KR20040092169A - 자기 에너지를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지회수장치 및 이를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의구동장치 - Google Patents

자기 에너지를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지회수장치 및 이를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의구동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 자기 에너지를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치는, X 전극 라인들과 Y 전극 라인들이 교대로 나란히 형성되고, 상기 X 및 Y 전극 라인들과 어드레스 전극 라인들이 교차되는 영역에 방전셀들이 형성되고, 상기 전극 라인들 사이에 패널 커패시터가 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널에 대하여, 상기 패널 커패시터의 충방전 동작에 따라 변압기를 이용하여 상기 패널 커패시터의 충방전 에너지를 회수하는 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치에 있어서, 전원부와, 에너지 회수부, 및 에너지 공급부를 구비한다. 상기 전원부는 상기 패널 커패시터로부터 상기 충방전 에너지를 회수하여 축적하는 것으로, 상기 패널 커패시터에 전원을 공급하는 전원 공급단과 적어도 하나 이상이 서로 직렬로 연결되어 상기 전원 공급단에 병렬로 연결되는 회수용 커패시터를 포함하여 이루어진다. 상기 에너지 회수부는 외부로부터 입력되는 제어신호에 의하여 스위칭되는 1차측 인덕터로부터 2차측 인덕터에 유도되는 전압에 의하여 상기 패널 커패시터로부터 상기 전원부로 에너지를 회수한다. 상기 에너지 공급부는 에너지가 회수되어 있는 상기 전원부로부터 1차측 인덕터에 인가되는 전압에 의하여 2차측 인덕터에 유도되는 에너지를 상기 패널 커패시터에 공급한다.

Description

자기 에너지를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치 및 이를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치{Magnetic coupled energy recovery circuit of plasma display panel and driving apparatus therewith}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치 및 이를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변압기에 의한 자기 에너지를 이용하여 패널에 에너지를 주입하거나 회수할 수 있는 자기 에너지를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치 및 이를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 관한 것이다.
도 1은 통상적인 3-전극 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 보여주는 내부 사시도이다.
도면을 참조하면, 통상적인 면방전 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 앞쪽 및 뒤쪽 글라스 기판들(10, 13) 사이에는, 어드레스 전극 라인들(AR1, AG1, ..., AGm, ABm), 유전층(11, 15), Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn), X 전극 라인들(X1, ..., Xn), 형광층(16), 격벽(17) 및 보호층으로서의 일산화마그네슘(MgO)층(12)이 마련되어 있다.
상기한 바와 같은 구조의 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 구동방법으로, 주로 사용되는 어드레스-디스플레이 분리 구동방법이 미국특허 제5541618호에 개시되어 있다.
도 2는 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 일반적인 구동장치를 보여주는 블록도이다.
도면을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 통상적인 구동장치는 영상 처리부(26), 제어부(22), 어드레스 구동부(23), X 구동부(24) 및 Y 구동부(25)를포함한다. 영상 처리부(26)는 외부 아날로그 영상 신호를 디지털 신호로 변환하여 내부 영상 신호 예를 들어, 각각 8 비트의 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 영상 데이터, 클럭 신호, 수직 및 수평 동기 신호들을 발생시킨다. 제어부(22)는 영상 처리부(26)로부터의 내부 영상 신호에 따라 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)을 발생시킨다. 어드레스 구동부(23)는, 제어부(22)로부터의 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)중에서 어드레스 신호(SA)를 처리하여 표시 데이터 신호를 발생시키고, 발생된 표시 데이터 신호를 어드레스 전극 라인들에 인가한다. X 구동부(24)는 제어부(22)로부터의 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)중에서 X 구동 제어 신호(SX)를 처리하여 X 전극 라인들에 인가한다. Y 구동부(25)는 제어부(22)로부터의 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)중에서 Y 구동 제어 신호(SY)를 처리하여 Y 전극 라인들에 인가한다.
도 3은 어드레스-디스플레이 분리 구동 방법에 의하여 단위 서브필드에 도 1의 패널에 인가되는 구동 신호들을 보여주는 타이밍도이다.
도 3에서 참조부호 SAR1..ABm은 각 어드레스 전극 라인(도 1의 AR1, AG1, ..., AGm, ABm)에 인가되는 구동 신호를, SX1..Xn은 X 전극 라인들(도 1의 X1, ...Xn)에 인가되는 구동 신호를, 그리고 SY1, ..., SYn은 각 Y 전극 라인(도 1의 Y1, ...Yn)에 인가되는 구동 신호를 가리킨다.
도면을 참조하면, 단위 서브-필드(SF)의 리셋 주기(PR)에서는, 먼저 X 전극라인들(X1, ..., Xn)에 인가되는 전압을 접지 전압(VG)으로부터 제2 전압(VS) 예를 들어, 155 볼트(V)까지 지속적으로 상승시킨다. 여기서, Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)과 어드레스 전극 라인들(AR1, ..., ABm)에는 접지 전압(VG)이 인가된다.
다음에, Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)에 인가되는 전압이 제2 전압(VS) 예를 들어, 155 볼트(V)부터 제2 전압(VS)보다 제3 전압(VSET)만큼 더 높은 최고 전압(VSET+VS) 예를 들어, 355 볼트(V)까지 지속적으로 상승된다. 여기서, X 전극 라인들(X1, ..., Xn)과 어드레스 전극 라인들(AR1, ..., ABm)에는 접지 전압(VG)이 인가된다.
다음에, X 전극 라인들(X1, ..., Xn)에 인가되는 전압이 제2 전압(VS)으로 유지된 상태에서, Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)에 인가되는 전압이 제2 전압(VS)으로부터 접지 전압(VG)까지 지속적으로 하강된다. 여기서, 어드레스 전극 라인들(AR1, ..., ABm)에는 접지 전압(VG)이 인가된다.
이에 따라, 이어지는 어드레스 주기(PA)에서, 어드레스 전극 라인들에 표시 데이터 신호가 인가되고, 제2 전압(VS)보다 낮은 제4 전압(VSCAN)으로 바이어싱된 Y 전극 라인들(Y1, ..., Yn)에 접지 전압(VG)의 주사 신호가 순차적으로 인가됨에 따라, 원활한 어드레싱이 수행될 수 있다. 각 어드레스 전극 라인(AR1, ..., ABm)에 인가되는 표시 데이터 신호는 방전셀을 선택할 경우에 정극성 어드레스 전압(VA)이, 그렇지 않을 경우에 접지 전압(VG)이 인가된다. 여기서, 보다 정확하고 효율적인 어드레스 방전을 위하여, X 전극 라인들(X1, ...Xn)에 제2 전압(VS)이 인가된다.
