专利名称：能量回收电路及其驱动方法
技术领域：
本发明是关于等离子显示器(Plasma Display Panel下面均简称为“PDP”)的能量回收电路的，具体地说，本发明是关于利用如下增压器驱动方法的能量回收电路及其驱动方法的将维持电压降低为一半，由此减少驱动电路的电力消耗，从而能减少维持脉冲上升和下降时间。
背景技术：
PDP的最大缺点是电量消耗较大。即，为了降低电量消耗，必须使驱动过程中与提高发光效果和放电没有直接关系的不必要能量消耗最小化。
交流型PDP是在电极上涂布电介质，并利用在电介质表面所引起的表面放电的。对于这种交流型PDP来说，为了维持数万乃至数百万个细胞体的放电，驱动脉冲具有数十乃至数百[V]的高电压，频率在数百[KHz]以上。这种驱动脉冲如果在细胞体内被认可的话，便会引起高静电容量的充/放电。
如果由此而引起PDP充/放电的话，虽然只有显示器的容量性负荷，不消耗能量，但是因为驱动脉冲需要利用直流电源来产生，因此，PDP还是会发生很大的能量损失。具体地说，在放电时，细胞体内如果流过太大的电流的话，能量损失便会更大。这种能量损失会引起开关元件的温度上升，这种温度上升如果严重的话，便能损坏开关元件。为了对这种显示器内产生的不必要能量进行回收，在PDP驱动电路中包含有能量回收电路。
图1是显示原来的能量回收电路的电路图。
参照图1可知，“韦伯(Weber)(USP-5081400)”提出的等离子显示器的能量回收电路是由以下部分构成的在外部电容Css和感应器L之间并联连接的第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。
为了限制第1和第2开关(SW1，SW2)间的逆电流，第1和第2二极管(D1，D2)串联连接。基板电容Cp与Panel的静电容量值等价，附图中的Re和R-Cp两个符号代表的是Panel中电极和细胞体的寄生阻抗。各开关(SW1，SW2，SW3，SW4)使用的是半导体开关元件，例如使用金属氧化膜半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect TransistorMOSFET)元件等。
假如向外部电容(Css)充入相当于维持电压Vs一半大小的电压的话，结合图2，对如图1所示的能量回收电路说明如下。图2是显示图1中所示的能量回收电路各开关(SW1，SW2，SW3，SW4)的运行时间图和显示充/放电时，基板电容Cp一侧所带电压Vp及流过感应器的电流IL的图。
在T1期间内，如果第1开关SW1开启(Turn-on)，第2至第4开关(SW2，SW3，SW4)关闭(Turn-down)的话，外部电容Css所存储的电压便经由第1开关SW1和第1二极管D1提供给感应器L。那样的话，便构成了感应器L和基板电容Cp间的LC串联共振电路，所以依据共振波形对基板电容Cp进行充电，向基板电容Cp所充的电压一直上升到维持电压Vs。此时，流过感应器L的阳极(+)共振电流IL便随着电压的增加，从0开始增加，直到达到一定值后，再减少到0。
在T2期间内，如果第1开关SW1关闭，第3开关SW3开启的话，维持电压Vs便经由第3开关SW3提供给基板电容Cp。此时，基板电容Cp一侧所带的电压便维持为维持电压Vs。
在T3期间内，如果第3开关SW3关闭，第2开关SW2开启的话，向基板电容Cp所充电压经由感应器L、第2二极管D2和第2开关SW2，将能量回收到外部电容Css。此时，基板电容Cp的一侧所带电压便从维持电压Vs减少为0。同时，流过感应器L的阴极(-)共振电流IL便随着基板电容Cp一侧所带电压的减少，从0开始增加，直到达到一定值后，再减少到0。
在T4期间内，如果第2开关SW2关闭，同时第4开关SW4开启的话。基板电容Cp便维持基础电压(GND)。
如上所述，对于原来的能量回收电路来说，因为基板电容所带电压的充/放电是通过自然共振来进行的，因此，充/放电时间变得很长，同时，因为要向基板电容提供比较高的维持电压，使电力消耗变大了。
发明内容因此，本发明的目的是提供一种能量回收电路及其驱动方法使原有的能量回收电路的维持电压降低为一半，由此减少驱动电路的电力消耗，同时使用增压器驱动方式，使维持脉冲上升和下降的时间减少。
