KR101070027B1 - 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 사용되는 서스테인 전원을 이용하여 어드레스 전원을 공급할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치에 관한 것으로, 사전에 설정된 인덕턴스를 포함하고, 입력받은 상용 교류 전원을 사전에 설정된 직류 전원으로 변환하는 제1 전원 공급부와, 외부로부터의 로직 신호에 따라 상기 제1 전원 공급부로부터의 직류 전원을 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 제1 구동 전원으로 변환하여 플라즈마 디스플레이 패널에 공급하는 구동부와, 상기 구동부로부터의 상기 제1 구동 전원을 사전에 설정된 제2 구동 전원으로 변환하는 제2 전원 공급부를 포함하고, 상기 제1 전원 공급부의 인덕턴스와 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 캐패시턴스와의 공진에 의해 전달 경로가 형성되어, 상기 구동부의 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키고 남은 잉여 전원이 상기 전원 공급부로 전달되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치를 제공한다.
Figure R1020090104104
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP), 서스테인(Sustain), 어드레스(Address), 절전회로(Energy Recovery Circuit; ERC)

Description

플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치{PLASMA DISPLAY PANEL DRIVER}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널에 사용되는 서스테인 전원을 이용하여 어드레스 전원을 공급할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 다양한 종류의 디스플레이 장치가 개발되어 사용되고 있다. 이러한 디스플레이 장치로는 음극선관(Cathod-Ray Tube;CRT)과 (Liquid Crystal Display;LCD) 및 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel;PDP)이 대표적이다.
특히, 액정 표시 장치와 플라즈마 디스플레이 패널은 두께가 얇고 대화면 구성이 용이하기 때문에 점차 폭넓게 사용되고 있다.
한편, 액정 표시 장치는 플라즈마 디스플레이 패널과 달리 자체발광특성이 없기 때문에 별도로 백라이트(backlight)를 사용되고, 이러한 액정 표시 장치에 사용되는 백라이트로서는 주로 냉음극 형광 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)가 이용되는데, 이러한 백라이트는 일단 장치의 크기가 크고 전력소모가 많으며 제조가격이 높아지는 문제가 있다.
따라서, 경박단소화 및 비용 저감을 추구하고 소비자 성향을 만족시키기 위해 플라즈마 디스플레이 패널이 디스플레이 장치로 주로 사용되나, 이러한 플라즈마 디스플레이 패널 또한 마찬가지로 보다 더 경박단소화되고 비용이 보다 더 저감되기를 요구받고 있는 실정이다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 플라즈마 디스플레이 패널에 사용되는 서스테인 전원을 이용하여 어드레스 전원을 공급할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 하나의 기술적인 측면은 사전에 설정된 인덕턴스를 포함하고, 입력받은 상용 교류 전원을 사전에 설정된 직류 전원으로 변환하는 제1 전원 공급부와, 외부로부터의 로직 신호에 따라 상기 제1 전원 공급부로부터의 직류 전원을 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 제1 구동 전원으로 변환하여 플라즈마 디스플레이 패널에 공급하는 구동부와, 상기 구동부로부터의 상기 제1 구동 전원을 사전에 설정된 제2 구동 전원으로 변환하는 제2 전원 공급부를 포함하고, 상기 제1 전원 공급부의 인덕턴스와 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 캐패시턴스와의 공진에 의해 전달 경로가 형성되어, 상기 구동부의 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키고 남은 잉여 전원이 상기 전원 공급부로 전달되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면을 따르면, 상기 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치는 화면에 표시되는 하나의 프레임이 복수의 서브 필드를 갖고, 복수의 서브 필드 각각은 플라즈마 디스플레이 패널의 방전을 