KR20070028842A - Sustain electrode driver of plasma display panel where dc/dc converter is integrated and method for driving sustain electrode - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 3전극 면방전형 AC PDP의 패널 구조를 예시한 개략도이다.1 is a schematic diagram illustrating a panel structure of a typical three-electrode surface discharge AC PDP.
도 2는 AC PDP 패널의 구동 방법을 예시하는 개략도이다.2 is a schematic diagram illustrating a method of driving an AC PDP panel.
도 3은 1 서브 필드 동안의 구동 방법을 설명하는 파형도이다. 3 is a waveform diagram illustrating a driving method during one subfield.
도 4는 일반적인 AC PDP 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a general AC PDP apparatus.
도 5는 종래기술의 유지 전극 구동 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.Fig. 5 is a block diagram schematically showing the configuration of a sustain electrode driving apparatus of the prior art.
도 6은 종래기술의 유지 전극 구동 장치의 정류부 및 역률보상부의 회로 구성을 나타내는 도면이다.6 is a diagram showing a circuit configuration of a rectifying unit and a power factor correction unit of a sustain electrode driving apparatus of the related art.
도 7a는 종래기술의 유지 전극 구동 장치의 +Vs측 DC/DC 변환부의 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 7A is a diagram illustrating a configuration of a + Vs side DC / DC converter of the sustain electrode driving apparatus of the related art. FIG.
도 7b는 종래기술의 유지 전극 구동 장치의 -Vs측 DC/DC 변환부의 구성을 나타내는 도면이다.Fig. 7B is a diagram showing the configuration of the -Vs side DC / DC converter of the sustain electrode driving apparatus of the prior art.
도 8은 종래기술의 유지 전극 구동 장치의 서스테인 구동부의 구성을 나타낸다.Fig. 8 shows the configuration of the sustain driver of the sustain electrode drive device of the prior art.
도 9는 본 발명의 유지 전극 구동 장치의 바람직한 실시예를 나타내는 블록도이다.9 is a block diagram showing a preferred embodiment of the sustain electrode driving apparatus of the present invention.
도 10은 본 발명의 유지 전극 구동 장치의 변환 구동부의 구성을 예시하는 도면이다.10 is a diagram illustrating a configuration of a conversion driver of the sustain electrode driving apparatus of the present invention.
도 11는 본 발명의 유지 전극 구동 장치의 회로 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.11 is a timing diagram for explaining the circuit operation of the sustain electrode driving apparatus of the present invention.
도 12는 본 발명의 유지 전극 구동 장치에서 변압기 1차 코일에 인가되는 전압과 패널 인가 전압(출력)의 바람직한 관계를 도시한다.Fig. 12 shows a preferable relationship between the voltage applied to the transformer primary coil and the panel applied voltage (output) in the sustain electrode driving apparatus of the present invention.
도 13a는 제1 전력회수 스위치 턴온 시, 충전 전류의 공급 경로를 나타낸다.13A illustrates a supply path of a charging current when the first power recovery switch is turned on.
도 13b는 제1 구동 스위치 턴온 시, 회로의 작동을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 13B is a diagram for describing an operation of a circuit when the first driving switch is turned on. FIG.
도 13c는 제2 전력회수 스위치 턴온 시, 방전 전류의 회수 경로를 나타낸다.13C illustrates a recovery path of the discharge current when the second power recovery switch is turned on.
