 모두가 NMOS() 또는 PMOS() 중 한가지 타입으로 각각 구성되는 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터를 포함하고, 상기 정류하는 단계는, 상기 스위칭 포인트 보다 상기 직류 전압이 작은 경우, 상기 제1 출력노드와 교차 연결된 상기 제1 트랜지스터가 상기 제1 출력노드의 교류 전압 값을 출력으로 전달하고, 상기 제2 출력노드와 교차 연결된 상기 제2 트랜지스터가 상기 제2 출력노드의 교류 전압 값을 출력으로 전달하여 상기 교류전압을 상기 직류전압으로 정류할 수 있다.According to one embodiment, the two transistors include a first transistor and a second transistor, each of which is configured as one of two types, NMOS () or PMOS (), and the rectifying step The first transistor cross-coupled to the first output node transfers the AC voltage value of the first output node to the output when the DC voltage is small, and the second transistor cross- 2 output node to the output so that the AC voltage can be rectified to the DC voltage.
작은 면적을 차지하는 간단한 스위치 회로, 액티브 다이오드 및 액티브 다이오드에 병렬연결 된 두 개의 트랜지스터를 이용한 정류 제어 시스템 및 방법이 제공된다.A rectifying control system and method using two transistors connected in parallel to a simple switch circuit occupying a small area, an active diode and an active diode are provided.
확보된 동작전압이 낮을 때에는 액티브 다이오드에 병렬연결 된 두 개의 트랜지스터를 이용하여 에너지 정류 동작을 수행할 수 있다. 충분한 동작 전압이 확보된 때에는 에너지 원의 두 개의 출력노드가 액티브 다이오드와 연결되어 에너지 정류 동작이 수행될 수 있다.When the secured operating voltage is low, the energy rectification operation can be performed using two transistors connected in parallel to the active diode. When a sufficient operating voltage is secured, the two output nodes of the energy source are connected to the active diode so that the energy rectification operation can be performed.
스위치 회로를 사용하여, 동작 전압에 따라 정류 동작을 이중 모드로 수행함으로써, 사용 면적을 줄임과 동시에 낮은 전압에서도 액티브 다이오드와 같은 방식으로 교류 전압이 정류될 수 있다.By using the switch circuit to perform the rectifying operation in the dual mode according to the operating voltage, the AC voltage can be rectified in the same manner as the active diode even at a low voltage while reducing the use area.
또한, 액티브 다이오드가 NMOS 또는 PMOS 중 하나와 비교기를 포함하여, 충분한 동작 전압에서 동작할 시에 누설전류(leakage current)가 발생하는 것이 방지될 수 있다.In addition, the active diode can include one of the NMOS or PMOS and the comparator, so that leakage current can be prevented from occurring when the active diode operates at a sufficient operating voltage.
도 1은 일 실시예에 따른 정류 제어 시스템의 블록도를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 정류 제어 시스템의 회로도를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따른 정류 제어 시스템에서, 스위칭 포인트 보다 정류기의 출력 직류 전압이 작은 경우, 에너지 원의 두 개의 출력노드와 게이트(Gate) 단이 교차 연결된 두 개의 트랜지스터가 동작할 때의 회로도를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 정류 제어 시스템에서, 스위칭 포인트 보다 정류기의 출력 직류 전압이 크거나 동일한 경우, 에너지 원의 두 개의 출력노드와 직렬 연결된 두 개의 액티브 다이오드가 동작할 때의 회로도를 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른 정류 제어 시스템에서, 정류된 직류 전압의 크기를 나타내는 그래프를 도시한다.
도 6은 일 실시예에 따른 정류 제어 시스템에서, 스위칭 포인트 보다 정류기의 출력 직류 전압이 작은 경우, 에너지 원으로부터 공급되는 교류 전압의 각 출력노드에서의 파형을 도시한다.
도 7은 일 실시예에 따른 정류 제어 시스템에서, 스위칭 포인트 보다 정류기의 출력 직류 전압이 크거나 동일한 경우, 에너지 원으로부터 공급되는 교류 전압의 각 출력노드에서의 파형을 도시한다.
도 8은 일 실시예에 따른 정류 제어 방법에 대한 흐름도를 도시한다.1 shows a block diagram of a rectification control system according to one embodiment.
2 shows a circuit diagram of a rectification control system according to an embodiment.
FIG. 3 is a circuit diagram of a rectifier control system according to an embodiment in which, when the output DC voltage of the rectifier is smaller than the switching point, two transistors of the energy source, / RTI >
4 shows a circuit diagram when two active diodes connected in series with two output nodes of an energy source operate when the output DC voltage of the rectifier is greater than or equal to the switching point in the rectification control system according to an embodiment .
5 is a graph showing the magnitude of the rectified DC voltage in the rectification control system according to the embodiment.
6 shows a waveform at each output node of an AC voltage supplied from an energy source when the DC output voltage of the rectifier is smaller than the switching point in the rectification control system according to an embodiment.
7 shows a waveform at each output node of an AC voltage supplied from an energy source when the DC output voltage of the rectifier is greater than or equal to the switching point in the rectification control system according to an embodiment.
8 shows a flowchart of a rectification control method according to an embodiment.
