FR2832538A1

FR2832538A1 - Generateur periodique d'impulsions de tension pour alimenter en phase de maintien les electrodes d'un panneau de visualisation a plasma

Info

Publication number: FR2832538A1
Application number: FR0115133A
Authority: FR
Inventors: Dominiue Gagnot; Marc Amstoutz
Original assignee: Thomson Licensing SAS
Current assignee: Thomson Licensing SAS
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2003-05-23

Abstract

Les éléments essentiels de l'invention reposent :- sur l'échelonnement des courants d'alimentation des décharges dans le panneau (1) sur une demi-période de maintien grâce à l'utilisation de plusieurs modules de commutation et de récupération d'énergie (30E2-1,..., 30E2-N) en parallèle et d'un dispositif adapté de commande de ces modules, et- sur l'utilisation, pour cet échelonnement, de modules (30E2-1,..., 30E2-N) de type « Higgins » ne comportant que deux interrupteurs (8, 9);- optionnellement, sur la répartition de la tension des impulsions de maintien sur plusieurs étages E1, E2, ce qui permet, au niveau de l'échelonnement des courants, d'utiliser des modules de moindre puissance de commutation et de gagner encore sur le coût des composants du générateur.

Description

GENERATEUR PERIODIQUE D'IMPULSIONS DE TENSION POUR ALIMENTER EN PHASE DE MAINTIEN LES ELECTRODES D'UN PANNEAU
DE VISUALISATION A PLASMA.

L'invention concerne un générateur d'impulsion de maintien et son mode de pilotage : - destiné à alimenter toutes les paires d'électrodes de maintien d'un panneau de visualisation à plasma de grande taille et à appliquer entre les électrodes de chacune de ces paires des différences de potentiel adaptées pour générer des décharges lumineuses dans les zones prédéterminées de décharges comprises entre ces électrodes, - capable de récupérer l'énergie capacitive transférée entre les électrodes de ce panneau et de la ré-injecter entre ces électrodes.

Un panneau d'affichage à plasma (ou PAP ) alternatif à effet mémoire comprend généralement deux dalles parallèles ménageant entre elles un espace contenant un gaz de décharge ; ces dalles sont dotées sur leur face interne de réseaux d'électrodes recouverts d'une couche diélectrique : - généralement deux réseaux d'électrodes croisées servant à l'adressage, aux croisements desquelles sont définies, dans l'espace entre les dalles, des zones de décharges lumineuses, - et au moins deux réseaux d'électrodes servant au maintien.

Dans le cas de panneaux coplanaires, les deux réseaux de maintien sont formés d'électrodes disposées sur la même dalle et dont les directions générales sont parallèles ; chaque électrode d'un réseau de maintien forme avec une électrode de l'autre réseau de maintien une paire d'électrodes délimitant entre elles une succession de zones de décharges lumineuses, généralement réparties le long d'une ligne d'éléments d'image du panneau.

Dans le cas de panneaux matriciels, les deux réseaux de maintien ne sont plus coplanaires et sont situés sur des dalles différentes.

Les zones de décharges lumineuses forment, sur le panneau, une matrice bi-dimensionnelle de points susceptibles d'émettre de la lumière pour afficher l'image à visualiser.

Généralement, au moins un de ces réseaux d'électrodes sert à la fois à l'adressage et au maintien.

Les zones de décharge adjacentes, au moins celles qui émettent des couleurs différentes, sont généralement délimitées par des barrières ; ces barrières servent généralement d'espaceurs entre les dalles.

Les parois des zones de décharges lumineuses sont généralement revêtues partiellement de luminophores sensibles au rayonnement ultraviolet des décharges lumineuses ; des zones de décharge adjacentes sont dotées de luminophores émettant des couleurs primaires différentes, de sorte que l'association de trois zones adjacentes forme un élément d'image ou pixel.

Lorsque le panneau à plasma est en fonctionnement, pour afficher une image, on procède à une succession de balayages, voire de sous-balayages, de la matrice de points ou de zones de décharges à activer ou non ; chaque balayage ou sous-balayage comprend généralement les étapes suivantes : - d'abord, une étape sélective d'adressage qui a pour but de déposer des charges électriques sur la portion de couche diélectrique des zones de décharges à activer, par application d'au moins une impulsion de tension entre les électrodes d'adressage se croisant dans ces zones, - ensuite, une étape non sélective de maintien pendant laquelle on applique une succession d'impulsions de tension entre les électrodes d'une même paire de maintien de manière à provoquer une succession de décharges lumineuses uniquement dans les zones de décharges qui ont été préalablement adressées.

Selon un autre procédé de balayage ou de sous-balayage, l'étape d'adressage initiale n'est pas sélective de sorte qu'à l'étape de maintien, toutes les zones de décharges du panneau sont activées ; on applique alors une troisième étape dite d'effacement sélectif qui permet de ne maintenir allumées que les zones de décharge correspondant à des points de l'image à activer.

Dans les étapes de maintien, chaque impulsion de tension comprend généralement un front montant, en général un palier, puis un front descendant, ou l'inverse (front descendant, palier, puis front montant).

La figure 1 et la figure 2 illustrent un panneau à plasma 1 doté de deux réseaux d'électrodes de maintien Y et Y' ; chaque réseau Y, Y'est alimenté par un générateur d'impulsions 4,4' (figure 2) ; pour simplifier, seule une paire

d'électrodes Y1, Y'1 a été représentée sur les figures 1 et 2, l'électrode Y1 appartenant au réseau Y et l'électrode Y'1 appartenant au réseau Y' ; chaque électrode Y1, Y'1 est reliée à un générateur d'impulsions 4, 4', généralement par l'intermédiaire de moyens de commutation des électrodes (non représentéappelés scandriver en langue anglaise) ; chaque générateur d'impulsions 4, 4'comprend ici un générateur de tension continue 3,3'et un module de commutation 2,2'.

- les générateurs de tension continue 3,3'comprennent une sortie potentiel haut et une sortie potentiel bas ; ils sont adaptés pour que la différence de potentiel entre leurs sorties correspondent à la tension des impulsions à générer, c'est à dire à la hauteur du palier de ces impulsions, - les modules de commutation 2,2'comprennent généralement des interrupteurs commandables électriquement, comme des transistors de type MOSFET .

Le module de commutation 2 représenté en détail à la figure 1 correspond au module décrit dans le document US 4707692-Higgins et al. - en ce qu'il comprend : - un premier interrupteur de charge Ic 8 et un deuxième interrupteur de décharge ID 9 raccordés en série et commandables électriquement, - en parallèle avec chacun de ces interrupteurs 8,9, une diode de transfert haute 14 et une diode de transfert basse 15, - une diode de limitation de tension de charge 6 et une diode de limitation de tension de décharge 7, raccordées en série dans le même sens passant de courant, - en parallèle avec chaque diode de limitation de tension de charge 6 et de décharge 7, un interrupteur haut IH 10 et un interrupteur bas 'BU, - un inducteur résonnant 5 connecté entre le point commun des interrupteurs de charge et décharge 8,9 et le point commun des diodes de limitation 6,7, ce dernier point correspondant à la sortie S du module, - chacune des deux extrémités de la série des interrupteurs de charge et décharge 8,9 étant raccordée à l'une des extrémités de la série

des diodes de limitation 6,7 et correspondant respectivement à l'entrée potentiel haut 12 et à l'entrée potentiel bas 13 du module.

Le module de commutation 2'est par exemple identique au module de commutation 2.

En pratique, on utilise des transistors de type MOSFET comme interrupteurs et on peut alors utiliser les diodes intrinsèques des transistors de charge ou de décharge 8,9 comme diodes de transfert 14,15.

Les entrées potentiel haut 12 et potentiel bas 13 sont raccordées respectivement aux sorties potentiel haut et potentiel bas du générateur de tension continue 3.

