KR20040100212A - 에너지 회수회로 및 그의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 낮은 내압을 가지는 스위칭소자를 사용하여 제조비용을 절감할 수 있도록 한 에너지 회수회로에 관한 것이다.
본 발명의 에너지 회수회로는 방전셀에 등가적으로 형성되는 패널 커패시터와, 패널 커패시터의 전압을 회수하여 충전됨과 아울러 충전된 전압을 패널 커패시터로 재공급하기 위한 소스 커패시터와, 소스 커패시터와 패널 커패시터 사이에 설치되는 인덕터와, 소스 커패시터의 충전경로를 형성하기 위하여 인덕터와 소스 커패시터 사이에 설치되는 제 1스위치와, 소스 커패시터의 방전경로를 형성하기 위하여 인덕터와 소스 커패시터 사이에 설치되는 제 2스위치와, 인덕터에 접속되도록 설치되어 소정의 기울기를 가지고 상승되는 상승펄스 및 소정의 전압값을 가지는 기준전압 중 어느 하나를 공급하기 위한 기준전압 공급부를 구비한다.

Description

에너지 회수회로 및 그의 구동방법{Energy Recovery Circuit and Driving Method Thereof}
본 발명은 에너지 회수회로 및 그의 구동방법에 관한 것으로 특히, 낮은 내압을 가지는 스위칭소자를 사용하여 제조비용을 절감할 수 있도록 한 에너지 회수회로 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 He+Xe, Ne+Xe 또는 He+Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스의 방전시 발생하는 147nm의 자외선에 의해 형광체를 발광시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 크게 향상된 화질을 제공한다. 특히, 3전극 교류 면방전형 PDP는 방전시 표면에 벽전하가 축적되며 방전에 의해 발생되는 스퍼터링으로부터 전극들을 보호하기 때문에 저전압 구동과 장수명의 장점을 가진다.
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 상부기판(10) 상에 형성되어진 주사전극(Y) 및 유지전극(Z)과, 하부기판(18) 상에 형성되어진 어드레스전극(X)을 구비한다. 주사전극(Y)과 유지전극(Z) 각각은 투명전극(12Y,12Z)과,투명전극(12Y,12Z)의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명전극의 일측 가장자리에 형성되는 금속버스전극(13Y,13Z)을 포함한다.
투명전극(12Y,12Y)은 통상 인듐틴옥사이드(Indium-Tin-Oxide : ITO)로 상부기판(10) 상에 형성된다. 금속버스전극(13Y,13Z)은 통상 크롬(Cr) 등의 금속으로 투명전극(12Y,12Z) 상에 형성되어 저항이 높은 투명전극(12Y,12Z)에 의한 전압강하를 줄이는 역할을 한다. 주사전극(Y)과 유지전극(Z)이 나란하게 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전체층(14)과 보호막(16)이 적층된다. 상부 유전체층(14)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(14)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.
어드레스전극(X)이 형성된 하부기판(18) 상에는 하부 유전체층(22), 격벽(24)이 형성되며, 하부 유전체층(22)과 격벽(24) 표면에는 형광체층(26)이 도포된다. 어드레스전극(X)은 주사전극(Y) 및 유지전극(Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(24)은 스트라이프(Stripe) 또는 격자형 형태로 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층(26)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하부기판(10,18)과 격벽(24) 사이에 마련된 방전공간에는 불활성 혼합가스가 주입된다.
이러한 3전극 교류 면방전형 PDP는 다수개의 서브필드로 분리되어 구동되고,각 서브필드기간에는 비디오 데이터의 가중치에 비례시킨 횟수의 발광이 진행됨으로써 계조표시가 행해지게 된다. 다수개의 서브필드는 다시 리셋 기간, 어드레스 기간, 서스테인 기간 및 소거기간으로 분할되어 구동된다.
여기서, 리셋기간은 방전셀에 균일한 벽전하를 형성하는 기간이고, 어드레스기간은 비디오데이터의 논리값에 따라 선택적인 어드레스방전이 발생하게 하는 기간이며, 서스테인 기간은 상기 어드레스방전이 발생된 방전셀에서 방전이 유지되게 하는 기간이다.
