CN100466038C - 用于等离子显示面板的能量回收的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种等离子显示面板，特别涉及一种等离子显示面板的能量回收装置。本发明包括面板电容器，使用在电感器内充电的能量对面板电容器充电的能量回收电路，该能量回收电路从面板电容器回收能量，并向面板电容器提供使得可以恒定地维持面板电容器的电势的钳位电压，该装置还包括控制器，其控制能量回收电路以在将电感器的电流从最大值放电到高于零的电流级别的周期中，将钳位电压提供给面板电容器。本发明将面板电容器的充电时间点提前到将电感器L的电流IL放电到零或将面板电容器Cp充电到维持电势Vs的时间点之前，由此使得减少面板电容器的充电时间并且最小化在PDP单元内的等离子放电延时。

Description

用于等离子显示面板的能量回收的装置
这个非临时申请要求于2003年10月20日在韩国提交的专利申请No.10-2003-0072865在35 U.S.C.119(a)下的优先权。
技术领域
本发明涉及一种等离子显示面板，并且具体地涉及一种用于等离子显示面板的能量回收的装置。
背景技术
通常，包括多个矩阵类型单元的等离子显示面板(在下文中省略为PDP)分别通过以使单元中发生高压放电的方式接通/断开放电单元来显示图像。但是，PDP的放电特性需要相对大于其它显示设备的能耗。为了减少能耗，需要最小化在和放电没有直接关系的驱动处理过程中发生的不需要的能耗，并提高发光效率。
AC类型的PDP使用在覆盖有电极的表面上发生的表面放电。在AC类型PDP中，用于上万到几百万单元的维持放电的驱动脉冲是范围从几十伏到几千伏的高压并且它的频率超过几百KHz。当将高压驱动脉冲加到单元时，发生高容量的充电/放电。
在PDP中发生电的充电/放电的情况下，面板的电容负载不引起能耗。而且，因为从DC电源的切换产生驱动脉冲，使得PDP中发生相当可观的能量损失。具体地说，如果过量电流在放电单元中流动，能量损失增加。能量损失触发切换设备的温度上升从而在最坏情况下损坏驱动电路的切换设备。为了回收在面板中不需要地发生的能量，PDP的驱动电路包括能量回收电路。
图1是根据现有技术的能量回收电路的视图。
参考图1，能量回收电路包括并联连接在电感L和外部电容Css之间的第一和第二开关S1和S2，用于提供维持电压Vs给面板电容Cp的第三开关S3，和用于提供地电压GND给面板电容Cp的第四开关S4。并且第一和第二二极管D1和D2连接在第一和第二开关S1和S2之间以限制反向电流。
面板电容Cp等效地指示面板的电容值，并且参考数字Re和R_Cp分别等效地表示提供到面板和相应单元的电极的寄生电阻。分别由比如MOSFET器件的半导体开关器件实现第一到第四开关S1、S2、S3、S4。
假定外部电容Css以Vs/2的电压充电，下面参考图2解释图1所示的能量回收电路的工作。在图2中，Vp指示面板电容Cp的电压，并且IL指示电容器L的电流。
首先，第一开关S1接通并且在ER-UP期间维持接通状态。在ER-UP期间，第二到第四开关S2到S4维持断开状态。如果这样，在外部电容Css中存储的电压被经第一开关S1和第一二极管D1提供到电感器L。电感L和面板电容Cp一起构成串连LC谐振电路，由此开始以谐振波形充电面板电容Cp。在ER-UP期间，电感器L的电流IL在被由来自外部电容Css的电荷以正向峰值充电之后被放电到零，并且面板电容Cp的电压Vp被充电到作为最大电势的维持电压Vs。
如果电感器L的电流变为零，第三开关S3被接通以在第一钳位周期期间维持接通状态。在第一钳位周期期间，第一开关S1维持接通状态但是第二和第四开关S2和S4维持断开状态。在第一钳位周期期间，将维持电压Vs经第三开关S3提供给面板电容Cp。但是，面板电容Cp的电压Vp恒定地维持在维持电势Vs。电感器L的电流IL在第一钳位周期期间维持零。因此，等离子放电发生在单元内的面板电容Cp两端之间，并且面板电容器Cp的电压Vp维持恒定。
