CN101727822B - 用于等离子显示器的扫描电极驱动电路和驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于等离子显示器的扫描电极驱动电路，包括维持驱动电路、上升斜坡驱动电路、下降斜坡驱动电路、扫描控制电路、扫描电路、以及能量恢复电路，下降斜坡驱动电路包括：一个电源单元，用于为高压集成电路单元提供第一路电源；高压集成电路单元；储能单元，用于存储来自电源单元的电能，为高压集成电路单元提供第二路电源；以及下降斜坡电压产生单元，用于在高压集成电路单元的输出电压的控制下，产生下降斜坡驱动电压。本发明还提供了一种用于等离子显示器的扫描电极驱动方法。解决了现有的扫描电极驱动电路中电源较多，导致电路功耗大，电路成本较高的问题，进而能够减少电路中的隔离低压电源的数量，降低电路的成本。

Description

用于等离子显示器的扫描电极驱动电路和驱动方法

技术领域

本发明涉及等离子显示器领域，具体而言，涉及一种用于等离子显示器的扫描电极驱动电路和驱动方法。

背景技术

彩色交流等离子体显示器(AC-PDP)是根据气体放电的基本原理研制的，通过气体放电发出的紫外光激发荧光粉发光来实现显示。目前，三电极表面放电型AC-PDP是最具竞争力的一种PDP类型，这种AC-PDP大多采用寻址与显示分离(ADS)技术来实现灰度显示的，即将一个电视场分为先后发光的8个或10个或12个子场，每个子场均由准备期、寻址期和维持期组成，通过适当的子场组合就可以实现256级的灰度显示。

图1示出了等离子显示器的基本结构示意图。如图1所示，等离子显示器包括显示屏110、控制电路120、扫描电极(Y电极)驱动电路130、维持电极(X电极)驱动电路140、以及寻址驱动电路150。寻址驱动电路150在控制电路120的控制下，向寻址电极A₁，A₂，A₃...提供预定电压。扫描电极(Y电极)驱动电路130在控制电路120的控制下，向扫描电极Y₁，Y₂，Y₃...提供预定电压。维持电极(X电极)驱动电路140分别向维持电极X₁，X₂，X₃...供给由压。

三电极表面放电型AC-PDP的三个电极分布于前后基板上，放电则在两个基板之间进行。前基板水平分布着维持电极(X电极)和扫描电极(Y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。

图2示出了现有的ADS驱动技术中一个子场的驱动波形。如图2所示，分为准备期、寻址期和维持期。标号①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩为一个子场内驱动波形的每个阶段。其中第①②③④为准备期，⑤⑥⑦阶段为寻址期，后面的几个阶段为维持期。在准备期，三电极相互配合，擦除上一子场遗留的壁电荷，使全屏所有显示单元达到一致的初始状态；在寻址期，驱动电路对各行按照先奇后偶、自上而下的顺序进行寻址，而在A电极写入图像编码数据，使所有在该子场要显示的单元积累起合适的壁电荷；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。

准备期开始时，三个电极上所加电压都是0V，但是由于上一场或上一子场维持期结束时的最后一个维持脉冲加在X电极上，维持放电后在X电极上积累负的壁电荷，在Y电极上积累了正的壁电荷，因此，在Y电极上先加远大于着火电压的宽正斜波电压(Vsetup≈320V)，使X和Y电极间发生放电，放电后两个电极上分别积累了正的壁电荷和负的壁电荷，随后在Y电极上加一个宽的负斜波电压(Vy≈190V)，在X电极上加一正的台阶电压(Vb≈120V)，使X和Y电极之间缓慢达到着火电压，进行放电，中和掉X和Y电极上正的壁电荷和负的壁电荷，最后使全屏所有单元的状态达到一致的熄灭状态，随后的寻址期就可以准确地寻址到各个单元。现有的Y驱动电路(扫描电极驱动电路)如图3所示，HVIC(High-Voltage Integrated Circuit，高压集成电路)是单输入双输出，由于功率开关管QpassL的源极为YG，功率开关管Qrampdn的源极为-Vy，为保证功率开关管导通，需要采用两路隔离的低压电源+15V_YG、+15V_VY分别对HVIC进行供电。

