JP4030981B2 - プラズマディスプレイパネルのエネルギー回収装置及びこれを備えるプラズマディスプレイパネルの駆動装置 - Google Patents

Description

本発明はプラズマディスプレイパネルのエネルギー回収装置及びこれを備えるプラズマディスプレイパネルの駆動装置に係り、さらに詳細にはパネルキャパシタの充放電動作によって制御スイッチを作動させて充放電エネルギーを回収及び供給し、変圧器を利用して制御スイッチのストレスを低減させるプラズマディスプレイパネルのエネルギー回収装置及びこれを備えるプラズマディスプレイパネルの駆動装置に関する。

図１は一般的な３電極面放電方式のプラズマディスプレイパネルの構造を示す内部斜視図である。

図面を参照すれば、一般的な面放電プラズマディスプレイパネル１の前及び後側ガラス基板１０，１３間には、アドレス電極ラインＡ_Ｒ１，Ａ_Ｇ１，…，Ａ_Ｇｍ，Ａ_Ｂｍ、誘電層１１，１５、Ｙ電極ラインＹ１，…，Ｙ_ｎ、Ｘ電極ラインＸ_１，…，Ｘ_ｎ、蛍光層１６、隔壁１７及び保護層としての一酸化マグネシウム（ＭｇＯ）層１２が設けられている。

前記のような構造のプラズマディスプレイパネル１の駆動方法として、主に使われるアドレス−ディスプレイ分離駆動方法が特許文献１に開示されている。

図２は図１のプラズマディスプレイパネルの一般的な駆動装置を示すブロック図である。

図面を参照すれば、プラズマディスプレイパネル１の一般的な駆動装置は、映像処理部２６、制御部２２、アドレス駆動部２３、Ｘ駆動部２４及びＹ駆動部２５を含む。映像処理部２６は外部アナログ映像信号をデジタル信号に変換して内部映像信号、例えばそれぞれ８ビットの赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）映像データ、クロック信号、垂直及び水平同期信号を発生させる。制御部２２は映像処理部２６からの内部映像信号によって駆動制御信号Ｓ_Ａ，Ｓ_Ｙ，Ｓ_Ｘを発生させる。アドレス駆動部２３は、制御部２２からの駆動制御信号Ｓ_Ａ，Ｓ_Ｙ，Ｓ_Ｘのうちアドレス信号Ｓ_Ａを処理して表示データ信号を発生させ、発生した表示データ信号をアドレス電極ラインに印加する。Ｘ駆動部２４は制御部２２からの駆動制御信号Ｓ_Ａ，Ｓ_Ｙ，Ｓ_ＸのうちＸ駆動制御信号Ｓ_Ｘを処理してＸ電極ラインに印加する。Ｙ駆動部２５は制御部２２からの駆動制御信号Ｓ_Ａ，Ｓ_Ｙ，Ｓ_ＸのうちＹ駆動制御信号Ｓ_Ｙを処理してＹ電極ラインに印加する。

図３はアドレス−ディスプレイ分離駆動方法によって単位サブフィールドに図１のパネルに印加される駆動信号を示すタイミング図である。

図３で、参照符号Ｓ_{ＡＲ１…ＡＢｍ}は各アドレス電極ライン（図１のＡ_Ｒ１，Ａ_Ｇ１，…，Ａ_Ｇｍ，Ａ_Ｂｍ）に印加される駆動信号を、Ｓ_{Ｘ１…Ｘｎ}はＸ電極ライン（図１のＸ_１，…，Ｘ_ｎ）に印加される駆動信号を、そしてＳ_Ｙ１，…，Ｓ_Ｙｎは各Ｙ電極ライン（図１のＹ_１，…，Ｙ_ｎ）に印加される駆動信号を指す。

図面を参照すれば、単位サブ−フィールドＳＦのリセット周期ＰＲでは、まずＸ電極ラインＸ_１，…，Ｘ_ｎに印加される電圧を接地電圧Ｖ_Ｇから第２電圧Ｖ_Ｓ、例えば１５５Ｖまで持続的に上昇させる。ここで、Ｙ電極ラインＹ_１，…，Ｙ_ｎ及びアドレス電極ラインＡ_Ｒ１，…，Ａ_Ｂｍには接地電圧Ｖ_Ｇが印加される。

次に、Ｙ電極ラインＹ_１，…，Ｙ_ｎに印加される電圧が第２電圧Ｖ_Ｓ、例えば、１５５Ｖから第２電圧Ｖ_Ｓよりも第３電圧Ｖ_ＳＥＴほどさらに高い最高電圧Ｖ_ＳＥＴ＋Ｖ_Ｓ、例えば３５５Ｖまで持続的に上昇する。ここで、Ｘ電極ラインＸ_１，…，Ｘ_ｎ及びアドレス電極ラインＡ_Ｒ１，…，Ａ_Ｂｍには接地電圧Ｖ_Ｇが印加される。

次に、Ｘ電極ラインＸ_１，…，Ｘ_ｎに印加される電圧が第２電圧Ｖ_Ｓに保持された状態で、Ｙ電極ラインＹ_１，…，Ｙ_ｎに印加される電圧が第２電圧Ｖ_Ｓから接地電圧Ｖ_Ｇまで持続的に下降する。ここで、アドレス電極ラインＡ_Ｒ１，…，Ａ_Ｂｍには接地電圧Ｖ_Ｇが印加される。

これにより、続くアドレス周期ＰＡで、アドレス電極ラインに表示データ信号が印加され、第２電圧Ｖ_Ｓよりも低い第４電圧Ｖ_ＳＣＡＮでバイアスされたＹ電極ラインＹ_１，…，Ｙ_ｎに接地電圧Ｖ_Ｇの走査信号が順次に印加されることにより、円滑なアドレシングが行われうる。各アドレス電極ラインＡ_Ｒ１，…，Ａ_Ｂｍに印加される表示データ信号は放電セルを選択する場合に、正極性アドレス電圧Ｖ_Ａが、そうでない場合に接地電圧Ｖ_Ｇが印加される。ここで、さらに正確で効率的なアドレス放電のために、Ｘ電極ラインＸ_１，…，Ｘ_ｎに第２電圧Ｖ_Ｓが印加される。