En dehors des régimes transitoires, en régime de courant continu où l'inducteur se comporte comme un conducteur : - l'interrupteur de décharge 9 étant ouvert, la fermeture de l'interrupteur de charge 8 porte la sortie du module au potentiel haut ; - l'interrupteur de charge 8 étant ouvert, la fermeture de l'interrupteur de décharge 9 porte la sortie du module au potentiel bas.

En pilotant ainsi successivement la fermeture et l'ouverture des interrupteurs de charge et de décharge, on forme à la sortie S du module une succession d'impulsions dont la tension est égale à la différence de potentiel appliquée entre les deux entrées 12,13 du module.

Le fonctionnement du module dans les périodes transitoires, c'est à dire lors du front montant ou descendant des impulsions sera décrit plus loin.

L'étape de maintien consiste à appliquer des impulsions de tension entre les électrodes de chaque paire, par exemple paire par paire, ou par groupe de paires d'électrodes, selon le procédé de balayage utilisé et connu de l'art antérieur.

Durant un balayage ou un sous-balayage, c'est en grande partie pendant les étapes de maintien que les zones de décharge émettent de la lumière et consomment de l'énergie ; c'est donc dans les réseaux d'électrodes de maintien que transite la plus grande partie de l'énergie consommée par le panneau.

Généralement, les électrodes de l'un des réseaux de maintien sont toutes reliées au même potentiel (électrodes common ) et au même générateur d'impulsions 4' ; du côté opposé de l'autre réseau de maintien, on peut compter plusieurs générateurs d'impulsions 4.

Par ailleurs, l'impédance formée entre les deux réseaux d'électrodes de maintien est fortement capacitive ; chaque impulsion de tension appliquée entre ces deux réseaux entraîne, à chaque front, successivement la charge puis la décharge de cette impédance capacitive.

Le module de commutation représenté à la figure 1 est adapté, comme l'enseigne le brevet US 4707692 déjà cité, pour récupérer l'énergie capacitive provenant de la décharge de cette impédance à la fin de chaque impulsion et pour la ré-injecter au moment de la charge de cette impédance au début de chaque impulsion ; pour la récupération d'énergie, on utilise également une capacité de stockage C, branchée entre les bornes du générateur de tension, comme le module de commutation ; cette capacité est généralement intégrée au générateur de tension continue, c'est pourquoi elle n'est pas représentée dans les figures, sauf à la figure 1 en traits pointillés ; la génération d'une impulsion avec récupération et ré-injection de cette énergie fonctionne alors comme décrit ci-après.

On va d'abord décrire le front montant d'une impulsion : - l'interrupteur de décharge 9 étant ouvert, la fermeture de l'interrupteur de charge 8 provoque le début du front montant de l'impulsion et entraîne le transfert de l'énergie stockée dans la capacité de stockage à la fin de l'impulsion précédente vers l'inducteur résonnant 5 et vers l'impédance capacitive de la paire d'électrodes Y1, Y'1 à alimenter, jusqu'à ce que la tension de sortie du module de commutation 2 atteigne le potentiel haut ; - lorsque la tension de sortie du module commutation 2 atteint approximativement ce potentiel, la diode de limitation de tension de charge 6 devient passante, ce qui a pour effet de limiter et de fixer la tension de sortie à la valeur dudit potentiel haut, et de terminer le front montant de l'impulsion ; - l'ouverture de l'interrupteur de charge 8 permet d'ouvrir la boucle formée par l'inducteur résonnant 5, la diode 6 et cet interrupteur, ce qui permet le

transfert de l'énergie encore stockée dans cet inducteur vers la capacité de stockage, via la diode de transfert bas 15 qui devient passante et la diode de limitation 6 toujours passante ;
Les décharges lumineuses dans les zones desservies par les électrodes alimentées par le générateur ont lieu vers la fin du front montant, lorsque l'interrupteur de charge 8 est encore fermé.

On va décrire le front descendant de l'impulsion : - l'interrupteur de charge 8 étant ouvert, la fermeture de l'interrupteur de décharge 9 provoque le début du front descendant de l'impulsion et entraîne le transfert de l'énergie stockée dans l'impédance capacitive de la paire d'électrodes Y1, Y'1 vers l'inducteur résonnant 5, jusqu'à ce que la tension de sortie du module de commutation 2 atteigne le potentiel bas, - lorsque la tension de sortie du module commutation 2 atteint approximativement ce potentiel, la diode de limitation de tension de décharge 7 devient passante, ce qui a pour effet de limiter et de fixer la tension de sortie à la valeur dudit potentiel bas, et de terminer le front descendant de l'impulsion ; - l'ouverture de l'interrupteur de décharge 9 permet d'ouvrir la boucle formée par l'inducteur résonnant 5, la diode 7 et cet interrupteur, ce qui permet le transfert de l'énergie stockée dans cet inducteur 5 vers la capacité de stockage, via la diode de transfert haut 14 qui devient passante et la diode de limitation 7 toujours passante.

Les décharges lumineuses dans les zones desservies par les électrodes alimentées par le générateur ont lieu vers la fin du front descendant, lorsque l'interrupteur de décharge 9 est encore fermé.

Comme indiqué à la colonne 4, lignes 58 à 62 du brevet US 4707692 déjà

cité, les interrupteurs haut 10 et bas 11 servent à assurer le maintien de la tension d'alimentation entre les paires d'électrodes Y1, Y'1 de maintien du panneau, en fournissant l'apport de courant nécessaire pour les décharges à assurer entre ces électrodes, dès que le courant dans l'inducteur est inférieur au courant de crête de décharge entre ces électrodes.

On a récapitulé le fonctionnement du module de commutation en représentant, dans le tableau 1 ci-après, les différentes séquences de fermeture (F) et d'ouverture (0) des différents interrupteurs c, Ic, Ic, Ic :
Table 1 - Chronoqramme classique de l'interrupteur de Hiqqins à 4 interrupteurs.

Phase <SEP> Début <SEP> Fin <SEP> Palier <SEP> Début <SEP> Fin <SEP> Palier
<tb> Front <SEP> Front <SEP> Haut <SEP> Front <SEP> Front <SEP> Bas
<tb> Montant <SEP> Montant <SEP> Descendant <SEP> Descendant
<tb> Interrupteur
<tb> IC <SEP> F <SEP> O <SEP> O <SEP> O <SEP> O <SEP> O
<tb> tH <SEP> 0 <SEP> F <SEP> F <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> ID <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> F <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> 18 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> F <SEP> F
<tb>

Lors des étapes de maintien de chaque phase de balayage ou de sousbalayage du panneau, la durée des paliers haut potentiel et bas potentiel des impulsions générées par le générateur est adaptée d'une manière connue en elle-même pour obtenir des décharges lumineuses dans toutes les zones de décharges lumineuses activées qui sont alimentées par le réseau d'électrodes relié au générateur.

En utilisant le générateur d'impulsions de type Higgins à quatre interrupteurs qui vient d'être décrit, on voit donc que, tant que l'interrupteur haut IH 10 ou bas IB 11 n'est pas fermé, le courant instantané correspondant aux décharges lumineuses dans les zones activées entre les électrodes Y1, Y'1 du panneau circule dans l'inducteur résonnant 5 (contrairement au dispositif de type Weber mentionné ci-après) ; en effet, c'est à la fin du front montant ou descendant des impulsions qu'ont lieu ces décharges, alors que l'interrupteur de charge 8 (cas du front montant) ou de décharge 9 (cas du front descendant) est fermé.