이어지는 유지방전 주기(PS)에서는, 모든 Y 전극 라인들(Y1, ...Yn)과 X 전극 라인들(X1, ...Xn)에 제2 전압(VS)의 디스플레이 유지 펄스가 교호하게 인가되어, 상응하는 어드레스 주기(PA)에서 벽전하들이 형성된 방전셀들에서 디스플레이 유지를 위한 방전을 일으킨다.
플라즈마 디스플레이 패널은 구동 시에 방전셀 내의 유지 전극(X 전극, Y 전극) 간에 방전 가스의 방전 개시 전압 이상의 고전압을 지속적으로 교대로 가해주어야 한다. 이때, 유지 전극 위에는 유전체가 도포되어 있으며, 이로 인하여 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극인 X 전극과 Y 전극에는 일정량의 용량 성분인 패널 커패시터(panel capacitor)가 존재한다.
따라서, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 시에 유지전극 간에 양극(+)과 음극(-)의 고전압이 교대로 인가되기 위해서는 상기 패널 커패시터의 충방전 동작이 이루어져야 한다. 이때, 상기 패널 커패시터는 충방전 동작 시에 상당한 무효 전력을 소모하고, 디스플레이 패널의 크기에 비례하여 패널 커패시터가 커져 그 전력 소모량이 더욱 증가된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 미국특허 제4,866,349호에서는 상기 패널커패시터의 충방전 동작 시에 발생되는 전력 손실을 절감하기 위한 에너지 회수장치를 구동장치에 적용하고 있다.
도 4는 통상의 외부 커패시터를 이용한 에너지 회수장치를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도면을 참조하면, 통상의 에너지 회수 회로(30)는 디스플레이 패널의 패널 커패시터(Cp)와 함께 LC 공진회로를 형성하는 인덕터(inductor, L1)를 구비하여, 패널 커패시터(Cp)의 방전 시에 손실되는 에너지를 상기 인덕터(L1)를 통해 회수하여 일시 저장한 후, 저장된 전류 에너지를 패널 커패시터(Cp)의 다음 충전 동작 시에 이용함으로써 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 시에 발생되는 무효 전력의 손실을 절감하는 회로이다.
이는, 종래의 외부 커패시터를 이용한 에너지 회수장치의 구성을 나타낸 것으로서, 플라즈마 디스플레이 패널을 유지전압(Vs)으로 유지 구동하고, 패널 커패시터(Cp)의 방전 동작 시에 손실되는 에너지를 회수하여 다음 충전 동작 시에 회수된 에너지를 패널 커패시터(Cp)로 공급하기 위한 제1 및 제2 에너지 회수부(30, 40)로 구성되고, 제1 및 제2 에너지 회수부(30, 40)는 패널 커패시터(Cp)를 사이에 두고 대칭적으로 구성된다.
또한, 제1 및 제2 에너지 회수부(30, 40)는 패널 커패시터(Cp)의 충방전 동작 시에 패널 커패시터(Cp)의 양단 전압(Vp)이 양극(+)과 음극(-)으로 교번되도록 각각 교대로 동작한다.
도면에서, 제1 에너지 회수부(30)는 디스플레이 패널의 유지 구동시 패널 커패시터(Cp)에 유지 전압(Vs)을 공급하기 위한 제어 스위치(S1)와, 패널 커패시터(Cp)의 충방전 동작 시에 공진되는 인덕터(L1)와, 공진 전류의 역류를 방지하는 역류 방지용 다이오드(D15, D16)와, 상기 인덕터(L1)와 패널 커패시터(Cp)의 공진 동작 시에 회수되는 에너지를 저장하기 위한 외부 커패시터(C1)와, 상기 패널 커패시터(Cp)와 외부 커패시터(C1) 사이에 접속되어 에너지 회수 경로를 절환하는 제어 스위치(S11, S12)를 구비하여 이루어진다.
도 5는 도 1에 도시된 에너지 회수장치에서 각 제어 스위치의 스위칭 구동에 따른 파형도이다.
도면을 참조하면, 통상의 에너지 회수장치에서 각 제어 스위치의 스위칭 구동에 따른 패널 커패시터(Cp) 양단 전압 파형과 인덕터(L1)에 흐르는 전류 파형은 각각 도면상의 (Ⅰ)과 (Ⅱ)에 도시한 된 바와 같다.
먼저, 종래의 에너지 회수장치는 시스템 전원이 인가된 후, 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 구동 후에, 패널 커패시터(Cp)의 충전 전하를 다시 방전시킴에 따라 발생되는 무효 전력에 의한 손실을 줄이도록 구성된 것이다. 또한, 패널 커패시터(Cp)의 충방전 동작 시에 에너지 전달은 패널 커패시터(Cp)와 인덕터(L1) 간의 공진 동작을 통하여 이루어진다.
또한, 상기 에너지 회수장치의 동작은 도면에 도시된 바와 같이 4구간(T1~T4)으로 구분되어 동작되고, 상기 제2 에너지 회수부(40)의 동작은 이하 설명되는 제1 에너지 회수부(30)의 동작과 동일한 방식으로 이루어진다.
먼저 패널 커패시터(Cp)의 충전 에너지는 인덕터(L1)와의 공진 동작을 통해외부 커패시터(C1)에 저장된다.
다음, 제1 에너지 회수부(30) 내의 외부 커패시터(C1)로부터 인덕터(L1)와 패널 커패시터(Cp)의 공진 전류(i1)가 형성되고, 상기 공진 전류(i1)에 의해 패널 커패시터 (Cp)의 양단 전압(Vp)은 (Ⅰ)에 도시된 바와 같이 유지 전압(Vs)까지 상승하게 된다. 이때, 전류 경로를 제공하도록 제어 스위치(S11)는 온 구동된다.(T1 구간)
다음, 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 구동을 위해 제어 스위치(S1)가 온 구동되고, 패널 커패시터(Cp)의 양단 전압(Vp)은 유지 전압(Vs)이 지속적으로 인가된다.(T2 구간)
다음, 디스플레이 패널의 유지 구동 후에, 패널 커패시터(Cp)의 방전 동작 시에 인덕터(L1)와 패널 커패시터(Cp)가 공진되어 패널 커패시터(Cp)의 충전 에너지는 제1 에너지 회수부(30)의 외부 커패시터(C1)로 회수된다. 이때, 전류 경로를 제공하도록 제어 스위치(S12)는 온 구동된다.(T3 구간)
다음, 제어 스위치(S2)가 온 구동되고, 패널 커패시터(Cp)의 양단 전압(Vp)은 0 전위를 유지하게 된다.(T4 구간)
이때, 상기 T1 구간에서 패널 커패시터(Cp)의 양단 전압(Vp)은 유지 전압(Vs)의 절반에 해당하는 Vs/2로 충전되어 있는 외부 커패시터(C1)로부터 인덕터(L1)와 패널 커패시터(Cp)의 공진 동작에 의해 유지 전압(Vs)까지 올라간다. 하지만, 실제로는 패널까지의 선로 저항 및 회로내 소자들의 저항 성분(기생 저항)에 의한 손실(Δ)이 발생되고, 디스플레이 패널의 유지 구동 전 방전 현상에 따라 에너지 회수 효율 및 패널의 구동 특성이 저하된다.
