CN1402206A - 等离子体显示器位址电极的驱动电路及驱动方法 - Google Patents

Abstract

一种等离子体显示器位址电极的驱动电路及驱动方法，用以切换输入位址电极的电压信号，利用电感及电容谐振的原理来达到能量回复的效能。该驱动电路包括：用以供应驱动电压的电源、连接于电源与第一节点之间的第一开关、同时与第一开关并联的第一二极管和第一电容器、连接于第一节点与接地节点之间的第二开关、同时与第二开关并联的第二二极管和第二电容器、连接于第一节点的第三电容器以及连接于第三电容器与接地节点之间的电感。

Description

等离子体显示器位址电极的驱动电路及驱动方法

技术领域

本发明涉及一种等离子体显示器的驱动电路及驱动方法，特别是涉及一种等离子体显示器位址电极的驱动电路及驱动方法。

背景技术

在可预见的未来，人们对声象服务的要求将会随着视听设备制造技术的发展与显像方式的创新而日益提高。以显示器为例，现有的阴极射线管显示器除了有体积庞大、辐射严重的缺点以外，在大尺寸阴极射线管显示器中，萤幕边缘显示的画面还会有严重的画面扭曲失真的问题，势必无法满足将来人们对高品质视听享受的要求。当数字式电视开播之后，现有的以模拟方式显像的阴极射线管将会逐渐地被淘汰，取而代之的，将是具有大尺寸、宽视角、高清晰度以及具有显示全彩色显像能力的特性的等离子体显示器。

图1是三电极交流等离子体显示器的放电单元的示意图。图中，等离子体显示器具有n个维持电极Y、n个维持电极X，分别为Y1-Yn、X1-Xn，还有m个位址电极A，分别为A1-Am。其中，每个维持电极Y与每个位址电极A彼此正交，且每个维持电极Y与每个位址电极A的交叉处会形成一个放电单元。如图1所示，该等离子体显示器具有n×m个放电单元。每个放电单元皆可独立地被控制是否发光。维持电极Y之间彼此绝缘，位址电极A之间也彼此绝缘。维持电极X则是以与维持电极Y平行且交错的方式设置，且各维持电极X的一端彼此连接。

图2是三电极交流等离子体显示器中一放电单元200的剖面图。如图所示，在三电极交流等离子体显示器里，每一个放电单元都具有三个电极，即：维持电极X、维持电极Y以及位址电极A。前玻璃基板202具有多对维持电极X、Y，彼此是交替地成对平行设置于前玻璃基版202上。维持电极X与Y由介电层204所覆盖，用以累积壁电荷。介电层204则被保护层206所覆盖，用以保护维持电极X、Y以及介电层204。位址电极A形成于与前玻璃基板202相对的后玻璃基板208上，而为萤光层210所覆盖，且该位址电极A正交于该对维持电极X与Y。间隔壁212沿着位址电极A两侧而形成于后玻璃基板208上。保护膜层206与萤光层210之间的空腔为一放电空间214，其中充满了由氖与氙混合而成的放电气体。

如上所述，等离子体显示器除了具有大尺寸、广视角、高清晰度以及具有显示全彩色显像能力…等优点之外，其最大的缺点在于其与位址电极连接的驱动电路在进行电压切换时，不但能量损耗很大，而且会产生电磁干扰。因此，降低驱动电路的能量损耗，让等离子体显示器能够以较低的功率来维持正常的运作，并且降低电磁干扰，是亟待解决的重要课题。

传统等离子体显示器位址电极的驱动电路有三种，分别为传统的能量回复驱动电路、硬切换能量回复驱动电路以及自举驱动电路。分述如下：

图3是传统位址电极A的能量回复驱动电路300的电路图。如图所示，能量回复驱动电路300包括有四个开关M1、M2、M3与M4；两个二极管D1、D2，电容器Cs、电感L以及外接电源Vd。能量回复驱动电路300经信号控制电路302连接至等离子体显示器，在图3中是以等离子体显示器的等效电路304来代表等离子体显示器的特性电路。能量回复驱动电路300的各电路元件的连接关系，以及能量回复驱动电路300与信号控制电路302、等离子体显示器的等效电路304的连接关系如图3所示。其中，等离子体显示器的等效电路304包括：维持电极X与位址电极A的等效电容器Cx、维持电极Y与位址电极A的等效电容器Cy以及维持电极X与维持电极Y之间的等效电容器Cxy，三者的连接关亦如图3所示。