Si le module de commutation 2 ne comportait pas d'interrupteurs haut IH 10 et bas Is 11, lors de décharges lumineuses le long des électrodes alimentées par ce module, le courant instantané dans l'inducteur résonnant 5 devrait être au moins égal au courant de crête nécessaire pour engendrer ces décharges lumineuses ; si le générateur 4 alimentait dans ces conditions

les 400 électrodes-lignes d'un panneau de 42"de diagonale, pour un courant crête des décharges atteignant classiquement 120 A, pour une somme de la résistance interne de l'inducteur 5 et de celle de l'interrupteur de charge ou de décharge valant classiquement de l'ordre de 0,1 Q (cas de l'écran blanc ou noir), et pour une durée de étapes de maintien représentant classiquement en moyenne 30% du temps d'affichage des images, la puissance dissipée et perdue dans le générateur atteindrait 432 W.

L'utilisation d'un générateur d'impulsions de type Higgins entraînant donc des pertes ohmiques importantes, on a préféré utiliser jusqu'ici d'autres types de générateurs d'impulsions.

Ainsi, dans la plupart des panneaux à plasma de l'art antérieur, on a préféré jusqu'ici utiliser des générateurs d'impulsions où les moyens de commutation à récupération d'énergie sont du type décrit dans le brevet US

4866349-Weber et al.

La figure 3 représente d'une manière similaire à celle de la figure 2 un panneau à plasma 1 identique au précédent, doté de deux réseaux d'électrodes Y, Y', chacun relié à un générateur d'impulsions 20,20'doté d'un module de commutation du type décrit dans le brevet US 4866349-Weber et al.

Comme représenté sur cette figure, chaque module de commutation comprend ici obligatoirement quatre interrupteurs 16,17, 18,19 ; selon l'enseignement du US 4866349, ces interrupteurs sont absolument nécessaires pour générer des impulsions avec récupération et ré-injection de l'énergie capacitive entre les deux réseaux Y, Y'd'électrodes alimentés par ces générateurs : - les interrupteurs 16 et 17 servent à fixer la tension en fin de front montant et descendant, et jouent donc un rôle comparable à celui des diodes 6,7 de limitation de tension de charge ou de décharge du système Higgins précédemment décrit ; - les interrupteurs 18 et 19 sont absolument nécessaires dans toutes les étapes de transfert d'énergie passant par l'inducteur résonnant 5.

L'inconvénient de ce type de générateurs d'impulsions dotés d'un système de récupération d'énergie capacitive de type Weber est qu'il sont très onéreux : en effet, les intensités instantanées étant très élevées au moment où se déclenchent les décharges de maintien dans tout le panneau, les interrupteurs des moyens de commutation doivent être dimensionnés pour supporter des transferts de puissance (U : tension x t : intensité instantanée) d'autant plus importants que la surface d'affichage du panneau est élevée, ce qui conduit à des consommations importantes de matériau semi-conducteur (silicium) pour la réalisation de ces interrupteurs.

L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient en proposant un générateur d'impulsions de maintien capable de récupérer l'énergie capacitive et un procédé pour le piloter qui permettent de limiter considérablement la quantité de silicium nécessaire à sa fabrication.

Les éléments essentiels de l'invention reposent : - sur l'échelonnement des courants d'alimentation des décharges dans le panneau sur une demi-période de maintien grâce à l'utilisation de plusieurs modules de commutation et de récupération d'énergie en parallèle et d'un dispositif adapté de commande de ces modules, et - sur l'utilisation, pour cet échelonnement, de modules de type Higgins ne comportant que deux interrupteurs ; en effet, comme expliqué ultérieurement, les interrupteurs haut IH et bas IB ne sont plus nécessaires dans cette configuration ; - optionnellement, sur la répartition de la tension des impulsions de maintien sur plusieurs étages, ce qui permet, au niveau de l'échelonnement des courants, d'utiliser des modules de moindre puissance de commutation et de gagner encore sur le coût des composants du générateur.

Plus précisément, afin d'éviter l'inconvénient précité, l'invention a pour objet un générateur périodique d'impulsions de tension pour alimenter en phase de maintien les N électrodes ou groupes d'électrodes de maintien d'un même premier réseau Y d'un panneau de visualisation à plasma comprenant deux dalles ménageant entre elles un espace renfermant un gaz de décharge et

comprenant, outre ledit premier réseau, au moins un deuxième réseau Y' d'électrodes de maintien disposées de manière à ce que, dans ledit espace, chaque électrode du premier réseau ménage, avec au moins une électrode de l'au moins un deuxième réseau, des zones de décharges correspondant à un ensemble de pixels ou sous-pixels des images à visualiser, caractérisé en ce que ledit générateur comprend un étage E2 d'échelonnement d'intensité desdites impulsions comprenant : - un générateur de tension continue délivrant par ses sorties une tension potentiel haut et une tension potentiel bas , - en parallèle, N modules de commutation, de récupération d'énergie et d'échelonnement d'intensité, adaptés pour délivrer une impulsion de tension correspondant soit au potentiel haut soit au potentiel bas dudit générateur de tension continue, et dotés chacun d'une entrée potentiel haut et d'une entrée potentiel bas respectivement connectées à la sortie potentiel haut et à la sortie potentiel bas dudit générateur et dotés chacun d'une sortie destinée à être connectée à l'une des N électrodes ou groupes d'électrodes dudit premier réseau Y d'électrodes de maintien dudit panneau, - une capacité de stockage aux bornes desdits modules, caractérisé également en ce que chacun desdits modules d'échelonnement d'intensité comprend : - un premier interrupteur de charge Ic et un deuxième interrupteur de décharge ID raccordés en série et commandables électriquement, la première du côté du premier interrupteur et la deuxième extrémité de ladite série formant respectivement l'entrée potentiel haut et l'entrée potentiel bas dudit module, - en parallèle avec chacun de ces interrupteurs, respectivement une diode de transfert haute et une diode de transfert basse , orientées en mode passant dans le même sens, à savoir de l'entrée potentiel bas vers l'entrée potentiel haut dudit module, - une diode de limitation de tension de charge sans interrupteur en parallèle et une diode de limitation de tension de décharge sans interrupteur en parallèle, raccordées en série dans le même sens passant

entre l'entrée potentiel bas et l'entrée potentiel haut dudit module,

- un inducteur résonnant connecté entre le point commun des interrupteurs de charge et de décharge et le point commun des diodes de limitation de charge et de décharge, ce dernier point formant la sortie dudit module, ladite capacité de stockage l'inductance desdits inducteurs étant adaptés pour récupérer l'énergie capacitive dissipée par l'application desdites impulsions de tension entre les N électrodes du premier réseau Y et celles du au moins un deuxième réseau Y', et caractérisé en ce que ledit générateur comprend également un dispositif de commande électrique des interrupteurs de charge Ic et de décharge ID des modules d'échelonnement d'intensité adapté pour que chaque module génère, selon une période de maintien TM, une impulsion de tension potentiel haut et une impulsion de tension potentiel bas à sa sortie, et adapté pour que, au sein de chaque demi-période de maintien, les impulsions de tension générées par chaque module soient échelonnées respectivement selon des intervalles d'échelonnement, ces intervalles étant choisis différents les uns des autres et tous inférieurs à ladite demi-période de maintien TM/2.

Chaque ensemble de pixels ou sous-pixels des images à visualiser d'une même paire d'électrodes Y1, Y'1 correspond en général à une ligne du panneau à plasma.

En l'absence de diode de pompage à cet étage d'échelonnement d'intensité (voir ultérieurement), la capacité de stockage de cet étage peut être intégrée au générateur de tension continue de cet étage.

Les modules de commutation et d'échelonnement d'intensité sont analogues à ceux, déjà connus, de type Higgins , mais ne comportent que deux interrupteurs, ce qui est particulièrement économique ; grâce à l'invention, on peut réaliser à moindre frais que dans l'art antérieur un générateur de maintien pour panneau à plasma.