따라서, 유지 전압을 원하는 전압(Vs)까지 올리지 못하거나 접지 전압(0V)까지 내리지 못한다. 이러한 상태에서 유지 방전 구간이 수행되면, 유지 전압 인가 및 방전을 위한 스위치들이 하드-스위칭(hard-switching)을 하게되어 손실 및 전자파 장애(EMI)에도 좋지 않은 영향을 끼치는 문제점이 있다.
또한, 종래의 에너지 회수장치에서는 패널 전압의 상승 또는 하강 시간이 길어 패널의 방전이 에너지 회수 구간에서 일어난다. 이때, 패널 전압에 강하가 발생하여 유지 전압의 인가를 위한 스위치의 하드-스위칭이 유지 전압에 상당히 못 미치는 전압에서 발생하여 큰 서지성 전류와 함께 스위치의 스트레스가 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 변압기에 의한 자기 에너지를 이용하여 패널에 에너지를 주입하거나 회수할 수 있는 자기 에너지를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치 및 이를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 통상적인 3-전극 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 보여주는 내부 사시도이다.
도 2는 도 1의 플라즈마 디스플레이 패널의 일반적인 구동장치를 보여주는 블록도이다.
도 3은 어드레스-디스플레이 분리 구동 방법에 의하여 단위 서브필드에 도 1의 패널에 인가되는 구동 신호들을 보여주는 타이밍도이다.
도 4는 통상의 외부 커패시터를 이용한 에너지 회수장치를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 5는 도 1에 도시된 에너지 회수장치에서 각 제어 스위치의 스위칭 구동에 따른 파형도이다.
도 6은 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서, 자기 에너지를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 7은 도 6의 에너지 회수장치를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 8은 도 7에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에서 각 제어 스위치의 스위칭 구동에 따른 파형도이다.
도 9a 내지 도 9h는 도 8의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치의 구동시 각 단계에서의 전류 흐름을 도시한 회로도이다.
도 10은 본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예로서, 자기 에너지를 이용한 에너지 회수장치를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치의 회로도이다.
도 11은 도 6의 에너지 회수장치의 전류 주입 방식에 의한 구동에서 각 제어 스위치의 스위칭 구동에 따른 파형도이다.
도 12a 내지 도 12b는 도 11의 전류 주입 방식에 의한 에너지 회수장치의 구동시 도 9a 내지 도 9h에 추가되는 회로도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
T1: 제1 변압기 T2: 제2 변압기
Yr: 제1 제어 스위치 Yf: 제2 제어 스위치
L1: 제1 인덕터 L2: 제2 인덕터
C1: 제1 커패시터 C2: 제2 커패시터
51: 에너지 회수부 52: 에너지 공급부
53: 전원부
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 자기 에너지를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치는, X 전극 라인들과 Y 전극 라인들이 교대로 나란히 형성되고, 상기 X 및 Y 전극 라인들과 어드레스 전극 라인들이 교차되는 영역에 방전셀들이 형성되고, 상기 전극 라인들 사이에 패널 커패시터가 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널에 대하여, 상기 패널 커패시터의 충방전 동작에 따라 변압기를 이용하여 상기 패널 커패시터의 충방전 에너지를 회수하는 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치에 있어서, 전원부와, 에너지 회수부, 및 에너지 공급부를 구비한다.
상기 전원부는 상기 패널 커패시터로부터 상기 충방전 에너지를 회수하여 축적하는 것으로, 상기 패널 커패시터에 전원을 공급하는 전원 공급단과 적어도 하나 이상이 서로 직렬로 연결되어 상기 전원 공급단에 병렬로 연결되는 회수용 커패시터를 포함하여 이루어진다. 상기 에너지 회수부는 외부로부터 입력되는 제어신호에 의하여 스위칭되는 1차측 인덕터로부터 2차측 인덕터에 유도되는 전압에 의하여 상기 패널 커패시터로부터 상기 전원부로 에너지를 회수한다. 상기 에너지 공급부는 에너지가 회수되어 있는 상기 전원부로부터 1차측 인덕터에 인가되는 전압에 의하여 2차측 인덕터에 유도되는 에너지를 상기 패널 커패시터에 공급한다.
상기 회수용 커패시터는 제1 커패시터와 제2 커패시터가 상호 직렬로 연결되어 형성되고, 상기 에너지 공급부에서 상기 제2 커패시터로부터 1차측 인덕터에 전압을 인가하는 것이 바람직하다.
상기 에너지 회수부는, 일단이 상기 전원 공급단과 연결되고 타단이 상기 1차측 인덕터의 일단과 연결되는 제2 제어 스위치와; 일단이 상기 패널 커패시터에 상기 2차측 인덕터를 통하여 연결되고, 타단이 다이오드를 통하여 상기 전원 공급단에 연결되는 제2 인덕터와; 타단이 상기 제2 커패시터에 연결되는 1차측 인덕터와, 일단이 상기 패널 커패시터와 연결되고 타단이 상기 제2 인덕터와 연결되는 2차측 인덕터를 포함하여 이루어지는 제2 변압기; 및 캐소드가 상기 1차측 인덕터의 일단에 연결되고, 애노드가 접지되는 제2 다이오드를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 에너지 공급부는, 일단이 상기 1차측 인덕터의 일단과 연결되고 타단이 접지되는 제1 제어 스위치와; 일단이 상기 패널 커패시터에 상기 2차측 인덕터를 통하여 연결되고, 타단이 다이오드를 통하여 접지되는 제1 인덕터와; 타단이 상기 제2 커패시터에 연결되는 1차측 인덕터와, 일단이 상기 패널 커패시터와 연결되고 타단이 상기 제1 인덕터와 연결되는 2차측 인덕터를 포함하여 이루어지는 제1 변압기; 및 애노드가 상기 1차측 인덕터의 일단에 연결되고, 캐소드가 상기 전원 공급단에 연결되는 제1 다이오드를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는, X 전극 라인들과 Y 전극 라인들이 교대로 나란히 형성되고, 상기 X 및 Y 전극 라인들과 어드레스 전극 라인들이 교차되는 영역에 방전셀들이 형성되고, 상기 전극 라인들 사이에 패널 커패시터가 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널에 대하여, 상기 패널 커패시터의 충방전 동작에 따라 변압기를 이용하여 상기 패널 커패시터의 충방전 에너지를 회수하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 있어서, 에너지 회수장치; 및 유지 구동부를 구비한다.
