KR20030016871A - 에너지 회수 회로를 구비한 교류형 플라즈마 디스플레이패널의 유지 구동 장치 - Google Patents

에너지 회수 회로를 구비한 교류형 플라즈마 디스플레이패널의 유지 구동 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 기술에 관한 것으로, 특히 AC형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 회로에 관한 것이며, 더 자세히는 에너지 회수 회로를 구비한 교류(AC)형 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 구동 장치에 관한 것이다. 본 발명은 구동부의 스위치 수를 줄일 수 있는 에너지 회수 회로를 구비한 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 구동 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. 본 발명은 패널 캐패시터의 일측(예컨대, x-보드쪽)에만 풀업/풀다운 스위치를 배치하고, 패널 커패시터의 일단 및 타단 사이에 외부 캐패시터, 인덕터, 스위칭 소자로 이루어진 두 개의 에너지 회수 회로를 대칭적으로 배치하였으며, 패널 커패시터를 유지전압으로 구동하기 위하여 두 개의 유지전원을 사용하였다. 본 발명은 스위치 수의 절감에 따른 원가 절감의 효과가 있으며, 구동 회로의 전체적인 스위칭 발열을 줄일 수 있다.

Description

에너지 회수 회로를 구비한 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 구동 장치{Sustain driver in AC-type plasma display panel having energy recovery circuit}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 기술에 관한 것으로, 특히 AC형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 회로에 관한 것이며, 더 자세히는 에너지 회수 회로를 구비한 교류(AC)형 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 구동 장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(PDP)은 기체 방전시에 생성된 플라즈마를 이용하여 화상을 표시하는 표시소자로서, 기체 방전 표시(gas discharge display) 소자라고도 부른다. PDP는 상판과 하판 사이에 Kr, Xe 등의 방전 기체를 충진하고, 기체 방전을 통해 발생한 진공자외선이 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 형광체를 여기하여 가시광선을 발생시킨다.
PDP는 직류(DC)형과 교류(AC)형으로 구분이 되는데, DC형은 플라즈마를 형성하기 위해 외부에서 가해주는 전압인가를 위해 사용되는 전극이 플라즈마에 직접 노출되어 전도전류가 전극을 통해 직접 흐르도록 하는 방식으로, 구조가 비교적 간단한 장점이 있으나 전극이 방전 공간에 노출이 되어 전류제한을 위한 외부저항을구비해야 하는 단점이 있다. AC형은 전극이 유전체로 덮여 있어 직접 노출되지 않아 변위전류가 흐르도록 하는 방식으로, 유전체로 전극을 덮어 자연적 전류제한을 할 수 있어 방전시 이온충격으로부터 전극이 보호되어 DC형에 비해 수명이 길다. AC형은 방전 셀의 전극 구조에 따라 다시 대향방전형과 면방전형으로 나뉘어 지는데, 대향방전형은 형광체가 이온충격에 의한 형광체 열화로 인해 수명이 단축되는 문제가 있는 반면, 면방전형은 방전을 형광체 반대편면으로 모아 형광체 열화를 최소화함으로써 대향형 구조의 문제점을 극복하였고, 현재 대부분의 PDP에서 이 방식을 채택하고 있다.
한편, 다양한 평판 디스플레이 중에서도 PDP는 박형, 대화면의 구현이 용이하여 증권거래소의 현황게시판, 화상회의용 디스플레이, 그리고 최근 대화면의 벽걸이 TV에 이르기까지 이용 분야가 증대되고 있는 추세이다.
AC형 PDP의 경우, 구동시 방전 셀 내의 유지전극(X전극 및 Y전극)간에 방전 기체의 방전개시 전압 이상의 고전압을 지속적으로 교번하여 인가해 주어야 한다. 이때, 유지전극 위에는 유전체가 도포되어 있으며, 이로 인하여 유지전극인 X전극과 Y전극에는 일정량의 용량성분(통상적으로, 패널 커패시터라 함)이 존재하게 된다.
따라서, 패널 구동시 유지전극 간에 정부(+/-)의 고전압이 교번하여 가해지기 위해서는 패널 커패시터의 충방전 동작이 이루어져야 한다. 그러나, 패널 커패시터는 충방전 동작시 상당한 무효전력을 소모하며, 패널의 크기에 비례하여 패널 커패시터가 커지므로 패널 구동회로의 전력 소모가 문제점으로 대두되었다.