이와 같이 구동되는 교류 면방전 PDP의 어드레스 방전 및 서스테인 방전에는 수백 볼트 이상의 고압이 필요하게 된다. 따라서, 어드레스 방전 및 서스테인 방전에 필요한 구동전력을 최소화하기 위하여 에너지 회수회로가 이용된다. 에너지 회수회로는 주사전극(Y) 및 유지전극(Z) 사이의 전압을 회수하여 다음 방전시의 구동전압으로 회수된 전압을 이용한다.
도 2는 서스테인 방전 전압을 휘수하기 위하여 주사전극(Y)에 형성된 에너지 회수회로를 나타내는 도면이다. 실제적으로 에너지 회수회로는 패널 커패시터(Cp)를 중심으로 유지전극(Z)에도 대칭적으로 설치된다.
도 2를 참조하면, 종래의 에너지 회수회로는 패널 커패시터(Cp)와 소스 커패시터(Cs) 사이에 접속된 인덕터(L)와, 소스 커패시터(Cs)와 인덕터(L) 사이에 병렬로 접속된 제 1 및 제 3 스위치(S1,S3)와, 제 1 및 제 3스위치(S1,S3)와 인덕터(L) 사이에 설치되는 다이오드들(D5,D6)과, 인덕터(L)와 패널 커패시터(Cp) 사이에 병렬로 접속된 제 2 및 제 4스위치(S2,S4)를 구비한다.
패널 커패시터(Cp)는 주사전극(Y)과 유지전극(Z) 사이에 형성되는 정전용량을 등가적으로 나타낸 것이다. 제 2 스위치(S2)는 기준 전압원(Vs)에 접속되고, 제 4 스위치(S4)는 기저전압원(GND)에 접속된다. 소스 커패시터(Cs)는 서스테인 방전시 패널 커패시터(Cp)에 충전되는 전압을 회수하여 충전함과 아울러 충전된 전압을 패널 커패시터(Cp)에 재공급한다.
이를 위해, 소스 커패시터(Cs)는 기준 전압원(Vs)의 절반값에 해당하는 Vs/2의 전압을 충전할 수 있는 용량값을 갖는다. 인덕터(L)는 패널 커패시터(Cp)와 함께 공진회로를 형성한다. 제 1 내지 제 4 스위치(S1내지S4)는 전류의 흐름을 제어한다. 제 5 및 제 6다이오드(D5,D6)는 전류가 역방향으로 흐르는 것을 방지한다. 아울러, 제 1 내지 제 4 스위치(S1내지S4)에 각각 설치된 내부 다이오드(D1내지D4)들도 역전류가 흐르는 것을 방지한다.
도 3은 도 2에 도시된 스위치들의 온/오프 타이밍과 패널 커패시터의 출력 파형을 나타내는 타이밍도 및 파형도이다.
T1 기간 이전에 패널 커패시터(Cp)에는 0 볼트의 전압이 충전됨과 아울러 소스 커패시터(Cs)에는 Vs/2의 전압이 충전되어 있다고 가정하여 동작과정을 상세히 설명하기로 한다.
T1 기간에는 제 1 스위치(S1)가 턴-온(Turn-on)되어 소스 커패시터(Cs)로부터 제 1 스위치(S1), 인덕터(L) 및 패널 커패시터(Cp)로 이어지는 전류 패스가 형성된다. 전류패스가 형성되면 소스 커패시터(Cs)에 충전된 Vs/2의 전압은 패널 커패시터(Cp)로 공급된다. 이때, 인턱터(L)와 패널 커패시터(Cp)가 직렬 공진회로를형성하기 때문에 패널 커패시터(Cp)에는 소스 커패시터(Cs) 전압의 두배인 Vs 전압이 충전된다.