상기 에너지 회수장치는 전원부와, 에너지 회수부, 및 에너지 공급부를 구비한다. 상기 전원부는 상기 패널 커패시터로부터 상기 충방전 에너지를 회수하여 축적하는 것으로, 상기 패널 커패시터에 전원을 공급하는 전원 공급단과, 적어도 하나 이상이 서로 직렬로 연결되어 상기 전원 공급단에 병렬로 연결되는 회수용 커패시터를 포함하여 이루어진다. 상기 에너지 회수부는 외부로부터 입력되는 제어신호에 의하여 스위칭되는 1차측 인덕터로부터 2차측 인덕터에 유도되는 전압에 의하여 상기 패널 커패시터로부터 상기 전원부로 에너지를 회수한다. 상기 에너지 공급부는 에너지가 회수되어 있는 상기 전원부로부터 1차측 인덕터에 인가되는 전압에 의하여 2차측 인덕터에 유도되는 에너지를 상기 패널 커패시터에 공급한다.
상기 유지 구동부는 일단이 상기 전원 공급단에 접속되고, 외부 제어 신호에 따라 스위칭되어 디스플레이 패널이 유지 구동되도록 상기 패널 커패시터에 유지 전압을 공급하고, 주기적으로 상기 충전 전력을 방전한다.
본 발명에 따르면, 변압기의 자기 에너지를 이용하여 패널의 에너지를 주입하거나 회수할 수 있다. 또한, 변압기의 턴-비를 조절하여 공진 전류를 제어하여, 하드 스위칭 없이 패널의 전압을 구동 전압까지 완전히 상승시키거나 기준 전위로 완전히 하강시킬 수 있으므로, 에너지 회수 동작 후 여분의 에너지를 이용하여 구동 스위치의 영전압 스위칭을 달성할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서, 자기 에너지를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도면을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치(50)는, 교대로 나란히 배열되는 X 전극 라인들 및 Y 전극 라인들과 어드레스 전극 라인들이 교차되는 영역에 방전셀들이 형성되고, 상기 전극 라인들 중에서 적어도 두 개의 전극 라인들 사이에 패널 커패시터(Cp)가 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널에 대하여, 상기 패널 커패시터의 충방전 동작에 따라, 변압기(T1, T2)를 이용하여 상기 패널 커패시터(Cp)의 충방전 에너지를 회수하는 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치로서, 에너지 회수부(51)와, 에너지 공급부(52), 및 전원부(53)를 구비한다.
상기 전원부(53)는 상기 패널 커패시터(Cp)로부터 상기 충방전 에너지를 회수하여 축적하는 것으로, 상기 패널 커패시터에 전원을 공급하는 전원 공급단(A)과, 적어도 하나 이상의 커패시터가 서로 직렬로 연결되어 상기 전원 공급단에 병렬로 연결되는 회수용 커패시터(C1, C2)를 포함하여 이루어진다.
상기 회수용 커패시터(C1, C2)가 상기 전원 공급단에 병렬로 연결되어, 상기 패널 커패시터로부터의 에너지 회수시에 에너지 회수 효율을 높일 수 있다. 또한, 직렬로 연결된 회수용 커패시터들(C1, C2) 중의 일부에 전원 공급 단자(B)를 형성하여, 회수된 에너지의 공급시에 전원을 공급할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
본 실시예의 경우, 전원 공급단을 제1 전원 공급단(A)으로 하고, 상기 회수용 커패시터들 중의 일부(C2)로부터 인출되는 단자를 제2 전원 공급단(B)으로 하는 것이 바람직하다. 이때, 직렬로 연결되는 회수용 커패시터들의 커패시턴스 (capacitance)에 따라, 제2 전원 공급단(B)의 전압이 달라질 수 있다.
상기 에너지 회수부(51)는 외부로부터 입력되는 제어신호에 의하여 스위칭되는 1차측 인덕터(L21)로부터 2차측 인덕터(L22)에 유도되는 에너지에 의하여 상기 패널 커패시터(Cp)로부터 상기 전원부(53)로 에너지를 회수한다.
상기 에너지 공급부(52)는 에너지가 회수되어 있는 상기 전원부(53)로부터 1차측 인덕터(L11)에 인가되는 전압에 의하여 2차측 인덕터(L12)에 유도되는 에너지를 상기 패널 커패시터(Cp)에 공급한다.
상기 전원 공급단(A, B)은, 상기 패널 커패시터(Cp)의 충전시 인가되는 전압 레벨(Vs)의 전원을 공급하는 제1 전원 공급단(A)과, 상기 제1 전원 공급단의 전압 레벨이 소정 비율로 분압된 전압 레벨의 전원을 공급하는 제2 전원 공급단(B)을 구비한다.
이때, 제1 전원 공급단(A)은 유지 구동시에 패널 커패시터(Cp)에 인가되는 유지 전압(Vs)과 동일한 전원을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 제2 전원 공급단(B)의 전압 레벨(V2)이 제1 전원 공급단(A)의 전압 레벨(Vs)의 1/2, 즉 Vs/2인 것이 바람직하다.
상기 회수용 커패시터는 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)가 상호 직렬로 연결되어 형성되고, 상기 에너지 공급부(52)에서 상기 제2 커패시터의 일단(B)으로부터 1차측 인덕터(L11)에 전압을 인가한다. 즉, 상기 제2 커패시터의 일단이 제2 전원 공급단(B)으로 된다. 따라서, 상기 제2 커패시터의 일단(B)으로부터 1차측 인덕터에 인가하는 전압 레벨(Vs/2)이, 상기 전원 공급단의 전압 레벨(Vs)의 1/2이 되는 것이 바람직하다.
상기 에너지 회수부(51)는, 제2 제어 스위치(Yf)와, 제2 인덕터(L2)와, 제2 변압기(T2), 및 회수측 다이오드(D2)를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제2 제어 스위치(Yf)는 일단이 상기 제1 전원 공급단(A)과 연결되고 타단이 제2 변압기(T2)의 1차측 인덕터(L21)의 일단과 연결된다. 상기 제2 인덕터(L2)는 일단이 상기 패널 커패시터(Cp)에 상기 2차측 인덕터(L22)를 통하여 연결되고, 타단이 다이오드(Dyf)를 통하여 제1 전원 공급단(A)에 연결된다. 상기 회수측 다이오드(D2)는 캐소드가 상기 1차측 인덕터(L21)의 일단에 연결되고, 애노드가 접지된다.
상기 제2 변압기(T2)는 1차측 인덕터(L21)와, 2차측 인덕터(L22)를 포함하여 이루어지고, 1차측 인덕터(L21)와 2차측 인덕터(L22)가 상호 유도 결합된다. 이때, 제2 변압기(T2)로는 1차측 인덕터(L21)와 2차측 인덕터(L22)는 n2:1의 권수비를 갖는 이상 변압기인 것이 바람직하다. 상기 1차측 인덕터(L21)는 일단이 제2 제어 스위치(Yf)의 타단과 연결되고, 타단이 상기 제2 커패시터(C2)에 연결된다. 상기 2차측 인덕터(L22)는 일단이 상기 패널 커패시터(Cp)와 연결되고 타단이 상기 제2 인덕터(L2)와 연결된다.