在第一钳位周期期满之后，第二开关S2接通以在ER下降(在下文中省略为ER-DN)期间维持接通状态。在ER-DN周期期间，第三开关S3断开但是第一和第四开关S1和S4分别维持断开状态。如果这样的话，将不能对等离子放电做出贡献的无用能量从面板电容Cp经电感L、第二二极管D2、和第二开关S2回收到外部电容Css。在ER-DN周期期间，电感L的电流IL在被由来自面板电容Cp的电荷充电到负峰值之后被放电到零，并且面板电容Cp的电压Vp被放电，从维持电压Vs下降到地电势GND。
如果电感器L的电流在ER-DN周期的期满时间点变为零，则第四开关S4接通以在第二钳位周期期间维持接通状态。并且，第二开关S2断开但是第一和第三开关S1和S3分别在第二钳位周期期间维持断开状态。在第二钳位周期期间，将地电压GND经第四开关S4提供给面板电容Cp。因此，面板电容Cp的电压Vp恒定地维持在地电势GND。
但是，在现有技术的能量回收电路中，将面板电容Cp充电到维持电压Vs需要的时间，也就是，ER-UP周期变得过长。因此，难以将现有技术的回收电路应用到高分辨率的PDP。另外，如果面板电容Cp的电压Vp平滑地增加，在单元中发生的等离子放电的时间点被延长，从而使得等离子放电不稳定。因此，需要增加驱动脉冲的宽度来实现等离子放电的稳定化。
发明内容
因此，本发明的目的是至少解决现有技术的问题和缺点。
本发明的目的是提供一种用于等离子显示面板的能量回收装置，通过其可以减少面板电容器的充电时间，并且通过其可以最小化单元中的等离子放电延时。
根据本发明的实施例，一种用于等离子显示面板的能量回收装置，该装置包括：面板电容器；面板电容器；能量回收电路，其在电感器被完全放电之前使用在电感器内充电的能量对面板电容器充电到第一钳位电压，并在第一钳位周期期间向面板电容器提供使得能恒定地维持面板电容器的电势的第一钳位电压，并且该能量回收电路在电感器被完全放电时对面板电容器放电到第二钳位电压，并在第二钳位周期期间提供所述第二钳位电压；以及控制器，其控制能量回收电路以在将电感器的电流从最大值放电到高于零的电流级别的第一周期中，将第一钳位电压提供给面板电容器；并且其中该控制器控制能量回收电路以在将电感器的电流完全放电的第二周期中，将第二钳位电压提供给面板电容器。
根据本发明的实施例，一种用于等离子显示面板的能量回收装置，该装置包括：充电电路，用于将面板电容器充电到被设置到面板电容器的最大电压的20％-100％的中间电压；以及钳位电路，用于在将面板电容器充电到所述中间电压时提供最大电压给面板电容器；其中在电感器的第一电流级别大于零时，该面板电容器被充电直到中间电压，以及其中在电感器的第二电流级别为零时，该钳位电路提供地电压到面板电容器。
根据本发明的实施例，一种用于等离子显示面板的能量回收装置，该装置包括：面板电容器；能量回收电路，其在ER-UP周期中使用在电感器内充电的能量对面板电容器充电，在ER-DOWN周期中从面板电容器回收能量，并在第一钳位周期和第二钳位周期分别向面板电容器提供使得能恒定地维持面板电容器的电势的第一钳位电压和第一钳位电压；以及控制器，其在能量回收电路的操作中控制ER-UP周期短于ER-DOWN周期。
因此，根据本发明的用于等离子显示面板的能量回收的装置将面板电容的充电时间点提前到将电感器L的电流IL放电到零或将面板电容器Cp充电到维持电势Vs的时间点之前，由此使得减少面板电容的充电时间，并且最小化在PDP单元内的等离子放电延时。
附图说明
将参考附图详细描述本发明，其中相似的数字表示相似的元件。
图1是根据现有技术的能量回收电路的视图；
图2是在图1的能量回收电路中电感电流与面板电容器电压的波形图；
图3是根据本发明的实施例的等离子显示面板的能量回收装置的框图；
