CN1474373A - 把放电能量谐振注入到平面等离子显示板中的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种改进的平面等离子显示板的保持电压波形驱动电路，其包含经由电感器与等离子显示板相连的串联连接的一对电子开关。该驱动器注入向PDP供应等离子体放电电流以及以谐振方式实现电压跃迁所需的能量。

Description

把放电能量谐振注入到平面等离子显示板中的方法和装置
技术领域
本发明通常涉及平面等离子显示板，尤其涉及把放电能量谐振注入到平面等离子显示板中的方法和装置。
背景技术
平面等离子显示板，或者气体放电显示板，是在本技术领域众所周知的，通常具有这样的结构，即包含一对处于间隔关系中以在其间确定一间距的基板。在该间距中密封电离气体。另外，平行的列和行电极沉积在该基板的表面上并被镀上诸如玻璃材料这样的绝缘材料。这些电极以彼此正交的关系安置在该基板以确定交叉点。这些交叉点再确定放电单元，在这些放电单元处可以进行有选择的放电以提供所需的存储或显示功能。
利用交变电压操作这样的显示板，尤其是在如由选定的列和行电极确定的给定放电点处提供超过开始放电电压的写入电压，以在选定的单元处产生放电也是已知的。通过施加交变电压可连续地“保持”在选定单元处的放电。然而，单独的交变电压是不足以启动放电的。该技术依赖于在基板的介电层上产生的壁电荷，这些壁电荷与保持电压一道来维持放电。
平面等离子显示板的结构和操作的详情在1971年1月26日颁布的美国专利3,559,190中有阐述。
现在参见图1，在10处简要地表示向一个平面等离子显示板(PDP)14提供保持电压的已知驱动电路12的示意图。PDP 14在图1中用在虚线框内的的电容器15和平板电感器16来表示。TS PDF的保持驱动器12要求在200纳秒的上升时间内完成600V的跃迁。这通常是使用分成两个串联谐振部分的串联谐振网络来完成的，如图3所示，每个串联谐振部分驱动PDP 14保持电容的一端。如图1所示，每个串联谐振部分由驱动电感器17加上MOSFET(IRF740)18和pn二极管(MUR1540)20的串联组合来构成。驱动器部分12的左侧部分通过驱动电容器22接地，而驱动器部分12的右侧部分连接在电源24和地之间。第一驱动二极管26连接在PDP 14的输入端和电源24之间，而第二驱动二极管28连接在PDP 14的输入端和地之间。
驱动电路10的操作示于图2和2A。MOSFET被逻辑电路(没有显示)顺序地在导通和非导通状态之间切换。随着驱动部分12的操作，电荷流过驱动电感17并且在PDP 14和驱动电容22之间往返。驱动部分12和PDF 14中的组合的电感器和电容器形成了谐振电路。如图2所示，谐振跃迁被期望为电流的半波脉冲，驱动PDF显示板14的保持电容通过它的大部分电压跃迁，该电压跃迁然后通过也被期望携带保持放电电流的箝位MOSFET(IRFP360)的自由接通完成。在任何给定谐振跃迁上的谐振回路因此包含串联的两个IRF740，18、两个MUR1540，20、两个谐振电感器16和17、和保持电容13。在图2和2A中的底部曲线图表示施加给PDF 14的保持电压，而中间的曲线图表示流过驱动电感器17的电流，上面的曲线图表示在驱动电路中由箝位提供的电流。如图2所示，箝位在上升之后出现。这需要一个快速的电压上升时间以便在分配的时间内完成该序列。因为快速的电压上升，能够出现阻尼振荡，如在图2中明显看到的那样。在时间treturn处，驱动器以相同的方式操作以把保持电压回复到原有的电压电平。
可以发现，如图1所示的驱动部分12利用大约90％通常在驱动该平板电容15中损失的能量。因此，使用如图1所示电路的PDP能够利用大约为较早的现有技术的PDP所需要的电能10％的电能进行操作。该保持驱动电路的更多细节被包含在1992年1月14日颁布的美国专利5,081,400中。在图3中显示了一个完整的保持驱动电路，其中示出了驱动部分12和26。在图3中显示的、类似于如图1所示的元件的元件具有相同的数字标号。在图2左边的驱动部分12可操作来提高保持电压而在图3右边的驱动部分26可操作来把该保持电压回复到原有的电平。
在1989年9月12日颁布的美国专利4,866,349中阐述了上述保持电压供应的结构和操作的更多细节。
现有技术的保持电压驱动电路是复杂的并且需要多个开关FET。因此提供一个包含价格比较低廉元件的较简单驱动电路是所希望的。
发明内容
本发明涉及把放电能量谐振注入到平面等离子显示板中的方法和装置。
