CN100403372C - 交流等离子体显示屏能量恢复装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种交流等离子体显示屏能量恢复装置及方法。本发明在显示屏电压上升期，通过控制开关使储能电容连接到附加电源正极，补充能量恢复过程中的开关损耗，连接Vs和显示屏电容的维持开关在两端电压为零时导通；在显示屏电压下降期，通过控制开关使储能电容连接到地，降低储能电容的电位，连接地和显示屏电容的维持开关在两端电压为零时导通。本发明降低了能量恢复电路的功耗，减小了浪涌电流的产生，减少了能量恢复电路的高频噪声。

Description

交流等离子体显示屏能量恢复装置及方法
技术领域
本发明涉及一种交流等离子体显示屏领域，尤其涉及一种交流等离子体显示屏能量恢复装置及方法。
背景技术
目前交流等离子体显示屏(以下简称AC-PDP)驱动电路都采用了能量恢复电路，能量恢复电路通常分为串联谐振、并联谐振、TERES、多级电压反馈四种类型。由于串联谐振方式具有电路简单、成本低的特点，因此被大多数公司所采用。
传统串联谐振能量恢复电路由维持部分、能量恢复部分和电感组成。维持部分包含两个开关，其中一个开关连接维持电源Vs和显示屏电极，另一个开关连接地和显示屏电极。两开关轮流导通，显示屏上的电压在Vs和0之间切换。能量恢复部分由储能电容和两组能量恢复控制开关组成，能量恢复控制开关控制电流的流向，两组能量恢复控制开关在维持开关切换的过程中导通，此时储能电容、电感和显示屏电容三者构成了串联谐振回路，能量在储能电容和显示屏电容之间转移，能量的转移过程中存在开关能量消耗，导致能量无法完全从显示屏电容转移到储能电容，或者从储能电容转移到显示屏电容。
在显示屏电压从0切换到Vs的过程中，储能电容给显示屏电容充电，储能电容上的电压为Vs/2，如果没有电路损耗，显示屏电容上的电压上升到Vs。但是由于电路损耗，显示屏电容上的电压上升到Vpk(Vpk＜Vs)，此时连接Vs和显示屏电极的维持开关两端的电压为Vs-Vpk，因此开关不能在零电压状态下切换导通，产生浪涌电流和较大功耗。类似的分析表明连接地和显示屏电极的维持开关也未能工作在零电压或零电流切换状态，造成较大的能量消耗。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术不足，提供交流等离子体显示屏能量恢复装置及方法，本发明能够降低维持期功耗，从而降低整个显示屏的电路功耗。
本发明的技术方案是这样实现的：该装置包括第一维持电路通过电感L11与第一能量恢复电路相连接，第二维持电路通过电感L21与第二能量恢复电路相连接，第一能量恢复电路与第一附加电源相连接、第二能量恢复电路与第二附加电源相连接；第一附加电源是由电源Ver构成，电源Ver正极连接到第一能量恢复电路中的开关S13，负极连接到地；第二附加电源是由电源Ver构成，电源Ver正极连接到第二能量恢复电路中的开关S23，负极连接到地，第一维持电路和第二维持电路连接在交流等离子体显示屏Cp上。
第一能量恢复电路由储能电容C11、二极管D11、二极管D12和开关S13、开关S14组成，储能电容C11的一端通过电感L11连接到第一维持电路，另一端与二极管D11的负极相连，二极管D11的正极与开关S13相连接，开关S13与附加电源Ver的正极相连，储能电容C11的另一端与二极管D12的正极相连，二极管D12的负极和开关S14连接，开关S14接地。
第二能量恢复电路由储能电容C21、二极管D21、二极管D22和开关S23、开关S24组成，储能电容C21的一端通过电感L21连接到第二维持电路，另一端与二极管D21的负极相连，二极管D21的正极与开关S23相连接，开关S23与附加电源Ver的正极相连，储能电容C21的另一端与二极管D22的正极相连，二极管D22的负极和开关S24连接，开关S24接地。
一种采用上述装置的能量恢复方法，包括下列步骤：在能量恢复电路的输出脉冲上升过程中，开关S13导通，开关S14断开；在能量恢复电路的输出脉冲下降过程中，开关S13断开，开关S14导通。
输出脉冲上升的过程中，设置附加电源的值，使输出脉冲上升至维持电压Vs。
本发明在能量恢复电路的电压上升和下降过程中提供附加的能量，补充电路中开关损耗，实现AC-PDP驱动电路中维持开关在端电压为零时切换，减少维持开关的能量消耗，从而降低整个驱动电路的功耗。
同时由于采用附加电源，能量恢复电路中所有的MOS开关均在零电压和零电流情况下切换，减小了开关切换过程中的浪涌电流，减少了高频噪声。
附图说明
图1是本发明具有附加电源的能量恢复电路图；
图2是本发明采用图1所述电路时，开关控制波形及电压电流波形图；
图3(a)是在采用图1电路时，显示屏点亮状态下电路总功耗随着附加电源电压变化曲线图；
图3(b)是在采用图1电路时，显示屏熄灭状态下电路总功耗随着附加电源电压变化曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不限于这些实施例。
以下为本发明的实施例：