图4是图3的等离子显示面板的一个实例的视图；
图5是图3的等离子显示面板的驱动电路的详细框图。
图6是用于根据本发明的实施例的等离子显示面板的能量回收装置的工作的波形图。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本发明的优选实施例。
根据本发明的实施例，用于等离子显示面板的能量回收装置包括彼此面对的前和后基片，设置到前基片的相对表面的一对透明电极，分别设置到一对透明电极的金属电极，覆盖透明电极和金属电极的介质层，涂覆在介质层上的保护层，设置到后基片的相对表面的寻址电极，覆盖寻址电极的介质层，在介质层上形成的阻挡条，由阻挡条划分的放电单元，以及涂覆在放电单元的内侧的荧光层，该装置还包括面板电容器，使用在电感器内充电的能量对面板电容充电的能量回收电路，该能量回收电路从面板电容器回收能量，并向面板电容器提供使得可以恒定地维持面板电容的电势的钳位电压，该装置还包括控制器，其控制能量回收电路以在用于将电感的电流从最大值放电到高于零的电流级别的周期中，将钳位电压提供给面板电容。
该能量回收电路提供钳位电压直到将电感器的电流放电到被设置到电感器的最大电流的100％-20％的电流级别。
该能量回收电路提供钳位电压直到将面板电容器充电到被设置到面板电容的最大电压的20％-100％的电压。
并且，该能量回收电路包括提供电荷给电感器的电容器，以经电感提供的电压充电该电容，该能量回收电路还包括用于在电容器和电感器之间切换电流路径的第一开关电路，和用于在产生钳位电压的钳位电压源和面板电容器之间切换电流路径的第二开关电路。
根据本发明的实施例，用于等离子显示面板的能量回收装置包括彼此面对的前和后基片，设置到前基片的相对表面的一对透明电极，分别设置到一对透明电极的金属电极，覆盖透明电极和金属电极的介质层，涂覆在介质层上的保护层，设置到后基片的相对表面的寻址电极，覆盖寻址电极的介质层，在介质层上形成的阻挡条，由阻挡条划分的放电单元，以及涂覆在放电单元的内侧的荧光层，该装置还包括用于将面板电容充电到被设置到面板电容的最大电压的20％-100％的中间电平的充电电路，以及用于在将面板电容充电到中间电平的时间点提供最大电压给面板电容的钳位电路。
该充电电路包括连接到面板电容器的电感。
并且，钳位电路提供钳位电压直到将电感器的电流放电下降到被设置到电感器的最大电流的100％-20％的电流级别。
在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施例。
图3是根据本发明的实施例的用于等离子显示面板的能量回收装置的框图。
参考图3，根据本发明的实施例的用于等离子显示面板的能量回收装置包括：使用从PDP33回收的无用能量对PDP33充电的能量回收电路31，连接在能量回收电路31和PDP33之间的驱动电路32，以及控制PDP 33的能量回收电路31和驱动电路32的控制器34。
图4是图3的等离子显示面板的一个实例的视图。
可以以公众公知的单元和电极配置的PDP来实现PDP 33。例如，可以由如图4所示的三电极PDP实现PDP 33。如图4所示，在3电极PDP的上面板上形成扫描电极Y1到Yn和维持电极Z。并且，在3电极PDP的下面板上形成和扫描电极Y1到Yn和维持电极Z交叉的寻址电极X1到Xm。将多个单元1分别设置到在扫描电极Y1到Yn、维持电极Z、和寻址电极X1到Xm之间的多个交叉点以显示包括红色、绿色和蓝色的颜色。在上面板上堆叠介质层(在附图中没有示出)和MgO保护层(在附图中没有示出)。并且，在下面板上形成多个阻挡条以划分多个单元1。将比如He+Xe、Ne+Xe、He+Xe+Ne等的混合惰性气体注入PDP33的单元1。PDP33的每一单元1可以由如图1所示的面板电容Cp等效地表示。