本发明涉及平面等离子显示板的保持电压驱动电路，它包含至少具有第一端和第二端的驱动电感器，该电感器的第二端被连接到平面等离子显示板的输入端口。驱动电路还包含连接到驱动电感器第一端的第一电子开关以及也连接到驱动电感器第一端的第二电子开关。该电路进一步包含至少一个跨接第一和第二电子开关的可变电压电源。第一驱动电容器连接在第二电子开关和地之间，第二驱动电容器连接在第二电子开关和电压反馈点之间。第一驱动二极管连接在驱动电感器的第二端和电压反馈点之间，第二驱动二极管连接在驱动电感器的第二端和地之间。该驱动电路还包含连接到第一和第二电子开关和可变电压电源并且可操作来对它们进行控制的逻辑电路。
该逻辑电路也连接到所述反馈点，并响应对在所述电压反馈点的电压电平以调节所述电压电源的输出电压电平。此外，该逻辑电路可操作来把该可变电压电源设定为适当的电平，以在保持电压跃迁期间注入足够的能量到谐振状态来在该平面等离子显示板内建立等离子放电。
在优选实施例中，第一和第二电子开关包含一个IGBT和一个二极管的串联连接。另外，当连接到等离子显示板时，该驱动电路与该显示板一起谐振，以便减小操作该显示板所需要的电能总量。
本发明还涉及驱动平面等离子显示板的方法，该方法包含提供包含至少一个可调电压电源的驱动电路的步骤。然后确定用于该显示板的功率需求并且把该电压电源电平设定为对应于期望的功率需求。实现至该保持电压的谐振状态的跃迁，并且，如果需要的话，在该跃迁期间把足够的能量提供给该显示板以在该平面等离子显示板内建立等离子放电。
本发明还涉及平面等离子显示板的驱动电路的一个替换实施例，该实施例包含具有第一端和第二端的第一开关设备，该第一端适合于连接到一个保持电压电源。该驱动电路进一步包含一个具有一个初级绕组和次级绕组的变压器。该变压器初级绕组具有第一和第二端，其中的第一端连接到第一开关设备的第二端，所述初级绕组的所述第二端连接到平面等离子显示板的保持电压输入端口。另外，该驱动电路包含一个跨接在该变压器次级绕组两端的第二开关设备。该第一和第二开关设备被有选择地在导通和非导通状态之间切换，使得能量被保存在变压器绕组产生的电场中，以便注入到等离子显示板。
发明进一步考虑注入的能量足够把平面等离子显示板两端的电压跃迁到所需的保持电压电平以及足够提供电流来在该平面等离子显示板内启动所需的气体放电。
本发明还考虑一种操作刚才所述的驱动电路替换实施例的方法。操作的方法包含步骤：使第一开关设备处于导通状态，而第二开关设备处于非导通状态，使得电压在显示板上以基本上为增加的速率开始增加。然后使第一开关设备处于非导通状态，而第二开关设备也处于非导通状态，使得显示板上的电压继续以基本上为恒定的速率增加。接下来，第一开关设备返回到导通状态，而第二开关设备也处于导通状态，使得显示板上的电压继续以一个较低速率增加，将在预定电压电平处被箝位，而能量存储在通过在该变压器次级绕组内的电流流动在该变压器绕组中建立的B场内。然后使第一开关设备处于非导通状态，而第二开关设备处于导通状态，以继续在通过在变压器次级绕组内的电流流动而变压器绕组中建立的B场内储存能量。最后，使第二开关设备返回到非导通状态以把存储的能量注入到该显示板中，同时把施加给平面等离子显示板的电压基本上保持在箝位电压电平处。
对那些本领域技术人员来说，通过读取优选实施例，并同时结合附图，本发明的各个目的和优点将会变得明显。
附图说明
图1是用于向平面等离子显示板施加保持电压的现有技术驱动电路部分的简要电路图；
图2表示由如图1所示的驱动电路产生的电压和电流波形；
图2A表示由如图1所示的驱动电路产生的电压和电流波形的一个完整周期；
图3是包含如图1所示部分的完整驱动电路的示意图；
图4是依据本发明给平面等离子显示板施加保持电压的驱动电部分的示意图；
图5表示由如图4所示的驱动电路产生的电压和电流波形；
图5A是图4所示的驱动电路的操作的流程图；
图6是图5所示驱动电路部分的替换实施例的示意图；
图7是包含如图5所示驱动电路部分的完整驱动器电路的示意图；
图8是图4所示的驱动电路的替换实施例的一部分的示意图；
图9表示图8所示的驱动电路产生的电压波形；
图10表示被图8所示电路图中的开关用来产生如图9所示的电压波形的开关顺序；
图11是图8所示电路的一个替换实施例。
优选实施例说明