도 13d는 제2 구동 스위치 턴온 시, 회로의 작동을 설명하기 위한 도면이다.13D is a diagram for describing an operation of a circuit when the second driving switch is turned on.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
15: 정류뷰 20: 역률 보상부15: rectification view 20: power factor correction unit
130: 변환 구동부 10: 패널130: conversion drive unit 10: panel
132: 펄스 발생부 134: 유지 구동부132: pulse generator 134: holding drive unit
136: 상측 전압 공급부 138: 하측 전압 공급부136: upper voltage supply unit 138: lower voltage supply unit
142: 전력 회수 구동부142: power recovery drive unit
SQd1, SQd2, SQd3, SQd4: 제1, 2, 3, 4 펄스 발생 스위치SQd1, SQd2, SQd3, SQd4: 1st, 2, 3, 4 pulse generation switch
SCd1: 블로킹 커패시터 SLd1: 제1 인덕터SCd1: blocking capacitor SLd1: first inductor
Tr: 변압기 SD1, 2: 제1, 제2 정류 다이오드Tr: transformer SD1, 2: first and second rectifier diodes
Cf1, Cf2: 제1, 2 필터링 커패시터 S1, S2: 제1, 2 전력회수 스위치Cf1, Cf2: first and second filtering capacitors S1, S2: first and second power recovery switches
D1, D2: 제1, 2 전력회수 다이오드D1, D2: first and second power recovery diodes
fD1, fD2: 제1, 2 환류 다이오드 패널fD1, fD2: first and second flyback diode panel
SLrc: 공진 인덕터SLrc: resonant inductor
Q1, Q2: 제1, 2 구동 스위치Q1, Q2: first and second drive switch
Cp: 패널 커패시턴스Cp: panel capacitance
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구동 장치 및 유지 전극 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: 이하 'PDP'라 한다)의 기존의 DC/DC 컨버터와 서스테인 구동부 회로를 통합하여 유지 전극 구동 장치의 회로 구성을 단순화하고 필요 부품 개수를 저감하여, 회로의 안정된 동작을 달성하면서 생산 단가의 저하에 의한 가격 경쟁력을 확보할 수 있도록 하기 위한 것이다.The present invention relates to a sustain electrode driving apparatus and a sustain electrode driving method of a plasma display panel, and more particularly, a conventional DC / DC converter and a sustain driver of a plasma display panel (hereinafter referred to as "PDP"). By integrating the circuit, the circuit configuration of the sustain electrode driving device is simplified, and the number of necessary parts is reduced, so that a stable operation of the circuit can be achieved and price competitiveness can be secured by lowering the production cost.
도 1은 일반적인 3전극 면방전형 AC PDP의 패널 구조를 예시한 개략도이다. 도시된 바와 같이, 일반적인 AC PDP 패널은: 평판 유리 위에 대략 서로 평행하게 패터닝(patterning)된 복수개의 스캔 전극(Y)과 유지 전극(X), 이들을 덮는 상판 유전층(8), 상판 유전층(8) 위를 덮는 보호층(9)을 포함하는 상판(1)과; 상기 스캔 전극(Y) 및 유지 전극(X)과 교차하도록 배열된 어드레스 전극(A)과, 상기 어드레스 전극(A) 위를 덮어 반사층 역할을 하는 하판 유전층(5), 각 셀을 구분하기 위한 격벽(3), 상기 어드레스 전극(A)과 평행하게 도포되고 상기 격벽(3)의 측면 및 저면에 도포되어 가시광을 내는 형광막(4)이 형성된 하판(2)으로 이루어진다.1 is a schematic diagram illustrating a panel structure of a typical three-electrode surface discharge AC PDP. As shown, a typical AC PDP panel includes: a plurality of scan electrodes Y and sustain electrodes X patterned on a flat glass approximately parallel to each other, top