De préférence, l'étage E2 d'échelonnement d'intensité des impulsions comprend également un diode de pompage disposée passante entre la sortie potentiel haut dudit générateur de tension continue et les entrées potentiel haut desdits N modules d'échelonnement d'intensité, et le générateur selon

l'invention comprend en outre au moins un étage E1 (i) de répartition de tension des impulsions de maintien, comprenant : - un générateur de tension continue délivrant par ses sorties une tension potentiel haut et une tension potentiel bas , - un module de commutation, de récupération d'énergie et de répartition de tension adapté pour délivrer à sa sortie, selon ladite période de maintien TM, une impulsion de tension correspondant soit au potentiel haut soit au potentiel bas dudit générateur de tension continue, et doté d'une entrée potentiel haut et d'une entrée potentiel bas respectivement connectées à la sortie potentiel haut , via une diode de pompage sauf lorsqu'il s'agit du premier étage de répartition de tension, et à la sortie potentiel bas dudit générateur, et doté d'une sortie qui : - lorsqu'il existe un étape supérieur E1 (i+1) identique de répartition de tension des impulsions de maintien, est connectée à l'entrée potentiel bas du module de répartition de tension de cet étage supérieur ; - lorsqu'il s'agit du dernier étage E1 (i) de répartition de tension, est connectée aux entrées potentiel bas des N modules de répartition d'intensité de l'étage d'échelonnement des intensités ; - une capacité de stockage aux bornes dudit module.

La capacité de stockage du premier étage de répartition de tension peut être intégrée au générateur de tension continue de cet étage.

Grâce à l'invention, on pourra avantageusement répartir la tension des impulsions nécessaire pour maintenir des décharges aux bornes des électrodes de maintien d'un panneau à plasma, sur l'étage d'échelonnement d'intensité et sur le ou les étages de répartition de tension, ce qui permet de diminuer encore le coût des composants du générateur selon l'invention.

Si le panneau à plasma à alimenter nécessite des impulsions de tension de 180V, et si i=1 (un seul étage de répartition de tension), on pourra par exemple répartir cette tension comme suit : - 60V aux bornes du générateur de tension continue de l'étage d'échelonnement d'intensité ;

- 120V aux bornes du générateur de tension continue de l'étage de répartition de tension.

Cette disposition permet de réduire sensiblement le coût des composants des modules de l'étage d'échelonnement d'intensité, et, globalement, de réduire encore le coût d'un générateur de maintien pour panneau à plasma.

De préférence, au niveau de chaque étage E1 (i) de répartition de tension, le module de répartition de tension est identique, sauf éventuellement en ce qui concerne les caractéristiques électriques de ses composants, aux modules d'échelonnement d'intensité de l'étage E2 d'échelonnement d'intensité.

Les modules de répartition de tension sont alors, comme les modules d'échelonnement d'intensité, des modules de commutation de type Higgins ne comportant que deux interrupteurs, ce qui est particulièrement économique.

Les caractéristiques électriques des composants des modules de répartition de tension peuvent être tout à fait différents de celles des composants des modules de répartition d'intensité, parce que l'énergie capacitive à récupérer peut être différente (entraînant des inductances différentes des inducteurs résonnants) et/ou parce que les puissances à commuter par les interrupteurs de charge Ic ou de décharge ID sont différentes.

De préférence, le générateur d'impulsion selon l'invention ne comporte qu'un seul étage un étage E1 de répartition de tension des impulsions de maintien, c'est à dire en ce que i=1 ; cette configuration correspond au mode de réalisation qui sera décrit ultérieurement.

L'invention a également pour objet un panneau de visualisation à plasma comprenant : - deux dalles ménageant entre elles un espace renfermant un gaz de décharge - un premier réseau Y de N électrodes ou groupes d'électrodes de maintien et au moins un deuxième réseau Y'd'électrodes de maintien disposées de manière à ce que, dans ledit espace, chaque électrode du premier réseau ménage, avec au moins une électrode de l'au moins un deuxième réseau, des zones de décharges correspondant à un ensemble de pixels ou sous-pixels des images à visualiser,

caractérisé en ce qu'il comprend un générateur périodique d'impulsions de tension de maintien selon l'invention, dont chaque sortie est connectée à l'une des N électrodes ou groupes d'électrodes dudit premier réseau Y.

De préférence, le panneau de visualisation à plasma comprend en outre un générateur d'impulsion de tension de maintien dont les sorties sont connectées aux électrodes dudit second réseau Y'.

De préférence, le générateur d'impulsion alimentant le premier réseau Y et le générateur d'impulsion alimentant le second réseau Y'présentant un potentiel de référence commun : - en l'absence d'étage E1 (i) de répartition de tension dans le générateur alimentant le premier réseau, ce potentiel de référence correspond à celui des entrées potentiel bas des modules de commutation de l'étage d'échelonnement d'intensité, - en présence d'au moins un étage E1 (i) de répartition de tension dans le générateur alimentant le premier réseau, ce potentiel de référence correspond à celui de l'entrée potentiel bas du module de commutation de cet étage.

En général, ce potentiel de référence correspond à la masse.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, et en référence aux figures annexées sur lesquelles : - les figures 1 et 2 (figure 1 : détail de la figure 2), déjà décrites, illustrent schématiquement l'alimentation d'un panneau à plasma à l'aide d'un générateur d'impulsions à quatre interrupteurs de type Higgins , connu de l'art antérieur, - la figure 3, déjà décrite, illustre schématiquement l'alimentation d'un panneau à plasma à l'aide d'un générateur d'impulsions de type Weber , connu de l'art antérieur, - la figure 4 représente un mode de réalisation d'un générateur d'impulsion de maintien selon l'invention, alimentant N électrodes ou séries d'électrodes de maintien d'un panneau à plasma ; - la figure 5 illustre un chronogramme conforme à l'invention de commande des interrupteurs des différents modules de commutation et de récupération d'énergie du générateur d'impulsions de la figure 4 ;

- la figure 6 illustre l'évolution, en fonction du temps t, de la tension aux N bornes de sorties du générateur de la figure 4 lorsqu'il est commandé selon le chronogramme de la figure 5 pour alimenter N électrodes ou groupes d'électrodes de maintien ; cette figure illustre un mode d'échelonnement en N déclenchements selon l'invention de l'application des impulsions de maintien aux N électrodes ou groupes d'électrodes ; - les figures 7 à 15 représentent les différentes étapes de fonctionnement de l'un quelconque des modules de commutation et de récupération d'énergie du générateur selon un mode de réalisation de l'invention lors d'un cycle complet d'impulsions de tension de maintien.

Afin de simplifier la description et de faire apparaître les différences et avantages que présente l'invention par rapport à l'état antérieur de la technique, on utilise des références identiques pour les éléments qui assurent les mêmes fonctions.

La figure 4 illustre un panneau à plasma 1 doté de deux réseaux d'électrodes de maintien Y et Y' ; le réseau d'électrodes Y est alimenté par un générateur d'impulsions 41 selon l'invention ; le réseau Y'est alimenté par une générateur d'impulsions 41'.

Les électrodes du réseau Y sont réparties en N groupes, les électrodes d'un même groupe étant connectées entre elles et reliées à la même sortie du générateur d'impulsions 41, qui comprend donc N sorties ;
Dans l'exemple non limitatif qui va maintenant être décrit, le générateur 41 selon l'invention ne comporte qu'un seul étage E1 de répartition de tension et un seul étage E2 d'échelonnement d'intensité.