이러한 패널 구동회로의 전력 소모 문제를 고려하여, 통상 패널 구동회로에 에너지 회수 회로를 채용하고 있다. 에너지 회수 회로는 패널의 패널 커패시터와 함께 LC 공진회로를 형성하는 인덕터를 구비하여 패널 커패시터의 방전시 손실되는 에너지를 인덕터를 통해 회수하여 일시 저장한 후, 저장된 전류 에너지를 패널 커패시터의 다음 충전 동작시 이용함으로써 디스플레이 패널의 구동시 발생되는 무효 전력의 손실을 절감한다.
첨부된 도면 도 1은 종래기술에 따른 에너지 회수 회로를 구비한 PDP의 유지 구동 장치(Weber 타입)의 회로 구성을 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 에너지 회수 회로를 구비한 PDP의 유지 구동 장치는, 패널을 대변하는 패널 커패시터(Cp)의 양단에 접속된 제1 및 제2 유지 드라이버(100, 200)로 구성된다.
각 유지 드라이버(100, 200)는 패널 커패시터(Cp)를 유지전압(Vsus) 또는 접지전압으로 구동하기 위한 구동부(12, 22)와, 패널 커패시터(Cp)의 방전 동작시 손실되는 에너지를 회수하여 다음 충전 동작시 회수된 에너지를 패널 커패시터(Cp)로 공급하기 위한 에너지 회수 회로(10, 20)를 구비한다.
여기서, 제1 및 제2 유지 드라이버(100, 200)는 패널 커패시터(Cp)를 기준으로 하여 대칭적으로 구성되기 때문에 도면에는 제2 에너지 회수 회로(20)의 상세 구성은 도시하지 않았다. 제1 및 제2 유지 드라이버(100, 200)는 패널 커패시터(Cp)의 충방전 동작시 패널 커패시터(Cp)의 양단 전압(Vp)이 정부(+/-) 극성으로 스윙하도록 서로 교번하여 동작한다.
한편, 제1 유지 드라이버(100)의 구동부(12)는 유지전원(Vsus)과 패널 커패시터(Cp)의 일단 사이에 접속되어 패널의 유지 구동시 패널 커패시터(Cp)를 유지전압(Vsus)으로 구동하기 위한 제1 스위치(S1)와, 접지전원과 패널 커패시터(Cp)의 일단 사이에 접속되어 패널 커패시터(Cp)를 접지전압으로 구동하기 위한 제2 스위치(S2)로 구성되며, 제2 유지 드라이버(200)의 구동부(22) 또한 제1 유지 드라이버(100)의 구동부(12)와 마찬가지로 2개의 스위치(S5, S6)로 구성된다.
그리고, 제1 유지 드라이버(100)의 제1 에너지 회수 회로(10)는 패널 커패시터(Cp)의 일단에 접속되어 패널 커패시터(Cp)와 함께 1/2 공진을 수행하는 인덕터(Lr)와, 인덕터(Lr)와 패널 커패시터(Cp)의 공진 동작에 의해 회수되는 에너지를 저장하기 위한 외부 커패시터(Cs)와, 인덕터(Lr)와 외부 커패시터(Cs) 사이에 병렬로 접속되어 에너지 회수경로를 절환하기 위한 제3 및 제4 스위치(S3, S4)와, 제3 및 제4 스위치(S3, S4)와 인덕터(Lr) 사이에 각각 접속되어 공진전류의 역류를 방지하기 위한 제1 및 제2 다이오드(D1, D2)로 구성되며, 제2 유지 드라이버(200)의 제2 에너지 회수 회로(20) 역시 제1 에너지 회수 회로(10)와 같은 구성을 가진다.
한편, 각 스위치(S1, S2, S3, S4, S5, S6)는 도시된 바와 같이 전계효과 트랜지스터(MOSFET)와 역병렬 다이오드로 구현하거나, 절연게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT) 등으로 구현할 수 있다.