続く維持放電周期ＰＳでは、全てのＹ電極ラインＹ_１，…，Ｙ_ｎとＸ電極ラインＸ_１，…，Ｘ_ｎとに第２電圧Ｖ_Ｓのディスプレイ維持パルスが交互に印加され、相応するアドレス周期ＰＡで壁電荷が形成された放電セルでディスプレイ維持のための放電を起こす。

プラズマディスプレイパネルは駆動時に放電セル内の維持電極（Ｘ電極、Ｙ電極）間に放電ガスの放電開始電圧以上の高電圧を持続的に交互に加えなければならない。この時、維持電極上には誘電体が塗布されており、これによってプラズマディスプレイパネルの維持電極であるＸ電極とＹ電極とには一定量の容量成分であるパネルキャパシタが存在する。

従って、プラズマディスプレイパネルの駆動時に維持電極間に正極（＋）及び負極（−）の高電圧が交互に印加されるためには前記パネルキャパシタの充放電動作がなされなければならない。この時、前記パネルキャパシタは充放電動作時に相当な無効電力を消耗し、ディスプレイパネルの大きさに比例してパネルキャパシタが大きくなってその電力消耗量がさらに増加する。

このような問題点を解決するために、特許文献２では前記パネルキャパシタの充放電動作時に発生する電力損失を節減するためのエネルギー回収装置を駆動装置に適用している。

図４は通常の外部キャパシタを利用したエネルギー回収装置を概略的に図示した回路図である。

図面を参照すれば、通常のエネルギー回収回路３０はディスプレイパネルのパネルキャパシタＣｐと共にＬＣ共振回路を形成するインダクタＬ１を備え、パネルキャパシタＣｐの放電時に損失されるエネルギーを前記インダクタＬ１を介して回収して一時保存した後、保存された電流エネルギーをパネルキャパシタＣｐの次の充電動作時に利用することによってプラズマディスプレイパネルの駆動時に発生する無効電力の損失を節減する回路である。

これは、従来の外部キャパシタを利用したエネルギー回収装置の構成を示したものであり、プラズマディスプレイパネルを維持電圧Ｖ_Ｓに維持駆動し、パネルキャパシタＣｐの放電動作時に損失されるエネルギーを回収し、次の充電動作時に回収されたエネルギーをパネルキャパシタＣｐに供給するための第１及び第２エネルギー回収部３０，４０より構成され、第１及び第２エネルギー回収部３０，４０はパネルキャパシタＣｐをはさんで対称的に構成される。

また、第１及び第２エネルギー回収部３０，４０はパネルキャパシタＣｐの充放電動作時にパネルキャパシタＣｐの両端電圧Ｖｐが正極（＋）と負極（−）とに交互されるようにそれぞれ動作する。

図面で、第１エネルギー回収部３０はディスプレイパネルの維持駆動時にパネルキャパシタＣｐに維持電圧Ｖｓを供給するための制御スイッチＳ１と、パネルキャパシタＣｐの充放電動作時に共振されるインダクタＬ１と、共振電流の逆流を防止する逆流防止用ダイオードＤ１５，Ｄ１６と、前記インダクタＬ１とパネルキャパシタＣｐとの共振動作時に回収されるエネルギーを保存するための外部キャパシタＣ１と、前記パネルキャパシタＣｐと外部キャパシタＣ１との間に接続されてエネルギー回収経路を切り換える制御スイッチＳ１１，Ｓ１２と、を備えてなる。

図５は図１に図示されたエネルギー回収装置で各制御スイッチのスイッチング駆動による波形図である。

図面を参照すれば、通常のエネルギー回収装置で各制御スイッチのスイッチング駆動によるパネルキャパシタＣｐの両端電圧波形とインダクタＬ１に流れる電流波形とはそれぞれ図面上の（Ｉ）と（ＩＩ）とに図示された通りである。

まず、従来のエネルギー回収装置はシステム電源が印加された後、プラズマディスプレイパネルの維持駆動後に、パネルキャパシタＣｐの充電電荷を再び放電させることによって発生する無効電力による損失を減らすように構成されたものである。また、パネルキャパシタＣｐの充放電動作時にエネルギー伝達はパネルキャパシタＣｐとインダクタＬ１との間の共振動作を介してなされる。

また、前記エネルギー回収装置の動作は図面に図示されたように、４区間Ｔ１〜Ｔ４に区分されて動作され、前記第２エネルギー回収部４０の動作は以下説明される第１エネルギー回収部３０の動作と同じ方式でなされる。

まず、パネルキャパシタＣｐの充電エネルギーはインダクタＬ１との共振動作を介して外部キャパシタＣ１に保存される。

次に、第１エネルギー回収部３０内の外部キャパシタＣ１からインダクタＬ１とパネルキャパシタＣｐとの共振電流ｉ１が形成され、前記共振電流ｉ１によりパネルキャパシタＣｐの両端電圧Ｖｐは（Ｉ）に図示されたように維持電圧Ｖｓまで上昇する。この時、電流経路を提供するように制御スイッチＳ１１はオン駆動される（Ｔ１区間）。

次に、プラズマディスプレイパネルの維持駆動のために制御スイッチＳ１がオン駆動され、パネルキャパシタＣｐの両端電圧Ｖｐは維持電圧Ｖｓが持続的に印加される（Ｔ２区間）。

次に、ディスプレイパネルの維持駆動後に、パネルキャパシタＣｐの放電動作時にインダクタＬ１とパネルキャパシタＣｐとが共振し、パネルキャパシタＣｐの充電エネルギーは第１エネルギー回収部３０の外部キャパシタＣ１に回収される。この時、電流経路を提供するように制御スイッチＳ１２はオン駆動される（Ｔ３区間）。

次に、制御スイッチＳ２がオン駆動され、パネルキャパシタＣｐの両端電圧Ｖｐは０電位を保持する（Ｔ４区間）。

この時、前記Ｔ１区間でパネルキャパシタＣｐの両端電圧Ｖｐは維持電圧Ｖｓの半分に該当するＶ_Ｓ／２に充電されている外部キャパシタＣ１からインダクタＬ１とパネルキャパシタＣｐとの共振動作により維持電圧Ｖｓまで上がる。しかし、実際にはパネルまでの線路抵抗及び回路内素子の抵抗成分（寄生抵抗）による損失Δが発生し、ディスプレイパネルの維持駆動前の放電現象によってエネルギー回収効率及びパネルの駆動特性が低下する。

