CN100349197C - 双极性能量恢复保持驱动装置 - Google Patents

Abstract

双极性能量恢复保持驱动装置涉及应用于槽型等离子体显示板的图象显示驱动方法，尤其是在维持脉冲电路中加上双极性能量恢复保持驱动电路，以降低槽型等离子体显示板图像显示时的功耗，其特征在于电压控制电路(1)的输出端分别接正电压维持电压脉冲发生器(2)、正电压能量恢复保持电路(3)、负电压维持电压脉冲发生器(4)、负电压能量恢复保持电路(5)，正电压能量恢复保持电路的输出端接正电压维持电压脉冲发生器，负电压能量恢复保持电路的输出端接负电压维持电压脉冲发生器，正电压维持电压脉冲发生器、负电压维持电压脉冲发生器的输出端接PDP高压驱动IC芯片(6)，PDP高压驱动IC芯片的输出端接槽型等离子体显示板(7)。

Description

双极性能量恢复保持驱动装置

技术领域

本发明涉及应用于槽型等离子体显示板的图象显示驱动方法，尤其是在维持脉冲电路中加上双极性能量恢复保持驱动电路，以降低槽型等离子体显示板图像显示时的功耗。

背景技术

20世纪90年代初兴起的等离子体平板显示器(PDP)，以其数字化，大屏幕，高分辨率，高清晰度，宽视角以及厚度薄，重量轻等优点受到广泛关注。在PDP的整机系统中整个PDP屏的功耗非常大，因此设计驱动电路的关键问题就是尽量减少PDP整机的功耗。

目前现有的PDP屏都采用三电极交流等离子体平板显示器(AC-PDP)，3个电极呈正交状分布于前后基板上，放电则在两个基板之间进行，前基板上水平分布着维持电极(X电极)和扫描电极(Y电极)，两者一起被称为显示电极，在后基板上竖直分布着寻址电极(A电极)，X电极和Y电极相互平行并与A电极正交。在AC-PDP显示中，在维持期，X电极和Y电极交替加上高压，使在寻址期积累了壁电荷的单元产生放电。从而实现图像的显示。

东南大学显示技术研究中心自主开发的荫罩型等离子体平板显示器(SM-PDP)中，三个电极分别是前基板上的维持电极(X电极)；后基板上的寻址电极(A电极)以及中间荫罩组成的共公电极，X电极和A电极正交，在SM-PDP显示中，在维持期，只在X电极上加正负交替的高压使寻址期积累了壁电荷的单元产生放电，从而实现图像显示。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种使SM-PDP总功率得以显著降低的双极性能量恢复保持驱动装置。

技术方案：本发明的双极性能量恢复保持驱动装置，由电压控制电路1、正电压维持电压脉冲发生器2、正电压能量恢复保持电路3、负电压维持电压脉冲发生器4、负电压能量恢复保持电路5、PDP高压驱动IC芯片6和等离子体显示板7组成。电压控制电路的输出端分别接正电压维持电压脉冲发生器、正电压能量恢复保持电路、负电压维持电压脉冲发生器、负电压能量恢复保持电路，正电压能量恢复保持电路的输出端接正电压维持电压脉冲发生器，负电压能量恢复保持电路的输出端接负电压维持电压脉冲发生器，正电压维持电压脉冲发生器、负电压维持电压脉冲发生器的输出端接PDP高压驱动IC芯片，高压驱动IC芯片的输出端接槽型等离子体显示板的X电极。电压控制电路由可编程逻辑芯片组成的电压控制脉冲产生脉冲信号“XEFE、XEFL、XGIH、XGIL、XP2L、XNEL、XNEH、XAEH、XAEL”，分别对应接各场效应管“M1、M2、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10”的栅极，根据不同的时间常数，控制各场效应管的开启与闭合时间，确保双极性能量恢复保持驱动维持电路功能的实现。

该装置是由两个独立的正负串联型能量恢复电路组成，正电压能量恢复保持电路接在PDP高压驱动IC芯片的地端、负电压能量恢复保持电路接在PDP高压驱动IC芯片的电源端，形成对行电极维持期正负交替的脉冲波形分别实

现能量恢复。对于不同尺寸的等离子体显示板，能量恢复保持电路将各自不少于4路。能量恢复保持驱动电路根据维持脉冲的正负极性，交替工作。

正、负能量恢复保持驱动电路的路数，可以相同，也可以不同。

正、负能量恢复保持驱动电路控制时间，可以相同，也可以不同。

双极性能量恢复维持驱动电路的工作原理如下：

PDP维持电路是由高频高压脉冲组成的。为了给PDP等效电容提供变化的维持电压，PDP维持驱动一般包括一个充放电电路和一个电压控制电路。而PDP等效电容是由平板大小决定的。因此对于不同尺寸的等离子体显示板，能量恢复保持电路将不少于4路。