접합된 상판(1)과 하판(2) 사이를 진공 배기한 후, 상판(1)과 하판(2) 사이에 정의되는 방전 공간에는 제논(Xe) 가스를 포함하는 2원 또는 3원의 불활성 가스가 채워지며, 상판(1)의 스캔 전극(Y) 및 유지 전극(X)과, 하판(2)의 어드레스 전극(A)이 서로 교차하는 부위에 단위 방전 셀(cell)이 형성되고, 컬러 이미지 표시를 위해 각각 적색, 녹색, 청색을 내는 세 개의 셀이 결합되어 하나의 화소(pixel)를 이룬다.After evacuating between the bonded
도 2는 AC PDP 패널을 구동하기 위하여 사용되는 한 방법을 예시한다. AC PDP 패널을 구동하기 위해서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적으로 단위 화상을 나타내는 1 TV 필드 동안 밝기가 각기 다른 복수개(예를 들어, 8개)의 서브 필드를 두며, 각각의 서브 필드는 초기화 기간(R), 어드레스 기간(또는 기입 기간)(W) 및 방전 유지 기간(S)으로 구성된다. 예를 들어, 상기 각각의 서브 필드는 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27에 해당하는 만큼의 방전 유지 기간의 길이를 갖고, 이들 서브 필드의 조합으로 구현하고자 하는 계조(예를 들어, 256=28) 의 표현이 가능하게 된다.2 illustrates one method used to drive an AC PDP panel. In order to drive the AC PDP panel, as shown in FIG. 2, there are generally a plurality of subfields of different brightness (for example, eight) during one TV field representing a unit image, and each subfield It consists of an initialization period R, an address period (or writing period) W, and a discharge sustain period S. FIG. For example, each of the subfields has a length of discharge sustain periods corresponding to 2 0 , 2 1 , 2 2 , 2 3 , 2 4 , 2 5 , 2 6 , 2 7 , It is possible to express gradations (for example, 256 = 2 8 ) to be implemented in combination.
도 3은 각각 상기 1 서브 필드 동안의 구동 방법을 설명하기 위한 파형도이 다. 먼저, 초기화 기간(R)은 전 셀의 벽전하(wall charge) 상태를 동일하게 하여 이어지는 어드레스 방전이 동일한 초기 조건에서 일어날 수 있게끔 해주는 역할을 수행한다. 또한, 어드레스 기간(W)에는, 이어지는 방전 유지 기간(300)에서 영상 신호에 대응되어 켜질 셀과 꺼질 셀에 대한 선택을 행하기 위해, 상기 각각의 셀에서 서로 직교하는 스캔 전극(Y)과 어드레스 전극(A)사이에 방전을 일으켜 원하는 벽전하를 형성하는 동작을 수행한다. 이어지는 방전 유지 기간(S)에서는, 상기 어드레스 기간에서 켜진(ON) 셀에 대해서만 유지 방전이 지속되도록 방전 개시 전압보다 낮은 방전 유지 전압을 스캔 전극(Y)과 유지 전극(X)사이에 가해주어, 상기 어드레스 기간에서 스캔 전극(Y)과 어드레스 전극(A)사이의 방전이 발생되어 벽전하가 형성되어 있던 셀에서만 유지방전이 발생되도록 한다.3 is a waveform diagram illustrating a driving method during the one subfield, respectively. First, the initialization period R serves to make the wall charge states of all cells the same so that subsequent address discharges can occur under the same initial conditions. In addition, in the address period W, in order to select cells to be turned on and cells to be turned off corresponding to the image signal in the discharge sustain period 300 which follows, the scan electrode Y and the address orthogonal to each other in the respective cells are selected. A discharge is generated between the electrodes A to form a desired wall charge. In the subsequent discharge sustain period S, a discharge sustain voltage lower than the discharge start voltage is applied between the scan electrode Y and the sustain electrode X so that sustain discharge is sustained only for the cells ON in the address period. In the address period, a discharge is generated between the scan electrode Y and the address electrode A so that the sustain discharge is generated only in the cell where the wall charge is formed.