再次参见附图，在图4中说明了一个用于PDP保持电压驱动器部分的改进电路30。图4所示类似于如图1所示元件的元件具有相同的数字标号。如图4所示，现有技术驱动电路12中的四个MOSFET 18已经被由逻辑控制电路39在导通和非导通状态之间顺序切换的第一和第二注入栅极双极晶体管(IGBT)32和34所代替。在该优选实施例中，使用了IRG4BC40W IGBT。在该谐振驱动电路中使用时，该IGBT 32和34被确定为比MOSFET 18更有前途，因为他们的通电状态电压降不和传导电流成比例增加。因为该谐振电路，所以IGBT 32和34的断开时间不是一个问题。虽然本发明的优选实施例被说明为使用IGBT，但是将要理解：发明还能够用其它的传统电子开关，诸如FET、双极晶体管等来实施。
第一IGBT 32具有连接到第一MUR二极管36阳极的阴极。在该优选实施例中，使用了MUR 1540二极管。第一二极管36的阴极连接到该驱动器电感器17的第一端。第二IGBT 34的阳极连接到第二MUR二极管38的阴极。第二二极管38的阳极还连接到驱动器电感器17的第一端。
第二IGBT 34的阴极连接到两个可变电压电源40和42串联组合的负极，同时第一IGBT 32的阳极连接到该组合的电压电源40和42的正极。可变电压电源40和42是传统的可编程电压电源，如反馈变压器、紧螺纹扣电源、逆程电压源等等。电压电源40和42连接逻辑控制39并且由该逻辑控制39来控制。如在下面描述的那样，由电源40和42提供的电压从当没有等离子放电存在时的大约四分之一保持电压变化到是启动等离子放电所要求的能量数量的函数的提高的电平。
串联连接的二极管36和38为IGBT 32和34提供了断开功能。如上所述，第一二极管36的阴极和第二二极管38的阳极连接到该驱动电感器17的第一端。该驱动电感器17的第二端连接到PDP 14的输入端A。虽然驱动电感器17被说明为具有双端连接，但应当理解本发明还可以用在其第一和第二端之间具有一个或多个抽头(没有显示)的驱动电感器来实施。在这样一个电感器上的中间抽头将允许传统电路的连接以提高施加给PDP输入端A的电压。
在两个可变电压电源40和42之间的连接被连接到在第一和第二驱动器电容器22和44之间的公共节点。第一驱动器电容器22还接地，同时第二驱动器电容器连接到电压反馈点24。类似于如上所述的现有技术驱动电路12，驱动电路30还包含连接在PDP 14的输入端口A和电压反馈点24之间的第一驱动二极管26，而第二驱动器二极管28连接在输入端口A和地之间。
下面将描述改进的驱动电路30的操作。在图5中显示了由电路30的操作产生的典型波形。该操作也由在图5A中的流程图进行了说明。本发明考虑PDP 14的两个操作模式。在由图5中的虚线说明的第一模式中，没有等离子体放电。在由图5.中的实线说明的第二模式中，存在等离子体放电。
在图5A的判定框50中，它确定哪个操作模式是所期望的。假定为第一模式，则该方法继续到功能框52，在那儿用于可变电压电源40和42的电压电平被设置为该保持电压电平的大约四分之一。理论上，电压将是该保持电压电平的四分之一；然而，由于需要对元件损耗进行补偿，该电压电平实际上被设置为稍微高于电压电平的四分之一。此时，在PDP输入端口A处的电压是在地或者零电位处。在tstart处，如功能框54所示，第一电子开关32从非导通状态变化到导通状态。驱动电感器17和PDP14的并联电容器15的串联谐振在输入端口A处建立了在电压方面的谐振上升。电压升高的时间常数由驱动电感器17和平板电感器15的电感总数以及平板电容器15的电容所确定。流过该驱动电感17的电流在tpeak current处达到一个峰值，在此之后该电流开始随着电压的继续上升而降低。电压在tresonance处达到峰值。如图5A所示，因为第一模式在起作用，所以操作继续通过判定框56到功能框58，其中第一电子开关32在toff处返回到它的非导通状态，让电压处于保持电压电平。一旦达到了想要的保持电压，该保持电压就由驱动二极管26和PDP电容器15的操作来保持。
在预定时间过去之后，第二电子开关34变为导通状态(没有显示)。第二电子开关以一种类似于如上所述的方式与驱动电感器17和PDP平板电容一起操作，把该保持电压驱动回到它的原始值(没有显示)。
第二操作模式包括等离子体放电的建立。因此，操作从判定框55传送到60，其中逻辑控制39确定建立所需的等离子体放电的功率需求。然后在功能框52中把电压电平设置为更高的电平，以便把在该跃迁期间额外的能量注入到该PDF 17的谐振中。如图5中的较低实线曲线所示，因为电压电源40和42被设置为更高的输出，所以电压以一个更快的速率增加。因为增加的能量，如在图5中说明的那样，在tdischarge处建立等离子体放电。在建立了放电之后，如上所述来保持该保持电压。然而，如果电压电源电压被设置为过高，则驱动电感器将轻微导通并充电驱动电容器44。电容器44两端的电压从点24反馈到逻辑控制39，逻辑控制39然后为下一个周期在一个下降的方向调节该电压电平。因此，电压电源40和42的电压输出设置是动态的。此外，本发明在跃迁期间注入能量到PDP保持电压的谐振中。因为能量注入出现在跃迁期间，该跃迁能够持久更长，由此减小了操作PDP17所需要的总能量数量。此外，如上所述，单个驱动电路30能够用两个保持电压电平驱动PDP。