従って、維持電圧を所望の電圧Ｖｓまで上げられなかったり、接地電圧（０Ｖ）まで下げられなかったりする。このような状態で維持放電区間が行われれば、維持電圧印加及び放電のためのスイッチがハードスイッチングするようになって損失及び電磁波障害（ＥＭＩ）にもよくない影響を及ぼす問題点がある。

また、従来のエネルギー回収装置では、パネル電圧の上昇または下降時間が長いので、パネルの放電がエネルギー回収区間で起こる。この時、パネル電圧に降下が発生し、維持電圧の印加のためのスイッチのハードスイッチングが維持電圧にとても及ばない電圧で発生して大きなサージ性電流と共にスイッチのストレスが増大する問題点がある。
米国特許第５，５４１，６１８号明細書 米国特許第４，８６６，３４９号明細書

本発明は前記のような問題点を解決するためのものであり、パネルキャパシタの充放電動作によって制御スイッチを作動して充放電エネルギーを回収及び供給し、変圧器を利用して制御スイッチのストレスを低減させるプラズマディスプレイパネルのエネルギー回収装置及びこれを備えるプラズマディスプレイパネルの駆動装置を提供することを目的とする。

前記のような目的を達成するために本発明によるプラズマディスプレイパネルのエネルギー回収装置は、Ｘ及びＹ電極ラインが交互に並んで形成され、前記Ｘ及びＹ電極ラインとアドレス電極ラインとが交差される領域に放電セルが形成され、前記電極ライン間にパネルキャパシタが形成されるプラズマディスプレイパネルに対し、前記パネルキャパシタの充放電動作によって変圧器を利用して前記パネルキャパシタの充放電エネルギーを電源供給部に回収するプラズマディスプレイパネルのエネルギー回収装置において、第２制御スイッチと、第１制御スイッチと、変圧器と、を備える。

前記第２制御スイッチは、外部から入力される制御信号によってスイッチングされ、前記パネルキャパシタから前記電源供給部へのエネルギー回収を制御し、前記パネルキャパシタと前記電源供給部との間に連結される。前記第１制御スイッチは、外部から入力される制御信号によってスイッチングされ、前記電源供給部に回収されたエネルギーを前記パネルキャパシタに供給するように制御し、前記パネルキャパシタと前記電源供給部との間に連結される。前記変圧器は、前記第１及び第２制御スイッチのスイッチングによって１次側インダクタに共振電流が流れ、前記共振電流によって２次側インダクタに誘導されて流れる誘導電流が前記第１及び第２制御スイッチを介して前記共振電流を相殺する方向に流れるように、前記第１及び第２制御スイッチと前記パネルキャパシタとの間に連結される。

本発明の他の側面によるプラズマディスプレイパネルの駆動装置は、Ｘ及びＹ電極ラインが交互に並んで形成され、前記Ｘ及びＹ電極ラインとアドレス電極ラインとが交差される領域に放電セルが形成され、前記電極ライン間にパネルキャパシタが形成されるプラズマディスプレイパネルに対し、前記パネルキャパシタの充放電動作によって変圧器を利用して前記パネルキャパシタの充放電エネルギーを電源供給部に回収するプラズマディスプレイパネルの駆動装置において、維持駆動部、及びエネルギー回収装置を備える。

前記維持駆動部は、一端が前記電源供給部の電源供給端に接続され、外部制御信号によってスイッチングされてディスプレイパネルが維持駆動されるように前記パネルキャパシタに維持電圧を供給し、周期的に前記充電電力を放電する。

前記エネルギー回収装置は、第２制御スイッチ、第１制御スイッチ、及び変圧器を備える。前記第２制御スイッチは、外部から入力される制御信号によってスイッチングされ、前記パネルキャパシタから前記電源供給部へのエネルギー回収を制御し、前記パネルキャパシタと前記電源供給部との間に連結される。前記第１制御スイッチは、外部から入力される制御信号によってスイッチングされ、前記電源供給部に回収されたエネルギーを前記パネルキャパシタに供給するように制御し、前記パネルキャパシタと前記電源供給部との間に連結される。前記変圧器は、前記第１及び第２制御スイッチのスイッチングによって１次側インダクタに共振電流が流れ、前記共振電流によって２次側インダクタに誘導されて流れる誘導電流が前記第１及び第２制御スイッチを介して前記共振電流を相殺する方向に流れるように、前記第１及び第２制御スイッチと前記パネルキャパシタとの間に連結される。

本発明によれば、制御スイッチの作動によって制御スイッチに充放電エネルギーの回収及び供給のための充放電電流が流れ、変圧器を利用して制御スイッチに前記充放電電流と反対方向へ誘導電流が流れるようにして、制御スイッチにかかる電流ストレスを低減させることができる。

本発明によるプラズマディスプレイパネルのエネルギー回収装置及びこれを備えるプラズマディスプレイパネルの駆動装置によれば、パネルキャパシタの充放電動作によって制御スイッチを作動して充放電エネルギーを回収及び供給するにあたり、制御スイッチの作動によって制御スイッチに充放電エネルギーの回収及び供給のための充放電電流が流れ、変圧器を利用して制御スイッチに前記充放電電流と反対方向へ誘導電流が流れるようにし、制御スイッチにかかる電流ストレスを低減させることができる。

また、変圧器の誘導電流を利用して充放電エネルギーの回収及び供給のための制御スイッチの電流ストレスを低減させることにより、使われる制御スイッチの数を減らしてエネルギー回収装置にかかる費用を節減できる。