在实现本发明过程中，发明人发现现有的扫描电极驱动电路中电源较多，导致电路功耗大，电路成本较高。

发明内容

本发明旨在提供一种用于等离子显示器的扫描电极驱动电路和驱动方法，能够解决现有的扫描电极驱动电路中电源较多，导致电路功耗大，电路成本较高的问题。

在本发明的实施例中，提供了一种用于等离子显示器的扫描电极驱动电路，包括维持驱动电路、上升斜坡驱动电路、下降斜坡驱动电路、扫描控制电路、扫描电路、以及能量恢复电路，下降斜坡驱动电路包括：一个电源单元，用于为高压集成电路单元提供第一路电源；高压集成电路单元；储能单元，用于存储来自电源单元的电能，为高压集成电路单元提供第二路电源；以及下降斜坡电压产生单元，用于在高压集成电路单元的输出电压的控制下，产生下降斜坡驱动电压。

优选的，下降斜坡驱动电路还包括：保护单元，用于保护电源单元的电位不会受到储能单元的电位变化的影响。

优选的，储能单元是电容器，其第一端分别与电源单元的高电位端和高压集成电路单元的一对电源输入端的一端连接，第二端分别与高压集成电路单元的一对电源输入端的另一端和下降斜坡电压产生单元的参考电压端连接。

优选的，保护单元是二极管，其第一端与电容的第一端连接，第二端与电源单元的高电位端连接。

在本发明的实施例中，还提供了一种用于等离子显示器的扫描电极驱动方法，包括：在一场图像的准备期内，扫描电极驱动电路对每一显示单元的扫描电极先后施加具有上升斜坡波形和下降斜坡波形的驱动脉冲，其中，扫描电极驱动电路的高压集成电路单元由一个电源单元和一个储能单元提供两路电源，高压集成电路单元的输出电压控制具有下降斜坡波形的驱动脉冲的产生，其中，储能单元存储来自电源的电能。

优选的，在上述的方法中，还包括：当存储单元的电位发生变化时，扫描电极驱动电路的保护单元隔离存储单元和电源单元。

优选的，储能单元是电容器，其第一端分别与电源单元的高电位端和高压集成电路单元的一对电源输入端的一端连接，第二端分别与高压集成电路单元的一对电源输入端的另一端和下降斜坡电压产生单元的参考电压端连接。

优选的，保护单元是二极管，其第一端与电容的第一端连接，第二端与电源单元的高电位端连接。

因为通过储能单元代替现有的电路中的一路隔离低压电源+15V_YG，所以解决了现有的扫描电极驱动电路中电源较多，导致电路功耗大，电路成本较高的问题，进而能够减少电路中的隔离低压电源的数量，降低电路的成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了等离子显示器的基本结构示意图；

图2示出了ADS驱动技术中一个子场的驱动波形；

图3示出了现有的扫描电极驱动电路的电路示意图；

图4示出了根据本发明实施例的用于等离子显示器的扫描电极驱动电路的示意图；

图5示出了根据本发明实施例的用于等离子显示器的扫描电极驱动电路的下降斜坡驱动电路的示意图；

图6示出了根据本发明优选实施例的用于等离子显示器的扫描电极驱动电路的电路示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

图4示出了根据本发明实施例的用于等离子显示器的扫描电极驱动电路的示意图，图5示出了根据本发明实施例的用于等离子显示器的扫描电极驱动电路的下降斜坡驱动电路的示意图。

如图4所示，扫描电极驱动电路130包括维持驱动电路1301、上升斜坡驱动电路1302、下降斜坡驱动电路1305、扫描控制电路1303、扫描电路1304、以及能量恢复电路1306，如图5所示，下降斜坡驱动电路1305包括：一个电源单元13051，用于为高压集成电路单元提供第一路电源；高压集成电路单元13052；储能单元13053，用于存储来自电源单元的电能，为高压集成电路单元提供第二路电源；以及下降斜坡电压产生单元13054，用于在高压集成电路单元的输出电压的控制下，产生下降斜坡驱动电压。

本发明中的用于等离子显示器的扫描电极驱动电路通过储能单元代替现有的电路中的一路隔离低压电源+15V_YG，解决了现有的扫描电极驱动电路中电源较多，导致电路功耗大，电路成本较高的问题。使用本发明中的扫描电极驱动电路能够减少电路中的隔离低压电源的数量，降低电路的成本。

优选的，在上述的驱动电路中，下降斜坡驱动电路1305还包括：保护单元13055，用于保护电源单元的电位不会受到储能单元的电位变化的影响。

优选的，如图5所示，在上述的驱动电路中，储能单元13053是电容器，其第一端分别与电源单元的高电位端和高压集成电路单元的一对电源输入端的一端连接，第二端分别与高压集成电路单元的一对电源输入端的另一端和下降斜坡电压产生单元的参考电压端连接。