첨부된 도면 도 2는 상기 도 1의 에너지 회수 회로를 구비한 PDP의 유지 구동 장치의 동작 파형도로서, 각 스위치(S1, S2, S3, S4, S5, S6)의 게이트전압(Vg(S1), Vg(s2), V3(S3), Vg(S4), Vg(S5), Vg(S6)) 파형과, 그에 따른 패널 커패시터(Cp) 양단에 걸리는 전압(Vp) 파형 및 인덕터(Lr)에 흐르는 전류(IL) 파형을 각각 나타내고 있다.
도 2를 참조하면, 제1 및 제2 유지 드라이버(100, 200)는 8 구간(T1∼T8)을 한 사이클로 하여 동작하며, 제1 및 제2 에너지 회수 회로(10, 20)의 외부 커패시터(Cs)에는 이전 사이클에서 패널 커패시터(Cp)로부터 회수된 Vsus/2의 에너지가 각각 저장되어 있는 상태를 전제로 한다.
먼저, 제3 스위치(S3)가 턴온되어 외부 커패시터(Cs)와 패널 커패시터(Cp) 사이에 전류 패스가 형성되고, 인덕터(Lr)와 패널 커패시터(Cp)의 공진 동작에 의해 공진전류(IL)가 형성되어 패널 커패시터(Cp)의 양단전압(Vp)이 유지전압(Vsus)까지 상승하게 된다(T1 구간). 이처럼 T1 구간에서는 Vsus/2로 충전되어 있는 외부 커패시터(Cs)로부터 전달된 전류와 공진전류(IL)에 의해 패널 커패시터(Cp)의 양단전압(Vp)이 유지전압(Vsus)까지 올라가는데, 실제로는 패널까지의 선로저항 및 회로 내 소자의 저항성분(기생저항)에 의한 손실분(Δ)이 발생하게 되며, 이는 방전시에도 마찬가지다.
다음으로, 제1 스위치(S1)가 턴온되어 패널 커패시터(Cp)의 양단전압(Vp)이 유지전압(Vsus)으로 유지된다(T2 구간). 이때, 제3 스위치(S3)는 1/2 공진 주기 동안만 턴온 상태를 유지하면 되며, T2 구간에서는 턴온되어 있어도 되고 턴오프시켜도 된다.
계속하여, 제1 스위치(S1)가 턴오프 되고 제2 스위치(S2)가 턴온되어 패널 커패시터(Cp)와 외부 커패시터(Cs) 사이에 전류 패스가 형성되고, 인덕터(Lr)와 패널 커패시터(Cp)의 공진에 의해 패널 커패시터(Cp)에 충전되어 있는 에너지가 외부 커패시터(Cs)로 회수된다(T3 구간).
이어서, 제2 스위치(S2)가 턴온되어 패널 커패시터(Cp)의 양단전압(Vp)은 접지전위(0V)를 유지하게 된다(T4 구간). 이때, 제4 스위치(S4)는 1/2 공진 주기 동안만 턴온 상태를 유지하면 되며, T4 구간에서는 턴온되어 있어도 되고 턴오프시켜도 된다. 이처럼 제1 유지 드라이버(100)측이 T1∼T4 구간의 동작을 수행하는 동안 제2 유지 드라이버(200)의 구동부(22)의 제6 스위치(S6)가 턴온되어 폐루프를 형성하게 된다.
이후, 제2 유지 드라이버(200)측에서 상기의 T1∼T4 구간의 동작과 동일한 방식으로 T5∼T8 구간을 수행하며, 이 경우 패널 커패시터(Cp)의 양단전압(Vp)는 음의 전압으로 나타나게 된다. 이때, 제5 및 제6 스위치(S5, S6)의 동작은 제1 유지 드라이버(100)의 제1 및 제2 스위치(S1, S2)의 T1∼T4 구간의 동작과 동일하며, 제2 유지 드라이버(200)측에서 T5∼T8 구간을 수행하는 동안 제1 유지 드라이버(100)의 제2 스위치(S2)가 턴온되어 폐루프를 형성하도록 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 종래기술에 따른 에너지 회수 회로를 구비한 PDP의 유지 구동 장치는 인덕터(Lr)와 패널 커패시터(Cp)의 1/2 공진을 이용하여 패널 커패시터(Cp)에 충/방전 전류를 흘려줌으로써 패널 구동에 소요되는 무효 전력을 최소화하고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래기술에 따른 에너지 회수 회로를 구비한 PDP의 유지 구동 장치는 패널 커패시터의 양단에 2개의 스위치로 구성된 구동부(12, 22)가 각각 배치되기 때문에 스위치에서의 발열이 문제점으로 지적되고 있다. 즉, 패널 방전시 100A 이상의 고전류가 구동부(12, 22)의 스위치를 통해 흐르게 되어 상당한 발열을 유발한다. 이러한 발열에 오래 견디도록 하기 위해서 보다 고성능의 스위치를 사용하고 있는데, 이로 인하여 패널 구동 회로의 제조 단가 상승을 유발한다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 구동부의 스위치 수를 줄일 수 있는 에너지 회수 회로를 구비한 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 구동 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래기술에 따른 에너지 회수 회로를 구비한 PDP의 유지 구동 장치(Weber 타입)의 회로 구성도.