이때, 제2 제어 스위치(Yf)가 외부로부터 입력되는 제어 신호에 따라 개폐되어, 제1 전원 공급단(A)으로부터 제2 변압기(T2)의 1차측 인덕터(L21)를 경유하여 제2 전원 공급단(B)으로 전류 경로가 형성된다.
제1 전원 공급단(A)으로부터 공급되어 1차측 인덕터(L21)를 통하여 제2 전원 공급단(B)으로 흐르는 전류(it2_m)에 의해 2차측 인덕터(L22)에 유도되는 에너지에 의하여, 패널 커패시터(Cp)로부터 2차측 인덕터(L22)와, 제2 인덕터(L2)와, 다이오드(Dyf), 및 제1 전원 공급단(A)을 경유하는 전류 경로가 형성된다. 상기 전류 경로를 통하여 2차측 인덕터(L22)에 흐르는 전류(iL2)에 의하여 패널 커패시터(Cp)로부터 제1 전원 공급단으로 에너지를 회수한다.
캐소드가 상기 1차측 인덕터(L21)와 제2 제어 스위치(Yf) 사이에 접속되고, 애노드가 접지되도록, 상기 회수측 다이오드(D2)가 1차측 인덕터(L21)의 일단에 연결되어, 접지단으로부터 1차측 인덕터(L21)를 경유하여 제2 전원 공급단(B)의 방향으로 전류 경로가 형성될 수 있도록 한다.
이때, 상기 다이오드(Dyf)는 애노드가 제2 인덕터(L2)에 접속되고, 캐소드가 제1 전원 공급단(A)과 접속되어, 패널 커패시터(Cp)로부터 제1 전원 공급단(A)의 방향으로만 전류가 흐를 수 있도록 하여, 전류의 역류를 방지한다.
상기 에너지 공급부(52)는, 제1 제어 스위치(Yr)와, 제1 인덕터(L1)와, 제1 변압기(T1), 및 공급측 다이오드(D1)를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제1 제어 스위치(Yr)는 일단이 상기 제1 변압기(T1)의 1차측 인덕(L11)터의 일단과 연결되고 타단이 기준 전위에 접지된다. 상기 제1 인덕터(L1)는 일단이 상기 패널 커패시터(Cp)에 상기 2차측 인덕터(L12)를 통하여 연결되고, 타단이 다이오드(Dyr)를 통하여 접지된다. 상기 공급측 다이오드(D1)는 애노드가 상기 1차측 인덕터(L11)의 일단에 연결되고, 캐소드가 제1 전원 공급단(A)에 연결된다.
상기 제1 변압기(T1)는 1차측 인덕터(L11)와, 2차측 인덕터(L12)를 포함하여 이루어지고, 1차측 인덕터(L11)와 2차측 인덕터(L12)가 상호 유도 결합된다. 이때, 제1 변압기(T1)로는 1차측 인덕터(L11)와 2차측 인덕터(L12)는 n1:1의 권수비를 갖는 이상 변압기인 것이 바람직하다. 상기 1차측 인덕터(L11)는 일단이 제1 제어 스위치(Yr)의 일단과 연결되고, 타단이 상기 제2 커패시터(C2)에 연결된다. 상기 2차측 인덕터(L12)는 일단이 상기 패널 커패시터(Cp)와 연결되고 타단이 상기 제2 인덕터(L2)와 연결된다.
이때, 제1 제어 스위치(Yr)가 외부로부터 입력되는 제어 신호에 따라 개폐되어, 제2 전원 공급단(B)으로부터 제1 변압기(T1)의 1차측 인덕터(L11)를 경유하여 접지단으로 전류 경로가 형성될 수 있도록 한다.
제2 전원 공급단(B)으로부터 공급되어 1차측 인덕터(L11)에 흐르는 전류(it1_m)에 의해 2차측 인덕터(L12)에 유도되는 에너지에 의하여, 접지단으로부터 다이오드(Dyr)와, 제1 인덕터(L1)와, 2차측 인덕터(L12), 및 패널 커패시터(Cp)를 경유하는 전류 경로가 형성된다. 상기 전류 경로를 통하여 2차측 인덕터(L12)에 흐르는 전류(iL1)에 의하여 패널 커패시터(Cp)를 충전시킨다.
애노드가 상기 1차측 인덕터(L11)와 제1 제어 스위치(Yr) 사이에 접속되고, 캐소드가 제1 전원 공급단(A)에 접속되도록, 상기 공급측 다이오드(D1)가 1차측 인덕터(L11)의 일단에 연결되어, 제2 전원 공급단(B)으로부터 1차측 인덕터(L11)를 경유하여 제1 전원 공급단(A)의 방향으로 전류 경로가 형성될 수 있도록 한다.
상기 2차측 인덕터(L12)는 일단은 패널 커패시터(Cp)와 연결되고, 그 타단은 제1 인덕터(L1)의 일단과 연결되고, 상기 제1 인덕터(L1)의 타단은 다이오드(Dyr)를 통하여 접속된다. 이때, 상기 다이오드(Dyr)는 애노드가 기준 전위의 접지단에접속되고, 캐소드가 제1 인덕터(L1)와 접속되어, 접지단으로부터 패널 커패시터(Cp)의 방향으로만 전류가 흐를 수 있도록 하여, 전류의 역류를 방지한다.
도 7은 도 6의 에너지 회수장치를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도면을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치(5)는, 유지 구동부(70)와 에너지 회수장치(50, 60)를 구비한다. 본 실시예에 의한 구동장치(5)는 도 6의 에너지 회수장치(50)를 구비하는 것으로, 동일한 기능을 하는 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하고 이들에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 유지 구동부(70)는 일단이 상기 제1 전원 공급단(A)에 접속되고, 외부 제어 신호에 따라 스위칭되어 디스플레이 패널이 유지 구동되도록 상기 패널 커패시터(Cp)에 유지 전압을 공급하고, 주기적으로 상기 충전 전력을 방전한다.
상기 유지 구동부(70)는, 각각의 일단이 서로 연결되어 상기 Y 전극 라인들에 공통 접속되는 제1 및 제2 스위치(Ys, Yg)와, 각각의 일단이 서로 연결되어 상기 X 전극 라인들에 공통 접속되는 제3 및 제4 스위치(Xs, Xg)를 구비한다.