该优选实施例利用电容储存电能的特性，把一路隔离的低压电源当作两路来使用，降低了电路成本。

优选的，如图5所示，在上述的驱动电路中，保护单元是二极管，其第一端与电容的第一端连接，第二端与电源单元的高电位端连接。利用二极管的单向导电特性，实现对电源单元的保护作用。

利用本发明中的扫描电极驱动电路驱动等离子显示屏的驱动方法，包括：在一场图像的准备期内，扫描电极驱动电路对每一显示单元的扫描电极先后施加具有上升斜坡波形和下降斜坡波形的驱动脉冲，

其中，扫描电极驱动电路的高压集成电路单元由一个电源单元和一个储能单元提供两路电源，高压集成电路单元的输出电压控制具有下降斜坡波形的驱动脉冲的产生，其中，储能单元存储来自电源的电能。

本发明中的用于等离子显示器的扫描电极驱动方法通过储能单元储存电源单元的电能，代替了现有的电路中的一路隔离低压电源+15V_YG，解决了现有的扫描电极驱动电路中电源较多，导致电路功耗大，电路成本较高的问题。使用本发明中的扫描电极驱动方法能够减少电路中的隔离低压电源的数量，降低电路的成本。

优选的，在上述的方法中，还包括：当存储单元的电位发生变化时，扫描电极驱动电路的保护单元隔离存储单元和电源单元。利用保护单元保护电源单元的电位不会受到储能单元的电位变化的影响。

优选的，在上述的方法中，储能单元是电容器，其第一端分别与电源单元的高电位端和高压集成电路单元的一对电源输入端的一端连接，第二端分别与高压集成电路单元的一对电源输入端的另一端和下降斜坡电压产生单元的参考电压端连接。

该优选实施例利用电容储存电能的特性，把一路隔离的低压电源当作两路来使用，降低了电路成本。

优选的，在上述的方法中，保护单元是二极管，其第一端与电容的第一端连接，第二端与电源单元的高电位端连接。利用二极管的单向导电特性，实现对电源单元的保护作用。

图6示出了根据本发明优选实施例的用于等离子显示器的扫描电极驱动电路的电路示意图。由于电路的上电时序是先低压后高压，在只有低压并且YG与-Vy相等的时刻，电容C1储存电能，确保HVIC能正常工作。在一场开始的时候，即图2中的阶段①，Y上的电压为0，此时，Yout切换到YG端，功率开关管QsusL打开，YG连接到GND，实现Y输出电压为0V；阶段②中，其他功率开关管闭合，扫描芯片的Y输出通过芯片控制信号被直接连接到YP端，电压幅度为Vsc(约为130V)，YP与YG之间用电容连接，所以两者的电压差始终为Vsc；阶段③中，功率开关管Qsetup打开，其他功率开关管关闭，Y输出以指数形式缓慢上升到Vsetup(Vsetup＝Vsc+Vs)，Vsetup的值约为320V，缓慢上升的目的是不发生强放电的基础上中和掉大多数的壁电荷，而不会发生很强的背景光；阶段④中，功率开关管QsusL打开，其他功率开关管关闭，Y输出被连接到GND，使输出电压为0V；阶段⑤中，功率开关管Qrampdn打开，其他功率开关管关闭，使浮动于YG的电压等于-Vy，斜坡下降的目的也是为了在不发生强放电的基础上中和掉大多数的壁电荷，而不会发生很强的背景光；在第⑥阶段中，如图6所示，通过扫描芯片控制信号使Y输出连接到Vsc，此时，输出是浮动在-Vy上的，即输出为-Vy+Vsc，在整个寻址期间，没有被寻址到的单元上的电压均为-Vy+Vsc，如图2的寻址期所示；阶段⑦为寻址负脉冲，被寻址到的单元所在的行Y驱动电路会输出给该行一个负脉冲，该负脉冲是从寻址期电压-Vy+Vsc被下拉到-Vy；接下来过渡到维持期，在第⑧阶段，功率开关管QsusL打开，其他功率开关管关闭，Y输出被连接到GND，使输出电压为0V；第⑨阶段为维持脉冲上升沿，维持脉冲幅度为Vs，此时能量恢复电路工作，首先功率开关管QerH和QpassL打开，将电容Cer上存储的电荷经电感Ler和QpassL以及扫描芯片传输到Y电极上，这部分电荷使Y电极上的电压为Vs的80％左右，接下来功率开关管QsusH打开，其他功率开关管关闭，将维持脉冲上升沿的幅度拉到Vs；第⑩阶段是维持脉冲的下降沿，维持电压需要拉到0电位，为了使能量不浪费，将电荷通过开关管QerL储存到储能电容中，随后再通过功率开关管QsusL将输出电压幅度拉到0电位，以此重复上升、下降操作，直至完成整个维持期，随后进入下一子场的驱动过程，重复前面的10个过程，完成所有子场的Y驱动，同时配合X驱动和A驱动，完成一场图像的显示。在整个显示过程中，通过电容C1储存的电能给高压驱动芯片HVIC(即高压集成电路单元)供电，减少了一路隔离的15V低压电源。