以下添付された図面を参照し、望ましい実施例による本発明を詳細に説明する。

図６は本発明による望ましい実施例であり、プラズマディスプレイパネルのエネルギー回収装置を概略的に図示した回路図である。

図面を参照すれば、プラズマディスプレイパネルのエネルギー回収装置５０は、第１制御スイッチＹｒ、第２制御スイッチＹｆ、及び変圧器Ｔ０を備え、前記パネルキャパシタＣｐの充放電動作に従って変圧器Ｔ０を利用して前記パネルキャパシタの充放電エネルギーを電源供給部Ａに回収する。プラズマディスプレイパネルは、交互に並んで形成されたＸ及びＹ電極ラインと、前記Ｘ及びＹ電極ラインとアドレス電極ラインとが交差する領域に形成された放電セルと、前記電極ライン間に形成されたパネルキャパシタＣｐと、を備える。

前記第２制御スイッチＹｆは、外部から入力される制御信号によってスイッチングされ、前記パネルキャパシタＣｐから前記電源供給部へのエネルギー回収を制御し、前記パネルキャパシタＣｐと前記電源供給部の接地端との間に連結される。

前記第１制御スイッチＹｒは、外部から入力される制御信号によってスイッチングされ、前記電源供給部に回収されたエネルギーを前記パネルキャパシタＣｐに供給するように制御し、前記パネルキャパシタＣｐと前記電源供給部の電源供給端Ａとの間に連結される。

前記変圧器Ｔ０は、前記第１及び第２制御スイッチＹｒ，Ｙｆのスイッチングによって１次側インダクタＬ０１に共振電流Ｉ_Ｌ１，Ｉ_Ｌ２が流れ、前記共振電流によって２次側インダクタＬ１２，Ｌ２２に誘導されて流れる誘導電流Ｉａ，Ｉｂが前記第１及び第２制御スイッチＹｒ，Ｙｆを介して前記共振電流を相殺する方向に流れるように、前記第１及び第２制御スイッチＹｒ，Ｙｆと前記パネルキャパシタＣｐとの間に連結される。

前記変圧器Ｔ０は、第１変圧器と第２変圧器とを備えることが望ましい。前記第１変圧器は、前記第１制御スイッチＹｒと前記パネルキャパシタＣｐとの間に連結されて前記第１制御スイッチＹｒに流れる電流を弱める。前記第２変圧器は、前記第２制御スイッチＹｆと前記パネルキャパシタＣｐとの間に連結されて前記第２制御スイッチＹｆに流れる電流Ｉｙｒ，Ｉｙｆを弱める。

第１制御スイッチＹｒのスイッチングによって１次側インダクタＬ０１に共振電流Ｉ_Ｌ１が流れて電源供給部に回収されたエネルギーをパネルキャパシタＣｐに供給し、誘導電流Ｉａが前記共振電流Ｉ_Ｌ１によって２次側インダクタＬ１２に誘導されて流れる。この時、前記誘導電流Ｉａは前記第１制御スイッチＹｒを介して前記共振電流Ｉ_Ｌ１を相殺する方向に流れ、前記第１制御スイッチＹｒには共振電流Ｉ_Ｌ１と誘導電流Ｉａとの差電流Ｉｙｒが流れる。従って、変圧器を利用して第１制御スイッチＹｒに共振電流Ｉ_Ｌ１と反対方向へ誘導電流Ｉａを流し、第１制御スイッチＹｒに流れる電流Ｉｙｒによる電流ストレスを低減させることができる。

第２制御スイッチＹｆのスイッチングによって１次側インダクタＬ０１に共振電流Ｉ_Ｌ２が流れてパネルキャパシタＣｐのエネルギーを電源供給部に回収し、誘導電流Ｉｂが前記共振電流Ｉ_Ｌ２によって２次側インダクタＬ２２に誘導されて流れる。この時、前記誘導電流Ｉｂは前記第２制御スイッチＹｆを介して前記共振電流Ｉ_Ｌ２を相殺する方向に流れ、前記第２制御スイッチＹｆには共振電流Ｉ_Ｌ２と誘導電流Ｉｂとの差電流Ｉｙｆが流れる。従って、変圧器を利用して第２制御スイッチＹｆに共振電流Ｉ_Ｌ２と反対方向へ誘導電流Ｉｂを流し、第２制御スイッチＹｆに流れる電流Ｉｙｆによる電流ストレスを低減させることができる。

この時、本実施例でのように第１変圧器の１次側インダクタと第２変圧器の１次側インダクタとが同じ共通１次側インダクタＬ０として共通に使われ、共通１次側インダクタＬ０と、第１変圧器の２次側インダクタＬ１２と、第２変圧器の２次側インダクタＬ２２とは、共に１つの変圧器Ｔ０を形成できる。従って、２つのインダクタからなる２つの変圧器の代わりに３つのインダクタからなる１つの変圧器を使用でき、必要な素子の数を低減させ、回路をさらに簡単にすることができる。

前記パネルキャパシタＣｐと前記変圧器Ｔ０との間に共振インダクタＬ０が連結され、パネルキャパシタＣｐの充放電エネルギーの回収及び供給経路を形成することが望ましい。すなわち、変圧器Ｔ０の１次側インダクタＬ０１とパネルキャパシタＣｐとの間に別途の共振インダクタＬ０を連結し、共振インダクタＬ０を変圧器と分離して配し、パネルキャパシタから回収される電流エネルギー及びパネルキャパシタに供給される電流エネルギーを一次的に蓄積させる。

第１制御スイッチＹｒの一端が前記電源供給部の電源供給端Ａに連結され、その他端がダイオードＤｙｒを介して前記変圧器Ｔ０の１次側インダクタＬ０１の一端に連結される。前記変圧器Ｔ０の１次側インダクタＬ０１の他端が共振インダクタＬ０の一端に連結され、共振インダクタＬ０の他端が前記パネルキャパシタＣｐに連結される。

従って、第１制御スイッチＹｒのオン作動により、電源供給端Ａ、第１制御スイッチＹｒ、ダイオードＤｙｒ、変圧器Ｔ０の１次側インダクタＬ０１、共振インダクタＬ０、及びパネルキャパシタＣｐによって形成される電流経路に共振電流Ｉ_Ｌ１が流れ、電源供給部に回収されたエネルギーがパネルキャパシタＣｐに供給される。この時、前記ダイオードＤｙｒは前記共振電流Ｉ_Ｌ１の逆方向への電流フローを抑制する。