도 2는 상기 도 1의 에너지 회수 회로를 구비한 PDP의 유지 구동 장치의 동작 파형도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회수 회로를 구비한 PDP의 유지 구동 장치의 회로 구성도.
도 4는 상기 도 3의 에너지 회수 회로를 구비한 PDP의 유지 구동 장치의 동작 파형도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 회수 회로를 구비한 PDP의 유지 구동 장치의 회로 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
30 : 에너지 회수 회로
32 : 구동부
Cp : 패널 커패시터
Ce1 : 제1 외부 커패시터
Ce2 : 제2 외부 커패시터
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 에너지 회수 회로를 구비한 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 구동 장치에 있어서, 패널 커패시터의 일단에 접속된 풀업 스위칭 수단; 상기 패널 커패시터의 일단에 접속된 풀다운 스위칭 수단; 상기 패널 커패시터의 일단과 상기 패널 커패시터의 타단 사이에 접속되어 직렬 L-C 공진 회로를 제공하는 제1 에너지 회수 회로; 상기 패널 커패시터의 타단과 상기 패널 커패시터의 일단 사이에 접속되어 직렬 L-C 공진 회로를 제공하는 제2 에너지 회수 회로; 상기 패널 커패시터 타단에 유지전압을제공하기 위한 제1 유지전원; 및 상기 풀업 스위칭 수단을 통해 상기 패널 커패시터의 일단과 타단 사이에 유지전압을 제공하기 위한 제2 유지전원을 구비하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 구동 장치가 제공된다.
바람직하게, 상기 제1 에너지 회수 회로는, 상기 패널 커패시터의 일단에 접속된 제1 외부 커패시터; 상기 제1 외부 커패시터에 접속된 제1 인덕터; 및 상기 제1 인덕터와 상기 패널 커패시터의 타단 사이에 접속되어 상기 패널 커패시터의 충전 및 방전 패스를 선택적으로 제공하기 위한 제1 스위칭 수단을 구비한다.
바람직하게, 상기 제2 에너지 회수 회로는, 상기 패널 커패시터의 타단에 접속된 제2 외부 커패시터; 상기 제2 외부 커패시터에 접속된 제2 인덕터; 및 상기 제2 인덕터와 상기 패널 커패시터의 일단 사이에 접속되어 상기 패널 커패시터의 충전 및 방전 패스를 선택적으로 제공하기 위한 제2 스위칭 수단을 구비한다.
바람직하게, 상기 제1 스위칭 수단은, 상기 제1 인덕터에 애노드가 접속된 제1 다이오드; 상기 제1 다이오드의 캐소드와 상기 패널 커패시터의 타단 사이에 접속된 제1 스위치; 상기 제1 인덕터에 캐소드가 접속된 제2 다이오드; 및 상기 제2 다이오드의 애노드와 상기 패널 커패시터의 타단 사이에 접속된 제2 스위치를 구비하거나, 상기 제1 인덕터에 그 애노드가 접속된 역병렬 다이오드를 포함하는 제1 스위치와, 상기 패널 커패시터의 타단에 그 애노드가 접속된 역병렬 다이오드를 포함하는 제2 스위치를 구비한다.