T2 기간에는 제 2스위치(S2)가 턴-온된다. 제 2스위치(S2)가 턴-온되면 기준 전압원(Vs)의 전압이 패널 커패시터(Cp)로 공급된다. 즉, 제 2스위치(S2)가 턴-온되면 기준 전압원(Vs)의 전압값이 패널 커패시터(Cp)로 공급되어 패널 커패시터(Cp)의 전압값이 기준 전압원(Vs)이하로 떨어지는 것을 방지하고, 이에 따라 안정적으로 서스테인 방전이 발생되게 된다. 여기서, 패널 커패시터(Cp)의 전압은 T1기간에 Vs까지 상승하였기 때문에 T2 기간동안 외부에서 공급되는 전압값이 최소화될 수 있다.(즉, 소비전력이 저감될 수 있다)
T3 기간에는 제 1 스위치(S1)가 턴-오프(Turn-off)된다. 이때, 패널 커패시터(Cp)는 기준 전압원(Vs)의 전압을 유지한다. T4 기간에는 제 2 스위치(S2)가 턴-오프됨과 아울러 제 3 스위치(S3)가 턴-온된다. 제 3 스위치(S3)가 턴-온되면 패널 커패시터(Cp)로부터 인덕터(L) 및 제 3 스위치(S3)를 통해 소스 커패시터(Cs)로 이어지는 전류 패스가 형성되어 패널 커패시터(Cp)에 충전된 전압이 소스 커패시터(Cs)로 회수된다. 이때, 소스 커패시터(Cs)에는 Vs/2의 전압이 충전된다.
T5 기간에는 제 3스위치(S3)가 턴-오프됨과 아울러 제 4스위치(S4)가 턴-온된다. 제 4스위치(S4)가 턴-온되면 패널 커패시터(Cp)와 기저전압원(GND)간의 전류패스가 형성되어 패널 커패시터(Cp)의 전압이 0볼트로 하강한다. T6 기간에는 T5 상태를 일정 시간동안 유지한다. 실제로, 주사전극(Y) 및 유지전극(Z)에 공급되는 교류 구동펄스는 T1 내지 T6 기간이 주기적으로 반복되면서 얻어지게 된다.
하지만, 이와 같이 구동되는 에너지 회수회로에서는 높은 내압을 가지는 스위칭소자들(S1 내지 S4)이 사용되기 때문에 제조비용이 상승되는 문제점이 있다. 이를 상세히 설명하면, 제 1노드(n1)에는 기준 전압원(Vs)으로부터의 전압이 인가되기 때문에 제 2스위치(S2) 및 제 4스위치(S4)는 높은 내압, 즉 Vs 이상의 내압을 가져야 한다.
한편, 에너지 회수회로가 정상동작시에 제 2노드(n2)에는 Vs의 전압이 공급된다. 그리고, 소스 커패시터(Cs)에는 Vs/2의 전압이 충전된다. 따라서, 에너지 회수회로가 정상동작시에 제 3스위치(S3)는 제 2노드(n2)에 인가되는 전압에서 소스 커패시터(Cs)에 충전된 전압을 감한 전압값(Vs/2)에 해당하는 내압만을 필요로 한다. 하지만, 에너지 회수회로의 초기 동작시에 소스 커패시터(Cs)에 전압이 충전되어 있지 않기 때문에, 즉 소스 커패시터(Cs)의 전위가 대략 0V로 설정되기 때문에 제 3스위치(S3)의 내압은 Vs이상으로 설정되어야 한다. 실제, 소스 커패시터(Cs)에 Vs/2의 전압이 충전되기 위해서는 도 3에 도시된 T1 내지 T6의 과정을 다수 반복하여야 하고, 이 과정동안 제 3스위치(S3)의 양단에 인가되는 전압값은 VS으로부터 Vs/2로 점차 낮아지기 때문에 제 3스위치(S3)의 내압은 대략 Vs로 설정된다.