초기화시키는 리셋 기간, 방전하고자 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 선택하는 어드레스 기간 및 선택된 플라즈마 디스플레이 패널의 방전을 유지시키는 서스테인 기간으로 구동하며, 상기 제1 전원 공급부는 상기 서스테인 기간 동안 상기 직류 전원을 상기 구동부에 전달하고, 상기 제2 전원 공급부는 상기 어드레스 기간 동안 상기 구동부의 상기 제1 구동 전원을 상기 제2 구동 전원으로 변환할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면을 따르면, 상기 제2 전원 공급부는 상기 구동부로부의 상기 제1 구동 전원을 벅(BUCK) 방식으로 스위칭하는 스위칭부와, 상기 제1 전원 공급부의 변환 동작 또는 상기 제1 구동 전원의 피드백 신호에 동기되어 상기 스위칭부의 스위칭을 제어하는 제어부와, 상기 스위칭부로부터의 스위칭된 전원을 필터링하여 상기 제2 구동 전원을 출력하는 필터링부를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면을 따르면, 상기 스위칭부는 상기 제1 구동 전원의 입력단 사이에 서로 직렬 연결된 제1 스위치와 제2 스위치를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면을 따르면, 상기 필터링부는 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치의 연결단과 상기 제2 구동 전원의 출력단 사이에 전기적으로 연결된 인덕터와, 상기 인덕터와 상기 출력단의 연결단과 접지 사이에 전기적으로 연결된 캐패시터를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면을 따르면, 상기 제1 구동 전원은 플라즈마 디스플레이 패널용 서스테인 전원이고, 상기 제2 구동 전원은 상기 서스테인 전원의 전압 레벨이 감압된 플라즈마 디스플레이 패널용 어드레스 전원일 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면을 따르면, 상기 제1 전원 공급부는 전원을 입력받아 스위칭하여 상기 직류 전원으로 변환하는 전원 변환부를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면을 따르면, 상기 전원 변환부는 입력 전원의 두 입력단 사이에 서로 직렬 연결되어 입력 전원을 교번 스위칭하는 제1 및 제2 전원 스위치와, 상기 제1 및 제2 전원 스위치에 의해 스위칭된 전원을 입력받는 일차 권선 및 상기 일차 권선과 권선비를 형성하는 이차 권선을 구비하고, 상기 권선비에 따라 스위칭된 전원의 전압 레벨을 변환하는 트랜스포머를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면을 따르면, 상기 구동부는 서로 직렬 연결된 제1 Y 전극 스위치 및 제2 Y 전극 스위치를 갖는 한 쌍의 Y 전극 스위치와, 상기 한 쌍의 Y 전극 스위치와 병렬 연결되고 서로 직렬 연결된 제1 X 전극 스위치 및 제2 X 전극 스위치를 갖는 한 쌍의 X 전극스위치를 포함하고, 상기 제1 및 제2 Y 전극 스위치의 연결점은 상기 트랜스포머의 이차 권선의 일단과 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 일단에 연결되고, 상기 제1 및 제2 X 전극 스위치의 연결점은 상 기 트랜스포머의 이차 권선의 타단과 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 타단에 연결될 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면을 따르면, 상기 제2 Y 전극 스위치와 상기 제1 X 전극 스위치가 스위칭 온 되면 상기 제1 전원 스위치가 스위칭 온되고, 상기 제1 Y 전극 스위치와 상기 제2 X 전극 스위치가 스위칭 온 되면 상기 제2 전원 스위치가 상기 제1 전원 스위치와 교번하여 스위칭 온 되며, 상기 제1 및 제2 전원 스위치의 연결단은 상기 트랜스포머의 일차 권선에 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면을 따르면, 상기 제2 전원 스위치의 바디 다이오드는 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 전압이 상승하는 경우 상기 제1 및 제2 Y 전극 스위치와 상기 제1 및 제2 X 전극 스위치가 스위칭 오프된 데드 타임시에 도통되어 상기 구동부로부터 상기 전원 변환부에 전달되는 상기 잉여 전원의 전달 경로를 형성하고, 상기 제1 전원 스위치의 바디 다이오드는 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 전압이 하강하는 경우 상기 제1 및 제2 Y 전극 스위치와 상기 제1 및 제2 X 전극 스위치가 스위칭 오프된 데드 타임시에 도통되어 상기 구동부로부터 상기 전원 변환부에 전달되는 상기 잉여 전원의 전달 경로를 형성하며, 