Ainsi, le générateur d'impulsions 41 comprend ici, selon l'invention, ... un premier étage E1 comprenant : - un générateur de tension continue 33E1 doté d'une sortie potentiel haut et d'une sortie potentiel bas , - un module de commutation et de récupération d'énergie capacitive 30E1 doté d'une entrée potentiel bas et d'une entrée potentiel haut

respectivement connectées à la sortie potentiel haut et la sortie potentiel bas dudit générateur 33E1, et d'une sortie 39E1, ... et au moins un deuxième étage E2 comprenant : - un générateur de tension continue 33E2 doté d'une sortie potentiel haut et d'une sortie potentiel bas , cette dernière étant est connectée à la sortie potentiel bas du générateur de tension continue 33E1 de l'étage précédent, - une série de modules de commutation et de récupération d'énergie capacitive 30E2-1, 30E2-2,..., 30E2-N, dotés chacun d'une entrée potentiel bas 38E2-1, 38E2-2,..., 38E2-N connectée à la sortie 39E1 d'un module de commutation 39E1 de l'étage précédent E1, d'une entrée potentiel haut 37E2-1, 37E2-2,..., 37E2-N connectée via une diode de pompage 32E2 à la sortie potentiel haut du générateur de tension 33E2 du même étage E2, et d'une sortie 39E2-1,..., 39E2-N, - une capacité de stockage 31 E2 aux bornes desdits modules, ... les sorties 39E2-1,..., 39E2-N des modules de commutation du dernier étage formant les sorties dudit générateur et étant connectées, chacune, à un groupe d'électrodes du réseau Y, ... chaque module de commutation et de récupération d'énergie capacitive 30E1, 30E2-1,..., 30E2-N dudit générateur étant adapté pour délivrer, à sa sortie, soit la tension de son entrée potentiel haut , soit la tension de son entrée potentiel bas , et comprenant à cet effet : - un premier interrupteur de charge Ic 8 et un deuxième interrupteur de décharge ID 9 raccordés en série et commandables électriquement, - en parallèle avec chacun de ces interrupteurs 8,9, une diode de transfert haute 14 et une diode de transfert basse 15, - une diode de limitation de tension de charge 6 et une diode de limitation de tension de décharge 7, raccordées en série dans le même sens passant de courant,

- un inducteur résonnant 5 connecté entre le point commun des interrupteurs de charge et décharge 8,9 et le point commun des diodes de limitation 6,7, ce dernier point formant la sortie 39 E1, 39 E2-1,..., 39 E2-
N du module, - chacune des deux extrémités de la série des interrupteurs de charge et décharge 8,9 étant raccordée à l'une des extrémités de la série des diodes de limitation 6,7 et correspondant respectivement à l'entrée potentiel haut 37E2-1, 37E2-2,..., 37E2-N et à l'entrée potentiel bas 38E2-1, 38E2-2,..., 38E2-N du module.

Les interrupteurs 8,9 de ces modules sont généralement formés de transistors de type MOSFET ; on peut alors utiliser les diodes intrinsèques de ces transistors comme diodes de transfert 14 et 15.

Les générateurs de tension continue 33E1, 33E2 présentent généralement une capacité intrinsèque, qui participent au stockage avec, par exemple ici pour le deuxième étage, la capacité de stockage 31 E2.

Entre d'une part la sortie potentiel haut du générateur de tension 33E2 de chaque étage supérieur au premier et d'autre part la capacité de stockage 31 E2 de cet étage et les entrées potentiel haut 37E2-1, 37E2-2,..., 37E2-N des modules de cet étage, la diode de pompage 32E2 sert à recharger cette capacité 31 E2 à la tension du générateur 33E2 de cet étage, lorsque la sortie

39E1 de l'étage précédent est à l'état bas ; cette diode de pompage 32E2 évite que la capacité de stockage 31 E2 du même étage ne se décharge dans le générateur de tension 33E2 de cet étage, lorsque la sortie 39E1 de l'étage précédent est à l'état haut ; ce fonctionnement est conforme au principe de pompe de charge bien connu de l'homme du métier.

Selon l'invention, les modules de commutation et de récupération d'énergie capacitive 30E1, 30E2-1,..., 30E2-N du générateur sont comparables aux modules de type Higgins précédemment décrits, à la différence essentielle près qu'ils ne comprennent, en parallèle avec chaque diode de transfert 6,7, ni un interrupteur haut , ni un interrupteur bas ; comme expliqué ci-après, grâce à l'échelonnement du déclenchement des décharges,

ces interrupteurs ne sont plus nécessaires pour compléter l'alimentation en courant des décharges et pour réduire la puissance dissipée et perdue dans le générateur.

Avantageusement, le générateur selon l'invention est doté de moyens de commande des interrupteurs de charge Ic et de décharge ID adaptés pour obtenir le déclenchement des impulsions des modules 30 E2-1,30 E2-2,..., 30 E2-N d'un même étage E2 d'une manière échelonnée dans le temps tE2-1, 8tE2- 2,..., 8tE2-N, entre : - l'instant tpEiM-fjn de fin du front montant d'une impulsion générée par le module 30 E1 de l'étage inférieur E1 à la sortie duquel les modules de l'étage E2 sont connectés, - et l'instant tpEio-début de début du front descendant.

L'intervalle de temps qui sépare le front montant et le front descendant des impulsions générées par le premier étage E 1, soit approximativement l'intervalle qui sépare l'instant tpEio-début de l'instant tPE1M-fin, correspond classiquement à une demi-période de maintien ; la période de maintien TM est une caractéristique du panneau de visualisation à plasma et est généralement comprise entre 5 ils et 100 ils ; la luminance du panneau est en général d'autant plus élevée que cette période est courte.

Un exemple d'un tel échelonnement est donné dans le chronogramme correspondant au tableau Il de la figure 5, où, par convention : - en tête des colonnes et en début de lignes : la lettre P désigne une impulsion, la lettre E et le chiffre qui suit désigne un étage du générateur correspondant à ce chiffre, la lettre M et le chiffre qui précède désigne un front montant d'impulsion d'un module correspondant à ce chiffre, et la lettre D désigne un front descendant d'impulsion du même module ; ainsi, par exemple, PE2-1 M désigne le front montant d'une impulsion générée par le 1er module du second étage, et ID-E2-2 désigne l'interrupteur de décharge du te module du second étage du générateur ; - dans les cases du tableau, la lettre F désigne la position fermée de l'interrupteur correspondant de la ligne, la lettre 0 désigne la position ouvert de ce même interrupteur ;

La figure 6 illustre la valeur du potentiel délivré aux différentes sorties 39E2-1, 39E2-2,..., 39E2-N du générateur d'impulsions selon l'invention illustré à la figure 4, lorsqu'il est commandé selon le chronogramme de la figure 5.

On voit donc qu'en utilisant le générateur d'impulsion selon l'invention et ce mode de pilotage :

- la tension Utot. à appliquer aux électrodes est répartie entre les différents étages du générateur : U1 pour le premier étage E1, U2 pour le second étage E2, avec +U2=Utot..

- l'intensité du courant qui traverse les électrodes est échelonnée dans le temps sur les différents modules 30E2-1, 30E2-2,..., 30E2-N de commutation d'un même étage E2, ce qui permet au module 30E1 de l'étage précédent de ne supporter qu'un courant crête N fois plus faible qu'avec les générateurs de l'art antérieur nécessaires pour alimenter le même panneau.

Grâce à l'invention, la puissance maximale U x 1 commutée par l'un quelconque des interrupteurs de charge Ic ou de décharge ID du générateur selon l'invention : - est divisée par le nombre d'étage au niveau de la tension U, - est divisée par le nombre de modules de commutation de l'étage supérieur au niveau de l'intensité 1.

Ainsi, si U = 180 V et 1 = 40 A : - dans un générateur de l'art antérieur, avec un module de commutation de type Weber , il aurait fallu 4 transistors capables de commuter
180x40 V. A ; - dans le générateur selon l'invention, si U1 = 120 V, U2 = 60 V, où l'échelonnement des impulsions de maintien est réalisé sur 8 modules de commutation au niveau du 2ème étage, l'intensité de 40 A est divisée par 8 = 5 A, il faut, pour réaliser ce générateur : 2 transistors 120x5
V. A et 16 transistors 60x5 V. A, ce qui, globalement, revient beaucoup moins cher que dans le cas du générateur de l'art antérieur.