한편, 제 1스위치(S1)는 소스 커패시터(Cs)의 전압을 인덕터(L)로 공급될 때에만 이용되고, 이때 제 1스위치(S1)의 양단의 전압차는 Vs/2로 설정된다. 따라스, 제 1스위치(S1)는 에너지 회수회로의 정상동작시에 Vs/2의 내압만을 필요로 한다. 하지만, 제 2노드(n2)에 기저전위가 인가될 때 제 2노드(n2)는 인덕터(L) 및 제 4스위치(S4)를 경유하여 기저전압원(GND)에 접속된다. 이때, 피킹(peaking) 현상에 의하여 제 2노드(n2)의 전압이 기저전압원(GND) 이하의 전위로 떨어지게 된다. 따라서, 종래에는 제 1스위치(S1)의 내압을 대략 Vs로 설정하여 제 1스위치(S1)가 파손되는 것을 방지하였다. 즉, 종래의 에너지 회수회로에 사용되는 제 1 내지 제 4스위치(S1 내지 S4)들은 모두 Vs 이상의 내압을 갖도록 설계되고, 이에 따라 제조비용이 증가되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 낮은 내압을 가지는 스위칭소자를 사용하여 제조비용을 절감할 수 있도록 한 에너지 회수회로 및 그의 구동방법를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 나타내는 사시도.
도 2는 종래의 에너지 회수회로를 나타내는 도면.
도 3은 도 2에 도시된 에너지 회수회로의 동작과정을 나타내는 타이밍도.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 에너지 회수회로를 나타내는 도면.
도 5 및 도 6은 도 4에 도시된 제 3스위치의 양단에 인가되는 전압을 나타내는 파형도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 에너지 회수회로를 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 상부기판 12Y,12Z : 투명전극
13Y,13Z : 버스전극 14,22 : 유전체층
16 : 보호막 18 : 하부기판
24 : 격벽 26 : 형광체층
30 : 기준전압 공급부
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 에너지 회수회로는 방전셀에 등가적으로 형성되는 패널 커패시터와, 패널 커패시터의 전압을 회수하여 충전됨과 아울러 충전된 전압을 패널 커패시터로 재공급하기 위한 소스 커패시터와, 소스 커패시터와 패널 커패시터 사이에 설치되는 인덕터와, 소스 커패시터의 충전경로를 형성하기 위하여 인덕터와 소스 커패시터 사이에 설치되는 제 1스위치와, 소스 커패시터의 방전경로를 형성하기 위하여 인덕터와 소스 커패시터 사이에 설치되는 제 2스위치와, 인덕터에 접속되도록 설치되어 소정의 기울기를 가지고 상승되는 상승펄스 및 소정의 전압값을 가지는 기준전압 중 어느 하나를 공급하기 위한 기준전압 공급부를 구비한다.
기준전압 공급부는 패널 커패시터 및 소스 커패시터의 모두에 전압이 충전되지 않은 초기기간에 상승펄스를 공급하고, 그 외의 기간에는 기준전압을 공급한다.
상기 기준전압 공급부와 인덕터 사이에 설치되는 제 3스위치를 추가로 구비한다.
상기 상승펄스는 소정의 기울기를 가지고 기준전압까지 상승된다.
상기 상승펄스가 공급될 때 소스 커패시터에는 일정 기울기를 가지고 서서히 증가되는 전압이 충전된다.
상기 소스 커패시터에는 충전되는 전압은 기준전압의 대략 절반에 해당되는 전압이 충전될 때까지 증가된다.
상기 상승펄스가 공급될 때 제 1스위치의 양단에는 상승펄스의 전압값과 소스 커패시터에 충전된 전압의 차에 해당되는 전압이 인가되고, 이 양단전압은 기준전압의 대략 절반에 해당되는 전압보다 낮게 설정된다.
상기 상승펄스가 기준전압까지 상승되는 시간은 50㎳ 내지 200㎳ 사이에서 설정된다.
상기 제 1스위치와 인덕터의 공통단자 및 기준전압 공급부 사이에 설치되어 공통단자에 인가될 수 있는 전압을 기준전압 이하로 제한하기 위한 제 1다이오드와, 공통단자 및 기저전압원 사이에 설치되어 공통단자에 인가될 수 있는 전압을기저전압원 이상으로 제한하기 위한 제 2다이오드를 추가로 구비한다.