参照图1所示，是具有附加电源Ver的能量恢复电路图，该装置由X电极驱动电路100和Y电极驱动电路200两部分组成。X电极驱动电路100由MOS开关S11、S12、S13、S14，电感L11，电容C11，二极管D11、D12、D13、D14，附加电源Ver构成。Y电极驱动电路200由MOS开关S21、S22、S23、S24，电感L21，电容C21，二极管D21、D22、D23、D24，附加电源Ver构成。在X电极驱动电路100中，电容C11一端通过电感L11连接到AC-PDP显示屏扫描电极，另一端连接到二极管D11和D12。二极管D11与开关S13串联，二极管D12与开关S14串联，三者构成能量恢复电路110。电源Ver的正极通过开关S13和二极管D11连接到电容C11，电源Ver的负极通过开关S14和二极管D12连接到电容C11。维持电源Vs通过开关S11连接到AC-PDP显示屏扫描电极。开关S12一端连接到地，一端连接到AC-PDP显示屏扫描电极。二极管D13负极连接到维持电源Vs，正极连接到L11和C11的连接点。二极管D14正极连接到地，负极连接到L11和电容C11的连接点。在Y电极驱动电路200中，电容C21一端通过电感L21连接到AC-PDP显示屏扫描电极，另一端连接到二极管D21和D22。二极管D21与开关S23串联，二极管D22与开关S24串联，三者构成能量恢复电路210。电源Ver的正极通过开关S23和二极管D21连接到电容C21，电源Ver的负极通过开关S24和二极管D22连接到电容C21。维持电源Vs通过开关S21连接到AC-PDP显示屏扫描电极。开关S22一端连接到地，一端连接到AC-PDP显示屏扫描电极。二极管D23负极连接到维持电源Vs，正极连接到电感L21与电容C21的连接点。二极管D24正极连接到地，负极连接到电感L21与电容C21的连接点。
参照图2所示，是采用图1所述电路时，开关控制波形及电压电流波形图。从t0到t8为一个维持周期。图中示出了实施例之一中各开关的导通时序图、电感电流图和AC-PDP显示屏上电压波形。t0-t1各开关导通状态为：开关S13、S22闭合，其他开关断开。此时，X电极驱动电路100经开关S13、二极管D11连接附加电源Ver到电容C11，并且经电感L11连接电容C11到AC-PDP显示屏电极，电容C11给AC-PDP显示屏充电。Y电极驱动电路200经开关S22将AC-PDP显示屏扫描电极连接到地，保持零电压。AC-PDP显示屏电压Vxy从电压0逐渐上升，并在t1时刻上升至Vs。t1-t2各开关导通状态为：开关S11、S22闭合，其他开关断开。此时，X电极驱动电路100经开关S11将AC-PDP显示屏维持电极连接到维持电源Vs，AC-PDP显示屏维持电极保持电压Vs。Y电极驱动电路经开关S22将AC-PDP显示屏扫描电极连接到地，AC-PDP显示屏扫描电极保持零电压。t2-t3各开关导通状态为：开关S14、S22闭合，其他开关断开。此时，X电极驱动电路100经开关S14，二极管D12将第一附加电源130的电源Ver的负极连接到电容C11，并且经电感L11将电容C11到AC-PDP显示屏维持电极，AC-PDP显示屏给电容C11充电。Y电极驱动电路200经开关S22将AC-PDP显示屏扫描电极连接到地，AC-PDP显示屏扫描电极保持零电压。AC-PDP显示屏电压Vxy从Vs逐渐下降，并在t3时刻下降到0。t3-t4各开关导通状态为：开关S12、S22闭合，其他开关断开。此时，X电极驱动电路100经开关S12将AC-PDP显示屏维持电极连接到地，AC-PDP显示屏维持电极保持零电压。Y电极驱动电路200经开关S22将AC-PDP显示屏扫描电极连接到地，AC-PDP显示屏扫描电极保持零电压。t4-t5各开关导通状态为：开关S12、S23闭合，其他开关断开。此时，X电极驱动电路100经开关S12将AC-PDP显示屏维持电极连接到地，AC-PDP显示屏维持电极保持零电压。Y电极驱动电路200经开关S23，二极管D21连接第二附加电源230的电源Ver到电容C21，并且经电感L21连接电容C21到AC-PDP显示屏扫描电极，电容C21给AC-PDP显示屏充电。AC-PDP显示屏电压Vxy从0开始逐渐下降，并且在t5时刻下降到-Vs。t5-t6各开关导通状态为：开关S12、S21闭合，其他开关断开。此时，X电极驱动电路100经开关S12将AC-PDP显示屏维持电极连接到地，AC-PDP显示屏维持电极保持零电压。Y电极驱动电路200经开关S21连接AC-PDP显示屏扫描电极到维持电源Vs，AC-PDP显示屏扫描电极保持电压Vs。t6-t7各开关导通状态为：开关S12、S24闭合，其他开关断开。此时，X电极驱动电路100经开关S12将AC-PDP显示屏维持电极连接到地，AC-PDP显示屏维持电极保持零电压。Y电极驱动电路200经开关S24，二极管D22连接第二附加电源的电源Ver负极到电容C21并且经电感L21连接电容C21到AC-PDP显示屏扫描电极，AC-PDP显示屏给电容C21充电。AC-PDP显示屏电压Vxy从-Vs开始逐渐上升，并且在t7时刻上升到0。t7-t8各开关导通状态为：开关S12、S22闭合，其他开关断开。此时，X电极驱动电路100经开关S12将AC-PDP显示屏维持电极连接到地，AC-PDP显示屏维持电极保持零电压。Y电极驱动电路200经开关S22连接AC-PDP显示屏扫描电极到地，AC-PDP显示屏扫描电极保持零电压。这样就完成了一个维持周期。
参照图3(a)所示，描述了在图像完全点亮状态下调节附加电源的值，可以找到驱动电路总功耗的最小值点。
参照图3(b)图像全灭状态下调节附加电源的值，可以找到驱动电路总功耗的最小值点。通过不同的图像平均亮度可以找到一个附加电源的值，使总功率降到最低。