前記変圧器Ｔ０の２次側インダクタＬ１２の一端が第１制御スイッチＹｒの他端に連結され、その他端がダイオードＤ１を介して基準電位に接地される。従って、変圧器Ｔ０の１次側インダクタＬ０１を流れる前記共振電流Ｉ_Ｌ１により誘導され、２次側インダクタＬ１２に流れる誘導電流Ｉａは、接地端、ダイオードＤ１、２次側インダクタＬ１２、第１制御スイッチＹｒ、及び電源供給端Ａによって形成される電流経路に流れる。

この時、第１制御スイッチＹｒを流れる誘導電流Ｉａの方向が前記共振電流Ｉ_Ｌ１と反対になり、第１制御スイッチＹｒを流れる第１スイッチ電流Ｉｙｒは共振電流Ｉ_Ｌ１と誘導電流Ｉａとの差電流となる。従って、第１制御スイッチＹｒにかかる電流ストレスが低減する。

第２制御スイッチＹｆの一端が前記電源供給部の接地端に連結され、その他端がダイオードＤｙｆを介して前記変圧器Ｔ０の１次側インダクタＬ０１の一端に連結される。前記変圧器Ｔ０の１次側インダクタＬ０１の他端が共振インダクタＬ０の一端に連結され、共振インダクタＬ０の他端が前記パネルキャパシタＣｐに連結される。

従って、第２制御スイッチＹｆのオン作動により、パネルキャパシタＣｐ、共振インダクタＬ０、変圧器Ｔ０の１次側インダクタＬ０１、ダイオードＤｙｆ、第２制御スイッチＹｆ、及び接地端によって形成される電流経路に共振電流Ｉ_Ｌ２が流れてパネルキャパシタＣｐのエネルギーが電源供給部に回収される。この時、前記ダイオードＤｙｆは前記共振電流Ｉ_Ｌ２の逆方向への電流フローを抑制する。

前記変圧器Ｔ０の２次側インダクタＬ２２の一端が第２制御スイッチＹｆの他端に連結され、その他端がダイオードＤ２を介して電源供給端に連結される。従って、変圧器Ｔ０の１次側インダクタＬ０を流れる前記共振電流Ｉ_Ｌ２により誘導されて２次側インダクタＬ２２に流れる誘導電流Ｉｂは、接地端、第２制御スイッチＹｆ、２次側インダクタＬ２２、ダイオードＤ２、及び電源供給端Ａによって形成される電流経路に流れる。

この時、第２制御スイッチＹｆを流れる誘導電流Ｉｂの方向が前記共振電流Ｉ_Ｌ２と反対になり、第２制御スイッチＹｆを流れる第２スイッチ電流Ｉｙｆは共振電流Ｉ_Ｌ２と誘導電流Ｉｂとの差電流となる。従って、第２制御スイッチＹｆにかかる電流ストレスが低減する。

図７は図６のエネルギー回収装置を備えるプラズマディスプレイパネルの駆動装置を概略的に図示した回路図である。

図面を参照すれば、プラズマディスプレイパネルの駆動装置５は、維持駆動部７０とエネルギー回収装置５０，６０とを備える。本実施例による駆動装置５は図６のエネルギー回収装置５０を備え、同じ機能を果たす同じ構成要素については同じ参照番号を使用してそれらに関する詳細な説明は省略する。

前記維持駆動部７０は一端が前記第１電源供給端Ａに接続され、外部制御信号によってスイッチングされてディスプレイパネルが維持駆動されるように前記パネルキャパシタＣｐに維持電圧を供給し、周期的に前記充電電力を放電する。

前記維持駆動部７０は、それぞれの一端が互いに連結されて前記Ｙ電極ラインに共通接続される第１及び第２スイッチＹｓ，Ｙｇと、それぞれの一端が互いに連結されて前記Ｘ電極ラインに共通接続される第３及び第４スイッチＸｓ，Ｘｇと、を備える。

前記エネルギー回収装置５０，６０は、前記パネルキャパシタの両端に対称的に接続される第１エネルギー回収装置５０と第２エネルギー回収装置６０とを備えてなる。本実施例の場合、維持駆動部に連結され、第１エネルギー回収装置５０はＹ電極駆動部に連結され、第２エネルギー回収装置６０はＸ電極駆動部に連結される例を示す。以下では、第２エネルギー回収装置６０は第１エネルギー回収装置５０と同じ機能を果たし、Ｙ電極ラインを駆動する第１エネルギー回収装置５０を中心に記述する。

図８は図７に図示されたプラズマディスプレイパネルの駆動装置における各制御スイッチのスイッチング駆動による波形図である。図９Ａないし図９Ｆは図８のプラズマディスプレイパネルの駆動装置の駆動時における各段階での電流フローを図示した回路図である。

図面を参照すれば、プラズマディスプレイパネルの駆動装置５でのエネルギー回収方法は、第１段階から第６段階Ｍ１，…，Ｍ６を備えてなる。また、各段階での第１スイッチＹｓと、第２スイッチＹｇと、第１制御スイッチＹｒと、第２制御スイッチＹｆとそれぞれについて図８に図示されたようなスイッチング信号が印加され、図９Ａ（Ｍ１）ないし図９Ｆ（Ｍ６）に図示されたような電流フローが発生する。

第１段階（Ｍ１）では、第１制御スイッチＹｒがオンされる。これにより、第１制御スイッチＹｒが導通されば、変圧器Ｔ０の１次側インダクタＬ０１には電圧供給端ＡからＶｓが印加され、電源供給端Ａ、第１制御スイッチＹｒ、ダイオードＤｙｒ、変圧器Ｔ０の１次側インダクタＬ０１、共振インダクタＬ０、及びパネルキャパシタＣｐによって形成される電流経路に共振電流ＩＬ１が流れ、電源供給部に回収されたエネルギーがパネルキャパシタＣｐに供給される。この時、パネル電圧Ｖｙが基準電位ＧＮＤから電源供給単の電位Ｖｓに上昇する（図９Ａ）。