본 발명의 에너지 회수회로의 구동방법은 에너지 회수회로의 초기 동작시에 소정의 기울기를 가지고 상승되는 상승펄스를 공급하는 단계와, 상승펄스에 의하여 소스 커패시터에 상승펄스의 전압값보다 낮은 전압값이 서서히 충전되는 단계를 포함한다.
상기 상승펄스는 기준전압까지 상승되고, 상승펄스가 기준전압까지 상승되었을 때 소스 커패시터에는 기준전압의 대략 절반에 해당되는 전압이 충전된다.
상기 상승펄스의 기울기는 상승펄스의 전압값으로부터 소스 커패시터에 충전된 전압을 감한 전압값이 기준전압의 절반에 해당되는 전압 이하로 유지될 수 있도록 설정된다.
상기 상승펄스가 기준전압까지 상승되는 시간은 50㎳ 내지 200㎳ 사이에서 설정된다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 에너지 회수회로를 나타내는 도면이다. 도 4는 주사전극(Y)에 형성된 에너지 회수회로를 나타내며, 패널 커패시터(Cp)를 중심으로 대칭되도록 유지전극(Z)에도 에너지 회수회로가 설치된다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 에너지 회수회로는 패널 커패시터(Cp)와 소스 커패시터(Cs) 사이에 접속된 인덕터(L)와, 소스 커패시터(Cs)와 인덕터(L) 사이에 병렬로 접속된 제 1 및 제 3스위치(S1,S3)와, 제 1 및 제 3스위치(S1,S3)와 인덕터(L) 사이에 설치되는 다이오드들(D5,D6)과, 인덕터(L)와 패널 커패시터(Cp) 사이에 병렬로 접속된 제 2 및 제 4스위치(S2,S4)와, 제 2스위치(S2)에 접속되는 기준전압 공급부(30)를 구비한다.
패널 커패시터(Cp)는 주사전극(Y)과 유지전극(Z) 사이에 형성되는 정전용량을 등가적으로 나타낸 것이다. 제 2스위치(S2)는 기준전압 공급부(30)에 접속되고, 제 4스위치(S4)는 기저전압원(GND)에 접속된다. 소스 커패시터(Cs)는 서스테인 방전시 패널 커패시터(Cp)에 충전되는 전압을 회수하여 충전함과 아울러 충전된 전압을 패널 커패시터(Cp)로 재공급한다.
이를 위해, 소스 커패시터(Cs)는 기준전압의 절반에 해당하는 Vs/2의 전압을 충전할 수 있는 용량값을 갖는다. 인덕터(L)는 패널 커패시터(Cp)와 함께 공진회로를 형성한다. 제 1 내지 제 4스위치(S1 내지 S4)는 전류의 흐름을 제어한다. 제 5 및 제 6다이오드(D5,D6)는 전류가 역방향으로 흐르는 것을 방지한다. 아울러, 제 1 내지 제 4스위치(S1 내지 S4)에 각각 설치된 내부 다이오드(D1 내지 D4)들도 역전류가 흐르는 것을 방지한다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 의한 제 1 내지 제 4스위치(S1 내지 S4)의 동작 타이밍은 도 3에 도시된 본 발명의 종래기술과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
기준전압 공급부(30)는 에너지 회수회로가 정상동작될 때 기준전압(Vs)의 전압값을 제 2스위치(S2)로 공급한다. 그리고, 기준전압 공급부(30)는 에너지 회수회로의 초기동작시에 도 5와 같이 제 2스위치(S2)로 Vs전압까지 소정의 기울기를 가지고 상승되는 전압을 공급한다.
이를 상세히 설명하면, 에너지 회수회로의 초기 동작시(소스 커패시터(Cs)에는 0V의 전압 충전)에 기준전압 공급부(30)는 소정의 기울기를 가지고 Vs의 전압까지 서서히 상승되는 전압을 제 2스위치(S2)로 공급한다. 이때, 기준전압 공급부(30)로부터 공급되는 전압은 제 2노드(n2)로 공급되고, 이에 따라 소스 커패시터(Cs)에는 Vs/2까지 서서히 상승되는 전압이 충전된다. 그리고, 본 발명에서는 제 2노드(n2)에 인가되는 전압값과 소스 커패시터(Cs)에 충전되는 전압값의 전압차(ΔV)가 Vs/2이하로 설정되도록 기준전압 공급부(30)로부터 공급되는 전압의 기울기를 설정한다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 제 3스위치(S3)의 내압을 대략 Vs/2로 유지할 수 있다.