为实现上述目的，依据本发明的能量回收电路是由以下几个部分组成的标准电压源；与等离子显示器的放电细胞体等价的基板电容；对上述标准电压进行配压，使之变为两倍电压的维持电压，并提供给上述基板电容的配压装置；安装在上述标准电压源和上述基板电容之间的感应器；安装在上述标准电压源和上述感应器一侧之间的第1开关；安装在上述感应器另一侧和上述基础电压源之间，当上述标准电压源向上述感应器充电时，与上述第1开关同步开启的第2开关；当上述第1和第2开关关闭时，维持感应器中第1逆电压，并设置在上述感应器一侧和上述基础电压源之间，从而形成电流通路，使上述感应器中的第1逆电压能够提供给上述基板电容的第1二极管。
依据本发明的能量回收电路还追加设置了具有如下特点的第3开关设置于上述配压装置和上述基板电容之间，依据上述第1逆电压对上述基板电容进行充电后开启，并将上述配压装置的维持电压提供给基板电容。
依据本发明的能量回收电路还追加设置了具有如下特点的第4开关设置于上述感应器一侧和上述标准电压源之间，在将上述维持电压提供给上述基板电容期间内，在其中的部分时间内，它处于开启状态，并将上述维持电压提供给上述感应器。
依据本发明的能量回收电路还追加设置了具有如下特点的第2二极管设置于上述感应器一侧和上述配压装置的一侧之间，当上述第3开关和第4开关开启，上述感应器维持第2逆电压时，处于开启状态，形成从上述基板电容开始，经由上述感应器，直到上述配压装置的电流通路。
在依据本发明的能量回收电路中，上述配压装置由以下部分构成以相当于上述标准电压一半大小的维持电压进行充电的维持电容；设置于上述标准电压源和上述维持电容的一侧之间，将上述标准电压源和上述维持电容的充电电压合在一起的第5开关；设置于上述第5开关和上述维持电容另一侧之间，用来限制上述维持电容逆电流的第3二极管；设置于上述维持电容一侧和基础电压源之间，当上述标准电压源向上述维持电容充电时便处于开启状态的第6开关。
依据本发明的能量回收电路驱动方法包括如下步骤对标准电压源的电压值进行配压，使之变成为相当于上述标准电压源电压大小两倍的维持电压的配压步骤；利用上述标准电压源的电压值向上述感应器充电，并利用向上述感应器充电的电压值，向与显示器放电细胞体等价形成的基板电容充电步骤；将上述经过配压的维持电压提供给上述基板电容步骤。
依据本发明的能量回收电路驱动方法第3步骤中还追加包含了如下步骤在第3步骤的部分时间段内，向上述感应器充电，并利用向上述感应器所充电压，引起上述基板电容放电步骤。
除上述特性外，参照附图，通过对本发明的实例进行说明便能了解本发明的其它目的和特征。
如上所述，依据本发明的能量回收电路能够将维持电压减半，并减少驱动电路的电力消耗，同时，通过使用标准电压来提供维持电压的方法，使增压器工作，并利用增压器工作，能够减少维持脉冲上升和下降所需要的时间。
图1是显示原来的能量回收电路的电路图。
图2是显示图1中所示的能量回收电路驱动波形图。
图3是显示依据本发明的能量回收电路的电路图。
图4是显示图3所示的能量回收电路驱动波形图。
图5是在维持电容充电和维持基板电容的基础电压期间内，图3所示的能量回收电路工作电路图。
图6是在感应器充电期间内，如图3所示的能量回收电路的工作电路图。
图7是增压器向上期间内，图3所示的能量回收电路的工作电路图。
图8是维持电压维持期间内，图3所示的能量回收电路的工作电路图。
图9是感应器充电期间内，图3所示的能量回收电路的工作电路图。
图10是增压器向下期间内，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10对本发明的理想实例进行说明。
图3是显示依据本发明的能量回收电路图。
参照图3可知，依据本发明的能量回收电路包括以下几个部分设置于感应器L和具有一半维持电压的标准电压源(Vs/2)之间，利用标准电压(Vs/2)生成维持电压(Vs)的配压装置2；在感应器L和标准电压源(Vs/2)之间，并列连接的第1和第2开关SW2；将上述配压装置2的电压提供给基板电容Cp时，处于开启状态的第3开关SW3；当向基板电容Cp提供基础电压(GND)时，处于开启状态的第4开关SW4。