이하에서, 본 발명의 일부 실시예를, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to or limited by the embodiments. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
도 1은 일 실시예에 따른 정류 제어 시스템의 블록도를 도시한다.1 shows a block diagram of a rectification control system according to one embodiment.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 정류 제어 시스템(100)은 정류기(110) 및 스위치 컨트롤러(120)를 포함한다. 정류기(110)는 에너지 원으로부터 에너지를 공급받는다. 정류기(110)는 두 개의 액티브 다이오드(111) 및 두 개의 액티브 다이오드(111)와 병렬연결 된 두 개의 트랜지스터(112)를 포함할 수 있다. 스위치 컨트롤러(120)는 두 개의 액티브 다이오드(111) 및 두 개의 트랜지스터(112) 중 하나가 에너지원과 연결되도록 직류전압의 크기에 따라, 스위치를 제어할 수 있다.Referring to FIG. 1, a
정류기(110)는 스위치 컨트롤러(120)의 제어에 따라, 두 개의 액티브 다이오드(111) 또는 두 개의 트랜지스터(112) 중 어느 하나를 통하여 정류 동작을 수행할 수 있다. 이 때, 두 개의 트랜지스터(112)는 에너지원의 출력노드와 교차로 연결될 수 있다.The
에너지원의 출력노드와 두 개의 트랜지스터(112)의 게이트(Gate) 단이 교차 연결됨으로써, 기존의 정류 제어 시스템보다 작은 면적 및 낮은 드레인 단과 소스 단의 전압 차로 에너지 손실 없이 정류 동작이 수행될 수 있다.The output node of the energy source and the gate of the two
스위치 컨트롤러(120)는 스위칭 포인트(switching point) 보다 정류기(110)의 출력 직류 전압의 크기가 작을 경우, 두 개의 트랜지스터(112)와 에너지원을 연결하여 트랜지스터를 통해 정류 동작이 수행되도록 스위치를 제어할 수 있다. 반면에, 스위치 컨트롤러(120)는 스위칭 포인트 보다 정류기(110)의 출력 직류 전압의 크기가 같거나 클 경우, 두 개의 액티브 다이오드(111)와 에너지원을 연결하여 액티브 다이오드를 통해 정류 동작이 수행되도록 스위치를 제어할 수 있다.When the magnitude of the output DC voltage of the
일실시예에 따르면, 스위칭 포인트는 스위치 컨트롤러(120)가 정류기의 출력 직류 전압이 증가하여 누설 전류가 발생함에 따라 두 개의 트랜지스터(112)를 이용하지 않고, 두 개의 액티브 다이오드(111)를 이용하여 정류 동작을 수행하는 시점의 정류기의 출력 직류 전압의 크기일 수 있다.According to one embodiment, the switching point is such that the
다만, 스위치 컨트롤러(120)에서 스위칭 포인트는 트랜지스터의 문턱전압의 크기 이상 트랜지스터의 문턱 전압의 크기와 출력단 트랜지스터 문턱전압 크기의 합 이하 범위 내의 어떤 전압으로도 정해질 수 있다. 문턱전압에서부터 출력전압의 파형이 직사각형이 아닌 사다리꼴에 가까워져 누설전류가 발생하는 전압까지의 어떤 전압에서 스위칭 포인트가 정해져도 회로 동작에 큰 문제가 없기 때문이다.However, the switching point in the
누설 전류가 발생하지 않으려면 제2 출력노드의 전압이 떨어져 출력단의 트랜지스터를 켤 때의 전압이 두 개의 트랜지스터(111) 중 하나의 트랜지스터의 문턱전압보다 낮아서 미리 꺼 두어야 하므로 정류기의 출력 직류전압 값이 트랜지스터의 문턱전압과 출력단 트랜지스터의 문턱전압 합보다 작아야 한다.In order to prevent the leakage current from occurring, the voltage at the second output node drops and the voltage at the time of turning on the transistor at the output terminal is lower than the threshold voltage of one of the two
또한, 공급 전원의 교류 파형의 피크(peak) 값과 정류기에서 정류되는 출력 직류 전압이 거의 같으므로 정류기의 출력 직류 전압을 트랜지스터의 문턱전압의 크기와 비교하여 동작을 구분할 수 있다.Also, since the peak value of the AC waveform of the power supply is substantially equal to the output DC voltage rectified by the rectifier, the operation can be distinguished by comparing the output DC voltage of the rectifier with the magnitude of the threshold voltage of the transistor.
또한, 일 실시예에 따른 정류 제어 시스템(100)은 에너지 원으로 진동 에너지를 하베스팅하는 에너지 하베스터(130)를 더 포함할 수 있다. 에너지 하베스터(130)는 진동 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 정류기(110)로 공급할 수 있다. 정류기(110)는 에너지 하베스터(130)로부터 공급된 에너지를 에너지 원으로 하여 정류 동작을 수행할 수 있다.
In addition, the
도 2는 일 실시예에 따른 정류 제어 시스템의 회로도를 도시한다.2 shows a circuit diagram of a rectification control system according to an embodiment.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 정류 제어 시스템의 회로도(200)는 두 개의 액티브 다이오드(210(a), 210(b)), 두 개의 트랜지스터(220(a), 220(b)), 두 개의 트랜지스터와 직렬 연결된 제1 스위치 쌍(230(a), 230(b)), 두 개의 액티브 다이오드와 직렬 연결된 제2 스위치 쌍(240(a), 240(b)), 두 개의 출력노드(250(a), 250(b)) 및 출력단의 두 개의 트랜지스터(260(a), 260(b))를 포함한다.2, a schematic diagram 200 of a rectification control system according to one embodiment includes two active diodes 210 (a) and 210 (b), two transistors 220 (a) and 220 (b) A first switch pair 230 (a), 230 (b) connected in series with two transistors, a second switch pair 240 (a) 240 (b) connected in series with two active diodes, 250 (a), 250 (b) and two transistors 260 (a), 260 (b) at the output stage.
두 개의 액티브 다이오드(210(a), 210(b))는 제1 액티브 다이오드(210(a)) 및 제2 액티브 다이오드(210(b))로 지칭될 수 있다. 제1 액티브 다이오드(210(a)) 및 제2 액티브 다이오드(210(b)) 각각은 NMOS 또는 PMOS 중 하나와 비교기로 구성될 수 있다.The two active diodes 210 (a) and 210 (b) may be referred to as a first active diode 210 (a) and a second active diode 210 (b). Each of the first active diode 210 (a) and the second active diode 210 (b) may be configured as either a NMOS or a PMOS and a comparator.
두 개의 트랜지스터(220(a), 220(b))는 제1 트랜지스터(220(a)) 및 제2 트랜지스터(220(b))로 지칭될 수 있다. 제1 트랜지스터(220(a)) 및 제2 트랜지스터(220(b)) 각각은 NMOS 또는 PMOS 중 한가지 타입으로 각각 구성될 수 있다.The two transistors 220 (a) and 220 (b) may be referred to as a first transistor 220 (a) and a second transistor 220 (b). Each of the first transistor 220 (a) and the second transistor 220 (b) may be configured as one of an NMOS transistor and a PMOS transistor.
두 개의 출력노드(250(a), 250(b))는 제1 출력노드(250(a)) 및 제2 출력노드(250(b))로 지칭될 수 있다. 제1 출력노드(250(a))와 제2 출력노드(250(b))에서 출력되는 교류 전압의 위상은 서로 반대인 것을 특징으로 한다.The two output nodes 250 (a), 250 (b) may be referred to as a first output node 250 (a) and a second output node 250 (b). The phases of the AC voltages output from the first output node 250 (a) and the second output node 250 (b) are opposite to each other.
두 개의 액티브 다이오드(210(a), 210(b))와 두 개의 트랜지스터(220(a), 220(b))는 서로 병렬로 연결될 수 있고, 두 개의 트랜지스터(220(a), 220(b))의 게이트 단은 두 개의 출력노드(250(a), 250(b))와 서로 교차 연결될 수 있다. 즉, 제1 출력노드(250(a))와 제2 트랜지스터(220(b))의 게이트 단이 교차 연결되고, 제2 출력노드(250(b))와 제1 트랜지스터(220(a))의 게이트 단이 교차 연결될 수 있다.The two transistors 220 (a), 220 (b) and 220 (b) can be connected in parallel to each other, and the two transistors 220 ) May be cross-coupled with the two output nodes 250 (a), 250 (b). That is, the gate terminal of the first output node 250 (a) and the gate terminal of the second transistor 220 (b) are cross-coupled and the gate of the second output node 250 (b) Can be cross-connected.
제1 트랜지스터(220(a)) 및 제2 트랜지스터(220(b))는 NMOS 또는 PMOS 중 한가지 타입으로 구성될 수 있다. 이 경우, 출력단에는 제1 트랜지스터(220(a)) 및 제2 트랜지스터(220(b))를 구성하는 타입과 다른 타입으로 구성된 출력단의 두 개의 트랜지스터(260(a), 260(b))의 게이트 단이 출력 노드(250(a), 250(b))와 교차 연결된다.The first transistor 220 (a) and the second transistor 220 (b) may be of one type, such as NMOS or PMOS. In this case, two transistors 260 (a) and 260 (b) of an output stage, which are configured differently from the types constituting the first transistor 220 (a) and the second transistor 220 (b) The gate ends are cross-coupled to the output nodes 250 (a), 250 (b).