图4是传统等离子体显示器的能量回复驱动电路300中的开关M1、M2、M3以及M4的栅极对源极电压V_g1、V_g2、V_g3以及V_g4与节点a的电压Va随时间改变的波形图。图中，横轴代表时间，纵轴分别代表开关M1、M2、M3以及M4的栅极对源极电压V_g1、V_g2、V_g3以及V_g4与节点a的电压Va。其中，当在开关的栅极上施加一栅极对源极电压V_g时，则开关会导通。当移除施加于开关的栅极上的栅极对源极电压V_g时，则开关会关闭。借由控制能量回复驱动电路300中的每个开关的导通与关闭，即可控制输入位址电极A的信息脉冲信号，并且能量回复驱动电路300具有能量回复的功能，可减少能量回复驱动电路300进行信号切换时的能量损耗。依据能量回复驱动电路300中的开关导通与关闭的情形，可将传统能量回复驱动电路300的一个周期的动作分成数个阶段，分述如下：

1.当0≤t≤t1：

当t＝0时，将开关M2导通。当开关M2导通时，相当于将节点a接地，故a点电压值Va为0。之后，再把开关M2关闭，a点电压依然为0。

2.当t1≤t≤t2：

当t＝t1时，将开关M3导通。参照图3及图5a，图5a表示传统能量回复驱动电路300中，当开关M3为导通，其余开关皆为关闭时的等效电路图。如图5a所示，在等离子体显示器的等效电路304中，等效电容器Cx、Cy以及Cxy三者连接的等效电路相当于一电容器Cp。在能量回复驱动电路300中，电容器Cs的电容器值远大于等离子体显示器的等效电容器Cp，且电容器Cs具有一大电压，其值为Vs。故在此等效电路中，电容器Cs可视为一电压值为Vs的电压源。当开关M3导通时，会有一电流I₁自电容器Cs流经电感L对电容器Cp充电，故节点a的电压值随时间而升高，如图4所示。

3.当t2≤t≤t3：

当t＝t2，节点a的电压值升高至Vd。此时，将开关M1导通，当开关M1导通时，相当于外接电源Vd直接与节点a相接。此时，由于节点a的电压值与外接电源的电压值Vd相等，故当开关M1导通时，外接电源Vd与节点a之间不会有电流产生，且节点a的电压Va的大小会维持于Vd。

4.当t3≤t≤t4：

当t＝t3时，将开关M4导通。参照图5b，该图表示传统能量回复驱动电路300中，当开关M4为导通，其余开关皆为关闭时的等效电路图。当开关M4导通时，电容器Cp进行放电，并且与电感L产生谐振。故此时有一电流I₂自电容器Cp流经电感L至电容器Cs，节点a的电压Va随时间而降低。

5.t≥t4：

当t＝t4时，节点a的电压值降低至0，此时将开关M2导通。

如此，能量回复驱动电路300完成了一个周期的动作。

参照图6，该图表示传统位址电极A的硬切换驱动电路600的电路图。硬切换驱动电路600包括开关M1、M2以及电阻R，且硬切换驱动电路600与等离子体显示器的等效电路604连接。硬切换驱动电路600中各电路元件的连接关系以及硬切换驱动电路600与信号控制电路602、等离子体显示器的等效电路604的连接关系如图6所示。

参照图7，该图表示硬切换驱动电路600中开关M1的栅极对源极电压V_g1、开关M2的栅极对源极电压V_g2与节点a的电压Va随时间改变的波形图。与前一个驱动电路相同，借由控制硬切换驱动电路600中每个开关的导通与关闭，即可控制输入位址电极A的信息脉冲信号，并且硬切换驱动电路600具有能量回复的功能，可减少硬切换驱动电路600进行信号切换时的能量损耗。依据开关M1、M2的导通与关闭，可将传统硬切换驱动电路600一个周期的动作状况分成数个阶段，分述如下：

1.当0≤t≤t1：

此时开关M1、M2皆为关闭，节点a的电压Va为0。

2.当t1≤t≤t2：

此时开关M1为导通，开关M2为关闭。参照图8a，该图表示传统位址电极A的硬切换驱动电路600当开关M1为导通，开关M2为关闭时的等效电路图。此时相当于将外接电源Vd直接对节点a的电压Va进行硬切换。亦即不管节点a之前的电压为何，都将被切换成Vd。外接电源Vd会对电容器Cp充电，故节点a的电压Va随着时间而变大，直到等于Vd为止。需注意的是，在整个充电过程中，有电流I₁自外接电源Vd流经电阻R，对电容器Cp进行充电。