配压装置2由以下部分构成冲入标准电压的维持电容Cs；向维持电容Cs充电的标准电压(Vs/2)被配压成维持电压(Vs)时处于开启状态的第5开关SW5；设置于上述维持电容Cs一侧和上述第5开关SW5之间，用来限制上述维持电容Cs逆电流的第5二极管D5；当向上述维持电容Cs充入标准电压(Vs/2)时处于开启状态的第6开关SW6。
在第1和第2开关(SW1，SW2)之间，限制逆电流的第1和第2二极管D2串联连接。在感应器L和基础电压源(GND)、感应器L和维持电容Cs之间为了形成感应器L的电流通路，第3二极管和第4二极管D4并联连接。
基板电容Cp表现为与Panel的静电容量值等价，附图中的Re和R-Cp两个符号代表的是Panel中电极和细胞体的寄生阻抗。各开关(SW1，SW2，SW3，SW4，SW5，SW6)使用的是半导体开关元件，例如使用MOSFET元件。
在T1期间以前，第4和第6开关(SW4，SW6)开启。第1，第2，第3和第5开关(SW1，SW2，SW3，SW5)关闭(Turn-off)。如果第4和第6开关(SW4，SW6)开启，如图5所示，便形成两个闭合电路。第1个闭合电路经由标准电压源Vs/2、第5二极管D5、维持电容Cs和第6开关SW6与基础电压源(GND)相连。第2闭合电路经由基础电压源(GND)、第4开关SW4、Panel内形成的电极Re和基板电容Cp与基础电压源(GND)相连。此时，在第1闭合电路中，依据标准电压源Vs/2的电压向维持电容Cs充入标准电压Vs。在第2闭合电路中，依据基础电压源(GND)，基板电容Cp维持基础电压GND。
在T1期间内，第4和第6开关(SW4，SW6)继续维持开启状态。第1开关SW1开启，如果第1开关SW1开启，如图6所示，便形成经由标准电压源Vs/2、第1开关SW1、第1二极管D1、感应器L和第4开关，与基础电压源(GND)连接的闭合电路。此时，依靠标准电压源Vs/2的电压(电流)，便向感应器L提供一定的电流(电压)。同时，因为第6开关SW6处于开启状态，如图5所示，继续形成第1闭合电路，继续向维持电容Cs充入标准电压Vs/2。在这里，T1时期被设定为向感应器L充入大约与维持电压Vs相当的电压(电流)时为止的一段时期。
在T2期间内，第1、第4和第6开关(SW1，SW4，SW6)关闭，如果第1、第4和第6开关(SW1，SW4，SW6)关闭的话，如图7所示，感应器L维持逆电压。此时，经由第3二极管D3、感应器L、Panel内形成的电极Re和基板电容Cp与基础电压源(GND)相连，形成闭合电路，因此将感应器中所维持的逆电压向基板电容Cp提供。在这里，依靠感应器L的逆电动势，快速向基板电容Cp充电(增压器向上)。此时，第3二极管D3作为感应器L电流通路一部分开始工作。
在T3期间内，第5开关SW5开启。如果第5开关SW5开启的话，如图3所示，向维持电容Cs的第1节点(n1)提供标准电压Vs/2。此时，在第2节点(n2)，将标准电压源Vs/2的电压和在T1期间以前充入维持电容Cs的标准电压Vs/2相加，上升为维持电压Vs。因此，第3开关SW3的漏端子上便被提供了维持电压Vs。
在T4期间内，第5开关SW5维持开启状态，同时第3开关SW3开启。如果第3开关SW3开启的话，如图8所示，便形成了经由标准电压源Vs/2、第5开关SW5、维持电容Cs、第3开关SW3、Panel内形成的电极Re和基板电容Cp，与基础电压源(GND)连接的闭合电路。此时，标准电压源Vs/2和维持电容Cs中所存储电压之和，即维持电压Vs经由第3开关SW3提供给基板电容Cp，基板电容Cp在维持电压Vs的同时，引起维持放电。
在T5期间内，第3开关SW3和第5开关SW5处于开启状态，同时，第2开关SW2开启。如果第2开关SW2开启的话，如图9所示，形成经由标准电压源Vs/2、第5开关SW5、维持电容Cs、第3开关SW3、感应器L和第2二极管D2，与第2开关SW2连接的闭合电路。此时，感应器L如图4所示，因第3开关SW3的漏端子上所带的维持电极Vs充入一定电流(电压)。
在T6期间内，第5开关SW5维持开启状态，同时第2和第3开关(SW2，SW3)开启。如果第2和第3开关(SW2，SW3)开启的话，如图10所示，感应器L内维持逆电压。这样便形成了经由基板电容Cp、感应器L、第4二极管D4、维持电容Cs、第5开关SW5和标准电压源Vs/2，与基础电压源(GND)连接的闭合电路。在这里，因为感应器L的负极(-)与基板电容Cp相连接，基板电容Cp中所存储的电压因为感应器L的逆电动势而迅速放电(增压器向下)。此时，第4二极管D4作为感应器L电流通路的一部分运行。