Claims (4)

1.一种交流等离子体显示屏能量恢复装置，包括第一维持电路(120)、第一能量恢复电路(110)、第二维持电路(220)、第二能量恢复电路(210)，第一维持电路(120)通过电感L11与第一能量恢复电路(110)相连接，第二维持电路(220)通过电感L21与第二能量恢复电路(210)相连接，其特征在于，第一能量恢复电路(110)还与第一附加电源(130)相连接、第二能量恢复电路(210)与第二附加电源(230)相连接；第一附加电源(130)是由电源Ver构成，电源Ver正极连接到第一能量恢复电路(110)中的开关S13，负极连接到地；第二附加电源(230)是由电源Ver构成，电源Ver正极连接到第二能量恢复电路(210)中的开关S23，负极连接到地，第一维持电路(120)和第二维持电路(220)连接在交流等离子体显示屏Cp上，输出脉冲上升的过程中，设置附加电源的值，使输出脉冲上升至维持电压Vs。
2.根据权利要求1所述的能量恢复装置，其特征在于，第一能量恢复电路(110)由储能电容C11、二极管D11、二极管D12和开关S13、开关S14组成，储能电容C11的一端通过电感L11连接到第一维持电路(120)，另一端与二极管D11的负极相连，二极管D11的正极与开关S13相连接，开关S13与附加电源Ver(130)的正极相连，储能电容C11的另一端与二极管D12的正极相连，二极管D12的负极和开关S14连接，开关S14接地。
3.根据权利要求1所述的能量恢复装置，其特征在于，所述的第二能量恢复电路(210)由储能电容C21、二极管D21、二极管D22和开关S23、开关S24组成，储能电容C21的一端通过电感L21连接到第二维持电路(220)，另一端与二极管D21的负极相连，二极管D21的正极与开关S23相连接，开关S23与附加电源Ver(230)的正极相连，储能电容C21的另一端与二极管D22的正极相连，二极管D22的负极和开关S24连接，开关S24接地。
4.一种采用权利要求1所述装置的能量恢复方法，其特征在于，包括下列步骤：在第一能量恢复电路(110)的输出脉冲上升过程中，开关S13导通，开关S14断开，在第一能量恢复电路(110)的输出脉冲下降过程中，开关S13断开，开关S14导通；在第二能量恢复电路(210)的输出脉冲上升过程中，开关S23导通，开关S24断开，在第二能量恢复电路(210)的输出脉冲下降过程中，开关S23断开，开关S24导通。
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Denomination of invention: Energy recovery device and method of AC plasma display screen

Granted publication date: 20080716

License type: Exclusive License

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