상기 전달 경로 형성시, 상기 전원 공급부의 인덕턴스와 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 캐패시턴스는 LC 공진할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면을 따르면, 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 전압 상승 구간에서는 상기 제1 및 제2 Y 전극 스위치와 상기 제1 및 제2 X 전극 스위치가 스위칭 오프되고, 상기 제1 전원 스위치는 스위칭 온 후 스위칭 오프 되어, 상기 제2 전원 스위치의 바디 다이오드가 도통되고, 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 전압 하강 구간에서는 상기 제1 및 제2 Y 전극 스위치와 상기 제1 및 제2 X 전극 스위치가 스위칭 오프되고, 상기 제2 스위치는 스위칭 온 후 스위칭 오프 되어, 상기 제1 전원 스위치의 바디 다이오드가 도통될 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면을 따르면, 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 전압 상승 구간과 하강 구간 사이의 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 최대 전압 유지 구간에서는 상기 제1 Y 전극 스위치 및 제2 X 전극 스위치가 스위칭 온 되고, 상기 제2 Y 전극 스위치 및 상기 제1 X 전극 스위치가 스위칭 오프되며, 상기 제2 전원 스위치가 스위칭 온 되고, 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 전압 하강 구간과 상승 구간 사이의 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 최소 전압 유지 구간에서는 상기 제2 Y 전극 스위치 및 제1 X 전극 스위치가 스위칭 온 되고, 상기 제1 Y 전극 스위치 및 상기 제2 X 전극 스위치가 스위칭 오프되며, 상기 제1 전원 스위치가 스위칭 온 될 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면을 따르면, 상기 전원 변환부는 상기 구동부의 스위칭에 연동하여 스위칭 동작을 수행할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면을 따르면, 상기 제1 전원 공급부는 상기 상용 교류 전원을 정류 및 평활하는 정류 평활부와, 상기 정류 평활부로부터의 전원을 역률 보정하여 상기 전원 변환부에 공급하는 역률 보정부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면을 따르면, 상기 인덕턴스는 상기 트랜스포머의 누설 인덕턴스, 상기 일차 권선과 상기 트랜스포머 사이에 전기적으로 직렬 연결되는 인덕터 소자의 인덕턴스 또는 상기 트랜스포머의 누설 인덕턴스와 상기 인덕터 소자의 인덕턴스의 합성 인덕턴스일 수 있다.
본 발명에 따르면, 플라즈마 디스플레이 패널에 사용되는 서스테인 전원을 이용하여 어드레스 전원을 공급하여, 별도의 트랜스포머를 채용하지 않아 제품을 경박단소화할 수 있고 제조 비용을 저감할 수 있는 효과가 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1는 본 발명의 구동 장치의 개략적인 구성도이다.
도 1를 참조하면, 본 발명의 구동 장치(100)는 제1 전원 공급부(110), 구동부(120) 및 제2 전원 공급부(130)를 포함할 수 있다.
제1 전원 공급부(110)는 전원을 스위칭하여 변환하는 전원 변환부(113)를 포 함할 수 있고, 더하여 상용 교류 전원을 정류 및 평활하는 정류 평활부(111)와 정류 평활된 전원의 역률을 보정하여 전원 변환부(113)에 공급하는 역률 보정부(112)를 부가적으로 포함할 수 있다.
전원 변환부(113)는 직류 전원(VPFC)을 스위칭하는 제1 및 제2 전원 스위치(QR, QF)와 제1 및 제2 전원 스위치(QR, QF)부터의 스위칭된 전원의 전압 레벨을 변환하는 트랜스포머(T)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 전원 스위치(QR, QF)는 역률 보정부(112)로부터의 전원 입력단 사이에 서로 직렬 연결된 하프 브릿지 타입으로 구성될 수 있으며, 제1 및 제2 전원 스위치(QR, QF)는 각각 바디 다이오드(Body Diode)를 포함할 수 있다.
트랜스포머(T)는 사전에 설정된 권선비를 갖는 일차 권선(Np)과 이차 권선(Ns)을 포함하고, 일차 권선(Np)는 제2 전원 스위치(QF)와 병렬 연결될 수 있다. 일차 권선(Np)과 제2 전원 스위치(QF) 사이에는 누설 인덕턴스(Lp)와 캐패시턴스(CR)가 각각 형성될 수 있으며, 누설 인덕턴스(Lp)는 트랜스포머(T)의 자체 누설 인덕턴스일 수 있고 추가 연결되는 인덕터 소자에 의한 누설 인덕턴스일 수도 있다.