상기 에너지 회수장치(50, 60)는 상기 패널 커패시터의 양단에 대칭적으로 접속되는 제1 에너지 회수장치(50)와 제2 에너지 회수장치(60)를 구비하여 이루어진다. 본 실시예의 경우 유지 구동부에 연결되는 것으로, 제1 에너지 회수장치(50)는 Y 전극 구동부에 연결되고, 제2 에너지 회수장치(60)는 X 전극 구동부에 연결되는 예를 보여준다. 이하에서는, 제2 에너지 회수장치(60)는 제1 에너지회수장치(50)와 동일한 기능을 하는 것으로, Y 전극 라인들을 구동하는 제1 에너지 회수장치(50)를 중심으로 기술한다.
도 8은 도 7에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에서 각 제어 스위치의 스위칭 구동에 따른 파형도이다. 도 9a 내지 도 9h는 도 8의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치의 구동시 각 단계에서의 전류 흐름을 도시한 회로도이다.
도면을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치(5)에서의 에너지 회수 방법은, 제1 단계로부터 제8단계(M1,...,M8)를 구비하여 이루어진다. 또한, 각 단계에서의 제1 스위치(Ys)와, 제2 스위치(Yg)와, 제1 제어 스위치(Yr), 및 제2 제어 스위치(Yf) 각각에 대하여 도 8에 도시된 바와 같은 스위칭 신호가 인가되고, 도 9a(M1) 내지 도 9h(M8)에 도시된 바와 같은 전류 흐름이 발생한다.
제1 단계(M1)에서는, 제1 제어 스위치(Yr)만이 온(ON)되고, 이에 따라 제1 제어 스위치(Yr)가 도통되면, 제1 변압기(T1)의 1차측 인덕터(L11)에는 제2 전압 공급단(B)으로부터 Vs/2가 인가되고, 도 9a에 도시된 바와 같이 제2 전원 공급단(B)으로부터 제1 변압기(T1)의 1차측 인덕터(L11)를 경유하여 접지단으로 연결되는 전류 경로로 전류(it1_m)가 흐른다.(도 9a)
이에 따라, 제1 변압기(T1)의 2차측 인덕터(L12)에 Vs/(2*n1)의 전압이 유도되고, 접지단으로부터 제1 인덕터(L1)와 2차측 인덕터(L12)를 경유하여 패널 커패시터(Cp)에 이르는 전류 경로로 전류(iL1)가 흐른다. 따라서, 패널 커패시터(Cp)에 제1 변압기(T1)에 의해 유도되는 에너지가 충전되어, 패널 전압(Vy)이 기준 전위에서 제1 전원 공급단(A)에 의한 유지 전압(Vs)까지 상승한다.
제2 단계(M2)에서는 제1 제어 스위치(Yr)가 온(ON)으로 유지되는 가운데 제1 스위치(Ys)가 온(ON)되어, 제1 전원 공급단(A)으로부터 패널 커패시터(Cp)로 전류 경로가 형성되어, 패널 전압(Vy)이 유지 전압(Vs)까지 상승한다. 이때, 제1 인덕터(L1)를 흐르는 전류(iL1)는 다이오드(Dyr)와, 제1 인덕터(L1)와, 제1 변압기(T1), 및 제1 스위치(Ys)의 내부 다이오드를 통하여 제1 전원 공급단(A)으로 전류 경로가 형성되어, -(Vs-Vs/(2*n1))/L1의 기울기를 가지고 선형적으로 감소한다.(도 9b)
이때, 제1 스위치(Ys)는 영전압 스위칭의 조건이 형성된다. 또한, 제1 스위치(Ys)가 도통되면, 패널 전압(Vy)은 Vs로 유지된다. 따라서, 변압기의 권수비(n1)를 조절하여 공진 전류(iL1)를 제어하여, 패널 전압(Vy)의 기울기를 용이하게 조절할 수 있어, 통상의 에너지 회수 회로에서 에너지 저장부에서의 전압이 항상 유지전압(Vs)의 1/2이 유지되는 한계를 극복할 수 있다.
제3 단계(M3)에서는, 제1 제어 스위치(Yr)가 오프(OFF)되고, 제1 스위치(Ys)만이 온(ON)상태를 유지한다. 제1 변압기(T1)의 자화 전류(it1_m)는 제2 전원 공급단(B)과, 공급측 다이오드(D1), 및 제1 전원 공급단(A)의 전류 경로로 흐르며, Vs/(2*L11)의 기울기를 가지고 선형적으로 감소한다.(도 9c)
제4 단계(M4)에서는, 제3 단계와 동일한 스위치 상태로서, 제1 변압기(T1)가완전히 리셋되고, 패널 전압(Vy)은 Vs로 유지된다.(도 9d)
제5 단계(M5)에서는, 제1 스위치(Ys)가 오프(OFF)되고, 제2 제어 스위치(Yf)가 온(ON)된다. 제2 변압기(T2)의 1차측 인덕터(L21)에는 Vs 전압이 인가되고, 2차측 인덕터(L22)에는 Vs/n2의 전압이 인가되어, 제2 인덕터(L2)를 흐르는 전류(iL2)가 패널 커패시터(Cp)와, 2차측 인덕터(L22)와 제2 인덕터(L2), 및 다이오드(Dyf)의 전류 경로를 통하여 흐르고, 패널 전압(Vy)이 Vs에서 기준 전위(GND)로 하강한다. 따라서, 패널 커패시터(Cp)에 충전되었던 에너지가 전원부로 회수된다.(도 9e)
제6 단계(M6)에서는, 제2 제어 스위치가 온 유지되고, 제2 스위치(Yg)가 온(ON)된다. 패널 전압(Vy)이 기준 전위(GND)로 하강하면, 제2 인덕터(L2)를 흐르는 전류(iL2)는, 제2 스위치(Yg)의 내부 다이오드를 통하여 -(Vs-Vs/(2*n2))/L2의 기울기를 가지고 선형적으로 감소한다. 이때, 제2 스위치는 영전압 스위칭 조건이 형성되어, 스위칭 스트레스 없이 스위칭될 수 있다. 또한, 제2 스위치(Yg)의 도통으로 인하여, 패널 전압(Vy)은 기준 전위를 유지한다.(도 9f)
제7 단계에서는 제2 제어 스위치(Yf)가 오프(OFF)되고, 제2 스위치(Yg)만이 온(ON)상태가 유지한다. 제2 변압기(T2)의 자화 전류(it2_m)는 접지단과, 회수측 다이오드(D2), 및 제2 전원 공급단(B)의 전류 경로로 흐르며, Vs/(2*L21)의 기울기를 가지고 선형적으로 감소한다.(도 9g)
제8 단계(M8)에서는, 제7 단계와 동일한 스위치 상태로서, 제2 변압기(T2)가 완전히 리셋되고, 패널 전압(Vy)은 기준 전위로 유지된다.(도 9h)
본 발명에 따르면, 변압기의 자기 에너지를 이용하여 패널의 에너지를 주입하거나 회수할 수 있다. 또한, 변압기의 턴-비를 조절하여 공진 전류를 제어하여, 하드 스위칭 없이 패널의 전압을 구동 전압까지 완전히 상승시키거나 기준 전위로 완전히 하강시킬 수 있으므로, 에너지 회수 동작 후 여분의 에너지를 이용하여 구동 스위치의 영전압 스위칭을 달성할 수 있다. 이때, 영전압 스위칭이 가능하므로, 스위치에 의하여 회로 소자들에 발생할 수 있는 스트레스를 감소시킬 수 있다.