예를 들어, 제1 트랜지스터(220(a)) 및 제2 트랜지스터(220(b))가 모두 NMOS 타입인 경우, 출력단의 다른 두 개의 트랜지스터(260(a), 260(b))는 PMOS 타입으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 제1 트랜지스터(220(a)) 및 제2 트랜지스터(220(b))가 모두 PMOS 타입인 경우, 출력단의 다른 두 개의 트랜지스터(260(a), 260(b))는 NMOS 타입으로 구성될 수 있다.For example, when the first transistor 220 (a) and the second transistor 220 (b) are both NMOS type, the other two transistors 260 (a) and 260 (b) . In another example, when the first transistor 220 (a) and the second transistor 220 (b) are both PMOS type, the other two transistors 260 (a) and 260 (b) Lt; / RTI >
압전 하베스터(Piezo Havestor)는 진동 에너지를 하베스팅하여, 전기 에너지로 변환할 수 있다. 압전 하베스터는 전기 에너지를 두 개의 출력노드(250(a), 250(b))로 공급할 수 있다.
Piezo Havestor can transform vibrational energy into electrical energy by hovering. The piezoelectric harvester can supply electrical energy to two output nodes 250 (a), 250 (b).
도 3은 일 실시예에 따른 정류 시스템에서, 스위칭 포인트 보다 정류기의 출력 직류 전압이 작은 경우, 에너지 원의 두 개의 출력노드(330(a), 330(b))와 게이트 단이 교차 연결된 두 개의 트랜지스터(310(a), 310(b))가 동작할 때의 회로도를 도시한다.3 is a schematic diagram of a rectification system according to an embodiment in which when two output nodes 330 (a) and 330 (b) of an energy source and two output nodes 330 Shows a circuit diagram when transistors 310 (a) and 310 (b) operate.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 정류 제어 시스템에서 스위칭 포인트 보다 정류기의 출력 직류 전압의 크기가 작을 경우, 스위치 컨트롤러에 의해 제1 스위치 쌍(320(a), 320(b))이 활성화 될 수 있다. 활성화된 제1 스위치 쌍(320(a), 320(b))에 의하여, 에너지원과 두 개의 트랜지스터(310(a), 310(b))가 연결된다. 이하의 설명에서는, 두 개의 트랜지스터(310(a), 310(b))가 NMOS 타입인 경우의 정류 제어 시스템의 동작 매커니즘에 대해 설명한다. 두 개의 트랜지스터(310(a), 310(b))가 PMOS 타입인 경우에는, 두 개의 트랜지스터(310(a), 310(b))가 NMOS 타입인 경우와 반대로 동작하게 된다.3, when the magnitude of the output DC voltage of the rectifier is smaller than the switching point in the rectification control system according to the embodiment, the first switch pair 320 (a), 320 (b) is activated . By means of the activated first switch pair 320 (a), 320 (b), the energy source and the two transistors 310 (a), 310 (b) are connected. In the following description, the operation mechanism of the rectification control system in the case where the two transistors 310 (a) and 310 (b) are NMOS type will be described. When the two transistors 310 (a) and 310 (b) are of the PMOS type, the two transistors 310 (a) and 310 (b) operate as opposed to the NMOS type.
제1 출력노드(330(a))에 공급되는 교류전압이 기 설정된 값보다 높은 전압인 경우, 제1 출력노드(330(a))와 교차 연결된 제2 트랜지스터(310(b))의 게이트 단에 상기 기 설정된 값보다 높은 전압이 인가됨으로써, 제2 트랜지스터(310(b))가 동작하게 된다. 예를 들어, 기 설정된 값이 0V이면, 제1 출력노드(330(a))와 교차 연결된 제2 트랜지스터(310(b))의 게이트 단에 0V 보다 큰 전압이 인가되어, 제2 트랜지스터(310(b))가 동작될 수 있다. 기 설정된 값은 에너지원의 종류 및 트랜지스터의 타입에 따라 다양하게 설정될 수 있다.When the AC voltage supplied to the first output node 330 (a) is higher than a predetermined value, the gate terminal of the second transistor 310 (b) cross-connected to the first output node 330 (a) The second transistor 310 (b) operates by applying a voltage higher than the preset value. For example, if the predetermined value is 0V, a voltage greater than 0V is applied to the gate terminal of the second transistor 310 (b) cross-connected to the first output node 330 (a) (b) may be operated. The predetermined value can be set variously according to the type of the energy source and the type of the transistor.
제2 출력노드(330(b))는 제1 출력노드(330(a))와 위상이 반대이므로, 제2 출력노드(330(b))에는 기 설정된 값보다 낮은 전압이 인가된다. 따라서, 제2 출력노드(330(b))와 교차 연결된 제1 트랜지스터(310(b))의 게이트 단에 기 설정된 값보다 낮은 전압이 인가되어, 제1 트랜지스터(310(a))는 동작하지 않게 된다.Since the second output node 330 (b) is out of phase with the first output node 330 (a), a voltage lower than a predetermined value is applied to the second output node 330 (b). Therefore, a voltage lower than a preset value is applied to the gate terminal of the first transistor 310 (b) cross-connected to the second output node 330 (b), so that the first transistor 310 (a) .
또한, 일 실시예에 따른 정류 시스템 상 출력단의 두 개의 트랜지스터(340(a), 340(b))는 PMOS 타입으로 구성된다. 출력단의 제1 트랜지스터(340(a)) 게이트 단이 교차 연결된 제2 출력노드(330(b))로부터 기 설정된 값보다 낮은 전압을 인가 받음으로써, 출력단의 제1 트랜지스터(340(a))가 동작하게 된다. 출력단의 제2 트랜지스터(340(b))의 게이트 단이 교차 연결된 제1 출력노드(330(a))로부터 기 설정된 값보다 높은 전압을 인가 받음으로써, 출력단의 제2 트랜지스터(340(b))는 동작하지 않게 된다. 따라서, 제1 출력노드(330(a))에 인가된 전압이 출력 전압으로 인가된다.Also, the two transistors 340 (a), 340 (b) at the output stage on the rectifying system according to one embodiment are configured as a PMOS type. The first transistor 340 (a) of the output stage receives a voltage lower than a preset value from the second output node 330 (b) having the gate terminal of the first transistor 340 (a) . (B) of the output stage by receiving a voltage higher than a preset value from the first output node 330 (a) whose gate ends of the output transistors of the second transistor 340 (b) are cross- Will not operate. Thus, the voltage applied to the first output node 330 (a) is applied to the output voltage.