可以以如图1所示的电路或任意其它对公众公知的能量回收电路来实现能量回收电路31。能量回收电路31包括用于对PDP33的面板电容器充电的充电电路和用于钳位面板电容Cp的最大电压的钳位电路。在以如图1所示的电路实现能量回收电路31的情况中，充电电路包括外部电容Css、电感L、以及第一和第二开关S1和S2，并且钳位电路包括第三开关S3。能量回收电路31回收从PDP33的面板电容Cp回收的无用能量，即能量，并且之后在控制器34的控制下以使用回收的能量以电流充电电感L和从电感L对电流放电的方式对面板电容Cp充电。在控制器34的控制下，能量回收电路31将维持电压Vs提供给PDP33，从而以维持电势Vs钳位面板电容Cp，或将地电压GND提供到PDP33，从而以地电势GND钳位面板电容Cp。
将PDP33充电到规定电压，并且从PDP33回收无用能量。之后使用回收的无用能量重新充电PDP33。
图5是图3的等离子显示面板的驱动电路的详细框图。
如图5所示，驱动电路32包括数据驱动单元51、扫描驱动单元52、以及维持驱动单元53。数据驱动单元51接收数字视频数据以锁存，并且之后在每一1-水平周期，使用从能量回收电路31提供的电压将数据电压提供给寻址电极X1到Xm。在复位期间，扫描驱动单元52使用从能量回收电路31提供的电压同时提供初始化波形到扫描电极Y1到Yn，接下来在寻址期间将和数据同步的扫描脉冲提供到扫描电极Y1到Yn，并且之后，依次在维持周期将维持脉冲同步提供给扫描电极Y1到Yn。在寻址周期期间，维持驱动单元53优选的使用从能量回收电路31提供的电压提供规定的DC偏压到维持电极Z，并且之后在维持周期期间，和扫描驱动单元52交替工作，以提供维持脉冲给维持电极Z。
控制器34产生控制信号，其分别使用垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync和时钟信号CLK控制能量回收电路31和在驱动电路32中的开关装置。具体地说，控制器34控制能量回收电路31中的开光装置，使得在能量回收电路31中包括的电感L的电流IL被放电到零之前，或在PDP33的面板电容Cp被以最大电势，也就是，维持电势Vs充电之前，由维持电势Vs钳位面板电容Cp的电压Vp。
图6是根据本发明的实施例的等离子显示面板的能量回收装置的工作的波形图。
假定能量回收电路31由如图1所示的能量回收电路实现并且以Vs/2的电压充电外部电容Css，下面将参考图6解释能量回收电路的工作。
参考图6，控制器34接通第一开关S1并在ER-UP期间维持接通状态。第二到第四开关S2到S4在ER-UP期间分别维持断开状态。如果这样，将在外部电容Css中存储的电压经第一开关S1和第一二极管D1提供到电感L。通过在这个周期期间的电感器L和面板电容Cp的组合的LC谐振，电感器L的电流IL被充电到被充电的正峰值，并且面板电容Cp的电压Vp被充电。
在第一钳位周期的开始点(在下文中省略为钳位时间点)，控制器34接通第三开关S3以启动将维持电压Vs提供到面板电容器Cp。在第一钳位周期期间，第一开关S1维持接通状态但是第二和第四开关S2和S4分别维持断开状态。钳位时间点对应于在电感L的电流IL放电到零之前和在将面板电容Cp充电到维持电势Vs之前的时间点。该钳位时间点是将电感L的电流IL设置到最大电流IMAX的100％-20％的放电时间点或将面板电容Cp的电压Vp设置到维持电势Vs或最大电压的20％-100％的充电时间点。在钳位时间点，面板电容Cp的电压Vp突然升高到维持电势Vs或最大电势。电感L的电流IL由第一钳位期间的早期阶段放电到零并且保持在零直到第一钳位期间的结束时间点。因此，在相应单元的面板电容Cp的两端之间发生等离子放电，而且面板电容Cp的电压Vp恒定地维持在最大电势。
因此，通过以在钳位时间点由最大电势钳位面板电容Cp的电压的方式缩短ER-UP周期，和通过在早期阶段以使得可以触发单元内的等离子放电的最大电势稳定面板电容Cp，根据本发明的等离子显示面板的能量回收装置及其钳位方法减少了等离子放电的延时。