바람직하게, 상기 제2 스위칭 수단은, 상기 제2 인덕터에 애노드가 접속된 제1 다이오드; 상기 제1 다이오드의 캐소드와 상기 패널 커패시터의 일단 사이에접속된 제1 스위치; 상기 제2 인덕터에 캐소드가 접속된 제2 다이오드; 및 상기 제2 다이오드의 애노드와 상기 패널 커패시터의 일단 사이에 접속된 제2 스위치를 구비하거나, 상기 제2 인덕터에 그 애노드가 접속된 역병렬 다이오드를 포함하는 제1 스위치와, 상기 패널 커패시터의 일단에 그 애노드가 접속된 역병렬 다이오드를 포함하는 제2 스위치를 구비한다.
바람직하게, 상기 제1 및 제2 외부 커패시터의 양단전압 레벨은 각각 유지전압/2 레벨이다.
본 발명은 패널 캐패시터의 일측(예컨대, x-보드쪽)에만 풀업/풀다운 스위치를 배치하고, 패널 커패시터의 일단 및 타단 사이에 외부 캐패시터, 인덕터, 스위칭 소자로 이루어진 두 개의 에너지 회수 회로를 대칭적으로 배치하였으며, 패널 커패시터를 유지전압으로 구동하기 위하여 두 개의 유지전원을 사용하였다. 본 발명은 스위치 수의 절감에 따른 원가 절감의 효과가 있으며, 구동 회로의 전체적인 스위칭 발열을 줄일 수 있다.
이하, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예를 소개하기로 한다.
첨부된 도면 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회수 회로를 구비한 PDP의 유지 구동 장치의 회로 구성을 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 에너지 회수 회로를 구비한 PDP의 유지구동 장치는 패널을 대변하는 패널 커패시터(Cp)의 일단(여기에서는 x-보드쪽)에 접속된 구동부(32)와, 패널 커패시터(Cp)의 방전 동작시 손실되는 에너지를 회수하여 다음 충전 동작시 회수된 에너지를 패널 커패시터(Cp)로 재공급하기 위한 에너지 회수 회로(30)를 구비한다.
그리고, 패널 커패시터(Cp)의 타단과 구동부(32)의 풀업 스위치(Qx1) 사이에는 제1 유지전원(Vsus1)이 제공되며, 접지전원과 패널 커패시터(Cp)의 타단 사이에는 제2 유지전원(Vsus2)이 제공된다.
구동부(32)는 제1 유지전원(Vsus1)과 패널 커패시터(Cp)의 일단 사이에 접속되어 패널 커패시터(Cp)를 -Vsus로 구동하기 위한 풀업 스위치(Qx1)와, 접지전원과 패널 커패시터(Cp)의 일단 사이에 접속되어 패널 커패시터(Cp)를 Vsus로 구동하기 위한 풀다운 스위치(Qx2)로 구성된다.
에너지 회수 회로(30)는 패널 커패시터(Cp)의 타단에 접속된 제1 외부 커패시터(Ce1)와, 제1 외부 커패시터(Ce1)에 접속된 제1 인덕터(Lr1)와, 그 캐소드가 제1 인덕터(Lr1)에 접속된 제3 다이오드(D3)와, 그 애노드가 제1 인덕터(Lr1)에 접속된 제4 다이오드(D4)와, 제2 및 제4 다이오드(D3, D4) 각각과 패널 커패시터(Cp)의 일단 사이에 접속된 제3 및 제4 스위치(Qer3, Qer4)와, 패널 커패시터(Cp)의 일단에 접속된 제2 외부 커패시터(Ce2)와, 제2 외부 커패시터(Ce2)에 접속된 제2 인덕터(Lr2)와, 그 애노드가 제2 인덕터(Lr2)에 접속된 제1 다이오드(D1)와, 그 캐소드가 제2 인덕터(Lr2)에 접속된 제2 다이오드(D2)와, 제1 및 제2 다이오드(D1, D2) 각각과 패널 커패시터(Cp)의 타단 사이에 접속된 제1 및 제2 스위치(Qer1, Qer2)를구비한다.
한편, 각 스위치(Qer1, Qer2, Qer3, Qer4, Qx1, Qx2)는 도시된 바와 같이 전계효과 트랜지스터(MOSFET)와 역병렬 다이오드로 구현하거나, 절연게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT) 등으로 구현할 수 있다.