3.当t2≤t≤t3：

此时开关M1仍为导通，开关M2仍为关闭。当t＝t2时，电压Va等于外接电源的电压Vd，故外接电源不再对电容器Cp充电。节点a的电压值Va等于Vd。

4.当t3≤t≤t4：

此时开关M1、M2皆为关闭，硬切换驱动电路600不导通，节点a的电压Va值不改变，仍然维持为Vd。

5.当t4≤t≤t5：

此时开关M1为关闭，开关M2为导通。参照图8b，该图表示传统位址电极A的硬切换驱动电路600当开关M1为关闭，开关M2为导通时的等效电路图。此时相当于将节点a接地，对节点a直接进行硬切换。电容器Cp进行放电，故节点a的电压Va随着时间而变小。需注意的是，在整个放电过程中，有电流I₂自电容器Cp流经电阻R。

6.当t5≤t≤t6：

此时开关M1仍为关闭，开关M2仍为导通。当t＝t5时，节点a的电压Va为0，电容器Cp不再进行放电，节点a的电压Va维持为0。

如此，硬切换驱动电路600便完成了一个周期的动作。

图9是传统位址电极A的自举驱动电路900的电路图。图中，自举驱动电路900包括两个开关M1、M2、二极管D1、电阻B、电容器C以及外接电源Vd/2。自举驱动电路900中的各电路元件的连接关系以及自举驱动电路900与信号控制电路902、等离子体显示器的等效电路904的连接关系如图9所示。

参照图10，该图表示自举驱动电路900中开关M1的栅极对源极电压V_g1、开关M2的栅极对源极电压V_g2与节点a的电压Va随时间改变的波形图。自举驱动电路900的动作原理与前两个驱动电路相同。依据开关M1、M2的导通与关闭，可将传统自举驱动电路900一个周期的动作状况分成数个阶段，分述如下：

1.当t1≤t≤t2：

当t＝t1时，节点a的电压为0，此时将开关M2导通。而二极管D1因为具有一正向偏压Vd/2，故也会导通。此时，相当于将节点a与外接电源Vd/2直接相连，外接电源直接对节点a的电压进行硬切换，将节点a的电压Va提升至Vd/2。此外，电容器C也会进行充电而具有Vd/2的电压。

2.当t2≤t≤t3：

当t＝t2时，节点a的电压为Vd/2，此时将开关M2关闭。此时，开关M1、M2均为断路，故当t2≤t≤t3时，节点a的电压维持为Vd/2。

3.当t3≤t≤t4：

当t＝t3时，节点a的电压为Vd/2，此时将开关M1导通。当开关M1导通时，节点b的电压为Vd/2。相当于电压值为Vd/2的电压源对电容器C继续充电。对节点a而言，电压会再被往上提升Vd/2。节点a的电压Va将随时间而增加，直到等于Vd为止。需注意的是，在电容器C的充电过程中，有一电流自电源Vd/2经由开关M1、电阻R流至电容器C，对电容器C进行充电。

4.当t≥t4：

当t＝t4时，节点a的电压为Vd，此时将开关M1关闭。此时电容器C进行放电，直到节点a的电压Va等于0为止。

如此，传统自举驱动电路900完成一个周期的动作。

以上三种传统减少等离子体显示器的能量损耗的电路，分别具有下列缺点：

(1)电磁干扰：再次参照图3，传统能量回复驱动电路300可借由电容器与电感的元件特性来储存能量供后续电路动作之用，以节省等离子体显示器的能量损耗。因此，称驱动电路300为能量回复电路。与其他两种驱动电路相比，传统能量回复驱动电路300的缺点是：首先，元件数目较其他两种驱动电路要多许多，成本因此会较高；此外，需分别控制四个开关的导通与关闭，才能使能量回复驱动电路300正常动作，故其控制方法也较其他两种驱动电路要复杂。因此，能量回复驱动电路300在执行动作时，开关较不容易作到零电压切换。所谓的零电压切换，就是当开关进行切换时，漏极对源极电压Vds为0。如此，可避免开关切换时产生一电流，造成功率的损耗。同时，也可避免电流所产生的电磁波，对等离子体显示器的运作造成的电磁干扰。换言之，如果开关切换时，漏极对源极电压越大，则流经开关的电流也越大，所造成的能量损耗就越大、电磁干扰就越强。所以，当开关能作到零电压切换的话，将可有效地减少整体驱动电路的能量损耗以及电磁干扰的程度。

(2)额外热能的产生：再参照图6，传统硬切换驱动电路600的优点是：电路元件数目少，成本较低，控制方法也较简单。但是其缺点为：在开关M1、M2导通时，都不能作到零电压切换，而且与其他两种传统驱动电路相比，漏极对源极的电压差都大许多，故在开关进行切换时，硬切换驱动电路所造成的功率损失较大。此外，为了调整节点a的电压上升与下降的时间，硬切换驱动电路600必须串联一电阻R。如此，当节点a的电压改变时，都会有一电流流过电阻R，消耗大量的热。如此，当等离子体显示器进行长时间的操作时，由于有大量的热能散逸，故整个等离子体显示器的温度将随之上升，而影响到等离子体显示器的正常运作。