在模拟期间，发明人已经确定改进的电路把利用现有技术驱动电路12驱动同样的PDP所需要的峰值振铃电流从27安培增加到32安培，同时把能量消耗从42瓦减小到27瓦。另外，开关设备的工作温度从大约120℃减小到大约90℃。同样重要的是施加给PDF14的电压的平稳性，如在该底部图形中说明的那样。已经消除了与、如图2所示的现有技术驱动电路的钳位作用相关的电压中的阻尼振荡。
前面的结果由桥路计时获得，计时的设定使得谐振跃迁刚好在激活箝位之前完成。把箝位时间设定为接近于该谐振跃迁的完成能够增加保持损失大约35％。发明人发现MUR1540二极管结在反向恢复期间的温度能够对它们的断开时间造成不利影响，由此降低效率。
在进行这些测量之后，发明人同样调查对谐振开关32和34的栅极驱动电压的改进。测量值最初在12和9V之间，发明人相信值的提高将给出电路效率的次要改进。
在图6的70处说明了改进的驱动电路的一个替换实施例。在图6中显示的、类似于如图4所示元件的元件具有相同的数字标号。在该替换实施例中，两个可变电压电源40和42已经用单个可变电压电源72所替换。电源72的正极连接到第一IGBT 32的阳极，而电源52的负极连接到第二IGBT 34的阴极。因此，与在图4中说明的实施例相比，电路70中的替换使用了较少的元件。替换实施例70的操作与如上所述相同；然而电路70等于在图3中显示的现有技术电路的一部分。因此该驱动电路70仅仅能增加保持电压。需要在图7中显示的第二驱动电路80来把保持电压回复到原有电平。
本发明进一步考虑用更快的二极管替换MUR1540串联的二极管36和38。可以相信：更快的二极管改进该谐振跃迁，同时减少在箝位桥路中的损耗以及在电路中的切换损耗。
本发明还考虑该驱动部分电路的另一个替换实施例82，如在图8所示简要电路图说明的那样。如前一样，图8所示类似于在前面图中所示元件的元件具有相同的数字标号。如图8所示，该替换实施例82包含第一对电子开关SW1和SW2，它们在电压电源VS1和VS2之间串联连接。虽然图中示出电子开关SW1和SW2使用FET，但应当懂得FET的使用是示例性的，本发明还能够用其它的开关设备来实施。虚线表示的二极管D1和D2表示FET的内部特性。FET栅极连接到可操作来在FET导通和非导通状态之间切换该FET的逻辑控制84。电压供给Vs+和Vs具有被设定在由电路82驱动的PDP 14的±保持电压值的固定输出电压。虽然该保持电压被显示为是正/负的，但应当懂得电压是从能够被选为非零的基准电压值处开始测量。
在电子开关SW1和SW2之间的公共接点86通过变压器88连接到PDP14的第一输入端口90。在该优选实施例中，变压器88是具有初级绕组L1和次级绕组L2的空气心变压器。变压器绕组被缠绕为匹配PDP14的等效电容和期望的PDF响应时间。通常，变压器88的电感是低的，以便满足这些标准。本发明能够用变压器匝比1∶1来实施；然而，降低在次级电路中的电压的选定匝比允许在变压器次级电路中使用更低的额定电压设备。因此，在优选实施例中，使用了一个4∶1或者5∶1的降压匝比。
变压器88的次级电路连接到第二对电子开关SW3和SW4，它们彼此串联连接。虽然再次示出电子开关SW3和SW4使用FET，但应当懂得FET的使用是示例性的，本发明还能够用其它的开关设备来实施。虚线表示的二极管D3和D4表示FET的内部特性。FET栅极连接到可操作来使FET在导通和非导通状态之间切换的逻辑控制84。虽然显示有两条线连接该FET栅极到逻辑控制88，但是FET，SW3和SW4一起进行操作，而且能够使用单条线(没有显示)来连接该逻辑控制84到FET栅极。当变压器88的匝比被选定来从主电源降低次级电压时，第二对电子开关SW3和SW4可使用比第一对电子开关SW1和SW2低的额定电压设备，以降低成本。
下面将参考图9和10说明驱动电路82的操作。图9说明了由电路82生成、并且施加于PDP 14的第一输入端口90的保持电压波形。切换在驱动电路82中的电子开关SW1、SW2、SW3和SW4的时序如图10所示，图中标号为10a的部分对应于电子开关SW1在其导通和非导通状态之间的操作，该操作分别用符号“on”和“off”表示。