또한, 종래의 에너지 회수 회로의 단점 중의 하나인 클램핑 동작시의 프리휠링(freewheeling) 전류가 존재하지 않으므로, 그로 의한 소모 전력이 존재하지 아니하여 에너지 회수 효율을 높일 수 있다.
또한, 통상의 에너지 회수회로에서 에너지 회수 커패시터에 충전된 전압은 항상 Vs/2를 유지해야 하지만, 제안된 회로의 에너지 회수장치 및 방법에서는 이러한 제한에 구속되지 아니한다.
도 10은 본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예로서, 자기 에너지를 이용한 에너지 회수장치를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치의 회로도이다.
도면을 참조하면, 도 7의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치와 동일한 기능을 하는 동일한 구성요소는 동일한 참조번호를 사용하고, 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다.
본 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치(6)는 유지 구동부(70)와, 제1 에너지 회수장치(80), 및 제2 에너지 회수장치(90)를 구비하여 이루어지는데, 제1 에너지 회수장치(80)는 Y 구동부에 연결되는 에너지 회수장치이고, 제2 에너지 회수장치(90)는 X 구동부에 연결되는 에너지 회수장치이다.
다만, 제1 변압기(T1)의 2차측 인덕터(L12)와 제2 변압기(T2)의 2차측 인덕터(L22)로 동일한 공통 2차측 인덕터(L32)가 공통으로 사용되어, 제1 변압기(T1)의 1차측 인덕터(L11)와, 제2 변압기(T2)의 2차측 인덕터(L21), 및 공통 2차측 인덕터(L32)가 하나의 변압기(T3)를 형성한다.
또한, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치(6)의 구동방법은 도 8과 도 9a 내지 도 9h에 도시된 구동방법을 따른다.
도 11은 도 6의 에너지 회수장치의 전류 주입 방식에 의한 구동에서 각 제어 스위치의 스위칭 구동에 따른 파형도이다. 도 12a 내지 도 12b는 도 11의 전류 주입 방식에 의한 에너지 회수장치의 구동시 도 9a 내지 도 9h에 추가되는 회로도이다.
도면을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치(5, 6)에서의 에너지 회수 방법은, 제1 단계로부터 제10단계(N1,...,N10)를 구비하여 이루어진다. 또한, 각 단계에서의 제1 스위치(Ys)와, 제2 스위치(Yg)와, 제1 제어 스위치(Yr), 및 제2 제어 스위치(Yf) 각각에 대하여 도 11에 도시된 바와 같은 스위칭 신호가 인가되고, 도 9a 내지 도 9h와 도 12a와 도 12b에 도시된 바와 같은 전류 흐름이 발생한다. 도 8과 도 9a 내지 도 9h와 동일한 내용에 대해서는 이를 따르고, 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다.
전류 주입 방식(Current Injection Method, CIM)에 의한 에너지 회수 방법은, 도 8과 도 9a 내지 도 9h의 에너지 회수 방법에 전류 주입 단계(N1, N6)가 추가된다. 도 8과 도 9a 내지 도 9h의 제1단계(M1) 내지 제 4단계(M4)는 도 11의 제2 단계(N2) 내지 제5 단계(N5)에 해당하고, 도 8과 도 9a 내지 도 9h의 제5단계(M5) 내지 제 8단계(M8)는 도 11의 제7 단계(N7) 내지 제10 단계(N10)에 해당한다. 따라서, 전류 주입 방식에 의한 에너지 회수 방법은 전류를 주입하는 제1 단계(N1)가 제2 단계(N2)의 앞에 추가되고, 전류를 주입하는 제6 단계(N6)가 제7 단계(N7)의 앞에 추가된다.
제1 단계(N1)에서는, 도 9h에 도시된 바와 같은 전류 흐름의 상태에서, 제1 제어 스위치(Yr)를 온(ON)시켜 도 9a에 도시된 바와 같은 전류 흐름이 중첩될 수 있도록 한다(도 12a).
제6 단계(N6)에서는, 도 9d에 도시된 바와 같은 전류 흐름의 상태에서, 제2 제어 스위치(Yf)를 온(ON)시켜 도 9e에 도시된 바와 같은 전류 흐름이 중첩될 수 있도록 한다(도 12b).
본 실시예에 의한 에너지 회수 방법의 경우, 전류 부스팅(boosting)의 개념을 이용한 것으로, X-Y 전극간의 극성을 바꾸기 전에 에너지 회수 인덕터(L1, L2)의 전류를 부스팅시켜 전극의 극성을 바꿀 때, 그 에너지를 사용하므로, 회수율에 관계없이 유지 전압을 Vs까지 올리거나 기준 전위(GND)까지 완전히 내릴 수 있으며, 에너지 회수 인덕터에 부스팅되었던 전류를 이용하여 유지 스위치의 영전압 스위칭을 달성할 수 있다. 또한, 패널 전압의 상승 혹은 하강 구간이 아닌 유지구간에 방전이 일어날 수 있도록 소자에 흐르는 전류의 큰 증가없이 상승 또는 하강시간을 증가시킬 수 있다.
본 발명에 따른 자기 에너지를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치 및 이를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 의하면, 변압기의 자기 에너지를 이용하여 패널의 에너지를 주입하거나 회수할 수 있다.