반대로, 제2 출력노드(330(b))에 공급되는 교류전압이 기 설정된 값보다 높은 전압인 경우, 제2 출력노드(330(b))와 교차 연결된 제1 트랜지스터(310(a))의 게이트 단에 기 설정된 값보다 높은 전압이 인가되므로, 제1 트랜지스터(310(a))가 동작하게 된다. 제1 출력노드(330(a))는 제2 출력노드(330(b))와 위상이 반대이므로, 제1 출력노드(330(a))에는 기 설정된 값보다 낮은 전압이 인가된다. 제1 출력노드(330(a))와 교차 연결된 제2 트랜지스터(310(b))의 게이트 단에 기 설정된 값보다 낮은 전압이 인가되어, 제2 트랜지스터(310(b))가 동작하지 않게 된다.Conversely, if the alternating voltage supplied to the second output node 330 (b) is a voltage higher than a predetermined value, the first transistor 310 (a) cross-coupled to the second output node 330 (b) A voltage higher than a preset value is applied to the gate terminal, so that the first transistor 310 (a) operates. Since the first output node 330 (a) is opposite in phase to the second output node 330 (b), a voltage lower than a predetermined value is applied to the first output node 330 (a). A voltage lower than a preset value is applied to the gate terminal of the second transistor 310 (b) cross-connected to the first output node 330 (a), so that the second transistor 310 (b) does not operate .
또한 출력단의 두 개의 트랜지스터(340(a), 340(b))는 PMOS 타입으로 구성된다. 제2 출력노드(330(b))와 교차 연결된 출력단의 제1 트랜지스터(340(a))의 게이트 단은 기 설정된 값보다 높은 전압이 인가되어, 출력단의 제1 트랜지스터(340(a))가 동작하지 않게 된다. 제1 출력노드(330(a))와 교차 연결된 출력단의 제2 트랜지스터(340(b))의 게이트 단은 기 설정된 값보다 낮은 전압이 인가되어, 출력단의 제2 트랜지스터(340(b))가 동작하게 된다. 따라서, 제2 출력노드(330(b))에 인가된 전압이 출력전압으로 나타나게 된다.Also, the two transistors 340 (a) and 340 (b) of the output stage are configured as a PMOS type. The gate terminal of the first transistor 340 (a) at the output terminal crossing the second output node 330 (b) is applied with a voltage higher than a preset value so that the first transistor 340 (a) It will not work. The gate terminal of the second transistor 340 (b) of the output stage which is cross-coupled with the first output node 330 (a) is applied with a voltage lower than a predetermined value, and the output terminal of the second transistor 340 . Thus, the voltage applied to the second output node 330 (b) appears as the output voltage.
결론적으로, 제1 출력노드(330(a))에 인가된 전압과 제2 출력노드(330(b))에 인가된 전압이 교대하여 출력 전압으로 나타나게 되어, 정류 제어 시스템은 트랜지스터를 이용하여 교류전압을 직류전압으로 정류하는 동작을 수행할 수 있다.
As a result, the voltage applied to the first output node 330 (a) and the voltage applied to the second output node 330 (b) appear alternately as output voltages, so that the rectification control system uses the transistors An operation of rectifying the voltage to the DC voltage can be performed.
도 4는 일 실시예에 따른 정류 제어 시스템에서, 스위칭 포인트 보다 정류기의 출력 직류 전압이 크거나 동일한 경우, 에너지 원의 두 개의 출력노드와 직렬 연결된 두 개의 액티브 다이오드가 동작할 때의 회로도를 도시한다.4 shows a circuit diagram when two active diodes connected in series with two output nodes of an energy source operate when the output DC voltage of the rectifier is greater than or equal to the switching point in the rectification control system according to an embodiment .
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 정류 제어 시스템에서 스위칭 포인트 보다 정류기의 출력 직류 전압의 크기가 크거나 동일한 경우, 스위치 컨트롤러에 의해 제2 스위치 쌍(420(a), 420(b))이 활성화 되어, 에너지원과 두 개의 액티브 다이오드(410(a), 410(b))가 연결된다.4, when the magnitude of the output DC voltage of the rectifier is greater than or equal to the switching point in the rectification control system according to the embodiment, the switch controller controls the second switch pair 420 (a), 420 (b) Is activated to connect the energy source and the two active diodes 410 (a) and 410 (b).
두 개의 액티브 다이오드(410(a), 410(b))는 PMOS 또는 NMOS 중 하나와 비교기를 포함할 수 있다. 액티브 다이오드는 출력노드에 인가된 전압과 액티브 다이오드의 비교기에 기 설정된 기준 값과의 비교를 통해 큰 값을 출력단으로 전달할 수 있다.The two active diodes 410 (a), 410 (b) may include either a PMOS or NMOS and a comparator. The active diode can transmit a large value to the output terminal by comparing the voltage applied to the output node with a predetermined reference value to the comparator of the active diode.
제1 출력노드(430(a))에 기 설정된 값보다 높은 전압이 인가되는 경우, 제1 출력노드(430(a))와 교차 연결된 출력단의 제2 트랜지스터(440(b))의 게이트 단에 기 설정된 값보다 높은 전압이 인가되므로, 출력단의 제2 트랜지스터(440(b))는 동작하지 않는다. 제2 출력노드(430(b))는 제1 출력노드(430(a))와 위상이 반대이므로 기 설정된 값보다 낮은 전압이 인가된다. 제2 출력노드(430(b))와 교차 연결된 출력단의 제1 트랜지스터(440(a))의 게이트 단에 기 설정된 값보다 낮은 전압이 인가되므로, 출력단의 제1 트랜지스터(440(a))가 동작하게 된다. 결과적으로, 제1 액티브 다이오드(410(a))의 기 설정된 기준 값과 제1 출력노드(430(a))에 인가된 교류전압의 크기를 비교하여 큰 값이 출력 전압으로 전달된다.When a voltage higher than a predetermined value is applied to the first output node 430 (a), the gate of the second transistor 440 (b) of the output stage which is cross-coupled with the first output node 430 (a) The second transistor 440 (b) of the output stage does not operate because a voltage higher than a preset value is applied. Since the second output node 430 (b) has a phase opposite to that of the first output node 430 (a), a voltage lower than a predetermined value is applied. A voltage lower than a preset value is applied to the gate terminal of the first transistor 440 (a) of the output stage which is cross-coupled with the second output node 430 (b), so that the first transistor 440 (a) . As a result, a larger value is transmitted to the output voltage by comparing the predetermined reference value of the first active diode 410 (a) with the magnitude of the alternating voltage applied to the first output node 430 (a).
반대로 제2 출력노드(430(b))에 기 설정된 값보다 높은 전압이 인가되는 경우, 제2 출력노드(430(b))와 교차 연결된 출력단의 제1 트랜지스터(440(a))의 게이트 단에 높은 전압이 인가되므로, 출력단의 제1 트랜지스터(440(a))는 동작하지 않는다. 제1 출력노드(430(a))는 제2 출력노드(430(b))와 위상이 반대이므로 낮은 전압이 인가된다. 제1 출력노드(430(a))와 교차 연결된 출력단의 제2 트랜지스터(440(b))의 게이트 단에 낮은 전압이 인가되므로, 출력단의 제2 트랜지스터(440(b))가 동작하게 된다. 결과적으로, 제2 액티브 다이오드(410(b))의 기 설정된 기준 값과 제2 출력노드(430(b))에 인가된 교류전압의 크기를 비교하여 큰 값이 정류 시스템 상 출력단의 출력 전압으로 전달된다.Conversely, when a voltage higher than a preset value is applied to the second output node 430 (b), the gate terminal of the first transistor 440 (a) of the output stage cross- connected with the second output node 430 (b) The first transistor 440 (a) of the output stage does not operate. Since the first output node 430 (a) is in phase with the second output node 430 (b), a low voltage is applied. The second transistor 440 (b) of the output stage operates because a low voltage is applied to the gate terminal of the second transistor 440 (b) at the output terminal crossing the first output node 430 (a). As a result, by comparing the predetermined reference value of the second active diode 410 (b) with the magnitude of the alternating voltage applied to the second output node 430 (b), a large value is output to the output voltage of the rectifying system- .