これにより、変圧器Ｔ０の２次側インダクタＬ１２にｎ１＊Ｖｓの電圧が誘導され、２次側インダクタＬ１２に流れる誘導電流Ｉａが接地端、ダイオードＤ１、２次側インダクタＬ１２、第１制御スイッチＹｒ、及び電源供給端Ａによって形成される電流経路に流れる。この時、第１制御スイッチＹｒには共振電流Ｉ_Ｌ１と誘導電流Ｉａとの差電流が流れるので、第１制御スイッチＹｒの電流ストレスが誘導電流Ｉａほど低減する。

第２段階（Ｍ２）では、第１制御スイッチＹｒがオンに保持される中で第１スイッチＹｓがオンされる。これにより、電源供給端Ａから第１スイッチＹｓを経由してパネルキャパシタＣｐに電流経路が形成され、パネル電圧Ｖｙが維持電圧Ｖｓまで上昇する（図９Ｂ）。

この時、共振インダクタＬ０を流れる共振電流Ｉ_Ｌ１は電源供給端Ａ、第１制御スイッチＹｒ、ダイオードＤｙｒ、変圧器Ｔ０の１次側インダクタＬ０１、共振インダクタＬ０、及び第１スイッチＹｓによって形成される電流経路に流れる。従って、第１スイッチＹｓにはゼロ電圧スイッチング条件が形成され、第１スイッチＹｓを流れる電流はｎ１＊Ｖｓ−Ｖｓ／Ｌの傾きを有して線形的に弱まる。

第３段階（Ｍ３）では、第１制御スイッチＹｒがオフされ、第１スイッチＹｓだけオン状態を保持する。従って、変圧器Ｔ０が完全にリセットされ、パネル電圧ＶｙはＶｓに保持される（図９Ｃ）。

第４段階（Ｍ４）では、第１スイッチＹｓがオフされ、第２制御スイッチＹｆがオンされる。これにより第２制御スイッチＹｆが導通されれば、変圧器Ｔ０の１次側インダクタＬ０１にはＶｓ電圧が印加され、パネルキャパシタＣｐ、共振インダクタＬ０、変圧器Ｔ０の１次側インダクタＬ０１、ダイオードＤｙｆ、第２制御スイッチＹｆ、及び接地端によって形成される電流経路に共振電流ＩＬ２が流れ、パネルキャパシタＣｐの充放電エネルギーが電源供給部に回収される。この時、パネル電圧ＶｙがＶｓから基準電位ＧＮＤに下降する（図９Ｄ）。

これにより、変圧器Ｔ０の２次側インダクタＬ２２にｎ２＊Ｖｓの電圧が誘導され、２次側インダクタＬ２２に流れる誘導電流Ｉｂが接地端、第２制御スイッチＹｆ、２次側インダクタＬ２２、ダイオードＤ２、及び電源供給端Ａによって形成される電流経路に流れる。この時、第２制御スイッチＹｆには共振電流Ｉ_Ｌ２と誘導電流Ｉｂとの差電流が流れるので、第２制御スイッチＹｆの電流ストレスが誘導電流Ｉｂほど低減する。

第５段階（Ｍ５）では第２制御スイッチＹｆがオンに保持される中で第２スイッチＹｇがオンされる。これにより、接地端から第２スイッチＹｇを経由してパネルキャパシタＣｐに電流経路が形成され、パネル電圧Ｖｙが基準電位ＧＮＤまで下降する（図９Ｅ）。

この時、共振インダクタＬ０を流れる共振電流Ｉ_Ｌ２は接地端、共振インダクタＬ０、変圧器Ｔ０の１次側インダクタＬ０１、ダイオードＤｙｆ、第２制御スイッチＹｆ、及び接地端によって形成される電流経路に流れる。従って、第２スイッチＹｇにはゼロ電圧スイッチング条件が形成され、第２スイッチＹｇを流れる電流の大きさはｎ２＊Ｖｓ／Ｌの傾きを有して線形的に弱まる。

第６段階（Ｍ６）では、第２制御スイッチＹｆがオフされ、第２スイッチＹｇだけオン状態を保持する。従って、変圧器Ｔ０が完全にリセットされ、パネル電圧Ｖｙは基準電位ＧＮＤに保持される（図９Ｆ）。

本発明によれば、パネルキャパシタの充放電動作によって制御スイッチを作動して充放電エネルギーを回収及び供給するにあたり、制御スイッチの作動によって制御スイッチに充放電エネルギーの回収及び供給のための充放電電流が流れ、変圧器を利用して制御スイッチに前記充放電電流と反対方向に誘導電流を流し、制御スイッチにかかる電流ストレスを低減させることができる。

また、変圧器の誘導電流を利用して充放電エネルギーの回収及び供給のための制御スイッチの電流ストレスを低減させることにより、使われる制御スイッチの数を減少させてエネルギー回収装置にかかる費用を節減できる。

図１０は本発明による望ましい他の実施例であり、エネルギー回収装置を備えるプラズマディスプレイパネルの駆動装置の回路図である。

本実施例によるプラズマディスプレイパネルの駆動装置６は維持駆動部７０と、第１エネルギー回収装置８０と、第２エネルギー回収装置９０と、を備えてなるが、第１エネルギー回収装置８０はＹ駆動部に連結されるエネルギー回収装置であり、第２エネルギー回収装置９０はＸ駆動部に連結されるエネルギー回収装置である。また、プラズマディスプレイパネルの駆動装置６の駆動方法は図８と図９Ａないし図９Ｆとに図示された駆動方法による。

図面を参照すれば、前記変圧器は第１変圧器Ｔ１と第２変圧器Ｔ２とを備えることが望ましい。前記第１変圧器Ｔ１は前記第１制御スイッチＹｒと前記パネルキャパシタＣｐとの間に連結されて前記第１制御スイッチＹｒに流れる電流Ｉｙｒを弱める。前記第２変圧器Ｔ２は前記第２制御スイッチＹｆと前記パネルキャパシタＣｐとの間に連結されて前記第２制御スイッチＹｆに流れる電流Ｉｙｆを弱める。