维持驱动包含有两个独立的充电和放电电路，一个在扫描部分，另一个在维持部分。在扫描部分，电路内部平板电容Cp和储能电容C1或C2通过外部电感L1或L2串联，维持驱动电路是利用Cp，L1，C1或Cp，L2，C2之间的串联响应来给内部平板电容充放电的，即电极的高电压在降到零之前先对一个相当大的储能电容进行充电，使相当多的电荷储存于其中；在高电压加到电极之前，先由储能电容对屏进行充电。这样真正由外电源加到电极上的电荷可以明显减少，从而使总功率得以显著降低，就是采取这种方法来实现能量恢复的。

有益效果：由于AC-PDP和SM-PDP在维持期产生放电的驱动方式完全不同，所以目前对于AC-PDP的所有能量复得电路都不能在SM-PDP上使用，根据SM-PDP在维持期的驱动方式，我们设计出双极性能量复得电路，并应用于34″SM-PDP显示屏上，使整机功耗下降80％左右，确保了SM-PDP整机的正常工作。

附图说明

图1是双极性能量恢复保持驱动电路的结构框图。

图2是双极性能量恢复保持驱动维持电路原理图。

以上图中有电压控制电路1、正电压维持电压脉冲发生器2、正电压能量恢复保持电路3、负电压维持电压脉冲发生器4、负电压能量恢复保持电路5、PDP高压驱动IC芯片6、槽型等离子体显示板7。

具体实施方式

图1所示为双极性能量恢复保持驱动装置的结构由电压控制电路1、正电压维持电压脉冲发生器2、正电压能量恢复保持电路3、负电压维持电压脉冲发生器4、负电压能量恢复保持电路5、PDP高压驱动IC芯片6和等离子体显示板7组成。电压控制电路1的输出端分别接正电压维持电压脉冲发生器2、正电压能量恢复保持电路3、负电压维持电压脉冲发生器4、负电压能量恢复保持电路5，正电压能量恢复保持电路3的输出端接正电压维持电压脉冲发生器2，负电压能量恢复保持电路5的输出端接负电压维持电压脉冲发生器4，正电压维持电压脉冲发生器2、负电压维持电压脉冲发生器4的输出端接PDP高压驱动IC芯片6，PDP高压驱动IC芯片6的输出端接槽型等离子体显示板7。

图2所示为双极性能量恢复保持驱动维持电路的电原理图。在双极性能量恢复保持驱动电路中，正电压能量恢复保持电路和负电压能量恢复保持电路的路数，将根据等离子体显示板的尺寸而有所增加。该装置是由两个独立的正负串联型能量恢复电路组成，正电压能量恢复保持电路接在PDP高压驱动IC芯片的地端、负电压能量恢复保持电路接在PDP高压驱动IC芯片的电源端，形成对行电极维持期正负交替的脉冲波形分别实现能量恢复。对于34寸以上的等离子体显示板，正电压能量恢复保持电路和负电压能量恢复保持电路各自将不少于4路。该电路原理图只示意其中一路。

双极性串联维持电路的实施方案如下：

电压控制电路1由可编程逻辑芯片组成的电压控制脉冲产生脉冲信号“XEFE、XEFL、XGIH、XGIL、XP2L、XNEL、XNEH、XAEH、XAEL”，分别对应接各场效应管“M1、M2、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10”的栅极，根据不同的时间常数，控制各场效应管的开启与闭合时间，确保双极性能量恢复保持驱动维持电路功能的实现。正电压维持电压脉冲发生器2主要包括场效应管M1、M2、M3、M4，快恢复二极管D1、D2，电阻R1、R2，稳压管ZD1以及IC芯片内置二极管RD1、RD2组成；正电压能量恢复保持电路3主要包括场效应管M7、M8、快恢复二极管D3、D4，电感L1以及储能电容C1组成；负电压维持电压脉冲发生器4主要包括场效应管M2、M3、M4、M5、M6、快恢复二极管D1、D2，电阻R1、R2，稳压管ZD1以及IC芯片内置二极管RD1、RD2组成；负电压能量恢复保持电路5主要包括场效应管M9、M10、快恢复二极管D5、D6、电感L2以及储能电容C2组成；PDP高压驱动IC芯片6，目前的型号为“STV7617D”，其输出极上的场效应管T1、T2的开启与闭合，由电压控制电路1控制，RD1和RD2分别是场效应管T1、T2的内置二极管；等离子体显示板7采用的是槽型等离子体显示板，它的等效电容为Cp。