두 개의 액티브 다이오드(410(a), 410(b))의 기 설정된 값과 제1 출력노드(430(a)) 또는 제2 출력노드(430(b))에 인가된 전압의 크기를 비교하여, 정류 시스템 상 출력단의 출력전압에 비교 결과, 더 큰 값이 인가 된다. 상기 과정의 반복을 통해, 정류 제어 시스템은 액티브 다이오드를 이용하여 교류전압이 직류전압으로 정류하는 동작을 수행할 수 있다.
The predetermined value of the two active diodes 410 (a) and 410 (b) is compared with the magnitude of the voltage applied to the first output node 430 (a) or the second output node 430 (b) , A larger value is applied as a result of comparison to the output voltage of the output stage on the rectifying system. Through the repetition of the above process, the rectification control system can perform the operation of rectifying the AC voltage to the DC voltage using the active diode.
도 5는 일 실시예에 따른 정류 제어 시스템에서, 정류된 직류 전압의 크기를 나타내는 그래프를 도시한다. 5 is a graph showing the magnitude of the rectified DC voltage in the rectification control system according to the embodiment.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 정류 제어 시스템에서 y축은 정류된 출력전압의 크기를 나타낸 것이고, x축은 시간을 나타낸다. Vth는 스위칭 포인트를 나타낸다. 출력 전압이 Vth값 보다 작은 경우에는 에너지 원의 출력노드와 교차 연결된 두 개의 트랜지스터를 통해 정류 동작이 수행될 수 있다. 출력 전압이 Vth값 보다 크거나 동일한 경우에는 두 개의 액티브 다이오드를 통해 정류동작이 수행될 수 있다. 출력 전압은 시간의 지남에 따라 상승폭이 점차 감소하여 일정 시간 후에는 일정한 값으로 수렴하게 될 수 있다.
Referring to FIG. 5, in the rectification control system according to an exemplary embodiment, the y-axis represents the magnitude of the rectified output voltage, and the x-axis represents time. Vth represents a switching point. When the output voltage is smaller than the Vth value, the rectifying operation can be performed through the two transistors cross-connected to the output node of the energy source. When the output voltage is greater than or equal to the Vth value, the rectifying operation can be performed through the two active diodes. The output voltage gradually decreases with time and converges to a constant value after a certain time.
도 6은 일 실시예에 따른 정류 제어 시스템에서, 스위칭 포인트 보다 정류기의 출력 직류 전압이 작은 경우, 에너지 원으로부터 공급되는 교류 전압의 각 출력노드에서의 파형을 도시한다. 6 shows a waveform at each output node of an AC voltage supplied from an energy source when the DC output voltage of the rectifier is smaller than the switching point in the rectification control system according to an embodiment.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 정류 제어 시스템에서 에너지원으로부터 공급되는 교류전압은 제1 출력노드에서의 교류전압과 제2 출력노드에서의 교류 전압이 서로 위상이 반대되는 특징을 가지고 있다. 제1 출력노드와 교차 연결 된 제2 트랜지스터의 게이트 단 및 제2 출력노드와 교차 연결 된 제1 트랜지스터의 게이트 단에, 교류전압이 기 설정된 값보다 높은 전압 및 기 설정된 값보다 낮은 전압이 교대로 공급될 수 있다. 두 개의 트랜지스터의 게이트 단에 교류 전압이 기 설정된 값보다 큰 전압과 기 설정된 값보다 작은 전압이 교대로 공급됨으로써, 두 개의 트랜지스터가 교대로 동작하게 될 수 있다.6, the AC voltage supplied from the energy source in the rectification control system according to the embodiment is characterized in that the AC voltage at the first output node and the AC voltage at the second output node are opposite in phase to each other . A voltage higher than a predetermined value and a voltage lower than a predetermined value are alternately applied to the gate terminal of the second transistor cross-connected with the first output node and the gate terminal of the first transistor cross- Can be supplied. An alternating voltage higher than a predetermined value and a voltage lower than a predetermined value are alternately supplied to the gate terminals of the two transistors so that the two transistors can be operated alternately.
마찬가지로, 출력단의 두 개의 트랜지스터가 교대로 동작하여, 에너지원으로부터 공급되는 교류전압을 직류전압으로 정류하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들어, 시간 0~t1까지는 제1 출력노드에 기 설정된 값보다 높은 전압이 인가되어, 제2 트랜지스터 및 출력단의 제1 트랜지스터가 동작되어 제1 출력노드에 공급된 전압이 출력 전압으로 전달 될 수 있다. 시간 t1~t2까지는 제2 출력노드에 높은 전압이 인가되어, 제1 트랜지스터 및 출력단의 제2 트랜지스터가 동작되어 제2 출력노드에 공급된 전압이 출력 전압으로 전달 될 수 있다.Similarly, two transistors of the output stage alternately operate, and an operation of rectifying the AC voltage supplied from the energy source to the DC voltage can be performed. For example, from
정류기의 출력 직류 전압이 스위칭 포인트 보다 작은 경우에는, 에너지 원(예를 들면 에너지 하베스터 등)에 존재하는 기생 캐패시터를 충전시키는 시간이 짧을 수 있다. 따라서, 두 개의 출력 노드에서 출력되는 파형이 구형파에 가깝게 되어 두 개의 트랜지스터를 이용하여 정류를 하더라도 누설 전류가 발생하지 않을 수 있다.
When the output DC voltage of the rectifier is smaller than the switching point, the time for charging the parasitic capacitor present in the energy source (e.g., energy harvester) may be short. Therefore, the waveforms output from the two output nodes are close to the square wave, so that even if rectification is performed using the two transistors, leakage current may not be generated.
도 7은 일 실시예에 따른 정류 시스템에서, 스위칭 포인트 보다 정류기의 출력 직류 전압이 크거나 동일한 경우, 에너지 원으로부터 공급되는 교류 전압의 각 출력노드에서의 파형을 도시한다.7 shows waveforms at each output node of an alternating voltage supplied from an energy source when the output DC voltage of the rectifier is greater than or equal to the switching point in the rectification system according to an embodiment.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 정류 시스템에서 에너지원으로부터 공급되는 교류전압은 제1 출력노드에서의 교류 전압과 제2 출력노드에서의 교류전압이 서로 위상이 반대되는 특징을 가지고 있다. 다만, 스위칭 포인트 보다 정류기의 출력 직류 전압이 크거나 동일한 경우, 에너지원으로부터 공급되는 교류전압의 각 출력노드에서의 파형이 일정한 기울기를 가지게 된다.Referring to FIG. 7, in the rectifying system according to the embodiment, the AC voltage supplied from the energy source is characterized in that the AC voltage at the first output node and the AC voltage at the second output node are opposite in phase to each other. However, when the output DC voltage of the rectifier is greater than or equal to the switching point, the waveform at each output node of the AC voltage supplied from the energy source has a constant slope.