在第一钳位周期期满之后，控制器34断开第一和第三S1和S3，但是接通第二开关S2以在ER-DN周期期间维持接通状态。并且，第四开关S4在ER-DN期间维持断开状态。如果是这样的话，将不能对面板电容Cp中的等离子放电做出贡献的无用能量经电感L、第二二极管D2、和第二开关S2回收到外部电容Css。在ER-DN周期期间，电感器L的电流IL在被由来自面板电容Cp的电荷充电到负峰值之后被放电到零，并且面板电容Cp的电压Vp被放电，从维持电压Vs下降到地电势GND。
如果电感L的电流IL在ER-DN周期的结束时间点变为零，控制器34断开第二开关S2但是接通第四开关S4以在第二钳位周期期间维持接通状态。并且，第一和第三开关S1和S3分别在第二钳位周期期间维持断开状态。在第二钳位周期期间，将地电压GND经第四开关S4提供给面板电容Cp。因此，面板电容器Cp的电压Vp恒定地维持在地电势GND。
因此，根据本发明的用于等离子显示面板的能量回收装置将面板电容器的充电时间点提前到将电感器L的电流IL放电到零或将面板电容器Cp充电到维持电势Vs的时间点之前，由此使得减少面板电容的充电时间，并且最小化在PDP单元内的等离子放电延时。
这样描述了本发明，很明显可以做出多种修改。这种修改不应该被认为脱离本发明的精神和范围，并且所有对本领域普通技术人员来说很明显的改变都意在被包括在下面权利要求的范围之中。

Claims (7)

1.一种用于等离子显示面板的能量回收装置，该装置包括：
面板电容器；
能量回收电路，其在电感器被完全放电之前使用在电感器内充电的能量对面板电容器充电到第一钳位电压，并在第一钳位周期期间向面板电容器提供使得能恒定地维持面板电容器的电势的第一钳位电压，并且
该能量回收电路在电感器被完全放电时对面板电容器放电到第二钳位电压，并在第二钳位周期期间提供所述第二钳位电压；以及
控制器，其控制能量回收电路以在将电感器的电流从最大值放电到高于零的电流级别的第一周期中，将第一钳位电压提供给面板电容器；并且其中该控制器控制能量回收电路以在将电感器的电流完全放电的第二周期中，将第二钳位电压提供给面板电容器。
2.如权利要求1所述的装置，其中，该能量回收电路提供第一钳位电压直到将电感器的电流放电到被设置到电感器的最大电流的100％-20％的电流级别。
3.如权利要求1所述的装置，其中，该能量回收电路提供第一钳位电压直到将面板电容器充电到被设置到面板电容器的最大电压的20％-100％的电压。
4.如权利要求1所述的装置，其中，该能量回收电路包括提供电荷给电感器的电容器，以经电感器提供的电压充电该电容器，该能量回收电路还包括用于切换在电容器和电感器之间的电流路径的第一开关电路，和用于切换在产生钳位电压的钳位电压源和面板电容器之间的电流路径的第二开关电路。
5.一种用于等离子显示面板的能量回收装置，该装置包括：
充电电路，用于将面板电容器充电到被设置到面板电容器的最大电压的20％-100％的中间电压，
钳位电路，用于在将面板电容器充电到所述中间电压时提供最大电压给面板电容器，
其中在电感器的第一电流级别大于零时，该面板电容器被充电直到中间电压，以及在电感器的第二电流级别为零时，该钳位电路提供地电压到面板电容器。
6.如权利要求5所述的装置，其中，该充电电路包括连接到面板电容器的电感器。
7.如权利要求6所述的装置，其中，该钳位电路提供钳位电压直到将电感器的电流放电到被设置到电感器的最大电流的100％-20％的电流级别。
CNB2004100869210A 2003-10-20 2004-10-20 用于等离子显示面板的能量回收的装置 Expired - Fee Related CN100466038C (zh)

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