실제, 도 6과 같은 시뮬레이션 결과에 나타난 바와 같이 기준전압 공급부(30)로부터 공급되는 전압값을 Vs까지 서서히 상승시키는 경우 제 3스위치(S3)의 양단의 전압차를 대략 Vs/2이하로 유지할 수 있다.(여기서 에너지 회수회로는 정상적으로 동작되고 있다) 따라서, 본 발명에서는 제 3스위치(S3)의 내압을 종래보다 낮출 수 있고, 이에 따라 제조비용을 절감시킬 수 있다. 한편, 본 발명에서 기준전압 공급부(30)로부터 공급되는 전압값이 Vs까지 상승되는 시간은 50㎳ 내지 200㎳ 사이에서 설정되게 된다.
아울러, 본 발명에서는 제 7과 같이 기준전압 공급부(30)와 제 2노드(n2) 사이에 접속되는 제 7다이오드(D7) 및 기저전압원(GND)과 제 2노드(n2) 사이에 접속되는 제 8다이오드(D8)를 추가로 구비한다.
제 7다이오드(D7)는 제 2노드(n2)의 전압이 기준전압(Vs)보다 높을 때 턴-온된다. 다시 말하여, 제 7다이오드(D7)는 제 2노드(n2)에 기준전압(Vs) 이상의 전압이 공급될 때 턴-온되어 제 2노드(n2)의 전압값이 기준전압(Vs) 이상으로 상승되는 것을 방지한다.
제 8다이오드(D8)는 제 2노드(n2)의 전압이 기저전압(GND)보다 낮을 때 턴-온된다. 다시 말하여, 제 8다이오드(D8)는 제 2노드(n2)에 기저전압(GND) 이하의 전압이 공급될 때 턴-온되어 제 2노드(n2)의 전압값이 기저전압(GND) 이하로 하강되는 것을 방지한다. 따라서, 제 2노드(n2)의 전압값은 항상 기준전압(Vs)과 기저전압(GND) 사이에 포함되게 된다.
이와 같이 제 2노드(n2)의 전압값이 기준전압(Vs)과 기저전압(GND) 사이에 위치되면 대략 Vs/2의 내압을 가지는 스위치를 제 1스위치(S1)로 이용할 수 있다. 이를 상세히 설명하면, 제 1스위치(S1)의 양단 전압값은 소스 커패시터(Cs)와 제 2노드(n2)에 의해서 결정된다. 여기서, 제 1스위치(S1)는 소스 커패시터(Cs)의 전압이 인덕터(L)로 공급될 때에만 이용되고, 이때 제 1스위치(S1)의 양단 전압차는 Vs/2로 설정된다. 하지만, 종래에는 제 2노드(n2)의 전압값이 기저전위(GND) 이하로 하강되기 때문에 제 1스위치(S1)가 높은 내압을 가져야 했다. 그러나, 본 발명에서는 제 2노드(n2)의 기저전위(GND) 이하로 하강되지 않기 때문에 제 1스위치(S1)의 내압을 낮출 수 있고, 이에 따라 제조비용이 절감될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 에너지 회수회로 및 그의 구동방법에 의하면 에너지 회수회로의 초기동작시에 기준전압까지 서서히 상승되는 전압을 공급하기 때문에 스위치의 내압을 낮출수 있고, 이에 따라 제조비용을 절감할 수 있다. 그리고, 본 발명에서는 인덕터의 일측단자의 전압범위를 기저전위와 기준전압 사이로 제한시키기 때문에 스위치의 내압을 낮출 수 있고, 이에 따라 제조비용을 절감할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (13)

  1. 방전셀에 등가적으로 형성되는 패널 커패시터와,
    상기 패널 커패시터의 전압을 회수하여 충전됨과 아울러 충전된 전압을 상기 패널 커패시터로 재공급하기 위한 소스 커패시터와,
    상기 소스 커패시터와 상기 패널 커패시터 사이에 설치되는 인덕터와,
    상기 소스 커패시터의 충전경로를 형성하기 위하여 상기 인덕터와 상기 소스 커패시터 사이에 설치되는 제 1스위치와,
    상기 소스 커패시터의 방전경로를 형성하기 위하여 상기 인덕터와 상기 소스 커패시터 사이에 설치되는 제 2스위치와,
    상기 인덕터에 접속되도록 설치되어 소정의 기울기를 가지고 상승되는 상승펄스 및 소정의 전압값을 가지는 기준전압 중 어느 하나를 공급하기 위한 기준전압 공급부를 구비하는 것을 특징으로 하는 에너지 회수회로.