에너지 원으로부터 공급되는 교류 전압의 각 출력노드에서의 파형에서 기울기가 나타나는 것은 전원 공급부(예를 들어 에너지 하베스터)에 존재하는 기생 캐패시터(parasitic capacitor)때문일 수 있다. 전원 공급부에 기생 캐패시터가 존재하게 되기 때문에, 상기 기생 캐패시터를 충전시키는 과정이 필요하게 되므로, 전류가 정류기의 출력 노드로 바로 전달되지 않을 수 있다. 따라서, 각 출력노드에서의 파형에서 기울기가 발생할 수 있다.The slope in the waveform at each output node of the AC voltage supplied from the energy source may be due to the parasitic capacitors present in the power supply (e.g., the energy harvester). Since a parasitic capacitor is present in the power supply, a process of charging the parasitic capacitor is required, so that the current may not be directly transmitted to the output node of the rectifier. Thus, a slope may occur in the waveform at each output node.
일실시예에 따르면, 시간 t1에서 제1 출력노드의 전압이 감소하고, 제2 출력노드의 전압이 증가할 수 있다. 제1 출력노드의 전압과 제2 출력노드의 전압 차가 출력단의 트랜지스터의 문턱전압 이상이 되면 출력단의 트랜지스터가 동작할 수 있다. 이 경우, 정류기의 출력 직류 전압이 제2 출력 노드의 전압을 잡아주게 되므로 제2 출력노드의 전압이 정류기의 출력 직류 전압으로 고정이 될 수 있다. 따라서, 에너지원에 존재하는 기생 캐패시터가 계속 충전되어 기존의 전위차를 유지하려고 하기 때문에 기울기가 발생할 수 있다.According to one embodiment, at time t1 the voltage at the first output node may decrease and the voltage at the second output node may increase. The transistor of the output stage can operate when the voltage of the first output node and the voltage difference of the second output node are equal to or more than the threshold voltage of the transistor of the output stage. In this case, since the output DC voltage of the rectifier captures the voltage of the second output node, the voltage of the second output node can be fixed to the output DC voltage of the rectifier. Therefore, a tilt may occur because the parasitic capacitors present in the energy source are continuously charged to maintain the existing potential difference.
정류기의 출력 직류 전압이 스위칭 포인트 이상인 경우, 기생 캐패시터를 충전시키는 데에 시간이 걸리게 되어 트랜지스터를 바로 동작시킬 수 없기 때문에, 이 경우, 계속해서 트랜지스터를 사용하게 되면 정류 시스템 상의 효율이 감소할 수 있다.If the output DC voltage of the rectifier is more than the switching point, it takes time to charge the parasitic capacitor and the transistor can not be operated immediately. In this case, the efficiency of the rectification system may decrease if the transistor is used continuously .
대안으로, 정류 시스템 상 정류기의 출력 직류 전압이 스위칭 포인트 보다 크거나 동일한 경우에는 액티브 다이오드를 사용함으로써, 정류 시스템 상의 효율을 유지할 수 있다. 액티브 다이오드는 비교기를 포함하고 있어서, 상기 정류기의 출력 직류 전압이 스위칭 포인트 보다 작은 구간에서도 효율적으로 정류 시스템이 교류전압을 정류할 수 있다.Alternatively, if the output DC voltage of the rectifier on the rectifying system is greater than or equal to the switching point, the efficiency on the rectifying system can be maintained by using an active diode. The active diode includes a comparator, so that the rectification system can rectify the AC voltage effectively even in a section where the output DC voltage of the rectifier is smaller than the switching point.
또한 액티브 다이오드가 NMOS 또는 PMOS 중 하나의 트랜지스터를 포함하고 있어서, 출력노드에 의해 공급되는 교류전압의 크기에 따라 두 개의 액티브 다이오드 중 한쪽 액티브 다이오드의 트랜지스터가 동작하지 않게 되므로, 누설 전류(leakage current)가 발생하지 않게 된다.In addition, since the active diode includes one of NMOS and PMOS transistors, the active diode of one of the two active diodes does not operate according to the magnitude of the AC voltage supplied by the output node, .
결론적으로, 정류기의 출력 직류 전압이 0에서부터 스위칭 포인트 보다 작은 경우에는 기생 캐패시터를 충전시키는 시간이 짧아 질 수 있다. 그러므로, 두 개의 트랜지스터를 이용해도 높은 효율을 가지게 될 수 있다.Consequently, when the output DC voltage of the rectifier is less than the switching point from 0, the charging time of the parasitic capacitor can be shortened. Therefore, even with two transistors, high efficiency can be obtained.
다만, 정류기의 출력 직류 전압이 스위칭 포인트 보다 크거나 동일한 경우에는 기생 캐패시터를 충전하는데 걸리는 시간이 길어질 수 있다. 그러므로, 두 개의 트랜지스터를 이용하여 정류동작을 수행하게 되면, 누설 전류가 발생하여 손실이 생길 수 있다. 따라서, 이 경우에는 액티브 다이오드를 이용하여 액티브 다이오드에 포함된 비교기가 구형파를 생성하여 누설 전류 없이 동작하게 할 수 있다.
However, if the output DC voltage of the rectifier is greater than or equal to the switching point, the time taken to charge the parasitic capacitor may be prolonged. Therefore, when rectifying operation is performed using two transistors, a leakage current may be generated and a loss may occur. Therefore, in this case, the comparator included in the active diode using the active diode can generate the square wave and operate without the leakage current.
도 8은 일 실시예에 따른 정류 제어 방법에 대한 흐름도를 도시한다.8 shows a flowchart of a rectification control method according to an embodiment.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 정류 제어 방법에서 정류기의 출력 직류전압의 크기에 따라 정류 모드를 제어하는 정류 제어 방법(800)을 제공한다. 에너지 원으로부터 정류기로 교류 전압이 출력 노드를 통해 공급된다(810). 출력노드에 공급되는 전압은 제1 출력노드의 교류전압과 제2 출력노드의 교류전압의 위상이 서로 반대인 특징을 가진다.Referring to FIG. 8, there is provided a
그 후에, 스위치 컨트롤러가 정류기의 출력 직류전압과 스위칭 포인트를 비교한다(820). 비교 결과 정류기의 출력 직류전압이 스위칭 포인트 보다 작은 경우, 에너지원과 두 개의 트랜지스터를 연결하는 제1 스위치 쌍을 활성화하여 두 개의 트랜지스터를 이용하여 정류 동작을 수행할 수 있다(850). 상기 단계에서의 구체적 정류 제어 시스템의 동작 과정은 도 3 및 도 3에 대한 설명과 관련되어 적용될 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Thereafter, the switch controller compares the output DC voltage of the rectifier with the switching point (820). If the output DC voltage of the rectifier is smaller than the switching point, a rectifying operation can be performed using the two transistors by activating the first switch pair connecting the energy source and the two transistors (850). The operation of the concrete rectification control system in the above step may be applied in connection with the description of FIGS. 3 and 3, so that a detailed description thereof will be omitted.