De ce fait, les circuits du générateur d'impulsions 41'alimentant les autres électrodes de maintien, celles du réseau Y'faisant face aux électrodes du réseau Y, seront traversés par les mêmes courants instantanés de maintien,

beaucoup plus faibles que dans l'art antérieur, ce qui permet de réaliser également au niveau de ce générateur 41'des gains importants sur le coût des composants.

Enfin, le générateur selon l'invention est adapté pour récupérer et réinjecter l'énergie capacitive dissipée dans le panneau à plasma qu'il alimente ; en effet, chaque module 30E1, 30E2-1,..., 30E2-N fonctionne comme représenté aux figures 7 à 15 et comme décrit ci-après.

Les figures 7 à 15 représentent le fonctionnement de l'un quelconque des modules de commutation et de récupération d'énergie 30E1, 30E2-1,..., 30E2N du générateur selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, illustré lors d'un cycle complet d'impulsion de tension de maintien ; les composants de ce module sont décrits par les mêmes références que précédemment (au moins les deux premiers caractères) ; par souci de simplification, on considère que : - s'il s'agit d'un étage autre que le premier étage, l'entrée potentiel bas 38 de ce module est connectée à la sortie d'un module dit inférieur de commutation de l'étage précédent, qui délivre, pendant le cycle considéré : - d'abord une tension U1 (voir Figure 6) pendant la fermeture de l'interrupteur de charge Ic du module inférieur (voir tableau tt, fig. 5), - puis une tension (U1+U2-U1) (voir Figure 6) grâce à la diode de pompage (non représentée) pendant la fermeture de l'interrupteur de décharge ID du module inférieur (voir tableau h, fig. 5) ; - s'il s'agit du premier étage E1, t'entrée potentiel bas 38 de ce module est connectée à la masse ; - l'entrée potentiel haut 37 est connectée à la sortie potentiel haut du générateur de tension 33 du même étage, qui délivre entre ses bornes une tension U2 (voir Figure 6) ; - la sortie 39 de ce module est susceptible de débiter un courant électrique, au moins indirectement, dans les électrodes Y du panneau à plasma 1, puis, via les décharges dans les cellules à allumer et les électrodes opposées du réseau Y, dans le générateur 41'connecté à ces électrodes, et reboucle via la masse et, le cas échéant, les étages inférieurs, l'entrée potentiel bas 38 du module représenté ;

- le générateur 33 intègre une capacité de stockage, par exemple la capacité 31 E2 de la figure 4 (dans le cas où le module représenté correspond à un module du second étage).

Les différentes phases d'un cycle se décrivent alors comme suit : - alors que le module inférieur délivre une tension U1 suite à la fermeture de l'interrupteur de charge le du module inférieur, il est maintenant possible de commencer le cycle, par exemple celui du module E2-1 du 2ème étage (voir chronogramme, tableau 11, figure 5) ; comme représenté à la figure 7, l'interrupteur de charge Ic 8 étant ensuite fermé (position F sur le tableau 11), le courant boucle dans l'inducteur 5 comme indiqué par la flèche sur le trait plein épais ; la tension à la sortie 39 est et reste alors au niveau haut U1 +U2 et la diode de limitation de tension de charge 6 est passante ; le générateur 33 et la charge accumulée au cours d'un cycle précédent dans ce générateur débitent alors le courant nécessaire à allumer les décharges présélectionnées le long des électrodes du panneau 1 alimentées en aval par ce module (voir trait épais en pointillés) et ce courant d'allumage des décharges circule dans la même diode 6 en sens inverse du courant de l'inducteur, comme indiqué par l'autre flèche sur le trait épais en pointillés ; pour que cette diode 6 reste passante et laisse débiter le générateur 33 pendant la durée (courte) des décharges dans le panneau, il faut que le courant généré par l'inducteur 5 (trait épais plein) reste, pendant cette durée, supérieur au courant de ces décharges (trait épais pointillé), ce qui est possible ici parce que ce courant des décharges à allumer est échelonné entre les différents modules selon l'invention comme expliqué précédemment et est donc beaucoup plus faible que dans l'art antérieur ; dans l'art antérieur, ce n'était pas le cas et il était nécessaire de disposer, en parallèle sur cette diode 6, un interrupteur haut (voir référence 10 sur la figure 1) que l'on fermait pour maintenir la circulation du courant d'allumage des décharges (trait épais pointillé) et permettre au générateur 33 de débiter un courant même quand la diode 6 n'est plus passante ; grâce à l'invention, cet interrupteur n'est plus nécessaire, ce qui permet d'économiser sur le coût des composants ; - comme indiqué sur le tableau Il de la figure 5, l'interrupteur de charge Ic peut rester fermé assez longtemps (voir, par exemple, le cas de l'interrupteur

de charge Ic-E2-1 du 1er module du 2émue étage) ; comme représenté à la figure 8, dès que l'on ouvre l'interrupteur de charge Ic 8 (colonne fin de montée et position 0 sur la figure 5), le courant qui circule dans l'inducteur 5 se referme alors par la diode de transfert basse 15 (voir trait plein épais et flèche sur la figure) et l'inducteur 5 transfère alors l'énergie accumulée au cours d'un cycle précédent à la capacité de stockage intégrée au générateur 33 ; - alors que le module inférieur délivre maintenant une tension (U1+U2U1) suite à la fermeture de l'interrupteur de décharge ID du module inférieur, il est maintenant possible de fermer l'interrupteur de décharge ID 9 du module décrit, comme représenté à la figure 9 ; si l'inducteur possède encore de l'énergie, elle est transférée comme précédemment à la capacité de stockage intégrée au générateur 33 (voir trait épais plein de circulation du courant de transfert) ; après que l'inducteur 5 ait restitué toute son énergie, le courant s'inverse comme représenté à la figure 10 et traverse cette fois l'interrupteur de décharge ID 9 et le panneau 1 pour transférer l'énergie capacitive stockée dans le panneau 1 vers l'inducteur 5 ; - comme représenté à la figure 11, tant que l'interrupteur de décharge ID 9 est fermé (position F sur la figure 5), lorsque l'inducteur 5 est complètement chargé, le courant boucle dans l'inducteur 5 comme indiqué par la flèche sur le trait plein épais ; la tension à la sortie 39 reste au niveau bas (U1+U2-U1) et la diode de limitation de tension de décharge 7 est passante ; le générateur 33 et la charge préalablement accumulée la capacité de stockage intégrée à ce générateur débitent alors le courant nécessaire à allumer les décharges présélectionnées le long des électrodes du panneau 1 alimentées en aval par ce module (voir trait épais en pointillés) et ce courant d'allumage des décharges circule dans la même diode 7 en sens inverse du courant de l'inducteur, comme indiqué par l'autre flèche sur le trait épais en pointillés ; pour que cette diode 7 reste passante et laisse débiter le générateur 33 pendant la durée (courte) des décharges dans le panneau, il faut que le courant généré par l'inducteur 5 (trait épais plein) reste, pendant cette durée, supérieur au courant de ces décharges (trait épais pointillé), ce qui est possible ici parce que ce courant des décharges à allumer est échelonné entre les différents modules selon l'invention comme expliqué précédemment et est donc beaucoup plus faible que dans l'art