구동부(120)는 전원 공급부(110)로부터의 구동 전원을 스위칭하여 플라즈마 디스플레이 패널(Cp)에 공급하고, 이를 위해 외부로부터의 로직 신호(S)에 따라 스 위칭하는 한 쌍의 Y 전극 스위치(Ys, Yg)과 한 쌍의 X 전극 스위치(Xs, Xg)를 포함할 수 있으며, 한 쌍의 Y 전극 스위치(Ys, Yg)과 한 쌍의 X 전극 스위치(Xs, Xg)은 서로 병렬 연결될 수 있다. 한 쌍의 Y 전극 스위치(Ys, Yg)은 서로 직렬 연결된 제1 Y 전극 스위치(Ys)와 제2 Y 전극 스위치(Yg)를 포함할 수 있고, 한 쌍의 X 전극 스위치(Xs, Xg)은 서로 직렬 연결된 제1 X 전극 스위치(Xs)와 제2 X 전극 스위치(Xg)를 포함할 수 있다. 충전 캐패시터(Vs)는 제1 Y 전극 스위치(Ys)과 제1 X 전극 스위치(Xs)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상술한 제1 및 제2 Y 전극 스위치(Ys, Yg)과 제1 및 제2 X 전극 스위치(Xs, Xg)의 스위칭에 제1, 제2 전원 스위치(R,F)의 스위칭이 연동되어 트랜스포머(T)의 누설 인덕턴스(Lp)와 플라즈마 디스플레이 패널의 캐패시턴스(Cp)간의 LC공진 경로가 형성되어 구동부(120)의 잉여 전원이 전원 변환부(113)에 전달되어 기존의 절전 회로(Energy Recovery Circuit;ERC)의 기능을 대체할 수 있다.
여기서, 도면을 참조하여 상술한 기존의 절전 회로의 기능 대체에 관하여 상세히 설명하도록 한다.
도 2a 내지 도 2i는 도 1에 도시된 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치의 동작 모드를 나타내는 전류 흐름도이고, 도 3은 도 2a 내지 도 2i에 도시된 각 동작 모드시에 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치의 주요 부분의 신호 파형 그래프이다.
도 2a 내지 도 2i는 각각 전류의 흐름을 실선으로 표시하였다. 먼저, 도 2a와 도 3를 함께 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널(Cp)에 전원을 공급하기 위해, 제1 전원 스위치(QR), 제2 Y 전극 스위치(Yg) 및 제1 X 전극 스위치(Xs)가 스위칭 온 된다. 이에 따라, 누설 인덕턴스(Lp)에는 (1/2)VPFC+(Np/Ns)Vs의 전압이 인가되어 트랜스포머(T)의 일차측 전류(IPRI)는 선형적으로 증가한다. 이때, 캐패시터(Co)의 전압(Vs)는 방전되어 전류(ico)는 역방향으로 흐르게 된다(도 3의 모드 0).
다음으로, 도 2b와 도 3를 함께 참조하면, 제1 전원 스위치(QR)가 스위칭 온 되어 있는 동안 제2 Y 전극 스위치(Yg) 및 제1 X 전극 스위치(Xs)가 스위칭 오프된다. 이에 따라, 공진 경로가 형성되어 누설 인덕턴스(Lp)과 패널의 캐패시턴스(Cp)가 LC 공진하며, 이에 따라 패널에 충전되는 전압(Vp)가 상승하게 된다. 이때, 전류(ico)는 0이므로, 전압(Vs)는 기존 레벨을 유지하게 된다(도 3의 모드 1). 도 3에서의 A는 이때의 변위전류를 나타낸다.
도 2c와 도 3를 함께 참조하면, 제1 전원 스위치(QR), 제2 Y 전극 스위치(Yg) 및 제1 X 전극 스위치(Xs)가 스위칭 오프되고, 제2 전원 스위치(QF)의 바디 다이오드가 도통된다. 이때, 누설 인덕턴스(Lp)과 패널의 캐패시턴스(Cp)가 LC 공진을 계속하여 패널에 충전되는 전압(Vp)는 지속적으로 상승하고, 전류(ico)는 0이 므로 전압(Vs)는 기존 레벨을 유지하게 된다(도 3의 모드 2).