반면에, 정류기의 출력 직류 전압이 스위칭 포인트 보다 크거나 동일한 경우, 에너지원과 두 개의 액티브 다이오드를 연결하는 제2 스위치 쌍을 활성화하여 두 개의 액티브 다이오드를 이용하여 정류 동작을 수행할 수 있다(840). 상기 단계에서의 구체적 정류 제어 시스템의 동작 과정은 도 4 및 도 4에 대한 설명과 관련되어 적용될 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.On the other hand, if the output DC voltage of the rectifier is greater than or equal to the switching point, a rectifier operation can be performed using the two active diodes by activating a second switch pair connecting the energy source and the two active diodes ). Since the operation of the concrete rectification control system in the above step can be applied in connection with the description of FIGS. 4 and 4, a detailed description thereof will be omitted.
에너지원으로부터 공급되는 교류전압을 직류전압으로 정류 제어 시스템이 두 가지 모드로 정류할 수 있다(860). 또한, 상기 과정의 반복을 통해, 정류기의 출력 직류 전압의 크기에 따라 정류 제어 시스템이 에너지원과 트랜지스터 또는 액티브 다이오드를 선택하여 스위치를 통해 연결함으로써, 정류 제어 시스템이 더 효율적으로 교류 전압을 직류 전압으로 정류할 수 있다.The rectification control system can rectify the AC voltage supplied from the energy source to the DC voltage in two modes (860). Further, through the repetition of the above-mentioned process, the rectification control system selects the energy source and the transistor or the active diode according to the magnitude of the output DC voltage of the rectifier and connects them through the switch, so that the rectification control system can more efficiently convert the AC voltage into the DC voltage .
본 발명의 일실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment of the present invention can be implemented in the form of a program command which can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.
100: 정류 제어 시스템
200: 정류 제어 시스템의 회로도
300: 트랜지스터를 이용한 정류 제어 시스템의 회로도
400: 액티브 다이오드를 이용한 정류 제어 시스템의 회로도
800: 정류 제어 방법100: rectification control system
200: Schematic of rectifier control system
300: Schematic of rectifier control system using transistor
400: Schematic of rectifier control system using active diode
800: rectification control method
Claims (14)
에너지원으로부터 공급되는 교류전압을 직류전압으로 정류하는 정류기; 및
상기 정류기에 포함된 두 개의 액티브 다이오드 또는 상기 두 개의 액티브 다이오드와 병렬연결 된 두 개의 트랜지스터 중 하나가 상기 에너지원과 연결되도록 상기 직류전압과 스위칭 포인트를 비교하여, 스위치를 제어하는 스위치 컨트롤러를 포함하고,
상기 스위칭 포인트는 상기 두 개의 트랜지스터의 문턱전압 크기 이상이고, 상기 두 개의 트랜지스터의 문턱 전압의 크기와 상기 정류 제어 시스템의 출력단 트랜지스터 문턱전압 크기의 합 이하의 범위내로 정해지는 전압이고,
상기 두 개의 트랜지스터는 상기 에너지원의 출력노드와 교차 연결되는
정류 제어 시스템.In the rectification control system,
A rectifier for rectifying an AC voltage supplied from an energy source to a DC voltage; And
And a switch controller for controlling the switch by comparing the DC voltage and the switching point so that one of the two active diodes included in the rectifier or one of the two transistors connected in parallel with the two active diodes is connected to the energy source ,
Wherein the switching point is a voltage that is greater than or equal to a threshold voltage magnitude of the two transistors and less than a sum of a magnitude of a threshold voltage of the two transistors and a magnitude of an output terminal threshold voltage of the rectifying control system,
The two transistors being cross-coupled to the output node of the energy source
Rectification control system.
진동 에너지를 하베스팅하는 에너지 하베스터를
더 포함하고,
상기 에너지 하베스터는,
상기 진동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 상기 정류기로 상기 전기 에너지를 공급하는
정류 제어 시스템.The method according to claim 1,
Energy harvester hovering vibration energy
Further included,
Wherein the energy harvester comprises:
Converts the vibration energy into electric energy, and supplies the electric energy to the rectifier
Rectification control system.
상기 스위치 컨트롤러는,
상기 스위칭 포인트 보다 상기 직류 전압이 작은 경우,
상기 두 개의 트랜지스터와 직렬 연결된 제1 스위치 쌍을 활성화하고,
상기 두 개의 액티브 다이오드와 직렬 연결된 제2 스위치 쌍을 비활성화하는
정류 제어 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
The switch controller includes:
When the DC voltage is smaller than the switching point,
Activating a first pair of switches in series with the two transistors,
And deactivating the second pair of switches in series with the two active diodes
Rectification control system.
상기 스위치 컨트롤러는,
상기 스위칭 포인트 보다 상기 직류 전압이 크거나 동일한 경우,
상기 두 개의 트랜지스터와 직렬 연결된 제1 스위치 쌍을 비활성화하고,
상기 두 개의 액티브 다이오드와 직렬 연결된 제2 스위치 쌍을 활성화하는
정류 제어 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
The switch controller includes:
If the DC voltage is greater than or equal to the switching point,
Deactivating the first pair of switches in series with the two transistors,
Activating a second pair of switches in series with the two active diodes
Rectification control system.
상기 에너지원의 출력노드는,
제1 출력노드와 제2 출력노드를 포함하고,
상기 제1 출력노드의 교류 전압과 상기 제2 출력노드의 교류 전압은 위상이 서로 반대인
정류 제어 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the output node of the energy source comprises:
A first output node and a second output node,
Wherein the AC voltage of the first output node and the AC voltage of the second output node are opposite in phase
Rectification control system.
상기 두 개의 액티브 다이오드는,
NMOS(N-channel metal oxide semiconductor) 또는 PMOS(P-channel metal oxide semiconductor) 중 하나와 비교기로 각각 구성되는 제1 액티브 다이오드 및 제2 액티브 다이오드를 포함하고
상기 스위칭 포인트 보다 상기 직류 전압이 크거나 동일한 경우,
상기 제1 출력노드와 직렬 연결된 상기 제1 액티브 다이오드는,
상기 제1 액티브 다이오드의 기설정된 기준 값과 상기 제1 출력노드의 교류 전압 값을 비교하여 더 큰 값을 출력으로 전달하고,
상기 제2 출력노드와 직렬 연결된 상기 제2 액티브 다이오드는,
상기 제2 액티브 다이오드의 기설정된 기준 값과 상기 제2 출력노드의 교류 전압 값을 비교하여 더 큰 값을 출력으로 전달하는
정류 제어 시스템.6. The method of claim 5,
Wherein the two active diodes comprise:
A first active diode and a second active diode each of which is configured as one of a NMOS (N-channel metal oxide semiconductor) or a PMOS (P-channel metal oxide semiconductor) and a comparator
If the DC voltage is greater than or equal to the switching point,
The first active diode coupled in series with the first output node,
Comparing a predetermined reference value of the first active diode with an AC voltage value of the first output node to transfer a larger value to an output,
The second active diode coupled in series with the second output node,
Comparing a predetermined reference value of the second active diode with an AC voltage value of the second output node and transmitting a larger value to the output
Rectification control system.