再参照图9，为减少前文所述的硬切换驱动电路的能量损耗，自举驱动电路900设计一电容器C，用以储存电压。故自举驱动电路900的外接电源的电压值仅为其他驱动电路的一半，这样，当开关进行切换时，漏极对源极电压将比硬切换驱动电路的小，故能量损失会比硬切换驱动电路要小。但是，自举驱动电路100的开关切换时仍然无法作到零电压切换，所以切换所造成的能量损失仍无法避免。此外，与硬切换驱动电路600相同，自举驱动电路900也串联一电阻R。因此，自举驱动电路900动作时会消耗大量的热。长时间操作等离子体显示器的话，热能散逸会影响到等离子体显示器的正常运作。

总之，传统等离子体显示器的驱动电路的缺点是：

1.元件数目多，成本高昂。

2.控制方法复杂。

3.能量损耗严重。

4.电磁干扰强。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种等离子体显示器位址电极的驱动电路及驱动方法，其元件数目少，成本低廉；控制方法简单；减少能量损耗；降低电磁干扰。

为实现上述的目的，按照本发明的等离子体显示器位址电极的驱动电路包括：用以供应驱动电压的电源、连接于电源与第一节点之间的第一开关、同时与第一开关并联的第一二极管和第一电容器、连接于第一节点与接地节点之间的第二开关、同时与第二开关并联的第二二极管和第二电容器、连接于第一节点的第三电容器以及连接于第三电容器与接地节点之间的电感。其中，该第一电容器具有电容器电压，且该电容器电压具有第一电压值以及第二电压值。而且，该电感具有电感电流，该电感电流具有第一电流值以及第二电流值。

按照本发明的等离子体显示器位址电极的驱动方法包括如下步骤：首先，当电感电流的值大于零并小于第一电流值，且电容器电压为第一电压值时，将第一开关导通；接着，当电感电流的值等于第二电流值时，将第一开关关闭；之后，当电感电流的值小于零并大于第二电流值，且电容器电压为第二电压值时，将第二开关导通；最后，当电感电流的值等于第二电流值时，将第二开关关闭。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更清楚，以下结合附图来详细说明本发明的具体实施方式。

附图说明

图1是三电极交流等离子体显示器的放电单元的示意图；

图2是三电极交流等离子体显示器中一放电单元的剖面图；

图3是传统位址电极的能量回复驱动电路的电路图；

图4是传统能量回复驱动电路中，开关M1、M2、M3与M4的栅极对源极电压与节点a的电压随时间改变的波形图；

图5a是传统能量回复驱动电路中，当开关M3为导通，其余开关皆为关闭时的等效电路图；

图5b是传统能量回复驱动电路中，当开关M4为导通，其余开关皆为关闭时的等效电路图；

图6是传统位址电极的硬切换驱动电路的电路图；

图7是传统硬切换驱动电路中，开关M1、M2的栅极对源极电压与节点a的电压随时间改变的波形图；

图8a是传统硬切换驱动电路中，当开关M1为导通，开关M2为关闭时的等效电路图；

图8b是传统硬切换驱动电路中，当开关M1为关闭，开关M2为导通时的等效电路图；

图9是传统位址电极的自举驱动电路的电路图；

图10是图9的自举驱动电路中，开关M1、M2的栅极对源极电压与节点a的电压随时间改变的波形图；

图11是按照本发明的等离子体显示器位址电极的驱动电路的电路图；

图12是按照本发明的等离子体显示器位址电极的驱动电路中，开关M1、M2的栅极对源极电压、电容器C1与节点a的电压随时间变化，以及流经电感L的电流随时间变化的波形图；

