专利名称：能量回收电路及其驱动方法
技术领域：
本发明是有关使用加速驱动方式的能量回收电路及其驱动方法的它可以在不降低驱动效率的前提下，使维持脉冲电压的上升和下降动作加速。
背景技术：
等离子显示器最大的缺点是电力消耗大。也就是说，应该为了降低电力消耗而提高发光效率，并把发生在与放电没有关联的驱动过程中的非必要能量消耗降至最低。
目前交流型PDP都在电极上涂布电介质层，以便利用在电介质层表面发生的表面放电。对于交流型PDP来说，要提供使数万乃至数百万个细胞体维持放电的驱动脉冲，就需要数十万乃至数百万伏特的高压，其频率在数百千赫以上，如果这种驱动脉冲在细胞体内被认可，就能引起高静电容量的充/放电。
这样，在PDP中引起充/放电时，虽然基板的电容性负载上没有能量消耗，但是由于驱动脉冲是利用直流电源进行的，所以PDP中就产生了大量的能量流失。尤其是，如果放电时细胞体内流动着过多的电流，那么能量流失就更大，这种能量的流失会引起开关元件的温度上升，而这种温度上升在严重时会导致开关元件的损坏。为了回收这些在基板内非必要发生的能量，在PDP的驱动电路中包含了能量回收电路。
图1是原有能量回收电路的电路图。
参照图1，根据韦伯USP-50811400而提出的能量回收电路包括以下元件并联在外部电容Css和感应器L之间的第1和第2开关SW1 SW2；向基板电容Cp提供维持电压Vs的第3开关SW3；向基板电容Cp提供基础电压GND的第4开关SW4。
第1和第2开关SW1、SW2之间串联着用来限制逆电流的第1和第2二极管D1、D2、基板电容Cp等价体现了基板的静电容量，图中符号Re、R-Cp表示的是基板上设置的电极Re和细胞体的寄生阻抗开关SW1、SW2、SW3、SW4表示使用半导体开关的元件(例如金属、氧化膜、半导体、电场效果、晶体管收音机)。
假定向外部电容Css充入相当于维持电压一半的电压，将图1所示的能量回收电路和图2结合起来进行如下说明图2体现的是图1所示能量回收电路中开关的工作计时以及基板电容Cp在充/放电时的电压和电流。
在T1区间，如果第1开关SW1开启，第2、3、4开关SW2、SW3、SW4关闭，那么外部电容Css中储存的电压经由第1开关SW1和第1二极管D1提供给感应器L。这样，由于感应器L和基板电容Cp共同构成了LC串联的共振电路，所以基板电容Cp由于共振波形而被充入电压，充入基板电容Cp的电压上升至维持电压Vs此时，流经感应器L的正(+)共振电流随电压的增加从0开始增加，在到达一定值后又减少到0。
在T2区间，如果第1开关SW1关闭，第3开关SW3开启，那么维持电压Vs经由第3开关SW3被提供给基板电容Cp。此时，被阻挡在基板电容Cp一侧的电压支持着维持电压Vs。
在T3区间，如果第3开关SW3关闭，第2开关SW2开启，那么被阻挡在基板电容Cp两端的电压经由感应器L，第2二极管D2和第2开关SW2被基板电容Cp将能量回收。此时，被阻挡在基板电容Cp一侧的电压从维持电压Vs降至0。另外，流经感应器的负(-)共振电流随着被阻挡在基板电容Cp一侧的电压的下降，从0开始上升至一定值后又下降为0。
在T4区间，如果第2开关SW2关闭，第4开关SW4开启，那么基板电容Cp的电压降至基础电压GND。
如上所述，原有的能量回收电路中，由于基板电容Cp两端的电压受自然共振的作用而进行充/放电，所以存在着充/放电时间变长的问题。
发明内容因此，本发明的目的在于利用给感应器充电的加速方式来代替原来能量回收电路的LC共振电路，从而提高维持脉冲电压的上升和下降速度。
为了实现上述目的，本发明的能量回收电路由以下几个部分组成外部电容；等价形成于基板放电细胞上的基板电容；连接在上述外部电容和上述基板电容之间的感应器；连接在上述外部电容和上述感应器的一侧之间的第1开关；设置在上述感应器的另一侧和上述基础电压源之间，由于外部电容内被充入电压而在上述感应器被充电时，与第一开关同时开启的第2开关；设置在上述感应器的一侧和上述基础电压源之间借以形成电流通路的第1二极管，该电流通路能够把上述第1和第2开关关闭时遗留在上述感应器内的第1逆电压提供给上述基板电容。
上述能量回收电路增设了以下几个部分维持电压源；设置在上述维持电压源和基板电容之间，在上述感应器内遗留的第1逆电压向基板电容充电后被开启，以便将上述维持电压源的电压提供给基板电容的第3开关；设置在上述感应器的一侧和上述外部电容之间，由于上述外部电容的电压作用而在感应器被充电时开启的第4开关；设置在上述感应器的一侧和上述维持电压源之间，在由于第3和第4开关关闭造成上述感应器内遗留第2逆电压时，为形成从基板电容经感应器至维持电压源的电流通路而开启的第2二极管。