도 2d와 도 3를 함께 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널이 충전되는 전압(Vp)의 전압 레벨이 캐패시터(Co)에 충전된 전압(Vs)의 전압 레벨과 동일하게 되면, 제1 Y 전극 스위치(Ys) 및 제2 X 전극 스위치(Xg)가 스위칭 온 되어 플라즈마 디스플레이 패널이 충전되는 전압(Vp)의 전압 레벨은 캐패시터(Co)에 충전된 전압(Vs)의 전압 레벨을 유지한다. 이때, 누설 인덕턴스(Lp)에는 -(1/2)VPFC-(Np/Ns)Vs의 전압이 인가되어 트랜스포머(T)의 일차측 전류(IPRI)는 선형적으로 감소한다. 전류(ico)는 정방향으로 흘러 안정화 캐패시터(Co)의 전압(Vs)은 충전되고, 플라즈마 디스플레이 패널이 충전되는 전압(Vp)의 전압 레벨의 초과분은 다시 방전된다. 플라즈마 디스플레이 패널이 충전되는 전압(Vp)의 방전을 위해 제2 전원 스위치(QF)가 스위칭 온 된다(도 3의 모드 3). 이때, 도 3에서의 B는 이때의 방전 전류를 나타낸다.
도 2e와 도 3를 함께 참조하면, 제2 전원 스위치(QF), 제1 Y 전극 스위치(Ys) 및 제2 X 전극 스위치(Xg)가 스위칭 온 되어 있고, 누설 인덕턴스(Lp)에는 -(1/2)VPFC-(Np/Ns)Vs의 전압이 인가되어 트랜스포머(T)의 일차측 전류(IPRI)는 선형적으로 감소 중이며, 전류(ico)는 역방향으로 흘러 캐패시터(Co)의 전압(Vs)은 방 전된다(도 3의 모드 4).
도 2f와 도 3를 함께 참조하면, 제2 전원 스위치(QF)는 스위칭 온 되고, 제1 Y 전극 스위치(Ys) 및 제2 X 전극 스위치(Xg)가 스위칭 오프 된다. 이에 따라, 공진 경로가 형성되어 누설 인덕턴스(Lp)과 패널의 캐패시턴스(Cp)가 LC 공진하며, 이에 따라 패널에 충전되는 전압(Vp)가 감소하게 된다. 이때, 전류(ico)는 0이므로 캐패시터(Co)의 전압(Vs)은 전압 레벨을 유지한다(도 3의 모드 5).
도 2g와 도 3를 함께 참조하면, 제2 전원 스위치(QF), 제1 Y 전극 스위치(Ys) 및 제2 X 전극 스위치(Xg)가 스위칭 오프되고, 제2 전원 스위치(QR)의 바디 다이오드가 도통된다. 이때, 누설 인덕턴스(Lp)과 패널의 캐패시턴스(Cp)가 LC 공진을 계속하여 패널에 충전되는 전압(Vp)는 지속적으로 감소하고, 전류(ico)는 0이므로 전압(Vs)는 기존 레벨을 유지하게 된다(도 3의 모드 6). 상술한 바와 같이, 도 2b, 도 2c, 도 2f 및 도 2g와 같이 전달 경로가 형성되어, 플라즈마 디스플레이 패널 구동에 사용되고 남은 잉여 전원이 제1 전원 공급부(110)로 전달된다.
도 2h와 도 3를 함께 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널이 충전되는 전압(Vp)의 전압 레벨이 안정화 캐패시터(Co)에 충전된 전압(Vs)의 전압 레벨과 크기가 동일하고 부호가 역으로 되면, 제2 Y 전극 스위치(Yg) 및 제1 X 전극 스위 치(Xs)가 스위칭 온 되어 플라즈마 디스플레이 패널이 충전되는 전압(Vp)의 전압 레벨은 캐패시터(Co)에 충전된 전압(Vs)의 전압 레벨과 크기가 동일하고 부호가 역으로 유지한다. 이때, 누설 인덕턴스(Lp)에는 (1/2)VPFC+(Np/Ns)Vs의 전압이 인가되어 트랜스포머(T)의 일차측 전류(IPRI)는 선형적으로 증가한다. 전류(ico)는 정방향으로 흘러 캐패시터(Co)의 전압(Vs)은 충전되고, 플라즈마 디스플레이 패널이 충전되는 전압(Vp)의 전압 레벨의 초과분은 다시 방전된다. 플라즈마 디스플레이 패널에 충전되는 전압(Vp)의 방전을 위해 제2 전원 스위치(QF)가 스위칭 온 된다(도 3의 모드 7). 이때의 방전 전류는 도 3에서의 B와 부호가 반대로 나타낸다.