图13a是按照本发明的等离子体显示器位址电极的驱动电路中，当开关M1导通，开关M2关闭时的等效电路图；

图13b是按照本发明的等离子体显示器位址电极的驱动电路中，当开关开关M1、M2皆关闭，且电流方向为负时的等效电路图；

图13c是按照本发明的等离子体显示器位址电极的驱动电路中，当开关M2导通，开关M1关闭时的等效电路图；

图13d是按照本发明的等离子体显示器位址电极的驱动电路中，当开关开关M1、M2皆关闭，且电流方向为正时的等效电路图。

具体实施方式

参照图11，该图表示按照本发明的等离子体显示器位址电极的驱动电路1100的电路图。图中，位址电极的驱动电路1100包括两个开关M1、M2，其中，开关M1为n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，其漏极与外接电源Vd相接，而源极与开关M2的漏极相接于节点a。开关M1同时与二极管D1、电容器C1并联于外接电源Vd与节点a之间。其中，二极管D1的正极与开关M1的源极连接，而负极与开关M1的漏极连接。开关M2为n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，其漏极与开关M1的源极连接于节点a，而源极则与接地节点连接。开关M2同时与二二极管D2、电容器C2并联于节点a与接地节点之间，二极管D2的正极与开关M2的源极连接，而负极则与开关M2的漏极连接。其中，开关M1、M2可以是p-MOS或者是n-MOS。电容器Cb的一端与信号控制电路1102连接于节点a，另一端与电感L连接，电感L的另一端接地。位址电极的驱动电路1100中的各个元件的连接关系以及其与位址电极的信号控制电路1102、等离子体显示器的等效电路1104的连接关系均表示于图11中。需注意的是，位址电极的驱动电路1100中的二极管D1、D2以及电容器C1、C2可以为独立的电路元件，也可以分别为开关M1、M2的附属二极管以及寄生电容，其配置视低能量损耗电路1100所需的电路特性而定。

图12是控制施加于开关M1的栅极对源极电压V_gs1以及开关M2之栅极对源极电压V_gs2使得电容器C1的电压V_c1与节点a的电压Va随时间变化，以及流经电感L的电流I_L随时间变化的波形图。需注意的是，本发明定义流经电感L的电流I_L方向，由节点b流至节点a的方向为正，反之，由节点a流至节点b的方向为负。并且定义电感L的电压，亦即电感L两端的电位差V_L的位准，靠近节点b的一侧为高电位，靠近节点a的一侧为低电位。依据位址电极的驱动电路1100中开关M1以及M2的导通与关闭，将位址电极的驱动电路1100一个周期的动作状况分成数个阶段，分述如下：

1.当t1≤t≤t3：

图13a是本发明的等离子体显示器位址电极的驱动电路1100中，当开关M1导通，开关M2关闭时的等效电路图。此时，在开关M1施加一栅极对源极电压V_gs1，使得开关M1导通而开关M2关闭。同时参照图11及图13a，电容器Cb的电容量远大于其他两个电容器C1、C2，可将其视为电压值为V_cb的恒压源。定义电容器Cb的电压位准，靠近节点a的一端为高电位，与电感L连接的一端为低电位。由图13a可知，由于外接电源的电压Vd固定，且电容器Cb的电压值V_cb固定，故电感L两侧的电位差V_L亦为一定值。此外，依据前文所定义电感L的电压位准，此时，电感L的电压V_L值为负。跨于电感L两端的电压V_L若维持一定值，且其值为负值，则单位时间内流经电感L的电流I_L变化量必须以一固定速率减少，如图12所示。需注意的是，当t1≤t≤t3时，节点a的电压Va与外接电源的电压值Vd相同。此外，当t1≤t≤t2时，电流方向为正，二极管D1导通，开关M1的漏极对源极电压V_ds1被固定为0。故开关M1可随意选择于t1-t2时段中的任一时间导通，即可作到零电压切换。如前文所述，所谓的零电压切换，就是当开关进行切换时，漏极对源极电压V_ds1为0。如此，可避免开关进行切换时，漏极与源极间产生一电流，造成能量功率的损耗。同时，也可避免电流变化所产生的电磁波对等离子体显示器的运作造成电磁干扰。当本发明的位址电极的驱动电路1100的开关M1导通且开关M2为关闭时，开关M1可随意选择于t1-t2时段，亦即二极管D1导通的时段中任一时间内导通，即可作到零电压切换。如此，可有效地使开关切换时的能量损耗减少至0，也可避免对位址电极的驱动电路1100造成电磁干扰。

再参考图12，当t＝t1时，电流IL的方向为正，且电流大小为I₀。当t1≤t≤t2，电流方向为正，且电流大小以等速率减少。当t＝t2时，电流大小减少至0。当t2≤t≤t3时，电流方向由正变负，亦即由原本由节点b流至节点a的方向改为由节点a流至节点b，且电流大小以等速率增加。当t＝t3时，电流方向为负，且电流大小为I₁。其中，电流I₀与I₁的电流大小的定义将于后文再加以详细描述。需注意的是，在t1≤t≤t3的过程中，节点a的电压Va大小始终不变，其值与外接电源的电压值Vd相同。