또한, 변압기의 턴-비를 조절하여 공진 전류를 제어하여, 하드 스위칭 없이 패널의 전압을 구동 전압까지 완전히 상승시키거나 기준 전위로 완전히 하강시킬 수 있으므로, 에너지 회수 동작 후 여분의 에너지를 이용하여 구동 스위치의 영전압 스위칭을 달성할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

  1. X 전극 라인들과 Y 전극 라인들이 교대로 나란히 형성되고, 상기 X 및 Y 전극 라인들과 어드레스 전극 라인들이 교차되는 영역에 방전셀들이 형성되고, 상기 전극 라인들 사이에 패널 커패시터가 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널에 대하여, 상기 패널 커패시터의 충방전 동작에 따라 변압기를 이용하여 상기 패널 커패시터의 충방전 에너지를 회수하는 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치에있어서,
    상기 패널 커패시터로부터 상기 충방전 에너지를 회수하여 축적하는 것으로, 상기 패널 커패시터에 전원을 공급하는 전원 공급단과, 적어도 하나 이상이 서로 직렬로 연결되어 상기 전원 공급단에 병렬로 연결되는 회수용 커패시터를 포함하여 이루어지는 전원부와;
    외부로부터 입력되는 제어신호에 의하여 스위칭되는 1차측 인덕터로부터 2차측 인덕터에 유도되는 전압에 의하여 상기 패널 커패시터로부터 상기 전원부로 에너지를 회수하는 에너지 회수부; 및
    에너지가 회수되어 있는 상기 전원부로부터 1차측 인덕터에 인가되는 전압에 의하여 2차측 인덕터에 유도되는 에너지를 상기 패널 커패시터에 공급하는 에너지 공급부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회수용 커패시터는 제1 커패시터와 제2 커패시터가 상호 직렬로 연결되어 형성되고, 상기 에너지 공급부에서 상기 제2 커패시터로부터 1차측 인덕터에 전압을 인가하는 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 커패시터로부터 1차측 인덕터에 인가하는 전압 레벨이, 상기 전원 공급단의 전압 레벨의 1/2인 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 에너지 회수부가,
    일단이 상기 전원 공급단과 연결되고 타단이 상기 1차측 인덕터의 일단과 연결되는 제2 제어 스위치와;
    일단이 상기 패널 커패시터에 상기 2차측 인덕터를 통하여 연결되고, 타단이 다이오드를 통하여 상기 전원 공급단에 연결되는 제2 인덕터와;
    타단이 상기 제2 커패시터에 연결되는 1차측 인덕터와, 일단이 상기 패널 커패시터와 연결되고 타단이 상기 제2 인덕터와 연결되는 2차측 인덕터를 포함하여 이루어지는 제2 변압기; 및
    캐소드가 상기 1차측 인덕터의 일단에 연결되고, 애노드가 접지되는 제2 다이오드를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 에너지 공급부가,
    일단이 상기 1차측 인덕터의 일단과 연결되고 타단이 접지되는 제1 제어 스위치와;
    일단이 상기 패널 커패시터에 상기 2차측 인덕터를 통하여 연결되고, 타단이 다이오드를 통하여 접지되는 제1 인덕터와;
    타단이 상기 제2 커패시터에 연결되는 1차측 인덕터와, 일단이 상기 패널 커패시터와 연결되고 타단이 상기 제1 인덕터와 연결되는 2차측 인덕터를 포함하여 이루어지는 제1 변압기; 및
    애노드가 상기 1차측 인덕터의 일단에 연결되고, 캐소드가 상기 전원 공급단에 연결되는 제1 다이오드를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 에너지 공급부의 2차측 인덕터와 상기 에너지 회수부의 2차측 인덕터로 동일한 인덕터가 공통으로 사용되어, 상기 에너지 공급부의 1차측 인덕터 및 상기 에너지 회수부의 1차측 인덕터와 함께 하나의 변압기를 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치.
  7. X 전극 라인들과 Y 전극 라인들이 교대로 나란히 형성되고, 상기 X 및 Y 전극 라인들과 어드레스 전극 라인들이 교차되는 영역에 방전셀들이 형성되고, 상기 전극 라인들 사이에 패널 커패시터가 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널에 대하여, 상기 패널 커패시터의 충방전 동작에 따라 변압기를 이용하여 상기 패널 커패시터의 충방전 에너지를 회수하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 있어서,
    상기 패널 커패시터로부터 상기 충방전 에너지를 회수하여 축적하는 것으로, 상기 패널 커패시터에 전원을 공급하는 전원 공급단과 적어도 하나 이상이 서로 직렬로 연결되어 상기 전원 공급단에 병렬로 연결되는 회수용 커패시터를 포함하여이루어지는 전원부와, 외부로부터 입력되는 제어신호에 의하여 스위칭되는 1차측 인덕터로부터 2차측 인덕터에 유도되는 전압에 의하여 상기 패널 커패시터로부터 상기 전원부로 에너지를 회수하는 에너지 회수부, 및 에너지가 회수되어 있는 상기 전원부로부터 1차측 인덕터에 인가되는 전압에 의하여 2차측 인덕터에 유도되는 에너지를 상기 패널 커패시터에 공급하는 에너지 공급부를 구비하는 에너지 회수장치; 및
    일단이 상기 전원 공급단에 접속되고, 외부 제어 신호에 따라 스위칭되어 디스플레이 패널이 유지 구동되도록 상기 패널 커패시터에 유지 전압을 공급하고, 주기적으로 상기 충전 전력을 방전하는 유지 구동부를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 에너지 회수장치가 상기 패널 커패시터의 양단에 대칭적으로 접속되는 제1 및 제2 에너지 회수장치를 구비하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 유지 구동부가, 각각의 일단이 서로 연결되어 상기 Y 전극 라인들에 공통 접속되는 제1 및 제2 스위치와, 각각의 일단이 서로 연결되어 상기 X 전극 라인들에 공통 접속되는 제3 및 제4 스위치를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 회수용 커패시터가 제1 커패시터와 제2 커패시터가 상호 직렬로 연결되어 형성되고, 상기 에너지 공급부가 상기 제2 커패시터로부터 1차측 인덕터에 전압을 인가하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 에너지 회수부가,
    일단이 상기 전원 공급단과 연결되고 타단이 상기 1차측 인덕터의 일단과 연결되는 제2 제어 스위치와;
    일단이 상기 패널 커패시터에 상기 2차측 인덕터를 통하여 연결되고, 타단이 다이오드를 통하여 상기 전원 공급단에 연결되는 제2 인덕터와;
    타단이 상기 제2 커패시터에 연결되는 1차측 인덕터와, 일단이 상기 패널 커패시터와 연결되고 타단이 상기 제2 인덕터와 연결되는 2차측 인덕터를 포함하여 이루어지는 제2 변압기; 및
    캐소드가 상기 1차측 인덕터의 일단에 연결되고, 애노드가 접지되는 제2 다이오드를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 에너지 공급부가,
    일단이 상기 1차측 인덕터의 일단과 연결되고 타단이 접지되는 제1 제어 스위치와;
    일단이 상기 패널 커패시터에 상기 2차측 인덕터를 통하여 연결되고, 타단이 다이오드를 통하여 접지되는 제1 인덕터와;
    타단이 상기 제2 커패시터에 연결되는 1차측 인덕터와, 일단이 상기 패널 커패시터와 연결되고 타단이 상기 제1 인덕터와 연결되는 2차측 인덕터를 포함하여 이루어지는 제1 변압기; 및
    애노드가 상기 1차측 인덕터의 일단에 연결되고, 캐소드가 상기 전원 공급단에 연결되는 제1 다이오드를 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
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KR101137492B1 (ko) * 2010-01-19 2012-04-23 문재경 송풍기용 케이싱의 조립 구조
KR101150657B1 (ko) * 2004-01-16 2012-05-25 크라이오스타 에스아에스 회전식 액화 천연 가스 보일오프 압축기, 액화 천연 가스 저장 탱크 및 회전식 액화 천연 가스 보일오프 압축기 작동 방법

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