첨부된 도면 도 4는 상기 도 3의 에너지 회수 회로를 구비한 PDP의 유지 구동 장치의 동작 파형도로서, 각 스위치(Qer1, Qer2, Qer3, Qer4, Qx1, Qx2)의 게이트 전압(Vg(Qer1), Vg(Qer2), Vg(Qer3), Vg(Qer4),Vg(Qx1), Vg(Qx2)) 파형과, 그에 따른 패널 커패시터(Cp) 양단에 걸리는 전압(Vp) 파형 및 제1 및 제2 인덕터(Lr1, Lr2)에 흐르는 전류(ir1, ir2) 파형을 각각 나타내고 있다.
도 4를 참조하면, 구동부(32) 및 에너지 회수 회로(30)는 8 구간(T1∼T8)을 한 사이클로 하여 동작하며, 에너지 회수 회로(30)의 제1 및 제2 외부 커패시터(Ce1, Ce2)에는 Vsus/2의 에너지가 각각 저장되어 있는 상태를 전제로 한다.
먼저, 제1 스위치(Qer1)가 턴온되어 패널 커패시터(Cp)의 타단이 유지전압(Vsus)으로 충전된다(T1 구간). 즉, 제1 스위치(Qer1)가 턴온되면 제2 외부 커패시터(Cs2), 제2 인덕터(Lr2), 제1 다이오드(D1)(포워드 바이어스 상태임), 제1 스위치(Qer1), 패널 커패시터(Cp)로 구성된 폐루프가 형성되어 제2 인덕터(Lr2)와 패널 커패시터(Cp)의 1/2 공진에 의한 공진전류(ir2)가 흐르게 되며, 결과적으로 패널 커패시터(Cp)의 양단전압(Vp)은 Vsus가 된다.
다음으로, 제1 스위치(Qer1)가 턴오프되고 구동부(32)의 풀다운 스위치(Qx2)가 턴온되어 패널 커패시터(Cp)의 양단전압(Vp)이 유지전압(Vsus)으로 유지된다(T2 구간). 이때, 제1 유지전원(Vsus1), 패널 커패시터(Cp), 구동부(32)의 풀다운 스위치(Qx2), 접지전원으로 구성된 폐회로가 형성된다.
계속하여, 구동부(32)의 풀다운 스위치(Qx2)가 턴오프 되고 제2 스위치(Qer2)가 턴온되어 패널 커패시터(Cp)이 접지전위로 방전된다(T3 구간). 즉, 패널 커패시터(Cp), 제2 스위치(Qer2), 제2 다이오드(D2)(포워드 바이어스 상태임), 제2 인덕터(Lr2), 제2 외부 커패시터(Ce2)로 구성된 폐루프가 형성되어 제2 인덕터(Lr2)와 패널 커패시터(Cp)의 공진에 의한 공진전류(ir2)가 흐르게 되며, 결과적으로 패널 커패시터(Cp)의 양단전압(Vp)은 접지전위가 되고 제2 외부 커패시터(Ce2)로 에너지가 회수된다.
이어서, 모든 스위치의 상태를 그대로 유지하여 패널 커패시터(Cp)의 양단전압(Vp)을 일정 시간 동안 접지전위(0V)로 유지되도록 한다(T4 구간).
다음으로, 제2 스위치(Qer2)가 턴오프되고 제4 스위치(Qer4)가 턴온되어 패널 커패시터(Cp)의 일단을 유지전압(Vsus)으로 충전한다(T5 구간). 즉, 제1 외부 커패시터(Cs1), 제1 인덕터(Lr1), 제4 다이오드(D4)(포워드 바이어스 상태임), 제4 스위치(Qer4), 패널 커패시터(Cp)로 구성된 폐루프가 형성되어 제1 인덕터(Lr1)와 패널 커패시터(Cp)의 공진에 의한 공진전류(ir1)가 흐르게 되며, 결과적으로 패널 커패시터(Cp)의 양단전압(Vp)은 -Vsus가 된다.