도 4는 AC PDP 장치(SET)의 구성을 개략적으로 나타낸다. 도시된 AC PDP 장치(SET)는 PDP 패널(10)과, 상기 PDP 패널(10)에 형성된 다수의 유지 전극(X1, X2, ... Xn), 다수의 스캔 전극(Y1, Y2, ... Yn) 및 다수의 어드레스 전극(A1, A2, ... An)을 각각 구동하는 유지 전극 구동 장치(SUS), 스캔 전극 구동 장치(SCN) 및 데이터 전극 구동 장치(DAT)를 포함한다. 또한, 수신된 영상 데이터에 따라 상기 각각의 구동 장치(SUS, SCN, DAT)를 제어하는 제어부(CNT)가 구비되어 있으며, 상기 제어부(CNT)의 제어에 따라 상기 각각의 구동 장치(SUS, SCN, DAT)는 도 3에 예시된 구동 파형에 맞도록 작동한다.4 schematically shows the configuration of the AC PDP apparatus SET. The illustrated AC PDP device SET includes a
도 5는 종래기술의 유지 전극 구동 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 종 래기술의 유지 전극 구동 장치는, 교류 입력을 정류하여 직류로 변환시키는 정류부(15), 정류된 전압의 고조파를 제거하고 교류 입력과 동 위상의 전류를 생성하여 역률을 개선시키는 역률 보상부(20), +Vs 직류 전압을 공급하는 +Vs측 DC/DC 변환부(30), -Vs 직류 전압을 공급하는 -Vs측 DC/DC 변환부(30) 및 서스테인 구동부(50)로 이루어진다.Fig. 5 is a block diagram showing the structure of a sustain electrode driving apparatus of the prior art. The conventional sustain electrode driving apparatus includes a
도 6은 정류부(15) 및 역률 보상부(20)의 구성을 나타낸다. 정류부(15)는 풀 브리지 형태로 배치된 정류 다이오드(Dr1, Dr2, Dr3, Dr4)를 통하여 입력된 교류를 전파 정류하여 평활 커패시터(Cr)에 저장한다. 역률 보상부(20)는 스위칭 소자(Qpf)를 구동하여 역률 보상 코일(Lpf)에 전류를 유기시킴으로써 전류의 위상을 제어하여 회로의 역률을 보상한다. 또한, 역률 보상부(20)에는 역방향 전류를 차단하기 위한 다이오드(Dpf) 및 직류 출력 전압을 제공하는 커패시터(Cpf)가 구비된다.6 shows the configuration of the
도 7a는 +Vs 측 DC/DC 변환부(30)의 구성을 나타낸다. 커패시터(Cpf)를 거쳐 입력된 직류는, 브리지 스위치부(32)를 통하여 극성이 교번하는 구형파 펄스로 변환된다. 커패시터(PCd1)는 브리지 스위치부와(32) 변압기(PTr) 1차코일 사이의 직류 성분을 차단하고, 제1 인덕터(PLd1)는 브리지 스위치부(32)를 구성하는 각각의 스위치(PQd1, PQd2, PQd3, PQd4)의 스위칭 손실을 완화하기 위한 공진 코일의 역할을 한다.7A shows the configuration of the + Vs side DC /
상측 정류부(34)의 동작을 살펴보면, 변압기(PTr) 2차코일의 제1탭(H)에 연결된 제1다이오드(PDr1)와, 제2탭(L)에 연결된 제2다이오드(PDr2)는 2차코일에 유 기된 교류를 정류하고, 제2 인덕터(PLr)는 정류된 직류를 평활하게 한다. 또한, 접지된 변압기(PTr) 2차코일의 중간탭(M)과 출력단 사이에 연결된 제2 커패시터(PCr)가 충전되어, +Vs의 직류 전압을 출력단을 통하여 공급한다.Referring to the operation of the
도 7b는 -Vs 측 DC/DC 변환부(40)의 구성을 나타낸다. 회로의 작동은 도 7a의 +Vs 측 DC/DC 변환부(40)와 동일하며, 단, 하측 정류부(44)의 동작을 살펴보면, 변압기(NTr) 2차코일의 제1탭(H)에 연결된 제1다이오드(NDr1)와, 제2탭(L)에 연결된 제2다이오드(NDr2)는 도 7a의 회로와는 극성이 반대로 연결되어 있어, 정류된 직류의 극성이 반대이고, 제2 커패시터(NCr)를 충전시켜 -Vs의 직류 전압을 출력단을 통하여 공급한다는 차이가 있다.7B shows the configuration of the -Vs side DC /