  2. 제 1항에 있어서,
    기준전압 공급부는 상기 패널 커패시터 및 상기 소스 커패시터의 모두에 전압이 충전되지 않은 초기기간에 상기 상승펄스를 공급하고, 그 외의 기간에는 상기 기준전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 에너지 회수회로.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기준전압 공급부와 상기 인덕터 사이에 설치되는 제 3스위치를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 에너지 회수회로.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 상승펄스는 상기 소정의 기울기를 가지고 상기 기준전압까지 상승되는 것을 특징으로 하는 에너지 회수회로.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 상승펄스가 공급될 때 상기 소스 커패시터에는 일정 기울기를 가지고 서서히 증가되는 전압이 충전되는 것을 특징으로 하는 에너지 회수회로.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 소스 커패시터에는 충전되는 전압은 상기 기준전압의 대략 절반에 해당되는 전압이 충전될 때까지 증가되는 것을 특징으로 하는 에너지 회수회로.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 상승펄스가 공급될 때 상기 제 1스위치의 양단에는 상기 상승펄스의 전압값과 상기 소스 커패시터에 충전된 전압의 차에 해당되는 전압이 인가되고, 이 양단전압은 상기 기준전압의 대략 절반에 해당되는 전압보다 낮게 설정되는 것을 특징으로 하는 에너지 회수회로.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 상승펄스가 상기 기준전압까지 상승되는 시간은 50㎳ 내지 200㎳ 사이에서 설정되는 것을 특징으로 하는 에너지 회수회로.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1스위치와 상기 인덕터의 공통단자 및 상기 기준전압 공급부 사이에 설치되어 상기 공통단자에 인가될 수 있는 전압을 상기 기준전압 이하로 제한하기 위한 제 1다이오드와,
    상기 공통단자 및 기저전압원 사이에 설치되어 상기 공통단자에 인가될 수 있는 전압을 상기 기저전압원 이상으로 제한하기 위한 제 2다이오드를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 에너지 회수회로.
  10. 에너지 회수회로의 초기 동작시에 소정의 기울기를 가지고 상승되는 상승펄스를 공급하는 단계와,
    상기 상승펄스에 의하여 소스 커패시터에 상기 상승펄스의 전압값보다 낮은 전압값이 서서히 충전되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 회수회로의 구동방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 상승펄스는 기준전압까지 상승되고, 상기 상승펄스가 기준전압까지 상승되었을 때 상기 소스 커패시터에는 상기 기준전압의 대략 절반에 해당되는 전압이 충전되는 것을 특징으로 하는 에너지 회수회로의 구동방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 상승펄스의 기울기는 상기 상승펄스의 전압값으로부터 상기 소스 커패시터에 충전된 전압을 감한 전압값이 상기 기준전압의 절반에 해당되는 전압 이하로 유지될 수 있도록 설정되는 것을 특징으로 하는 에너지 회수회로의 구동방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 상승펄스가 상기 기준전압까지 상승되는 시간은 50㎳ 내지 200㎳ 사이에서 설정되는 것을 특징으로 하는 에너지 회수회로의 구동방법.
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