最初，所有四个开关SW1 SW2、SW3和SW4都处于它们的非导通状态。在时间tstart处，可对逻辑控制84进行操作，使以导致第一对电子开关的上部开关SW1改变到它的导通状态，由此施加电压Vs+到PDP 14的第一输入端口90。因为PDP 14的固有电容的缘故，随着变压器初级绕组L1和PDP 14的并联电容器的串联谐振在PDP 14的输入端口处建立了电压的谐振上升，如在图9中标记为92的曲线部分所示，正在施加给PDP的输入端口90的电压开始增加。注入到该谐振电路的能量总数足够把对驱动电路82来说表现为电容的PDP 14两端的电压跃迁到所需的保持电压电平和提供足够的电流以便在该PDP 14内建立所需的气体放电。当时间达到t2时，可进一步对逻辑控制84进行操作，以使得第一对电子开关的上部开关SW1改变到它的非导通状态。然而，如在图9中标记为94的曲线部分所示，在PDP输入端口52处的电压继续升高，如果没有事情进一步发生，则电压将遵循标记为96的虚线达到大约2Vs+的值。
为了控制施加给PDP 14的电压，逻辑控制84在t3处再次使第一对电子开关的上部开关SW1改变到它的导通状态，同时还使在该变压器次级电路中的第二对电子开关SW3和SW4改变到它们的导通状态。对于图8的次级电路所示的那些FET，仅仅一个FET实际上导通，而另一个FET的内部二极管允许次级绕组电流流动。然而，第二对FET的配置允许次级绕组电流依据施加给PDP 14的电压所要求的那样，允许次级绕组电流在任何一个方向流动。随着次级绕组电流的流动，能量被保存在由变压器88生成的B场中。因此，如在图9中标记为98的曲线部分所示那样，施加给PDP输入端口90的增加电压被箝位到大约Vs+的稳定值。
在t4处，如图10a所示，逻辑控制84使第一对电子开关的上部开关SW1改变回到它的非导通状态，同时如图10c和10d所示，在变压器次级电路中的第二对电子开关SW3和SW4保持它们的导通状态直到时间t5为止。由于次级绕组电流而有足够的能量保存在B场中，使得在时间t4和t5之间在PDP14内的能量不被放电。在时间t4和t5之间的时间间隔被标记为ΔT，被选择来为PDP 4提供用适当的条件和电压相位关系。
施加给PDP输入端口90的电压能够进一步通过在变压器次级电路中跨接第二对电子开关SW3和SW4而添加一个可选电容器94来进行进一步的控制，如在图5中的虚线说明的那样。可选电容器94和变压器次级绕组电感L2一起形成了谐振电路。在t5和t6之间，所有电子开关SW1、SW2、SW3 and SW4再次处于它们的非导通状态，而且在PDP输入端口90处的电压保持在大约Vs+处，如在图9中标记为100的曲线部分所示。
从t6开始，在PDP输入端口90的电压通过电子开关的进一步操作被返回到初始电压电平。在t6处，可对逻辑控制84进行操作，使第一对电子开关的下部开关SW2改变到它的导通状态，由此施加电压Vs-到PDP14的第一输入端口90。如在图9中标记为102的曲线部分所示，因为PDP 14的固有电容，施加给PDP输入端口90的电压开始降低。当时间达到t7时，可进一步对逻辑控制84进行操作，使第一对电子开关的底部开关SW1改变到它的非导通状态。然而，如在图9中标记为104的曲线部分所示那样，在PDP输入端口92处的电压继续降低并且，如果没有事情进一步发生，则电压将继续减少到大约2Vs-的值。
为了继续控制施加给PDP 14的电压，逻辑控制84在t8处，再次使第一对电子开关的底部开关SW2改变到它的导通状态，同时还使在该变压器次级电路中的第二对电子开关SW3和SW4改变到它们的导通状态。随着电压的降低，现在流动次级绕组电流以和在如上所述的、该PDP驱动电路操作中的增加电压部分期间的流动相反的方向流动。然而如上所述，第二对FET的配置允许次级绕组电流依据施加给PDP 14的电压的要求，允许次级绕组电流在任何一个方向流动。随着次级绕组电流的流动，能量被再次保存在由变压器88生成的B场中。因此，如在图9中标记为108的曲线部分所示那样，施加给PDP输入端口90的降低电压被箝位到大约初始电压的稳定值。
在t9处，如图10a所示，逻辑控制84使第一对电子开关的底部开关SW2改变回到它的非导通状态，同时如图10c和10d所示，在变压器次级电路中的第二对电子开关SW3和SW4保持它们的导通状态直到时间t10为止。由于次级绕组电流而有足够的能量保存在B场中，使得在时间t9和t10之间在PDP 14内的能量不被放电。在时间t9和t10之间的时间间隔被标记为ΔT’，被选择来为PDP 4提供适当的条件和电压相位关系。本发明认为间隔ΔT’可以等于或者不等于ΔT。