도 2i와 도 3를 함께 참조하면, 도 2a와 같이 플라즈마 디스플레이 패널(Cp)에 전원을 공급하기 위해, 제1 전원 스위치(QR), 제2 Y 전극 스위치(Yg) 및 제1 X 전극 스위치(Xs)가 스위칭 온 된다. 이에 따라, 누설 인덕턴스(Lp)에는 (1/2)VPFC+(Np/Ns)Vs의 전압이 인가되어 트랜스포머(T)의 일차측 전류(IPRI)는 선형적으로 증가한다. 이때, 캐패시터(Co)의 전압(Vs)는 방전되어 전류(ico)는 역방향으로 흐르게 된다(도 3의 모드 8). 이후, 상술한 모드 동작을 반복적으로 수행한다.
상술한 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널에 공급되어 사용되고 남은 잉여 전원을 흡수하는 별도의 절전회로(ERC:Energy Recovery Circuit)을 채용하지 않 고, Y전극 스위치 및 X전극 스위치의 스위칭에 전력 변환 스위치의 스위칭이 연동하여 트랜스포머의 누설 인덕턴스와 패널의 캐패시턴스의 LC공진 경로를 형성하므로써, 잉여 전원을 구동에서 전원 변환부로 전달하여 기존의 절전회로의 기능을 수행하면서, 회로의 면적 및 구성 요소를 저감하여 경박단소화 및 비용 저감을 달성할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치(100)는 화면에 표시되는 하나의 프레임이 복수의 서브 필드를 갖고, 복수의 서브 필드 각각은 플라즈마 디스플레이 패널의 방전을 초기화시키는 리셋 기간, 방전하고자 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 선택하는 어드레스 기간 및 선택된 플라즈마 디스플레이 패널의 방전을 유지시키는 서스테인 기간으로 구동한다.
이에 따라, 제1 전원 공급부(110)는 상기 서스테인 기간 동안 상기 직류 전원을 구동부(120)에 전달하고, 구동부(120)는 이를 캐패시터(Cs)에 충전하여 각 기간동안에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 그러나, 플라즈마 디스플레이 패널용 어드레스 전원은 어드레스 기간에 사용되므로, 트랜스포머(T)에 병렬 연결되어 서스테인 기간에 같이 전원을 전달받아 이를 변환하여 어드레스 전원으로 사용하면 전력 전달의 기간이 서로 달라 어드레스 기간에 어드레스 전원의 전압 레벨이 떨어질 수 있다.
이에 따라, 제2 전원 공급부(130)는 구동부(120)로부터의 서스테인 전원(Vs)을 어드레스 전원(Va)으로 변환하여 부하에 공급할 수 있다.
즉, 제2 전원 공급부(130)는 제어부(131), 스위칭부(132) 및 필터링부(133)를 포함할 수 있다.
제어부(131)는 제1 전원 공급부(110)의 전원 변환부(113)의 제1 및 제2 전원 스위치의 스위칭 신호(S1)에 연동되어 스위칭 동작을 제어하거나 구동부(120)의 서스테인 전원(Vs)의 피드백 신호(S2)에 연동되어 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
스위칭부(132)는 서스테인 전원(Vs)의 전원 입력단 사이에 서로 직렬 연결된제1 및 제2 스위치(H, L)를 갖는 벅(Buck) 방식 스위칭 회로로 구현될 수 있고, 제1 스위치(H)와 제2 스위치(L)는 제어부(131)에 따라 서로 데드 타임(dead time)을 갖도록 교번 스위칭하고 이에 따라 구동부(120)로부터의 서스테인 전원(Vs)의 전압 레벨을 감압하여 어드레스 전원(Va)을 출력할 수 있다.
필터링부(133)는 제1 및 제2 스위치(H, L)의 연결점과 어드레스 전원(Va)의 출력단 사이에 전기적으로 연결되는 인덕터(L1)와, 어드레스 전원(Va)의 출력단과 접지 사이에 전기적으로 연결되는 캐패시터(Ca)를 포함하여, 어드레스 전원(Va)에 포함된 노이즈를 제거하여 출력할 수 있다.