该优选实施例通过一个二极管D1和一个电容C1连接到HVIC，代替原来的一路隔离低压电源+15V_YG，由于YG的电压是变化的，当功率开关管Qrampdn打开时，YG与-Vy相等，这时电容C1被充电，电容C1储存电能以保证HVIC的高端输出供电，在下一个子场中，电容C1再重复充电储存电能。二极管D1起保护作用，用来防止因YG电压变化而影响+15V_Vy。

该优选实施例可以在不影响等离子显示器性能的前提下，降低电路成本及电路的复杂度。该电路结构中只使用一路隔离的+15V_VY低压电源，省去了在现有的扫描驱动电路中使用的另一路隔离的+15V_YG低压电源。该电路结构中，通过减少低压隔离电源的数量，降低了电路的成本，同时降低了电路的复杂度。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：因为通过储能单元代替现有的电路中的一路隔离低压电源+15V_YG，所以解决了现有的扫描电极驱动电路中电源较多，导致电路功耗大，电路成本较高的问题，进而能够减少电路中的隔离低压电源的数量，降低电路的成本。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于等离子显示器的扫描电极驱动电路，其特征在于，包括维持驱动电路、上升斜坡驱动电路、下降斜坡驱动电路、扫描控制电路、扫描电路、以及能量恢复电路，所述下降斜坡驱动电路包括：

一个电源单元，用于为高压集成电路单元提供第一路电源；

所述高压集成电路单元；

储能单元，用于存储来自所述电源单元的电能，为所述高压集成电路单元提供第二路电源；以及

下降斜坡电压产生单元，用于在所述高压集成电路单元的输出电压的控制下，产生下降斜坡驱动电压。

2.根据权利要求1所述的扫描电极驱动电路，其特征在于，所述下降斜坡驱动电路还包括：

保护单元，用于保护所述电源单元的电位不会受到所述储能单元的电位变化的影响。

3.根据权利要求2所述的扫描电极驱动电路，其特征在于，所述储能单元是电容器，其第一端分别与所述电源单元的高电位端和所述高压集成电路单元的一对电源输入端的一端连接，第二端分别与所述高压集成电路单元的所述一对电源输入端的另一端和所述下降斜坡电压产生单元的参考电压端连接。

4.根据权利要求3所述的扫描电极驱动电路，其特征在于，所述保护单元是二极管，其第一端与所述电容的第一端连接，第二端与所述电源单元的所述高电位端连接。

5.一种用于等离子显示器的扫描电极驱动方法，其特征在于，包括：

在一场图像的准备期内，扫描电极驱动电路对每一显示单元的扫描电极先后施加具有上升斜坡波形和下降斜坡波形的驱动脉冲，

其中，所述扫描电极驱动电路的高压集成电路单元由一个电源单元和一个储能单元提供两路电源，所述高压集成电路单元的输出电压控制所述具有下降斜坡波形的驱动脉冲的产生，其中，所述储能单元存储来自所述电源的电能。

6.根据权利要求5所述的扫描电极驱动方法，其特征在于，还包括：

当所述储能单元的电位发生变化时，所述扫描电极驱动电路的保护单元隔离所述储能单元和所述电源单元。

7.根据权利要求6所述的扫描电极驱动方法，其特征在于，所述储能单元是电容器，其第一端分别与所述电源单元的高电位端和所述高压集成电路单元的一对电源输入端的一端连接，第二端分别与所述高压集成电路单元的所述一对电源输入端的另一端和所述下降斜坡电压产生单元的参考电压端连接。

8.根据权利要求7所述的扫描电极驱动方法，其特征在于，所述保护单元是二极管，其第一端与所述电容的第一端连接，第二端与所述电源单元的所述高电位端连接。

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