前記共振インダクタは、第１共振インダクタＬ１と、第２共振インダクタＬ２と、をさらに備えることが望ましい。前記第１共振インダクタＬ１は前記パネルキャパシタＣｐと前記第１変圧器Ｔ１との間に連結されて前記充放電エネルギーの供給経路を形成する。前記第２共振インダクタＬ２は前記パネルキャパシタＣｐと前記第２変圧器Ｔ２との間に連結されて前記充放電エネルギーの回収経路を形成する。

第１制御スイッチＹｒの一端が前記電源供給部の電源供給端Ａに連結され、その他端がダイオードＤｙｒを介して前記第１変圧器Ｔ１の１次側インダクタＬ１１の一端に連結される。前記第１変圧器Ｔ１の１次側インダクタＬ１１の他端が第１共振インダクタＬ１の一端に連結され、第１共振インダクタＬ１の他端が前記パネルキャパシタＣｐに連結される。前記第１変圧器Ｔ１の２次側インダクタＬ１２の一端が第１制御スイッチＹｒの他端に連結され、その他端がダイオードＤ１を介して基準電位に接地される。

第２制御スイッチＹｆの一端が前記電源供給部の接地端に連結され、その他端がダイオードＤｙｆを介して前記第２変圧器Ｔ２の１次側インダクタＬ２１の一端に連結される。前記第２変圧器Ｔ２の１次側インダクタＬ２１の他端が第２共振インダクタＬ２の一端に連結され、第２共振インダクタＬ２の他端が前記パネルキャパシタＣｐに連結される。前記第２変圧器Ｔ２の２次側インダクタＬ２２の一端が第２制御スイッチＹｆの他端に連結され、その他端がダイオードＤ２を介して電源供給端に連結される。

本発明は添付された図面に図示された一実施例を参考に説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当技術分野で当業者ならばこれから多様な変形及び均等な他実施例が可能であるという点が理解されるであろう。従って、本発明の真の保護範囲は特許請求の範囲によってのみ決まるものである。

本発明のプラズマディスプレイパネルのエネルギー回収装置及びこれを備えるプラズマディスプレイパネルの駆動装置は、たとえばコスト節減型プラズマディスプレイの製造に効果的に適応可能である。

一般的な３電極面放電方式のプラズマディスプレイパネルの構造を示す内部斜視図である。 図１のプラズマディスプレイパネルの一般的な駆動装置を示すブロック図である。 アドレスディスプレイ分離駆動方法によって単位サブフィールドに図１のパネルに印加される駆動信号を示すタイミング図である。 通常の外部キャパシタを利用したエネルギー回収装置を概略的に図示した回路図である。 図１に図示されたエネルギー回収装置における各制御スイッチのスイッチング駆動による波形図である。 本発明による望ましい実施例であり、プラズマディスプレイパネルのエネルギー回収装置を概略的に図示した回路図である。 図６のエネルギー回収装置を備えるプラズマディスプレイパネルの駆動装置を概略的に図示した回路図である。 図７に図示されたプラズマディスプレイパネルの駆動装置における各制御スイッチのスイッチング駆動による波形図である。 図８のプラズマディスプレイパネルの駆動装置の駆動時の各段階での電流フローを図示した回路図である。 図８のプラズマディスプレイパネルの駆動装置の駆動時の各段階での電流フローを図示した回路図である。 図８のプラズマディスプレイパネルの駆動装置の駆動時の各段階での電流フローを図示した回路図である。 図８のプラズマディスプレイパネルの駆動装置の駆動時の各段階での電流フローを図示した回路図である。 図８のプラズマディスプレイパネルの駆動装置の駆動時の各段階での電流フローを図示した回路図である。 図８のプラズマディスプレイパネルの駆動装置の駆動時の各段階での電流フローを図示した回路図である。 本発明による望ましい他の実施例であり、エネルギー回収装置を備えるプラズマディスプレイパネルの駆動装置の回路図である。

符号の説明

５，６ プラズマディスプレイパネルの駆動装置
５０，６０ エネルギー回収装置
７０ 維持駆動部
Ｔ０ 変圧器
Ｌ０ 共振インダクタ
Ｙｒ 第１制御スイッチ
Ｙｆ 第２制御スイッチ

Claims (14)