本发明能量回收电路的驱动方法包括以下几个步骤依靠外部电容的电压向感应器充电的步骤；感应器被充电后，内部遗留第1逆电压的步骤；感应器内遗留的第1逆电压经过设置在自身一侧和基础电位之间的包括第1二极管在内的第1电流通路，向基板电容充电的步骤；向基板电容提供维持电压的步骤；在将上述维持电压向上述基板电容提供的过程中，上述感应器利用维持电压充电的步骤；上述感应器内遗留第2逆电压的步骤；上述感应器内遗留第2逆电压时，上述被充入基板电容的电压经过由感应器和第2二极管形成的第2电流通路进行放电的步骤。
此外，还增加了一个当利用第2二极管形成第2电流通路之后，基板电容依靠基础电压源来维持基础电位的步骤。
对于本发明除此之外的其他目的和特征，参照附图通过对具体实施例的说明就可以明白了。
如上所述，本发明的能量回收电路采用加速的方式向感应器充电，以使维持脉冲的电压的上升和下降速度加快。并且，没有对原有能量回收电路进行改动，只是通过调节开关的驱动脉冲就可以实现加速的上升和下降。
通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。因此，本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利范围来确定其技术性范围。
图1是原有能量回收电路的电路图；图2是图1所示能量回收电路的驱动波形图；图3是本发明的能量回收电路的电路图；图4是图3所示的能量回收电路的驱动波形图；图5是在感应器充电区间，图3所示能量回收电路的工作电路图；图6是在加速电压上升区间，图3所示能量回收电路的工作电路图；图7是在支持维持电压区间，图3所示的能量回收电路的工作电路图；图8是在感应器充电区间，图3所示的能量回收电路的工作电路图；图9是在加速电压下降区间，图3所示的能量回收电路的工作电路图。
具体实施方式
下面将参照图3至图9对本发明的理想实施例进行说明。
图3是本发明能量回收电路的示意图。
参照图3，本发明具体实施例的能量回收电路由以下几个部分组成并联在外部电容Css和感应器L之间的第1和第2开关SW1、SW2；向基板电容Cp提供维持电压Vs的第3开关SW3；向基板电容Cp提供基础电压GND的第4开关SW4。
并且，本发明的能量回收电路包括以下几个部分在感应器L向基板电容Cp提供电压时，借以形成电流通路的第3开关D3；在充入基板电容的电压进行放电时，与感应器L一起形成电流通路的第4二极管。
为了限制第1和第2开关SW1、SW2之间的逆电流，而将第1和第2二极管D1、D2串联连接，第3二极管D3连接在感应器L和基础电压源GND之间，第4二极管D4连接在感应器L和维持电压源Vs之间基板电容Cp等价体现了基板的静电容量值。图中符号Re和R-Cp表示设置在基板上的电极和细胞体的寄生阻抗。开关SW1、SW2、SW3、SW4表示使用半导体开关的元件，例如晶体管收音机。
假定向外部电容Css充入相当于维持电压Vs一半的电压，将图3所示的能量回收电路和图4结合起来进行如下说明图4体现的是图3所示的能量回收电路中开关的工作计时，充/放电时被阻挡在基板电容Cp的电压和流经感应器L的电流IL。
T1之前的区间表示初始状态，即呈现第1、2和第3开关SW1、SW2、SW3关闭，而第4开关SW4开启的状态，是使基板电容Cp的一侧电压Vp保持基础电压GND状态的区间。
在T1区间，第4开关SW4保持开启状态，第1开关SW1被开启。如果第1开关SW1开启，如图5所示，则形成经由外部电容Css、第1开关SW1、第1二极管D1、感应器L和第4开关SW4连接基础电压源GND的通路。此时，外部电容Css放出电流(电压)向感应器L充电。因此，感应器L在T1区间内被充入规定的电流(电压)。这里，T1区间被规定至感应器L大致被充入相当于维持电压Vs的电压(电流)时为止。
在T2区间，第1和第4开关SW1、SW4关闭。如果第1和第4开关SW1、SW4关闭，如图6所示，则感应器内被遗留下逆电压。此时，由于形成了经由第3二极管D3、感应器L、设置在基板上的电极Re，基板电容Cp连接到基础电压源GND的通路，所以被遗留在感应器L内的逆电压被提供给基板电容Cp。这里，基板电容Cp依靠感应器L的反电动势实现快速充电。此时，第3二极管D3通过感应器L的电流通路进行工作。