antérieur ; dans l'art antérieur, ce n'était pas le cas et il était nécessaire de disposer, en parallèle sur cette diode 7, un interrupteur bas (voir référence 11 sur la figure 1) que l'on fermait pour maintenir la circulation du courant d'allumage des décharges (trait épais pointillé) et permettre au générateur 33 de débiter un courant même quand la diode 7 n'est plus passante ; grâce à l'invention, cet interrupteur n'est plus nécessaire, ce qui permet d'économiser sur le coût des composants ; - comme indiqué sur le tableau Il de la figure 5, l'interrupteur de décharge ID peut rester fermé assez longtemps (voir, par exemple, le cas de l'interrupteur de charge ID-E2-1 du 1er module du 2éme étage) ; comme représenté à la figure 12, dès que l'on ouvre l'interrupteur de décharge ID 9 (colonne fin de descente et position 0 sur la figure 5), le courant qui circule dans l'inducteur 5 se referme alors par la diode de transfert haute 14 (voir trait plein épais et flèche sur la figure) et l'inducteur 5 transfère alors son énergie à la capacité de stockage intégrée au générateur 33 ; - alors que le module inférieur délivre maintenant à nouveau une tension U1 suite à la fermeture de l'interrupteur de charge Ic du module inférieur, il est maintenant possible de recommencer le cycle qui vient d'être décrit, qui commence par la fermeture de l'interrupteur de charge Ic 8 du module décrit, comme représenté à la figure 13 ; si l'inducteur possède encore de l'énergie, elle est transférée comme précédemment à la capacité de stockage intégrée au générateur 33 (voir trait épais plein de circulation du courant de transfert) ; après que l'inducteur 5 ait restitué toute son énergie, le courant s'inverse comme représenté à la figure 14 et traverse cette fois l'interrupteur de charge Ic 8 et le panneau 1 pour transférer l'énergie capacitive stockée dans le panneau 1 vers l'inducteur 5 ; comme représenté ensuite à la figure 15 identique à la figure 7, tant que l'interrupteur de charge ! c 8 est fermé, lorsque l'inducteur 5 est complètement chargé, le courant boucle dans l'inducteur 5 comme indiqué par la flèche sur le trait plein épais ; la tension à la sortie 39 reste au niveau haut (U1+U2) et) a diode de limitation de tension de charge 6 est passante ; le générateur 33 et la charge préalablement accumulée dans ce générateur débitent alors le courant nécessaire à allumer les décharges présélectionnées le long des électrodes du panneau 1

alimentées en aval par ce module (voir trait épais en pointillés) et ce courant d'allumage des décharges circule dans la même diode 6 en sens inverse du courant de l'inducteur, comme indiqué par l'autre flèche sur le trait épais en pointillés.

Le tableau i ci-après récapitule les différentes phases qui viennent d'être décrites.

Tableau III : récapitulatif des séquences appliquées à un module et des transferts de charge et/ou d'énergie au cours d'un cycle de maintien.

Charge <SEP> réf <SEP> transferts <SEP> (- > ) <SEP> de <SEP> charge <SEP> et/ou <SEP> d'énergie <SEP> (X)
<tb> Capa.-géné <SEP> 33 <SEP> X <SEP> X <SEP> X <SEP> X <SEP> X
<tb> 1 <SEP> 1
<tb> Panneau <SEP> 1 <SEP> #X <SEP> X <SEP> #X <SEP> X
<tb> Inducteur <SEP> 5 <SEP> #X <SEP> X <SEP> X <SEP> X <SEP> X
<tb> de <SEP> charge <SEP> Ic <SEP> 8 <SEP> F <SEP> F <SEP> O <SEP> O <SEP> O <SEP> O <SEP> F
<tb> de <SEP> décharge <SEP> ID <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> O <SEP> O <SEP> F <SEP> F <SEP> O <SEP> O
<tb> Interrupteur <SEP> réf <SEP> Position <SEP> des <SEP> interrupteurs <SEP> et <SEP> incidence <SEP> sur <SEP> transfert <SEP> (- > )
<tb>

Les dernières colonnes en pointillés correspondent au début du cycle suivant identique aux premières colonnes du tableau.

Dans le tableau, les flèches correspondent aux transferts d'énergie ; les flèches plus grosses à double trait correspondent aux transferts vers les électrodes de maintien et le panneau et s'accompagnent de l'allumage de décharges de maintien dans ce panneau.

Grâce à l'échelonnement du début des impulsions de maintien sur tous les modules de commutation et de récupération d'énergie d'un même étage du générateur selon l'invention, on peut utiliser pour ces modules une configuration particulièrement simple et économique de type Higgins ne comportant que deux interrupteurs, par exemple de type MOSFET, l'un Ic de charge, l'autre ID de décharge, et comportant un inducteur présentant une inductance telle que, après chaque étape de transfert d'énergie dans cet inducteur 5 résultant de la fermeture de l'interrupteur de charge Ic ou de décharge ID (voit tableau III), l'énergie transférée dans cet inducteur soit suffisante pour que l'intensité du

courant qui boucle ensuite dans cet inducteur lorsqu'il est complètement chargé reste supérieure à l'intensité de l'allumage des décharges alimentées par ce module pendant la durée de ces décharges.

On voit donc que, grâce à la caractéristique portant sur la disposition en parallèle d'au moins une série de modules de commutation et de récupération d'énergie E2-1, E2-2,..., E2-N à au moins un étage du générateur d'alimentation d'un des réseaux d'électrodes de maintien et sur l'échelonnement sur les modules de cette série des impulsions de maintien générées par ces modules, on peut utiliser des modules de Higgins simplifiés ne comportant chacun que deux interrupteurs de charge Ic et de décharge ID et on réalise globalement des économies très importantes sur le coût des composants des générateurs de maintien d'un panneau à plasma.

Le mode de réalisation qui vient d'être décrit comporte deux étages E1 et E2, où le premier étage ne comporte qu'un seul module de commutation et où le deuxième étage comporte N modules qui sont déclenchés de manière échelonnée.

Sans se départir de l'invention, le générateur selon l'invention peut comporter un seul étage de N modules qui sont déclenchés de manière échelonnée.

Sans se départir de l'invention, le générateur selon l'invention peut comporter plus de deux étages, par exemple trois étages : le troisième étage comprend alors N série de M modules identiques à ceux précédemment décrits, les M modules d'une même série étant connectés en parallèle à l'un des N modules de l'étage précédent et étant déclenchés de manière échelonnée comme indiqué précédemment.

Généralement, les électrodes de maintien Y'1, opposées et appariées à celles Y1 qui sont alimentée par le générateur selon l'invention, sont reliées entre elles de façon à former un réseau Y'd'électrodes dites common et sont alimentées par un générateur classique d'impulsions de maintien 41' ; comme déjà indiqué précédemment, le coût des composants de ce générateur 41'est avantageusement moindre que dans l'art antérieur, car, grâce à

l'invention, les intensités instantanées à débiter sont moindre que dans l'art antérieur ; comme illustré à la figure 4, selon une disposition avantageuse de l'invention, le module 30'E1 de commutation de ce générateur est identique aux modules de commutation et de récupération d'énergie du générateur 41 selon l'invention.

Sans se départir de l'invention, les électrodes du réseau Y'peuvent être au contraire gérées indépendamment les unes des autres, ou par groupes d'électrodes, ce qui nécessite un générateur d'impulsions 41'à plusieurs modules de commutation.

Le générateur d'impulsion selon l'invention peut servir à alimenter les décharges pendant les étapes de maintien de tout type de panneau à plasma alternatifs, qu'il s'agisse de panneaux à paires d'électrodes coplanaires de maintien comme précédemment décrit, ou de panneaux à triades d'électrodes coplanaires de maintien, ou de panneaux matriciels où les réseaux d'électrodes de maintien sont sur des dalles différentes, ou de panneaux où l'un au moins des réseaux d'électrodes de maintien est dans un plan intermédiaire entre les deux dalles, ou encore d'autres types de panneaux.