도 8은 서스테인 구동부(50)의 구성을 나타낸다. 도시된 서스테인 구동부(50)는, 에너지 회수부(52), 제1 구동 스위치(Qrc1), 제2 구동 스위치(Qrc2) 및 환류 다이오드(fD1, fD2)로 이루어진다. 도시된 회로는 싱글 서스테이너(single sustainer)이며, 공개특허공보 10-2004-90079호에는 상기 서스테인 구동부(50)의 동작이 설명되어 있다.8 shows the configuration of the sustain
서스테인 구동부(50)의 에너지 회수부(52)를 구성하는 제1 스위치(Src1)은 제1 기간(T1) 동안 턴온되어 제1다이오드(Drc1)를 통하여 패널(10)로 충전 전류를 공급한다. 이때, 공진 인덕터(Lrc)의 작용에 의해 패널(10)의 유지 전극의 전압은 -Vs에서 +Vs로 상승한다. 유지 전극 전압이 +Vs로 상승한 후, 제1 스위치(Src1)는 턴오프되고, 제1구동 스위치(Qrc1)가 턴온되어 유지 전극의 전압은 제2 기간(T2) 동안 +Vs로 유지된다. 반대로, 제3 기간(T3) 동안에는 제2 스위치(Src2)가 턴온되 어 공진 인덕터(Lrc)를 통한 방전에 의해 유지 전극 전압이 +Vs에서 -Vs로 하강하고, 제4 기간(T4) 동안에는 제2구동 스위치(Qrc2)가 턴온되어 유지 전극의 전압은 -Vs로 유지된다. 환류 다이오드(fD1, fD2)는 제1 스위치(Src1) 및 제2 스위치(Src2) 턴오프 시, 공진 인덕터(Lrc)에 축적된 에너지를 전원 측으로 회수하는 역할을 하여 회로의 효율 상승에 기여한다. The first switch Src1 constituting the
이러한 종래기술의 유지 전극 구동 장치는 상술한 바와 같은 복잡한 회로 구성으로 되어 있다는 문제점이 있어, 플라즈마 디스플레이 장치의 제조 단가를 낮추어 가격 경쟁력을 확보하기 위해서는 안정된 동작을 확보하면서도 더욱 부품 수를 감소시키고 회로를 단순화할 필요성이 절실하다.The conventional sustain electrode driving apparatus has a problem in that it has a complicated circuit configuration as described above. In order to lower the manufacturing cost of the plasma display apparatus and secure a price competitiveness, the number of components can be further reduced and the circuit can be secured. The need to simplify is urgent.
본 발명은 위와 같은 요구를 충족시키기 위한 것으로, 유지 전극 구동 장치의 회로 구성을 단순화하여 부품 수를 감소시키고 제조 단가를 낮추면서도 안정된 동작을 구현할 수 있도록 하기 위한 것이다.The present invention is to meet the above requirements, and to simplify the circuit configuration of the sustain electrode driving apparatus to reduce the number of parts, and to achieve a stable operation while lowering the manufacturing cost.
또한, 본 발명은 종래기술의 DC/DC 변환부와 서스테인 구동부 회로의 유지 전극 구동 시의 작동에 대한 분석을 기초로 하여 불필요한 회로 구성을 없애고, 종래기술의 DC/DC 변환부와 서스테인 구동부의 기능을 통합한 보다 단순화된 회로 구성을 제안하고자 하는 것이다.In addition, the present invention eliminates unnecessary circuit configuration on the basis of the analysis of the operation of the sustain electrode circuit of the DC / DC converter and the sustain driver circuit of the prior art, the function of the DC / DC converter and the sustain driver of the prior art It is to propose a more simplified circuit configuration incorporating.