2.当t3≤t≤t4：

图13b是本发明的位址电极的驱动电路1100中，当开关开关M1、M2皆关闭，且电感电流I_L方向为负时的等效电路图。此时，开关M1、开关M2皆处于关闭的状态，同时参照图11及图13b，电容器C1的电压V_c1加上电容器C2的电压V_c2等于外接电源的电压Vd。由于流经电感L的电流I_L具连续性，故此时电流继续以由节点a向节点b方向流动。此时，由于电容器与电感的元件特性，电容器C2、C1与电感L产生谐振，会有一电流I₁自电容器C1流至电感L，且会有—电流I₂自电容器C2流至电感L，分别如图13b所示。同时，电容器C1被充电而使得电压V_c1随时间增加。而电容器C2被放电而使得电压V_c2开始随时间降低。故节点a的电压Va开始随时间降低。

再参考图12，当t＝t3时，将开关M1关闭，电容器C1、C2与电感L产生谐振。由于电容器C1的电压V_c1为0，而电容器C2的电压V_c2等于外接电源的电压Vd，故当t＝t3时，电流I₁为0，主要是由电容器C2与电感L谐振。当t3≤t≤t4时，电容器C1、C2同时与电感L产生谐振。此时，电压V_c1开始随时间增加，电流I₁大小也随电压V_c1的增加而增加。而电压V_c2开始随时间降低，电流I₂大小也随电压V_c2的降低而降低。节点a的电压Va亦随着时间而降低。当t＝t4时，电容器C1的电压V_c1大小为Vd，且电容器C2的电压V_c2也就是节点a的电压Va为0。故节点a的电压Va于t3≤t≤t4时，其电压值会由Vd降低至0。再参照图12，电流I₁的大小定义为，当t＝t3，开关M1由导通切换至关闭时，流经电感L的电流I_L的大小。

3.当t4≤t≤t6：

参照图13c，该图表示本发明的位址电极的驱动电路1100中，当开关M2导通，开关M1关闭时的等效电路图。此时，在开关M2施加一栅极对源极电压V_gs2，使得开关M2导通而开关M1关闭。同时参照图11及图13c，当t＝t4时，节点a的电压Va下降至0。二极管D2开始导通。此时，位址电极的驱动电路1100的等效电路如图13c所示。由前文所述，电容器C_b可视为一有固定电压值V_cb的电源，故电感L两端的电位差V_L亦为一定值。并且依据前文所定义电感L的电压位准，此时，电感L的电压V_L为正。电感L若要维持一定值，且其值为正，则单位时间内流经电感L的电流I_L的变化量需以一固定速率增加，如图12所示。此时，节点a的电压Va维持为0。此外，当t4≤t≤t5时，电流方向为负，二极管D2导通，开关M2的漏极对源极电压V_ds1会被固定为0。故开关M2可随意于t4≤t≤t5的任一时刻导通即可进行零电压切换。由前文所述，本发明的位址电极的驱动电路1100同样可避免当开关M2进行切换时，开关M2所产生的功率损耗以及造成等离子体显示器的电磁干扰。

再参照图12，当t＝t4时，电流I_L的方向为负，且电流大小为I₁。当t4≤t≤t5，电流方向为负，且电流变化量为正。换言之，电流大小以等速率减少。当t＝t5时，电流减少至0。当t5≤t≤t6时，电流方向由负变正，亦即由原本由节点a流至节点b的方向改为由节点b流至节点a，且电流大小以等速率增加。当t＝t6时，电流方向为正，且电流大小为I₀。需注意的是，此时节点a的电压Va维持为一定值，其值为0。

4.当t6≤t≤t7：

参照图13d，该图是本发明的位址电极的驱动电路1100中，当开关M1、M2皆关闭，且电流方向为正时的等效电路图。此时，切断施加于开关M2的栅极对源极电压V_gs1，使得开关M1、开关M2皆关闭。同时参照图11及图13d，电容器C1的电压V_c1加上电容器C2的电压V_c2等于外接电源的电压Vd。由于流经电感L的电流I_L具连续性，故此时电流继续以由节点b至节点a的方向流动。此时，电容器C2、C1与电感L产生谐振。有一电流I₁自电感L流至电容器C1，且会有一电流I₂自电感L流至电容器C2，分别如图13d所示。同时，电容器C2被充电而使得电压V_c2随时间增加。而电容器C1被放电而使得电压V_e1开始随时间降低。故节点a的电压Va开始随时间增加。

再参照图12，当t＝t6时，电容器C1的电压V_c1等于外接电源的电压Vd，且电容器C2的电压V_c2为0。当t6≤t≤t7时，电压V_c1开始减少，而电压V_c2，也就是节点a的电压Va开始增加。当t＝t7时，电压V_c1为0，且电压Va为Vd。