双极性能量恢复维持驱动电路的工作过程如下：

对正电压能量恢复维持驱动电路对等效电容Cp充放电被分为4个过程

首先控制IC芯片的输出端与IC芯片的地端相接(即开启IC输出极上的场效应管T1，使离子体显示板的等效电容Cp，通过外部电感L1和储能电容C1串联，形成正电压能量恢复维持电路)，打开场效应管M2、M3、M4，而其他Mos开关都被关掉。离子体显示板上电极电压Vp等于0。

接着，马上关掉场效应管M2，并打开场效应管M3、M4、M8，而其他Mos开关都被关掉，这样就形成了一个LC回路。储能电容C1上的电压，通过电感L1对离子体显示板上进行充电，直到Vp被充电到Vs后，场效应管M1打开，M8关掉。

在维持脉冲的下降开始前，等效电容Cp放电，场效应管M1关掉，场效应管M7打开。等效电容Cp的放电电流流经场效应管M3、电感L1，二极管D3和场效应管M7到达储能电容C1，这样储能电容C1就被充电。等效电容Cp一直放电直到Vp等于0。

最后，场效应管M7关掉，场效应管M2打开。结束正电压能量恢复维持驱动电路对等效电容Cp的充放电过程。

对负电压能量恢复维持电路对等效电容Cp充放电同样被分为4个过程

首先控制IC芯片的输出端与IC芯片的高压电源端相通，(即开启IC芯片输出极上的场效应管T2，使离子体显示板的等效电容为Cp，通过外部电感L2和储能电容C2串联，形成负电压能量恢复维持电路)，场效应管M2、M3、M4打开，而其他Mos开关都被关掉。Vp等于0。

接着，马上关掉场效应管M2、M3、M4，打开M10，而其他Mos开关都被关掉，这样就形成了一个LC回路。储能电容C2上的电压，通过电感L2对离子体显示板上进行充电，直到Vp被充电到Vxg后，打开场效应管M5、M6，同时关掉M10。

在负维持脉冲的上升开始前，等效电容Cp放电，开关M5、M6关掉，M9打开。等效电容Cp的放电电流流经L2，二极管D4和M9到达C2，这样C2就被充电。等效电容Cp一直放电直到Vp等于0。

最后，场效应管M9关掉，场效应管M2、M3、M4打开，而其他Mos开关都被关掉。Vp等于0。结束负电压能量恢复维持驱动电路对等效电容Cp的充放电过程。

实现此方案的关键是在离子体显示板上电极电压Vp等于零时。离子体显示板的等效电容Cp，通过控制IC芯片的电源端和接地端，和外部电感L与储能电容C串联，共同构成一个二阶LC谐振系统，分别形成正、负电压能量恢复维持电路。

利用维持驱动电路中两个独立的充电和放电电路，在扫描部分，电路内部平板等效电容Cp和能量恢复电容Cs通过外部电感L串联，维持驱动电路是利用等效电容Cp，电感L，恢复电容Cs之间的串联响应来给内部平板电容充放电的，即从能量恢复电容Cs中释放的能量用于给内部平板等效电容Cp充电，从内部平板等效电容Cp中释放的能量也暂时被存储在能量恢复电容Cs中，实现能量恢复。

Claims (3)

1、一种双极性能量恢复保持驱动装置，其特征在于电压控制电路(1)的输出端分别接正电压维持电压脉冲发生器(2)、正电压能量恢复保持电路(3)、负电压维持电压脉冲发生器(4)、负电压能量恢复保持电路(5)，正电压能量恢复保持电路(3)的输出端接正电压维持电压脉冲发生器(2)，负电压能量恢复保持电路(5)的输出端接负电压维持电压脉冲发生器(4)，正电压维持电压脉冲发生器(2)、负电压维持电压脉冲发生器(4)的输出端接PDP高压驱动IC芯片(6)，PDP高压驱动IC芯片(6)的输出端接槽型等离子体显示板(7)，该装置是由两个独立的正负串联型能量恢复电路组成，正电压能量恢复保持电路接在PDP高压驱动IC芯片的地端、负电压能量恢复保持电路接在PDP高压驱动IC芯片的电源端，形成对行电极维持期正负交替的脉冲波形分别实现能量恢复。

2、据权利要求1所述的双极性能量恢复保持驱动装置，其特征在于电压控制电路(1)由可编程逻辑芯片组成的电压控制脉冲产生脉冲信号“XEFE、XEFL、XGIH、XGIL、XP2L、XNEL、XNEH、XAEH、XAEL”，分别对应接各场效应管“M1、M2、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10”的栅极，根据不同的时间常数，控制各场效应管的开启与闭合时间，确保双极性能量恢复保持驱动维持电路功能的实现。

3、根据权利要求1、或2所述的双极性能量恢复保持驱动装置，其特征在于对于不同尺寸的等离子体显示板，能量恢复保持电路将各自不少于4路。

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