나아가서, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구동 설비 및 과정을 단순화할 수 있는 보다 효율적인 유지 전극 구동 방법을 제공하기 위한 것이다.Furthermore, the present invention is to provide a more efficient sustain electrode driving method that can simplify the sustain electrode driving equipment and process of the plasma display panel.
이와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 제1 특징에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구동 장치는, 교번하는 정극성의 펄스와 부극성의 펄스를 발생시키는 펄스 발생부(132); 상기 펄스 발생부(132)의 출력을 1차 코일로 입력받아 소정 권선비에 따른 출력을 2차 코일에 유기하는 변압기(Tr); 및 유지 전극에 결합되고, 상기 유지 전극 구동을 위한 1 주기 중 제1기간(T1)/제3기간(T3) 동안에는 상기 유지 전극 전위의 상승/하강을 위해 공진 인덕터(SLrc)를 통한 충전/방전 전류를 공급/회수하고, 상기 변압기(Tr) 2차 코일에 유기된 전압을 정류하여 정극성/부극성의 전압을 상기 제1기간(T1)/제3기간(T3)에 이어지는 제2기간(T2)/제4기간(T4) 동안 상기 유지 전극으로 공급하는 유지 구동부(134)를 포함하여, DC/DC 컨버터와 싱글 서스테이너(single sustainer)의 기능이 통합된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the sustain electrode driving apparatus of the plasma display panel according to the first aspect of the present invention includes: a
여기서, 상기 펄스 발생부(132)에서 발생된 상기 교번하는 정극성의 펄스와 부극성의 펄스는 상기 유지 전극 구동 주파수와 동일 주파수의 파형임이 바람직하다.Here, the alternating positive and negative pulses generated by the
또한, 필요에 따라 상기 펄스 발생부(132)에서 발생된 상기 교번하는 정극성의 펄스와 부극성의 펄스 파형은 상기 유지 전극 전위의 시변 파형에 대하여 소정 위상차만큼 지연된 파형일 수 있다.In addition, if necessary, the alternating positive and negative pulse waveforms generated by the
이때, 상기 위상차는 상기 공진 인덕터(SLrc)와 패널 커패시턴스(Cp)에 의한 LC 공진 주기에 따라 결정되며, 바람직하게는 상기 공진 주기의 1/2일 수 있다.In this case, the phase difference is determined according to the LC resonance period due to the resonance inductor SLrc and the panel capacitance Cp, and preferably may be 1/2 of the resonance period.
본 발명의 제2 특징에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구동 방 법은, 유지 전극 구동 파형과 동기된 교번하는 정극성의 펄스와 부극성의 펄스 파형을 발생시키는 단계; 상기 발생된 펄스 파형을 변압기의 1차 코일로 입력하여 소정 권선비에 따른 출력을 2차 코일에 유기하는 단계; 상기 2차 코일에 유기된 전압을 정류하여 정극성/부극성의 전압을 각각 제1선로(QH)/제2선로(QL)로 출력하는 단계; 및 상기 유지 전극 구동 주기 중 적어도 일부의 구간(T2/T4) 동안 상기 제1선로(QH)/제2선로(QL)를 유지 전극과 접속하여 상기 유지 전극의 전위를 상기 제1전압/제2전압으로 유지시키는 단계를 포함한다.A sustain electrode driving method of a plasma display panel according to a second aspect of the present invention comprises the steps of: generating alternating positive and negative pulse waveforms synchronized with the sustain electrode driving waveform; Inputting the generated pulse waveform to a primary coil of a transformer and inducing an output according to a predetermined