在T6以后的期间内，第5开关SW5开启，第4和第6开关(SW4，SW6)开启。因为第4开关SW4开启，基础电压源(GND)使基板电容Cp维持基础电压GND。
如上所述，本发明能够将维持电压减半，并减少驱动电路的电力消耗，运用标准电压供应维持电压的方法，能够对增压器进行驱动。同时，利用这种增压器驱动方法，能够减少维持脉冲上升和下降所需要的时间。
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。
权利要求
1.能量回收电路，包括标准电压源；与等离子显示器的放电细胞体等价的基板电容；对上述标准电压进行配压，使之变为两倍电压的维持电压，并提供给上述基板电容的配压装置；安装在上述标准电压源和上述基板电容之间的感应器；安装在上述标准电压源和上述感应器一侧之间的第1开关；安装在上述感应器另一侧和上述基础电压源之间，当上述标准电压源向上述感应器充电时，与上述第1开关同步开启的第2开关；当上述第1和第2开关关闭时，维持感应器中第1逆电压，并设置在上述感应器一侧和上述基础电压源之间，从而形成电流通路，使上述感应器中的第1逆电压能够提供给上述基板电容的第1二极管。
2.如权利要求1所述的能量回收电路，其特征在于，所述电路进一步包括第3开关，该第3开关设置于上述配压装置和上述基板电容之间，利用上述第1逆电压，在上述基板电容完成充电后，便处于开启状态，同时将上述配压装置的维持电压提供给上述基板电容。
3.如权利要求2所述的能量回收电路，其特征在于，所述电路进一步包括第4开关，所述第4开关设置于上述感应器一侧和上述标准电压源之间，在将上述维持电压提供上述基板电容期间内，其中部分时间内处于开启状态，并将上述维持电压提供给上述感应器。
4.如权利要求3所述的能量回收电路，其特征在于，所述电路进一步包括第4开关，所述电路还包括第2二极管，所述第2二极管设置于上述感应器一侧和上述配压装置一侧之间，当上述第3开关和第4开关开启，上述感应器维持第2逆电压时，处于开启状态，形成从上述基板电容开始，经由上述感应器，直到上述配压装置的电流通路。
5.如权利要求1所述的能量回收电路，其特征在于，所述配压装置包括以相当于上述标准电压一半大小的维持电压进行充电的维持电容；设置于上述标准电压源和上述维持电容的一侧之间，将上述标准电压源和上述维持电容的充电电压合在一起的第5开关；设置于上述第5开关和上述维持电容另一侧之间，用来限制上述维持电容逆电流的第3二极管；设置于上述维持电容一侧和基础电压源之间，当上述标准电压源向上述维持电容充电时便处于开启状态的第6开关。
6.能量回收电路驱动方法，包括对标准电压源的电压值进行配压，使之变成为相当于上述标准电压源电压大小两倍的维持电压的配压步骤；利用上述标准电压源的电压值向上述感应器充电，并利用向上述感应器充电的电压值，向与显示器放电细胞体等价形成的基板电容充电步骤；将上述经过配压的维持电压提供给上述基板电容步骤。
7.如权利要求6所述的能量回收电路驱动方法，其特征在于在向基板电容提供维持电压期间的部分时间内，向上述感应器充电，并利用向上述感应器所充电压值，引起上述基板电容放电步骤。
全文摘要
本发明的能量回收电路由以下几个部分组成标准电压源；与等离子显示器的放电细胞体等价的基板电容；对上述标准电压进行配压，使之变为两倍电压的维持电压，并提供给上述基板电容的配压装置；安装在上述标准电压源和上述基板电容之间的感应器；安装在上述标准电压源和上述感应器一侧之间的第1开关；安装在上述感应器另一侧和上述基础电压源之间，当上述标准电压源向上述感应器充电时，与上述第1开关同步开启的第2开关；当上述第1和第2开关关闭时，维持感应器中第1逆电压，并设置在上述感应器一侧和上述基础电压源之间，从而形成电流通路，使上述感应器中的第1逆电压能够提供给上述基板电容的第1二极管。
文档编号H01J17/49GK1770230SQ200410067759
公开日2006年5月10日 申请日期2004年11月3日 优先权日2004年11月3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