즉, 도 4를 참조하면, 상용 교류 전원(AC)이 입력된 후 외부로부터의 대기 전원(Vs_on)을 공급받아 제어부(131)이 동작하고, 제어부(131)는 전원 변환부(113)의 스위칭 신호(S1) 또는 서스테인 전원(Vs)의 피드백 신호(S2)에 연동되어 스위칭 동작을 제어하므로, 서스테인 전원(Vs)이 생성되는 즉시, 어드레스 전원(Va)이 생성될 수 있다. 서스테인 전원(Vs)의 전압 레벨보다 어드레스 전원(Va)의 전압 레벨이 낮으므로 어스레스 전원(Va)의 전압 레벨이 먼저 정상 전압 레벨이 도달할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 플라즈마 디스플레이 패널에 사용되는 서스테인 전원을 이용하여 어드레스 전원을 공급함으로써, 별도의 트랜스포머를 채용하지 않아 제품을 보다 더 경박단소화할 수 있고 제조 비용을 더 저감할 수 있으며, 안정적인 어드레스 전원을 공급할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치의 개략적인 구성도.
도 2a 내지 도 2i는 도 1에 도시된 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치의 동작 모드를 나타내는 전류 흐름도.
도 3은 도 2a 내지 도 2i에 도시된 각 동작 모드시에 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치의 주요 부분의 신호 파형 그래프.
도 4는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치의 출력 전원 그래프.
<도면의 주요 부호에 대한 상세한 설명>
100...플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치
110..제1 전원 공급부
111...정류부
112...역률 보정부
113...전원 변환부
120...구동부
130...제2 전원 공급부
131...제어부
132...스위칭부
133...필터링부

Claims (16)

  1. 사전에 설정된 인덕턴스를 포함하고, 입력받은 상용 교류 전원을 사전에 설정된 직류 전원으로 변환하는 제1 전원 공급부;
    외부로부터의 로직 신호에 따라 상기 제1 전원 공급부로부터의 직류 전원을 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 제1 구동 전원으로 변환하여 플라즈마 디스플레이 패널에 공급하는 구동부; 및
    상기 구동부로부터의 상기 제1 구동 전원을 사전에 설정된 제2 구동 전원으로 변환하는 제2 전원 공급부를 포함하고,
    상기 제1 전원 공급부의 인덕턴스와 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 캐패시턴스와의 공진에 의해 전달 경로가 형성되어, 상기 구동부의 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키고 남은 잉여 전원이 상기 제1 전원 공급부로 전달되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치는 화면에 표시되는 하나의 프레임이 복수의 서브 필드를 갖고, 복수의 서브 필드 각각은 플라즈마 디스플레이 패널의 방전을 초기화시키는 리셋 기간, 방전하고자 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 선택하는 어드레스 기간 및 선택된 플라즈마 디스플레이 패널의 방전을 유지시키는 서스테인 기간으로 구동하며,
    상기 제1 전원 공급부는 상기 서스테인 기간 동안 상기 직류 전원을 상기 구동부에 전달하고,
    상기 제2 전원 공급부는 상기 어드레스 기간 동안 상기 구동부의 상기 제1 구동 전원을 상기 제2 구동 전원으로 변환하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 전원 공급부는
    상기 구동부로부의 상기 제1 구동 전원을 벅(BUCK) 방식으로 스위칭하는 스위칭부;
    상기 제1 전원 공급부의 변환 동작 또는 상기 제1 구동 전원의 피드백 신호에 동기되어 상기 스위칭부의 스위칭을 제어하는 제어부; 및
    상기 스위칭부로부터의 스위칭된 전원을 필터링하여 상기 제2 구동 전원을 출력하는 필터링부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스위칭부는 상기 제1 구동 전원의 입력단 사이에 서로 직렬 연결된 제1 스위치와 제2 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 필터링부는
    상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치의 연결단과 상기 제2 구동 전원의 출력단 사이에 전기적으로 연결된 인덕터; 및
    상기 인덕터와 상기 출력단의 연결단과 접지 사이에 전기적으로 연결된 캐패시터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1 구동 전원은 플라즈마 디스플레이 패널용 서스테인 전원이고,
    상기 제2 구동 전원은 상기 서스테인 전원의 전압 레벨이 감압된 플라즈마 디스플레이 패널용 어드레스 전원인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전원 공급부는 전원을 입력받아 스위칭하여 상기 직류 전원으로 변환하는 전원 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전원 변환부는
    입력 전원의 두 입력단 사이에 서로 직렬 연결되어 입력 전원을 교번 스위칭 하는 제1 및 제2 전원 스위치; 및