1. Ｘ及びＹ電極ラインが交互に並んで形成され、前記Ｘ及びＹ電極ラインとアドレス電極ラインとが交差する領域に放電セルが形成され、前記電極ライン間にパネルキャパシタが形成された、プラズマディスプレイパネルに対し、前記パネルキャパシタの充放電動作に従って変圧器を利用して前記パネルキャパシタの充放電エネルギーを電源供給部に回収するプラズマディスプレイパネルのエネルギー回収装置において、
   外部から入力される制御信号によってスイッチングされ、前記パネルキャパシタから前記電源供給部へのエネルギー回収を制御し、前記パネルキャパシタと前記電源供給部との間に連結される第２制御スイッチと、
   外部から入力される制御信号によってスイッチングされ、前記電源供給部に回収されたエネルギーを前記パネルキャパシタに供給するように制御し、前記パネルキャパシタと前記電源供給部との間に連結される第１制御スイッチと、
   前記第２制御スイッチのスイッチングによって１次側インダクタに流れる共振電流によって２次側インダクタに誘導される誘導電流が前記第２制御スイッチを介して前記第２制御スイッチに流れる電流を弱める方向に流れ、かつ、前記第１制御スイッチのスイッチングによって１次側インダクタに流れる共振電流によって２次側インダクタに誘導される誘導電流が前記第１制御スイッチを介して前記第１制御スイッチに流れる電流を弱める方向に流れるように、前記第１及び第２制御スイッチと前記パネルキャパシタとの間に連結される変圧器と、
   を備えることを特徴とするプラズマディスプレイパネルのエネルギー回収装置。
2. 前記変圧器は、前記第１制御スイッチと前記パネルキャパシタとの間に連結されて前記第１制御スイッチに流れる電流を弱める第１変圧器と、前記第２制御スイッチと前記パネルキャパシタとの間に連結されて前記第２制御スイッチに流れる電流を弱める第２変圧器と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルのエネルギー回収装置。
3. 前記パネルキャパシタと前記第１変圧器との間に連結されて前記充放電エネルギーの供給経路を形成する第１共振インダクタと、
   前記パネルキャパシタと前記第２変圧器との間に連結されて前記充放電エネルギーの回収経路を形成する第２共振インダクタと、
   をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイパネルのエネルギー回収装置。
4. 前記第１制御スイッチの一端は前記電源供給部の電源供給端に連結され、その他端はダイオードを介して前記第１変圧器の１次側インダクタの一端に連結され、
   前記第１変圧器の１次側インダクタの他端は前記第１共振インダクタの一端に連結され、前記第１共振インダクタの他端は前記パネルキャパシタに連結され、
   前記第１変圧器の２次側インダクタの一端は前記第１制御スイッチの他端に連結され、その他端はダイオードを介して接地される、
   ことを特徴とする請求項３に記載のプラズマディスプレイパネルのエネルギー回収装置。
5. 前記第２制御スイッチの一端は前記電源供給部の接地端に連結され、その他端はダイオードを介して前記第２変圧器の１次側インダクタの一端に連結され、
   前記第２変圧器の１次側インダクタの他端は前記第２共振インダクタの一端に連結され、前記第２共振インダクタの他端は前記パネルキャパシタに連結され、
   前記第２変圧器の２次側インダクタの一端は前記第２制御スイッチの他端に連結され、その他端はダイオードを介して前記電源供給端に連結される、
   ことを特徴とする請求項４に記載のプラズマディスプレイパネルのエネルギー回収装置。
6. 前記第１及び第２共振インダクタは同じインダクタとして共通に使われ、
   前記第１変圧器の１次側インダクタと前記第２変圧器の１次側インダクタとは同じインダクタとして共通に使われ、
   前記第１変圧器の２次側インダクタと前記第２変圧器の２次側インダクタとは共に１つの変圧器を形成する、
   ことを特徴とする請求項５に記載のプラズマディスプレイパネルのエネルギー回収装置。
7. Ｘ及びＹ電極ラインが交互に並んで形成され、前記Ｘ及びＹ電極ラインとアドレス電極ラインとが交差する領域に放電セルが形成され、前記電極ライン間にパネルキャパシタが形成された、プラズマディスプレイパネルに対し、前記パネルキャパシタの充放電動作に従って変圧器を利用して前記パネルキャパシタの充放電エネルギーを電源供給部に回収するプラズマディスプレイパネルの駆動装置において、
   一端が前記電源供給部の電源供給端に接続され、外部制御信号によってスイッチングされてディスプレイパネルが維持駆動されるように前記パネルキャパシタに維持電圧を供給し、周期的に前記充電電力を放電する維持駆動部と、
   外部から入力される制御信号によってスイッチングされ、前記パネルキャパシタから前記電源供給部へのエネルギー回収を制御し、前記パネルキャパシタと前記電源供給部との間に連結される第２制御スイッチと、
   外部から入力される制御信号によってスイッチングされ、前記電源供給部に回収されたエネルギーを前記パネルキャパシタに供給するように制御し、前記パネルキャパシタと前記電源供給部との間に連結される第１制御スイッチと、
   前記第２制御スイッチのスイッチングによって１次側インダクタに流れる共振電流によって２次側インダクタに誘導される誘導電流が前記第２制御スイッチを介して前記第２制御スイッチに流れる電流を弱める方向に流れ、かつ、前記第１制御スイッチのスイッチングによって１次側インダクタに流れる共振電流によって２次側インダクタに誘導される誘導電流が前記第１制御スイッチを介して前記第１制御スイッチに流れる電流を弱める方向に流れるように、前記第１及び第２制御スイッチと前記パネルキャパシタとの間に連結される変圧器と、
   を含んでなることを特徴とするエネルギー回収装置を備えるプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
8. 前記エネルギー回収装置は前記パネルキャパシタの両端に対称的に接続される第１及び第２エネルギー回収装置を備えてなることを特徴とする請求項７に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
9. 前記維持駆動部は、それぞれの一端が互いに連結されて前記Ｙ電極ラインに共通接続される第１及び第２スイッチと、それぞれの一端が互いに連結されて前記Ｘ電極ラインに共通接続される第３及び第４スイッチと、を備えることを特徴とする請求項７に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
10. 前記変圧器は、前記第１制御スイッチと前記パネルキャパシタとの間に連結されて前記第１制御スイッチに流れる電流を弱める第１変圧器と、前記第２制御スイッチと前記パネルキャパシタとの間に連結されて前記第２制御スイッチに流れる電流を弱める第２変圧器と、を備えることを特徴とする請求項７に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
11. 前記パネルキャパシタと前記第１変圧器との間に連結されて前記充放電エネルギーの供給経路を形成する第１共振インダクタと、
    前記パネルキャパシタと前記第２変圧器との間に連結されて前記充放電エネルギーの回収経路を形成する第２共振インダクタと、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
12. 前記第１制御スイッチの一端は前記電源供給部の電源供給端に連結され、その他端はダイオードを介して前記第１変圧器の１次側インダクタの一端に連結され、
    前記第１変圧器の１次側インダクタの他端は前記第１共振インダクタの一端に連結され、前記第１共振インダクタの他端は前記パネルキャパシタに連結され、前記第１変圧器の２次側インダクタの一端は前記第１制御スイッチの他端に連結され、その他端はダイオードを介して接地される、
    ことを特徴とする請求項１１に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
13. 前記第２制御スイッチの一端は前記電源供給部の接地端に連結されて他端はダイオードを介して前記第２変圧器の１次側インダクタの一端に連結され、
    前記第２変圧器の１次側インダクタの他端は前記第２共振インダクタの一端に連結され、前記第２共振インダクタの他端は前記パネルキャパシタに連結され、
    前記第２変圧器の２次側インダクタの一端は前記第２制御スイッチの他端に連結され、その他端はダイオードを介して前記電源供給端に連結される、
    ことを特徴とする請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
14. 前記第１及び第２共振インダクタは同じインダクタとして共通に使われ、
    前記第１変圧器の１次側インダクタと前記第２変圧器の１次側インダクタとは同じインダクタとして共通に使われ、
    前記第１変圧器の２次側インダクタと前記第２変圧器の２次側インダクタとは共に１つの変圧器を形成する、
    ことを特徴とする請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。

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