本发明进一步考虑在如上所述的驱动电路周期期间监视保持在PDP14中的能量。一个反馈电路(没有显示)将在输入端口电压返回到它的初始值时确定保持在PDP 14中的任何剩余能量的量值，并且在下一个周期期间调节该保持电压以通过供应较少的能量到PDP 14来补偿剩余的能量。补偿能够采取几种形式。例如，可减小保持电压施加给PDP14的时间间隔。或者把PWM电压用作保持电压，在这样情况下PWM波形的作业周期能够被修改以减少或者增加提供给PDP14的能量。另外，能够使用改变时间间隔和PWM调制的组合。
另外，如上所述，注入到该谐振电路中的能量总数足够把对驱动电路82来说表现为电容的PDP 14两端的电压跃迁到所需的保持电压电平和提供足够的电流以在该PDP 14内建立所需的气体放电。因此，逻辑控制84还连接到PDP控制电路(没有显示)。逻辑控制84从PDP控制电路中接收有关要由气体放电照射的PDP 14百分比的信息。因为建立气体放电所需要的电流与要被照射的PDP数量成比例，可对逻辑控制84进行操作以把该百分比转换成为一个电流需要，然后调节波形PWM及/或通电时间以确保有足够的能量被注入到PDP 14中，以提供期望的保持电压电平以及建立期望的气体放电所需要的电流。
类似于上面显示驱动电路，在图8中的PDP 14具有第二输入端口110连接到第二驱动电路(没有显示)，该第二驱动电路是上面描述的驱动电路82的镜象。可对第二驱动电路进行操作以提供一个保持电压到该PDP 14，该电压和图9中显示的电压波形反相。
一般地，在图11中的120处显示了该驱动电路的另一个替换实施例。如前一样，图11中类似于在前面图中所示元件的元件具有相同的数字标号。驱动电路120包含具有连接在PDP输入端口90和第一驱动电路82之间的初级绕组的第二空气心变压器122。驱动电路120还具有第三空气心变压器124，该第三空气心变压器124具有连接在PDP输出端口110和第二驱动电路(没有显示)之间的初级绕组。第二和第三变压器122和124的每一个次级绕组的一端被连接在一起，同时该次级绕组的另一端接地。该附加的变压器通过借助于在变压器次级绕组之间流动的电流跨越PDP 14传送能量，平衡施加给PDP端口90和110的电压。
以上利用优选实施例解释和说明了本发明的原理和操作模式。然而，必须理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本发明可以实施为不同于以上的特别解释和说明。

Claims (34)

1.一种平面等离子显示板的保持电压驱动电路，包含：
至少具有第一端和第二端的驱动电感器，所述电感器的所述第二端连接到平面等离子显示板的输入端口；
连接到所述驱动电感器第一端的第一电子开关；
也连接到所述驱动电感器第一端的第二电子开关；
跨接在所述第一和第二电子开关两端的至少一个可变电压电源；
连接在所述第二电子开关和地之间的第一驱动电容器；
连接在所述第二电子开关和电压反馈点之间的第二驱动电容器；
连接在所述驱动电感器的所述第二端和所述电压反馈点之间的第一驱动二极管；
连接在所述驱动电感器的所述第二端和地之间的第二驱动二极管；以及
连接到所述第一和第二电子开关和所述可变电压电源并且对其进行控制的逻辑电路。
2.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于：当该驱动电路连接到等离子显示板时，该电路和显示板一起谐振，从而减小操作显示板所需的总功率。
3.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于：所述第一和第二电子开关包含串联的IGBT和二极管。
4.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于：所述逻辑电路还连接到所述反馈点，并且响应于所述电压反馈点处的电压电平而调节所述电压电源的输出电压电平。
5.如权利要求4所述的驱动电路，其特征在于：所述逻辑电路把所述可变电压电源设定为适当的电平，以便在保持电压跃迁期间注入足够的能量到谐振状态中，由此在平面等离子显示板内建立等离子体放电。
6.一种平面等离子显示板的保持电压驱动电路，包含：
具有第一端和第二端的驱动电感器，所述电感器的所述第二端连接到平面等离子显示板的输入端口；
连接在所述驱动电感器的所述第一端和第一可变电压电源的第一端之间的第一电子开关，所述第一可变电压电源还具有第二端；