在T3区间，第3开关SW3开启，如果第3开关SW3开启，如图7所示，则形成经由维持电压Vs、第3开关SW3、设置在基板上的电极Re和基板电容Cp连接到基础电压源GND的通路。此时，维持电压Vs经由第3开关SW3被提供给基板电容Cp，基板电容Cp在保持维持电压Vs的同时引起维持放电。
在T4区间，第3开关SW3继续保持开启状态，第2开关SW2开启如果第2开关SW2开启，如图8所示，则形成经由维持电压Vs、第3开关SW3、感应器L、第2二极管D2、第2开关SW2和外部电容Css连接至基础电压源GND的通路。此时，外部电容Css被充入大致相当于维持电压Vs一半的电压。
在T5区间，第2和第3开关SW2、SW3关闭，如果第2和第3开关SW2 SW3关闭，如图9所示，感应器L内被遗留下逆电压，此时形成经由基板电容Cp，设置在基板上的电极Re、感应器L、第4二极管D4连接至维持电压源Vs的通路。这里，由于感应器的负极与基板电容Cp相连，所以储存在基板电容Cp内的电压依靠感应器L的反电动势实现快速放电(电压加速下降)。此时，第4二极管D4通过感应器L的电流通路进行工作。
在T4之后的区间，第4开关SW4开启，如果第4开关SW4开启则形成经由基板电容Cp，设置在基板上的电极Re、第4开关SW4与基础电压源GND相连的通路。此时，基板电容Cp一侧的电压Vp保持在基础电压GND状态。
即，在本发明中，利用被遗留在感应器L内的逆电压来向基板电容Cp的一侧电压实施充电和放电，所以能够得到具备加速上升和下降特性的维持脉冲。
权利要求
1.能量回收电路，由以下几个部分组成外部电容；等价形成于基板放电细胞上的基板电容；连接在上述外部电容和上述基板电容之间的感应器；连接在上述外部电容和上述感应器一侧之间的第1开关；设置在上述感应器的另一侧和上述基础电压源之间，由于外部电容内被充入电压而在感应器被充电时，与第一开关同时开启的第2开关；设置在上述感应器的一侧和上述基础电压源之间借以形成电流通路的第1二极管，该电流通路能够把上述第1和第2开关关闭时遗留在上述感应器内的第1逆电压提供给上述基板电容。
2.如权利要求项1所述的能量回收电路，其特征在于，所述回收电路还包括维持电压源；设置在上述维持电压源和基板电容之间，在上述感应器内遗留的第1逆电压向基板电容充电后被开启，以便将上述维持电压源的电压提供给基板电容的第3开关。
3.如权利要求项2所述的能量回收电路，其特征在于，所述回收电路还包括设置在上述感应器的一侧和上述外部电容之间，由于上述外部电容的电压的作用而在感应器被充电时开启的第4开关。
4.如权利要求项3所述的能量回收电路，其特征在于，所述回收电路还包括设置在上述感应器的一侧和上述维持电压源之间，在由于第3和第4开关关闭造成上述感应器内遗留第2逆电压时，为形成从基板电容经感应器至维持电压源的电流通路而开启的第2二极管。
5.能量回收电路的驱动方法，包括依靠外部电容的电压向感应器充电的步骤；在感应器充电后，在感应器内遗留第1逆电压的步骤；感应器内遗留的第1逆电压依靠设置在自身一侧和基础电位之间的包括第1二极管在内的第1电流通路，向基板电容充电的步骤；向基板电容提供维持电压的步骤；在将上述维持电压向上述基板电容提供的过程中，上述感应器依靠维持电压充电的步骤；上述感应器内遗留第2逆电压的步骤；上述感应器内遗留第2逆电压时，上述被充入基板电容的电压经感应器和第2二极管形成的第2电流通路进行放电的步骤。
6.如权利要求项5所述的能量回收电路的驱动方法，其特征在于，所述方法还包括当利用第2二极管形成电流通路之后，上述基板电容依靠基础电压源来维持基础电位的步骤。
全文摘要
本发明是有关使用加速驱动方式的能量回收电路及其驱动方法的它可以在不降低驱动效率的前提下，使维持脉冲电压的上升和下降的动作加速。本发明的能量回收电路由以下几个部分组成外部电容；等价形成于基板放电细胞上的基板电容；连接在上述外部电容和上述基板电容之间的感应器； 连接在上述外部电容和上述感应器的一侧之间的第1开关；设置在上述感应器的另一侧和上述基础电压源之间，由于外部电容内被充入电压而在上述感应器被充电时，与第一开关同时开启的第2开关；设置在上述感应器的一侧和上述基础电压源之间借以形成电流通路的第1二极管，该电流通路能够把上述第1和第2开关关闭时遗留在上述感应器内的第1逆电压提供给上述基板电容。
文档编号G09F9/313GK1779756SQ2004100843
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月19日 优先权日2004年11月19日
发明者崔正泌 申请人:南京Lg同创彩色显示系统有限责任公司