再参考图I2，当t＝t6时，将开关M2关闭，电容器C1、C2与电感L产生谐振。由于电容器C2的电压V_c2为0，而电容器C1的电压V_c1等于外接电源的电压Vd，故当t＝t6时，电流I₂为0，主要是由电容器C1与电感L进行谐振。当t6≤t≤t7时，电容器C1、C2同时与电感L产生谐振。此时，电压V_c2开始随时间增加，电流I₂也随电压V_c2的增加而增加。而电压V_c1开始随时间降低，电流I₁也随电压V_c1的降低而降低。节点a的电压Va亦随着时间而增加。当t＝t7时，电容器C2的电压V_c2为Vd，且电容器C1的电压V_c1也就是节点a的电压Va为Vd。故节点a的电压Va于t3≤t≤t4时，其电压值会由0升高至Vd。再参照图12，电流I₀的大小定义为，当t＝t6，开关M2由导通切换至关闭时，流经电感L的电流I_L的大小。

如此，位址电极的驱动电路1100完成一个周期的动作。

发明效果

本发明上述实施例所揭露的等离子体显示器位址电极的驱动电路及驱动方法，可同时达到以下效果：

1.与传统驱动电路相比，本发明的驱动电路所含电路元件较少，成本低廉：按照本发明的等离子体显示器位址电极的驱动电路所包含的电路元件仅有两个开关、两个二极管、三个电容器以及一个电感。而且其中两个二极管以及电容器可以选择为独立的电路元件或是分别为两个开关的附属二极管和附属电容器。电路元件数目比传统驱动电路要少，相对而言，制造此电路所需花费的成本便会比传统驱动电路要低廉。

2.控制方法简单：按照本发明的位址电极的驱动电路只需要两个开关便可以动作。而且开关的导通与切换时间并不需要作精确的控制，即可使此驱动电路进行正常的动作。所以控制此驱动电路的方法比传统驱动电路要简单许多。

3.减少能量损耗：按照本发明的位址电极的驱动电路，所有开关都是进行零电压切换。与传统驱动电路的开关只能进行非零电压切换的动作状况相比，按照本发明的位址电极的驱动电路在开关切换时所造成的能量损失将远比传统驱动电路要低。而且，本发明所提出的驱动电路与传统硬切换驱动电路相比，所使用的电阻数目较少，故可避免驱动电路进行动作时，电流流经电阻造成能量的损失以及热能的散逸。即使等离子体显示器进行长时间的运作，也不会发生温度升高而影响正常运作的情况。

4.降低电磁干扰：传统等离子体显示器的位址电极驱动电路在运作时，电路中的开关在导通时，晶体管两端也就是开关的漏极与源极之间具有一电压差。如此，当开关导通时，漏极与源极之间会有大的电压变化而产生电磁波，从而造成电磁干扰。由于按照本发明的位址电极的驱动电路的开关在进行切换时皆进行零电压切换，换言之，本发明的驱动电路皆是于漏极与源极的电压为0时进行切换，将晶体管由不导通变成导通。因为切换的瞬间，漏极与源极之间并无大电压变化，故而不会产生电磁干扰。此外，按照本发明的位址电极驱动电路在进行工作时，节点a的电压Va在电压转换时会呈现较缓和的二次函数的变化。如此，亦可降低电磁干扰。

虽然上面以具体实施方式详细说明了本发明，然而并非限定本发明，所属领域的普通技术人员在不脱离本发明的宗旨和范围内，应能作出各种更动与改型，因此，本发明的保护范围应以后附的权利要求书界定的范围为准。

Claims (24)

1.一种等离子体显示器位址电极的驱动电路，该驱动电路与该等离子体显示器的位址电极的信号控制电路连接于第一节点，该驱动电路包括：

用以供应驱动电压的电源；

电气连接于所述电源与所述第一节点之间的第一开关；

与所述第一开关并联的第一二极管；

与所述第一开关并联的第一电容器；

电气连接于所述第一节点与接地节点之间的第二开关；

与所述第二开关并联的第二二极管；

与所述第二开关并联的第二电容器；

与所述信号控制电路连接于所述第一节点的第三电容器；以及

电气连接于所述第三电容器与接地节点之间的电感。

2.如权利要求1记载的驱动电路，其特征在于所述第一开关与所述第二开关皆为晶体管。

3.如权利要求2记载的驱动电路，其特征在于所述第一开关是n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管。

4.如权利要求3记载的驱动电路，其特征在于所述第一开关的漏极与所述电源电气连接，而所述第一开关的源极与所述第二开关电气连接于所述第一节点。

5.如权利要求2记载的驱动电路，其特征在于所述第二开关是n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管。