    상기 제1 및 제2 전원 스위치에 의해 스위칭된 전원을 입력받는 일차 권선 및 상기 일차 권선과 권선비를 형성하는 이차 권선을 구비하고, 상기 권선비에 따라 스위칭된 전원의 전압 레벨을 변환하는 트랜스포머
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 구동부는 서로 직렬 연결된 제1 Y 전극 스위치 및 제2 Y 전극 스위치를 갖는 한 쌍의 Y 전극 스위치와, 상기 한 쌍의 Y 전극 스위치와 병렬 연결되고 서로 직렬 연결된 제1 X 전극 스위치 및 제2 X 전극 스위치를 갖는 한 쌍의 X 전극 스위치를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 Y 전극 스위치의 연결점은 상기 트랜스포머의 이차 권선의 일단과 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 일단에 연결되고, 상기 제1 및 제2 X 전극 스위치의 연결점은 상기 트랜스포머의 이차 권선의 타단과 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 타단에 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 Y 전극 스위치와 상기 제1 X 전극 스위치가 스위칭 온 되면 상기 제1 전원 스위치가 스위칭 온되고,
    상기 제1 Y 전극 스위치와 상기 제2 X 전극 스위치가 스위칭 온 되면 상기 제2 전원 스위치가 상기 제1 스위치와 교번하여 스위칭 온 되며,
    상기 제1 및 제2 전원 스위치의 연결단은 상기 트랜스포머의 일차 권선에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 전원 스위치의 바디 다이오드는 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 전압이 상승하는 경우 상기 제1 및 제2 Y 전극 스위치와 상기 제1 및 제2 X 전극 스위치가 스위칭 오프된 데드 타임시에 도통되어 상기 구동부로부터 상기 전원 변환부에 전달되는 상기 잉여 전원의 전달 경로를 형성하고,
    상기 제1 전원 스위치의 바디 다이오드는 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 전압이 하강하는 경우 상기 제1 및 제2 Y 전극 스위치와 상기 제1 및 제2 X 전극 스위치가 스위칭 오프된 데드 타임시에 도통되어 상기 구동부로부터 상기 전원 변환부에 전달되는 상기 잉여 전원의 전달 경로를 형성하며,
    상기 전달 경로 형성시, 상기 제1 전원 공급부의 인덕턴스와 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 캐패시턴스는 LC 공진하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 전압 상승 구간에서는 상기 제1 및 제2 Y 전극 스위치와 상기 제1 및 제2 X 전극 스위치가 스위칭 오프되고, 상기 제1 전원 스위치는 스위칭 온 후 스위칭 오프 되어, 상기 제2 전원 스위치의 바디 다이오드가 도통되고,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 전압 하강 구간에서는 상기 제1 및 제2 Y 전극 스위치와 상기 제1 및 제2 X 전극 스위치가 스위칭 오프되고, 상기 제2 전원 스위치는 스위칭 온 후 스위칭 오프 되어, 상기 제1 전원 스위치의 바디 다이오드가 도통되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 전압 상승 구간과 하강 구간 사이의 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 최대 전압 유지 구간에서는 상기 제1 Y 전극 스위치 및 제2 X 전극 스위치가 스위칭 온 되고, 상기 제2 Y 전극 스위치 및 상기 제1 X 전극 스위치가 스위칭 오프되며, 상기 제2 전원 스위치가 스위칭 온 되고,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 전압 하강 구간과 상승 구간 사이의 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 최소 전압 유지 구간에서는 상기 제2 Y 전극 스위치 및 제1 X 전극 스위치가 스위칭 온 되고, 상기 제1 Y 전극 스위치 및 상기 제2 X 전극 스위치가 스위칭 오프되며, 상기 제1 전원 스위치가 스위칭 온 되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 전원 변환부는 상기 구동부의 스위칭에 연동하여 스위칭 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치.
  15. 제7항에 있어서, 상기 제1 전원 공급부는
    상기 상용 교류 전원을 정류 및 평활하는 정류 평활부; 및
    상기 정류 평활부로부터의 전원을 역률 보정하여 상기 전원 변환부에 공급하는 역률 보정부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 인덕턴스는 상기 트랜스포머의 누설 인덕턴스, 상기 일차 권선과 상기 제1 및 제2 전원 스위치의 연결점 사이에 전기적으로 직렬 연결되는 인덕터 소자의 인덕턴스 또는 상기 트랜스포머의 누설 인덕턴스와 상기 인덕터 소자의 인덕턴스의 합성 인덕턴스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 구동 장치.
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