계속하여, 제4 스위치(Qer4)가 턴오프되고 구동부(32)의 풀업 스위치(Qx1)가 턴온되어 패널 커패시터(Cp)의 양단전압(Vp)이 유지전압(Vsus)으로 유지된다(T6 구간). 이때, 제2 유지전원(Vsus2), 구동부(32)의 풀업 스위치(Qx1), 패널 커패시터(Cp)로 구성된 폐회로가 형성되며, 패널 커패시터(Cp)의 일단은 2Vsus로 구동되고 타단은 Vsus로 구동되므로 패널 커패시터(Cp)의 양단전압(Vp)은 Vsus가 된다.
이어서, 구동부(32)의 풀업 스위치(Qx1)가 턴오프 되고 제3 스위치(Qer3)가 턴온되어 패널 커패시터(Cp)의 일단이 방전된다(T7 구간). 즉, 패널 커패시터(Cp), 제3 스위치(Qer3), 제3 다이오드(D3)(포워드 바이어스 상태임), 제1 인덕터(Lr1), 제1 외부 커패시터(Ce1)로 구성된 폐루프가 형성되어 제1 인덕터(Lr1)와 패널 커패시터(Cp)의 1/2 공진에 의한 공진전류(ir1)가 흐르게 되며, 결과적으로 패널 커패시터(Cp)의 양단전압(Vp)은 접지전위가 되고 제1 외부 커패시터(Ce1)로 에너지가 회수된다.
다음으로, 모든 스위치의 상태를 그대로 유지하여 패널 커패시터(Cp)의 양단전압(Vp)을 일정 시간 동안 접지전위(0V)로 유지되도록 한다(T8 구간).
즉, 상기와 같이 패널 캐패시터(Cp)의 일측에만 구동부(32)를 배치하는 경우에도 패널 캐패시터(Cp)의 양단을 교번하여 충방전시킬 수 있다. 이 경우, 스위치 수의 절감에 따른 원가 절감의 효과가 있으며, 구동 회로의 전체적인 스위치 발열을 줄일 수 있다.
첨부된 도면 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 회수 회로를 구비한 PDP의 유지 구동 장치의 회로 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 에너지 회수 회로를 구비한 PDP의 유지구동 장치는 상기 도 3에 도시된 일 실시예의 유지 구동 장치와 비교할 때, 제1 및 제2 유지전원(Vsus1, Vsus2)과, 풀업 및 풀다운 스위치(Qx1, Qx2)와, 제1 및 제2 인덕터(Lr1, Lr2)와, 제1 및 제2 외부 커패시터(Ce1, Ce2)의 구성은 동일하며, 다만 제1 내지 제4 다이오드(D1, D2, D3, D4)와 제1 내지 제4 스위치(Qer1, Qer2, Qer3, Qer4)의 구성을 변경하였다.
패널 커패시터(Cp)의 타단에 제1 스위치(Qer11)를 연결하였으며, 제1 스위치(Qer11)와 제2 인덕터(Lr2) 사이에 제2 스위치(Qwe12)를 연결하였으며, 패널 커패시터(Cp)의 일단에 제4 스위치(Qer14)를 연결하였으며, 제4 스위치(Qer14)와 제1 인덕터(Lr1) 사이에 제3 스위치(Qwe13)를 연결하였다. 한편, 에너지 회수 회로를 구성하는 스위치에 포함된 역병렬 다이오드를 이용함으로써 상기 일 실시예의 제1 내지 제4 다이오드(D1, D2, D3, D4)를 제거하였다.
상기와 같이 구성된 PDP의 유지 구동 장치에서 제1 내지 제4 스위치(Qer11, Qer12, Qer13, Qer14)의 스위칭은 상기 도 4에 도시된 제1 내지 제4 스위치(Qer1, Qer2, Qer3, Qer4)의 스위칭과 동일하게 수행한다.
즉, T1 구간에서는 제1 스위치(Qer11)만을 턴온시키면 제2 스위치(Qer12)의 역병렬 다이오드가 포워드 바이어스 상태가 되어 턴온되기 때문에 제2 인덕터(Lr2)와 패널 커패시터(Cp)를 포함하는 1/2 공진 회로를 형성하여 패널 커패시터(Cp)의 타단을 충전하고, T3 구간에서는 제2 스위치(Qer12)만을 턴온시키면 제1 스위치(Qer11)의 역병렬 다이오드가 포워드 바이어스 상태가 되어 턴온되기 때문에 제2 인덕터(Lr2)와 패널 커패시터(Cp)를 포함하는 1/2 공진 회로를 형성하여 패널커패시터(Cp)의 타단을 방전시키게 된다.