6.如权利要求5记载的驱动电路，其特征在于所述第二开关的源极与所述接地节点电气连接，而漏极与所述第一开关电气连接于所述第一节点。

7.如权利要求1记载的驱动电路，其特征在于所述第一二极管为所述第一开关的附属二极管。

8.如权利要求1记载的驱动电路，其特征在于所述第一二极管的正极与所述第一开关的源极连接，而第一二极管的负极与所述第一开关的漏极连接。

9.如权利要求1记载的驱动电路，其特征在于所述第二二极管为所述第二开关的附属二极管。

10.如权利要求1记载的驱动电路，其特征在于所述第二二极管的正极与所述第二开关的漏极连接，而所述第二二极管的负极与所述第二开关的源极连接。

11.如权利要求1记载的驱动电路，其特征在于所述第一电容器为所述第一开关的附属电容器。

12.如权利要求1记载的驱动电路，其特征在于所述第一电容器的一端与所述第一开关的源极连接，而所述第一电容器的另一端与所述第一开关的漏极连接。

13.如权利要求1记载的驱动电路，其特征在于所述第二电容器为所述第二开关的附属电容器。

14.如权利要求1记载的驱动电路，其特征在于所述第二电容器的一端与所述第二开关的源极连接，而所述第二电容器的另一端与所述第二开关的漏极连接。

15.如权利要求1记载的驱动电路，其特征在于所述第三电容器的电容量大于所述第一电容器与所述第二电容器的电容量。

16.一种等离子体显示器的位址电极的驱动方法，用以控制等离子体显示器的位址电极的驱动电路，该驱动电路与该等离子体显示器的位址电极的信号控制电路连接于第一节点，该驱动电路包括：

用以供应驱动电压的电源；

电气连接于所述电源与所述第一节点之间的第一开关；

与所述第一开关并联的第一二极管；

与所述第一开关并联的第一电容器；

电气连接于所述第一节点与接地节点之间的第二开关；

与所述第二开关并联的第二二极管；

与所述第二开关并联的第二电容器；

与所述信号控制电路连接于所述第一节点的第三电容器；以及

电气连接于所述第三电容器与接地节点的电感；其中，所述第一电容器具有电容器电压，所述第一节点具有第一节点电压，且该电感具有电感电流，所述驱动电路的驱动方法包括如下步骤：

当所述电容器电压为第一电压值，且所述电感电流大于零时，将所述第一开关导通；

于所述第一开关导通第一时间区段之后，且所述电感电流小于零的情况下，将所述第一开关关闭；

当所述电容器电压为第二电压值，且所述电感电流小于零时，将所述第二开关导通；以及

于所述第二开关导通第二时间区段之后，且所述电感电流大于零的情况下，将所述第二开关关闭，此时，所述电容器电压大小由所述第二电压值下降至所述第一电压值；

借此，当所述第一开关关闭时，所述第一电容器的电容器电压大小由第一电压值上升至第二电压值，所述第一节点的所述第一节点电压由所述第二电压值下降至所述第一电压值，而当第二开关关闭时，所述第一电容器的电容器电压由所述第二电压值下降至所述第一电压值，所述第一节点的所述第一节点电压由所述第一电压值上升至所述第二电压值。

17.如权利要求16记载的驱动方法，其特征在于所述第一电压值的大小为零。

18.如权利要求16记载的驱动方法，其特征在于所述第二电压值的大小与所述电源所供应的所述驱动电压的大小相同。

19.如权利要求16记载的驱动方法，其特征在于定义所述第一电容器与所述第一开关的漏极连接的一端具有第一电压位准，且所述第一电容器与所述第一开关与源极连接的另一端具有第二电压位准，且定义所述第一电压位准与所述第二电压位准的差即为所述第一电容器的电容器电压。

20.如权利要求16记载的驱动方法，其特征在于定义所述第一节点具有第一电压位准，且所述第二节点具有第二电压位准，且定义所述第一电压位准与所述第二电压位准的差即为所述第一节点的所述第一节点电压。

21.如权利要求16记载的驱动方法，其特征在于定义第一方向为由所述第二节点指向所述第一节点，且定义当所述电感的电感电流的方向与所述第一方向相同时，该电感电流大于零。

22.如权利要求16记载的驱动方法，其特征在于定义第二方向为由所述第一节点指向所述第二节点，且定义当所述电感的电感电流的方向与所述第二方向相同时，该电感电流小于零。

23.如权利要求16记载的驱动方法，其特征在于于所述第一时间区段时，所述第一电容器的电容器电压值为所述第一电压值，且所述第一节点的所述第一节点电压值为所述第二电压值。

24.如权利要求16记载的驱动方法，其特征在于于所述第二时间区段时，所述第一电容器的电容器电压值为所述第二电压值，且所述第一节点的所述第一节点电压值为所述第一电压值。

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