连接在所述驱动电感器的所述第一端和第二可变电压电源的第二端之间的第二电子开关，所述第二可变电压电源还具有连接到所述第一可变电压电源的所述第二端的第一端；
连接在所述第二可变电压电源的第一端和地之间的第一驱动电容器；
连接在所述第二可变电压电源的第一端和电压反馈点之间的第二驱动电容器；
连接在所述驱动电感器的所述第二端和电压反馈点之间的第一驱动二极管；
连接在所述驱动电感器的所述第二端和地之间的第二驱动二极管；以及
连接到所述第一和第二电子开关和所述可变电压电源并且对其进行控制的逻辑电路。
7.如权利要求6所述的驱动电路，其特征在于：当该驱动电路连接到等离子显示板时，该电路和显示板一起谐振，以便减小操作该显示板所需的总功率。
8.如权利要求6所述的驱动电路，其特征在于：所述第一和第二电子开关包含串联的IGBT和二极管。
9.如权利要求6所述的驱动电路，其特征在于：所述逻辑电路还连接到所述反馈点，并且响应于所述电压反馈点处的电压电平而调节所述电压电源的输出电压电平。
10.如权利要求9所述的驱动电路，其特征在于：所述逻辑电路把所述可变电压电源设定为适当的电平，以在保持电压跃迁期间注入足够的能量到谐振状态中，由此在该平面等离子显示板内建立等离子体放电。
11.一种操作平面等离子显示板驱动电路的方法，包含以下步骤：
(a)提供包含至少一个可调电压电源的驱动电路；
(b)确定该显示板的功率需求；
(c)把电压电源的电平设定为对应于所需的功率需求；
(d)跃迁到该保持电压的谐振状态；以及
(e)如果需要的话，在该跃迁阶段供应足够的能量以在该平面等离子显示板内建立等离子体放电。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：在步骤(c)期间，该电压驱动器电源被设定为适当的电平，以便在跃迁期间注入足够的能量到谐振状态中，以建立等离子体放电。
13.如权利要求12所述的方法，进一步包含：在步骤(e)之后，反馈该保持电压，并且如果必要的话，调节该电源电压。
14.一种平面等离子显示板的保持电压驱动电路，包含：
具有第一端和第二端的第一电子开关，所述第一电子开关可以在导通和非导通状态之间进行切换；
连接到所述第一电子开关的所述第一端的第一固定保持电压电源；
具有第一端和第二端的第二电子开关，所述第二电子开关可以在导通和非导通状态之间进行切换，所述第二电子开关的所述第一端连接到所述第一电子开关的所述第二端；
连接到所述第二电子开关的所述第二端的、具有与所述第一保持电压电源相反极性的第二固定保持电压电源；
具有初级绕组和次级绕组的变压器，所述变压器初级绕组的一端连接到所述第一电子开关的第二端，所述变压器初级绕组的另一端连接到该平面等离子显示板；
串联连接的一对电子开关，所述电子开关对可以在导通和非导通状态之间进行切换，所述电子开关对的所述串联连接跨接在所述变压器次级绕组两端；以及
连接到所述电子开关的逻辑控制，所述逻辑控制可以使所述电子开关在它们的导通和非导通状态之间进行切换，以施加所述保持电压到平面等离子显示板，以及在谐振状态期间注入足够的能量到该显示板中，以在该显示板内建立等离子体放电。
15.如权利要求14所述的驱动电路，其特征在于：注入的能量足够把整个平面等离子显示板的电压跃迁到期望的保持电压电平，并提供电流以在该平面等离子显示板内启动期望的气体放电。
16.如权利要求15所述的驱动电路，其特征在于：所述逻辑控制连接到该平面等离子显示板的控制电路，并且从所述显示板控制电路接收有关显示板期望照明范围的信息，该控制电路响应于所述显示板信息而调节注入到该显示板中的能量，以确保整个显示板的电压跃迁到所述期望的电压电平，并且确保有足够的电流来在该平面等离子显示板内启动期望的气体放电。
17.如权利要求15所述的驱动电路，其特征在于：所述逻辑控制切换连接到变压器次级绕组的所述电子开关对，同时施加电压到该平面等离子显示板以在由所述变压器绕组产生的场内储存能量，所述储存的能量在适当的时间被注入到该平面等离子显示板中。
18.如权利要求17所述的驱动电路，其特征在于：驱动电路是第一驱动电路，并且进一步包含一个是该第一驱动电路镜象的第二驱动电路，所述第二驱动电路也连接到该平面等离子显示板，用于用相反的保持电压驱动平面等离子显示板。
19.如权利要求18所述的驱动电路，进一步包含：一对次级变压器，所述次级变压器中的每一个都具有连接在一个驱动电路和平面等离子显示板之间的初级绕组，所述次级变压器的次级绕组一端连接在一起，而另一端接地，借此平衡由第一和第二驱动电路施加给平面等离子显示板的电压。
20.如权利要求17所述的驱动电路，其特征在于：所述电子开关是场效应晶体管。