turns ratio to a secondary coil; Rectifying the voltage induced in the secondary coil and outputting the positive / negative voltage to the first line QH / second line QL, respectively; And connecting the first line QH / second line QL with a sustain electrode during a period T2 / T4 of at least a part of the sustain electrode driving period, thereby changing the potential of the sustain electrode to the first voltage / second. Maintaining at a voltage.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to preferred embodiments of the present invention.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예인 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구동 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다. 도 9에 도시된 유지 전극 구동 장치는 정류부(15), 역률 보상부(20) 및 변환 구동부(130)를 포함한다. 여기서, 정류부(15) 및 역률 보상부(20)는 상술한 종래 기술의 회로와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.9 is a block diagram schematically showing a configuration of a sustain electrode driving apparatus of a plasma display panel according to a preferred embodiment of the present invention. The sustain electrode driving apparatus illustrated in FIG. 9 includes a
변환 구동부(130)는 상술한 종래기술의 DC/DC 변환부와 서스테인 구동부를 통합한 기능을 가지는데, 도 10에는 변환 구동부(130)의 바람직한 실시예에 따른 회로 구성을 예시한다. 도시된 바와 같이, 변환 구동부(130)는, 펄스 발생부(132), 변압기(Tr), 유지 구동부(134)를 포함한다.The
여기서, 펄스 발생부(132)는 풀 브리지(full bridge) 형태로 결선된 제1, 제 2, 제3, 제4 펄스 발생 스위치(SQd1, SQd2, SQd3, SQd4)로 이루어져, 각각의 스위칭에 의해 극성이 교번되는 구형파 펄스를 형성한다. 도 11의 펄스 발생부(132)는 풀 브리지 형태를 예시하였으나, 하프 브리지(half bridge) 방식, 푸쉬 풀(push-pull) 방식 등 교번하는 구형파 펄스를 생성하기 위한 다른 회로들로 대체될 수도 있다.Here, the
펄스 발생부(132)와 변압기(Tr) 1차코일 사이에, 직류 성분을 차단하고 스위칭 손실을 완화하기 위하여 필요에 따라 블로킹 커패시터(SCd1) 및 제1 인덕터(SLd1)가 부가될 수도 있다.Between the
펄스 발생부(132)에 의해 발생되어 변압기(Tr)의 1차 코일에 인가되는 전압은, 도 11에 도시된 바와 같은 극성이 교번하는 구형파 펄스(Tr1)이다. 여기서, 발생된 펄스 파형(Tr1)은 유지 전극 구동 전압 파형(Vp)과 동기화되어 동일 주파수를 갖는 것임을 특징으로 한다. 이는 펄스 발생부(132)를 구성하는 제1, 제2, 제3, 제4 펄스 발생 스위치(SQd1, SQd2, SQd3, SQd4)의 구동 신호를, 전력 회수 구동부(142)의 제1 및 제2 전력회수 스위치(S1, S2)와, 제1 구동 스위치(Q1) 및 제2 구동 스위치(Q2)의 구동 신호와 동기화시킴으로써 달성될 수 있다.The voltage generated by the
변압기(Tr)의 2차 코일에는 중간 탭(M), 제1탭(H) 및 제2탭(L)이 마련된다. 변압기(Tr)는 소정의 변류비에 따라 1차 코일에 인가된 전압을 2차 코일로 전달한다.The intermediate coil M, the first tap H, and the second tap L are provided in the secondary coil of the transformer Tr. The transformer Tr transfers the voltage applied to the primary coil to the secondary coil according to a predetermined current ratio.