Claims

REVENDICATIONS 1. - Générateur périodique d'impulsions de tension pour alimenter en phase de maintien les N électrodes ou groupes d'électrodes de maintien d'un même premier réseau Y d'un panneau de visualisation à plasma (1) comprenant deux dalles ménageant entre elles un espace renfermant un gaz de décharge et comprenant, outre ledit premier réseau, au moins un deuxième réseau Y'd'électrodes de maintien disposées de manière à ce que, dans ledit espace, chaque électrode (Y1) du premier réseau ménage, avec au moins une électrode (Y'1) de l'au moins un deuxième réseau, des zones de décharges correspondant à un ensemble de pixels ou sous-pixels des images à visualiser, caractérisé en ce que ledit générateur comprend un étage E2 d'échelonnement d'intensité desdites impulsions comprenant : - un générateur de tension continue (33E2) délivrant par ses sorties une tension potentiel haut et une tension potentiel bas , - en parallèle, N modules de commutation, de récupération d'énergie et d'échelonnement d'intensité (30E2-1, 30E2-2,..., 30E2-N), adaptés pour délivrer une impulsion de tension correspondant soit au potentiel haut soit au potentiel bas dudit générateur (33E2) de tension continue, et dotés chacun d'une entrée potentiel haut (37E2-1, 37E2-2,..., 37E2-N) et d'une entrée potentiel bas (38E2-1, 38E2-2,..., 38E2-N) respectivement connectées à la sortie potentiel haut et à la sortie potentiel bas dudit générateur (33E2), et dotés chacun d'une sortie (39E2-1,..., 39E2-N) destinée à être connectée à l'une des N électrodes ou groupes d'électrodes dudit premier réseau Y d'électrodes de maintien dudit panneau (1), - une capacité de stockage (31 E2) aux bornes desdits modules, caractérisé également en ce que chacun desdits modules d'échelonnement d'intensité (30E2-1,..., 30E2-N) comprend : - un premier interrupteur de charge Ic (8) et un deuxième interrupteur de décharge ID (9) raccordés en série et commandables électriquement, la première du côté du premier interrupteur et la deuxième extrémité de ladite série formant respectivement l'entrée potentiel haut (37) et l'entrée potentiel bas (38) dudit module,

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- en parallèle avec chacun de ces interrupteurs (8,9), respectivement une diode de transfert haute (14) et une diode de transfert basse (15), orientées en mode passant dans le même sens, à savoir de l'entrée potentiel bas (38) vers l'entrée potentiel haut (37) dudit module, - une diode de limitation de tension de charge (6) sans interrupteur en parallèle et une diode de limitation de tension de décharge (7) sans interrupteur en parallèle, raccordées en série dans le même sens passant entre l'entrée potentiel bas (38) et l'entrée potentiel haut (37) dudit module, - un inducteur résonnant (5) connecté entre le point commun des interrupteurs de charge (8) et de décharge (9) et le point commun des diodes de limitation de charge (6) et de décharge (7), ce dernier point formant la sortie (39) dudit module, ladite capacité de stockage (31 E2), l'inductance desdits inducteurs (5) étant adaptés pour récupérer l'énergie capacitive dissipée par l'application desdites impulsions de tension entre les N électrodes du premier réseau Y et celles du au moins un deuxième réseau Y', et caractérisé en ce que ledit générateur comprend également un dispositif de commande électrique des interrupteurs de charge Ic et de décharge ID des modules d'échelonnement d'intensité adapté pour que chaque module génère, selon une période de maintien TM, une impulsion de tension potentiel haut et une impulsion de tension potentiel bas à sa sortie (39E2-1,..., 39E2-N), et adapté pour que, au sein de chaque demi-période de maintien, les impulsions de tension générées par chaque module (30E2-1, 30E2-2,..., 30E2N) soient échelonnées respectivement selon des intervalles d'échelonnement 8tE2-1, 8tE2-2,..., 8tE2-N, ces intervalles étant choisis différents les uns des autres et tous inférieurs à ladite demi-période de maintien TM/2.
2.-Générateur d'impulsions selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'étage E2 d'échelonnement d'intensité des impulsions comprend également un diode de pompage (32E2) disposée passante entre la sortie potentiel haut

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sortie potentiel bas dudit générateur (33E1 (i)), et doté d'une sortie (39E1 (i)) qui : -lorsqu'il existe un étape supérieur E1 (i+1) identique de répartition de tension des impulsions de maintien, est connectée à l'entrée potentiel bas du module de répartition de tension (30E1 (i+1)) de cet étage supérieur ; - lorsqu'il s'agit du dernier étage E1 (i) de répartition de tension, est connectée aux entrées potentiel bas (38E2-1,38E2-2,..., 38E2-N) des N modules de répartition d'intensité de l'étage d'échelonnement des intensités ; - une capacité de stockage (31 E1 (i)) aux bornes dudit module.

dudit générateur de tension continue (33E2) et les entrées potentiel haut (37E2-1, 37E2-2,..., 37E2-N) desdits N modules d'échelonnement d'intensité, et caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un étage E1 (i) de répartition de tension des impulsions de maintien, comprenant : - un générateur de tension continue (33E1 (i)) délivrant par ses sorties une tension potentiel haut et une tension potentiel bas , - un module de commutation, de récupération d'énergie et de répartition de tension (30E1 (i)) adapté pour délivrer à sa sortie, selon ladite période de maintien TM, une impulsion de tension correspondant soit au potentiel haut soit au potentiel bas dudit générateur (33E2 (i)) de tension continue, et doté d'une entrée potentiel haut (37E1 (i)) et d'une entrée potentiel bas (38E1 (i)) respectivement connectées à la sortie potentiel haut , via une diode de pompage sauf lorsqu'il s'agit du premier étage de répartition de tension, et à la
3.-Générateur d'impulsions selon la revendication 2 caractérisé en ce que, au niveau de chaque étage E1 (i) de répartition de tension, le module de répartition de tension (30E1 (i)) est identique, sauf éventuellement en ce qui concerne les caractéristiques électriques de ses composants, aux modules d'échelonnement d'intensité (30E2-1,..., 30E2-N) de l'étage E2 d'échelonnement d'intensité.

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4. - Générateur d'impulsions selon l'une quelconque des revendications 2 à 3 caractérisé en ce que en ce qu'il ne comporte qu'un seul étage un étage E1 de répartition de tension des impulsions de maintien, c'est à dire en ce que i=1.
5.-Panneau de visualisation à plasma (1) comprenant : - deux dalles ménageant entre elles un espace renfermant un gaz de décharge, - un premier réseau Y de N électrodes ou groupes d'électrodes (Y1) de maintien et au moins un deuxième réseau Y'd'électrodes (Y'1) de maintien disposées de manière à ce que, dans ledit espace, chaque électrode (Y1) du premier réseau ménage, avec au moins une électrode (Y'1) de l'au moins un deuxième réseau, des zones de décharges correspondant à un ensemble de pixels ou sous-pixels des images à visualiser, caractérisé en ce qu'il comprend un générateur périodique d'impulsions de tension de maintien (41) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dont chaque sortie (39E2-1,..., 39E2-N) est connectée à l'une des N électrodes ou groupes d'électrodes (Y1) dudit premier réseau Y.
6.-Panneau de visualisation à plasma (1) selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'il comprend en outre un générateur d'impulsion de tension de maintien (41') dont les sorties sont connectées aux électrodes (Y'1) dudit second réseau Y'.
7.-Panneau de visualisation à plasma (1) selon la revendication 6 caractérisé en ce que le générateur d'impulsion (41) alimentant le premier réseau Y et le générateur d'impulsion (41') alimentant le second réseau Y' présentent un potentiel de référence commun, et en ce que : - en l'absence d'étage E1 (i) de répartition de tension dans le générateur (41) alimentant le premier réseau, ledit potentiel de référence correspond à celui des entrées potentiel bas (38E2-1, 38E2-2,..., 38E2-N) des modules de commutation de l'étage d'échelonnement d'intensité, - en présence d'au moins un étage E1 (i) de répartition de tension dans le générateur (41) alimentant le premier réseau, ledit potentiel de référence

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correspond à celui de l'entrée potentiel bas (38E1 (1)) du module de commutation (30E1 (1)) de cet étage.