한편, 같은 원리로 T5 구간에서는 제4 스위치(Qer14)가 턴온되고, T7 구간에서는 제3 스위치(Qer13)가 턴온되어 패널 캐패시터의 일단을 충방전시키게 된다.
이 경우, 상기 일 실시예와 마찬가지로 원가를 절감하고 스위칭 발열을 줄일 수 있으며, 특히 다이오드를 사용하지 않기 때문에 상기 일 실시예에 비해서 원가 절감 측면에서 장점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
전술한 본 발명은 패널 구동을 위한 스위치 수를 줄여 발열을 줄이는 효과가 있으며, 패널 구동 회로의 면적 및 부품의 수를 줄여 제조 단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 에너지 회수 회로를 구비한 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 구동 장치에 있어서,
    패널 커패시터의 일단에 접속된 풀업 스위칭 수단;
    상기 패널 커패시터의 일단에 접속된 풀다운 스위칭 수단;
    상기 패널 커패시터의 일단과 상기 패널 커패시터의 타단 사이에 접속되어 직렬 L-C 공진 회로를 제공하는 제1 에너지 회수 회로;
    상기 패널 커패시터의 타단과 상기 패널 커패시터의 일단 사이에 접속되어 직렬 L-C 공진 회로를 제공하는 제2 에너지 회수 회로;
    상기 패널 커패시터 타단에 유지전압을 제공하기 위한 제1 유지전원; 및
    상기 풀업 스위칭 수단을 통해 상기 패널 커패시터의 일단과 타단 사이에 유지전압을 제공하기 위한 제2 유지전원
    을 구비하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 에너지 회수 회로는,
    상기 패널 커패시터의 일단에 접속된 제1 외부 커패시터;
    상기 제1 외부 커패시터에 접속된 제1 인덕터; 및
    상기 제1 인덕터와 상기 패널 커패시터의 타단 사이에 접속되어 상기 패널 커패시터의 충전 및 방전 패스를 선택적으로 제공하기 위한 제1 스위칭 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 구동 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 에너지 회수 회로는,
    상기 패널 커패시터의 타단에 접속된 제2 외부 커패시터;
    상기 제2 외부 커패시터에 접속된 제2 인덕터; 및
    상기 제2 인덕터와 상기 패널 커패시터의 일단 사이에 접속되어 상기 패널 커패시터의 충전 및 방전 패스를 선택적으로 제공하기 위한 제2 스위칭 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 구동 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 스위칭 수단은,
    상기 제1 인덕터에 애노드가 접속된 제1 다이오드;
    상기 제1 다이오드의 캐소드와 상기 패널 커패시터의 타단 사이에 접속된 제1 스위치;
    상기 제1 인덕터에 캐소드가 접속된 제2 다이오드; 및
    상기 제2 다이오드의 애노드와 상기 패널 커패시터의 타단 사이에 접속된 제2 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 구동 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 스위칭 수단은,
    상기 제1 인덕터에 그 애노드가 접속된 역병렬 다이오드를 포함하는 제1 스위치와,
    상기 패널 커패시터의 타단에 그 애노드가 접속된 역병렬 다이오드를 포함하는 제2 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 구동 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2 스위칭 수단은,
    상기 제2 인덕터에 애노드가 접속된 제1 다이오드;
    상기 제1 다이오드의 캐소드와 상기 패널 커패시터의 일단 사이에 접속된 제1 스위치;
    상기 제2 인덕터에 캐소드가 접속된 제2 다이오드; 및
    상기 제2 다이오드의 애노드와 상기 패널 커패시터의 일단 사이에 접속된 제2 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 구동 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제2 스위칭 수단은,
    상기 제2 인덕터에 그 애노드가 접속된 역병렬 다이오드를 포함하는 제1 스위치와,
    상기 패널 커패시터의 일단에 그 애노드가 접속된 역병렬 다이오드를 포함하는 제2 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 구동 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 외부 커패시터의 양단전압 레벨은 각각 유지전압/2 레벨인 것을 특징으로 하는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 구동 장치.
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