상기 두 개의 트랜지스터는,
둘 모두가 NMOS 또는 PMOS 중 한가지 타입으로 각각 구성되는 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터를 포함하고,
상기 스위칭 포인트 보다 상기 직류 전압이 작은 경우,
상기 제1 출력노드와 교차 연결된 상기 제1 트랜지스터가 상기 제1 출력노드의 교류 전압 값을 출력으로 전달하고,
상기 제2 출력노드와 교차 연결된 상기 제2 트랜지스터가 상기 제2 출력노드의 교류 전압 값을 출력으로 전달하는
정류 제어 시스템.6. The method of claim 5,
The two transistors,
A first transistor and a second transistor, both of which are respectively configured as one type of NMOS or PMOS,
When the DC voltage is smaller than the switching point,
The first transistor cross-coupled to the first output node transfers an AC voltage value of the first output node to an output,
And the second transistor cross-coupled to the second output node transfers the AC voltage value of the second output node to the output
Rectification control system.
에너지원으로부터 공급되는 교류 전압을 정류기로 공급하는 단계; 및
상기 정류기에 의하여, 상기 교류전압을 직류 전압으로 정류하는 단계
를 포함하고,
상기 정류하는 단계는,
상기 정류기에 포함된 두 개의 액티브 다이오드, 또는 상기 두 개의 액티브 다이오드와 병렬연결 및 상기 에너지원의 출력노드와 교차 연결된 두 개의 트랜지스터 중 하나가 상기 에너지원과 연결되도록 상기 직류전압과 스위칭 포인트를 비교하여, 스위치를 제어하는 단계 -상기 스위칭 포인트는 상기 두 개의 트랜지스터 문턱전압의 크기 이상이고, 상기 두개의 트랜지스터 문턱 전압의 크기와 정류 제어 시스템의 출력단 트랜지스터 문턱전압 크기의 합 이하의 범위내로 정해지는 전압임 -
를 포함하는 정류 제어 방법.In the rectification control method,
Supplying an AC voltage supplied from an energy source to a rectifier; And
Rectifying the AC voltage to a DC voltage by the rectifier
Lt; / RTI >
Wherein the rectifying step comprises:
The DC voltage and the switching point are compared so that one of two active diodes included in the rectifier or one of the two transistors connected in parallel with the two active diodes and the output node of the energy source is connected to the energy source The switching point being a voltage that is greater than or equal to the magnitude of the two transistor threshold voltages and less than or equal to the magnitude of the magnitudes of the two transistor threshold voltages and the magnitude of the output stage transistor threshold voltage of the rectifying control system -
.
상기 에너지원은 진동 에너지를 하베스팅하는 에너지 하베스터를 포함하고, 상기 에너지 하베스터에 의하여 상기 진동 에너지를 전기에너지로 변환하여 상기 정류기로 공급하는 단계
를 더 포함하는 정류 제어 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the energy source includes an energy harvester for harvesting vibrational energy, and the energy harvester converts the vibrational energy into electrical energy and supplies the electrical energy to the rectifier
Further comprising:
상기 스위치를 제어하는 단계는,
상기 스위칭 포인트 보다 상기 직류 전압이 작은 경우,
상기 두 개의 트랜지스터와 직렬 연결된 제1 스위치 쌍을 활성화하고,
상기 두 개의 액티브 다이오드와 직렬 연결된 제2 스위치 쌍을 비활성화하는
정류 제어 방법.10. The method according to claim 8 or 9,
Wherein the step of controlling the switch comprises:
When the DC voltage is smaller than the switching point,
Activating a first pair of switches in series with the two transistors,
And deactivating the second pair of switches in series with the two active diodes
Rectification control method.
상기 스위치를 제어하는 단계는,
상기 스위칭 포인트 보다 상기 직류 전압이 크거나 동일한 경우,
상기 두 개의 트랜지스터와 직렬 연결된 제1 스위치 쌍을 비활성화하고,
상기 두 개의 액티브 다이오드와 직렬 연결된 제2 스위치 쌍을 활성화하는
정류 제어 방법.10. The method according to claim 8 or 9,
Wherein the step of controlling the switch comprises:
If the DC voltage is greater than or equal to the switching point,
Deactivating the first pair of switches in series with the two transistors,
Activating a second pair of switches in series with the two active diodes
Rectification control method.
상기 공급하는 단계는,
상기 에너지원의 출력노드가 제1 출력노드와 제2 출력노드를 포함하는 경우에, 위상이 서로 반대인 상기 제1 출력노드의 교류 전압과 상기 제2 출력노드의 교류 전압을 공급하는
정류 제어 방법.10. The method according to claim 8 or 9,
Wherein the supplying step comprises:
Supplying an alternating voltage of the first output node and an alternating voltage of the second output node, the phases of which are opposite to each other, when the output node of the energy source includes a first output node and a second output node
Rectification control method.
상기 두 개의 액티브 다이오드는,
NMOS 또는 PMOS 중 하나와 비교기로 각각 구성되는 제1 액티브 다이오드 및 제2 액티브 다이오드를 포함하고
상기 정류하는 단계는,
상기 스위칭 포인트 보다 상기 직류 전압이 크거나 동일한 경우,
상기 제1 출력노드와 직렬 연결된 상기 제1 액티브 다이오드는,
상기 제1 액티브 다이오드의 기설정된 기준 값과 상기 제1 출력노드의 교류 전압 값을 비교하여 더 큰 값을 출력으로 전달하고,
상기 제2 출력노드와 직렬 연결된 상기 제2 액티브 다이오드는,
상기 제2 액티브 다이오드의 기설정된 기준 값과 상기 제2 출력노드의 교류 전압 값을 비교하여 더 큰 값을 출력으로 전달하여
상기 교류전압을 상기 직류전압으로 정류하는
정류 제어 방법.13. The method of claim 12,
Wherein the two active diodes comprise:
A first active diode and a second active diode each of which is configured as one of an NMOS or a PMOS and a comparator
Wherein the rectifying step comprises:
If the DC voltage is greater than or equal to the switching point,
The first active diode coupled in series with the first output node,
Comparing a predetermined reference value of the first active diode with an AC voltage value of the first output node to transfer a larger value to an output,
The second active diode coupled in series with the second output node,
A predetermined reference value of the second active diode is compared with an AC voltage value of the second output node to transmit a larger value to the output
And rectifying the AC voltage to the DC voltage
Rectification control method.
상기 두 개의 트랜지스터는,
둘 모두가 NMOS() 또는 PMOS() 중 한가지 타입으로 각각 구성되는 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터를 포함하고,
상기 정류하는 단계는,
상기 스위칭 포인트 보다 상기 직류 전압이 작은 경우,
상기 제1 출력노드와 교차 연결된 상기 제1 트랜지스터가 상기 제1 출력노드의 교류 전압 값을 출력으로 전달하고,
상기 제2 출력노드와 교차 연결된 상기 제2 트랜지스터가 상기 제2 출력노드의 교류 전압 값을 출력으로 전달하여
상기 교류전압을 상기 직류전압으로 정류하는
정류 제어 방법.13. The method of claim 12,
The two transistors,
A first transistor and a second transistor, both of which are respectively configured as one type of NMOS () or PMOS ()
Wherein the rectifying step comprises:
When the DC voltage is smaller than the switching point,
The first transistor cross-coupled to the first output node transfers an AC voltage value of the first output node to an output,
The second transistor cross-coupled to the second output node transfers the AC voltage value of the second output node to the output
And rectifying the AC voltage to the DC voltage
Rectification control method.
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|---|---|---|---|
| KR1020130083955A KR101412232B1 (en) | 2013-07-17 | 2013-07-17 | Method and system for rectification control |
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