21.如权利要求17所述的驱动电路，其特征在于：所述变压器是空气心变压器。
22.如权利要求17所述的驱动电路，进一步包含：用于监视施加给该平面等离子显示板的能量的反馈电路，所述反馈电路调节所述逻辑控制的操作，以便在该驱动电路操作期间改变施加该平面显示板显示的能量。
23.如权利要求17所述的驱动电路，其特征在于：施加给该平面等离子显示板的电压是具有可调作业周期的脉宽调制电压；该驱动电路包含用于监视施加给该平板等离子体显示器的能量的反馈电路，所述反馈电路调节供应给平面显示板的脉宽调制电压的作业周期，以便在驱动电路操作期间改变施加给该平板显示的能量。
24.如权利要求17所述的驱动电路，进一步包含：跨接在所述变压器次级绕组两端的电容器，所述电容器和所述变压器次级绕组一起形成谐振电路。
25.一种操作平面等离子显示板的方法，包含步骤：
(a)提供具有第一开关设备的驱动电路，所述第一开关设备和连接在该驱动电路和显示板之间的变压器初级绕组一起把保持电压电源连接到平面等离子显示板，变压器次级绕组连接在第二开关设备的两端；
(b)使第一开关设备处于导通状态中，同时使第二开关设备处于非导通状态中，使得电压在该显示板上以总体上升的速率开始增加；
(c)使第一开关设备处于非导通状态，同时使第二开关设备处于非导通状态中，使得在该显示板上的电压继续以大致恒定的速率增加；
(d)使第一开关设备返回到导通状态，同时也使第二开关设备处于导通状态中，使得在该显示板上的电压继续以较低的速率增加，在预定电压电平处箝位，同时利用在该变压器次级绕组内的电流流动，把能量存储在该变压器绕组中建立的B场内；
(e)使第一开关设备处于非导通状态，同时使第二开关设备处于导通状态，继续利用在变压器次级绕组内的电流流动，在该变压器绕组中建立的B场内储存能量；以及
(f)使第二开关设备返回到非导通状态以注入存储的能量到该显示板中，同时把施加给该平面等离子显示板的电压大致保持在箝位电压电平处。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于：注入的能量足够把整个平面等离子显示板的电压跃迁到期望的保持电压电平，并提供电流来在该平面等离子显示板内启动期望的气体放电。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于：该开关设备包含场效应晶体管以及连接到该场效应晶体管的逻辑控制，该逻辑控制可进行操作以有选择地使场效应晶体管在导通和非导通状态之间切换。
28.如权利要求26所述的方法，其特征在于：该变压器是一个空气心变压器。
29.一种平面等离子显示板的保持电压驱动电路，包含：
具有第一端和第二端的第一开关设备，该第一端连接到保持电压电源；
具有初级绕组和次级绕组的变压器，所述初级绕组具有第一端和第二端，所述初级绕组的第一端连接到所述第一开关设备的所述第二端，所述初级绕组的所述第二端连接到该平面等离子显示板的保持电压输入端口；以及
跨接在所述变压器的所述次级绕组两端的第二开关设备，所述第一和第二开关设备被有选择地在导通和非导通状态之间切换，以便在由所述变压器绕组产生的场中保存能量，以注入到该等离子显示板中。
30.如权利要求29所述的驱动电路，其特征在于：注入的能量足够把整个平面等离子显示板的电压跃迁到期望的保持电压电平，并提供电流来在该平面等离子显示板内启动期望的气体放电。
31.如权利要求30所述的驱动电路，其特征在于：所述第一和第二开关设备有选择地在导通和非导通状态之间切换，以提高施加给该平面等离子显示板的电压，并且箝位在一个对应于第一保持电压电源的输出的电压电平处。
32.如权利要求30所述的驱动电路，其特征在于：所述第一和第二开关设备各包含至少一个电子开关。
33.如权利要求32所述的驱动电路，其特征在于：所述变压器是空气心变压器。
34.如权利要求30所述的驱动电路，其特征在于：所述保持电压电源是第一保持电压电源，该驱动电路包含具有第一和第二端的第三开关设备，所述第三开关设备的所述第一端连接到所述第一开关设备的第二端，而所述第三开关设备的所述第二端连接到第二保持电压电源，所述第二保持电压电源具有一个与所述第一保持电压电源的极性相反的极性，所述第三和第二开关设备被有选择地在导通和非导通状态之间切换，在由所述变压器绕组产生的场中保存能量，以便注入到等离子显示板中，并且降低施加给该平面等离子显示板的电压，并箝位于对应于该显示板的初始电压电平的电压电平处。
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