또한 본 실시예의 변환 구동부(130) 내에는 유지 구동부(134)가 구비되는데, 유지 구동부(134)는, 상측 전원 공급부(136), 하측 전원 공급부(138), 전력 회수 구동부(142), 제1 구동 스위치(Q1), 제2 구동 스위치(Q2) 및 제1, 2 환류 다이오드(fD1, 2)로 이루어질 수 있다.In addition, a sustain
변압기(Tr) 2차 코일에 마련된 중간 탭(M)은 기저전위(GND)에 접속되며, 제1탭(H)은 상측 전압 공급부(136)에 구비된 제1 정류 다이오드(SD1)에 접속된다. 제1 정류 다이오드(SD1)는 도 11에 도시된 극성이 교번하는 구형파 펄스(Tr1) 중에서 극성이 양인 것들만을 통과시킨다. 상측 전압 공급부(136) 내의 제1 정류 다이오드(SD1)의 캐소드와 기저전위(GND) 사이에는 고조파 성분을 필터링하기 위한 필터링 커패시터(Cf1)가 구비될 수 있다.The intermediate tap M provided in the secondary coil of the transformer Tr is connected to the ground potential GND, and the first tap H is connected to the first rectifying diode SD1 provided in the upper
여기서, 필터링 커패시터(Cf)는 직류 전압을 평활하게 하고, 직류 전류의 공급을 위한 전하 저장소(charge reservoir)의 기능을 수행하는 도 7a 및 7b의 종래기술에 구비된 제1 커패시터(PCr) 및 제2 커패시터(NCr)와는 달리 고조파를 필터링하는 기능을 수행하기에 충분하면 되는 것으로서 그다지 용량이 클 필요가 없게 된다.Here, the filtering capacitor Cf smoothes the DC voltage and performs the function of a charge reservoir for supplying the DC current. The first capacitor PCr and the first capacitor PCr of FIG. 7A and 7B are provided. Unlike two capacitors (NCr), it is sufficient to perform the function of filtering harmonics, and the capacity does not need to be large.
또한, 변압기(Tr) 2차 코일의 제2탭(L)은 하측 전압 공급부(138)에 구비된 제2 정류 다이오드(SD2)에 접속된다. 제2 정류 다이오드(SD2)는 도 11에 도시된 극성이 교번하는 구형파 펄스(Tr1) 중에서 극성이 음인 것들만을 통과시킨다. 하측 전압 공급부(138) 내의 제2 정류 다이오드(SD2)의 애노드와 기저전위(GND) 사이에는 고조파 성분을 필터링하기 위한 필터링 커패시터(Cf2)가 구비될 수 있으며, 상술한 바와 마찬가지로, 필터링 커패시터의 용량은 상기 종래 기술의 평활 커패시터와는 달리 그다지 클 필요가 없다.In addition, the second tap L of the transformer Tr secondary coil is connected to the second rectifier diode SD2 provided in the lower
전력 회수 구동부(142)는 기저 전위(GND)와 패널(10) 사이에 접속되며, 패널에 충전/방전 전류를 공급하기 위한 제1 및 제2 전력회수 스위치(S1, S2), 충전/방전 시 전류의 방향을 제어하기 위한 제1 및 제2 전력회수 다이오드(D1, D2), LC 공진을 일으켜 패널 전위(Vp)가 기저전위(GND)보다 상승 및 하강하도록 하는 공진 인덕터(SLrc)로 이루어진다.The
이하에서는 도 11, 도 13a, b, c, d를 참조하여 실시예의 유지 구동부(134)의 작동을 설명한다. 도 11에는 변압기(Tr) 1차 코일에 인가되는 전압 파형(Tr1), 상측전압 공급부(136)의 출력 전압(QH), 하측 전압 공급부(138)의 출력 전압(QL), 패널(10)에 인가되는 전압(Vp), 공진 인덕터를 통해 흐르는 전류(I(SLrc)), 제1 전력 회수 스위치(S1)의 구동 신호, 제1 구동 스위치(Q1)의 구동 신호, 제2 전력 회수 스위치(S2)의 구동 신호, 제2 구동 스위치(Q2)의 구동 신호가 각각 도시되어 있다.Hereinafter, the operation of the holding
제1 기간(T1)이 시작될 때, 패널(10)의 유지 전극의 전위(Vp)는 -Vs이고, 제1 기간(T1) 동안에는, 제1 전력 회수 스위치(S1)가 턴온되어, 패널(10)의 유지 전극으로 충전 전류가 공급된다. 도 13a는 충전 전류 공급 시의 전류 경로를 도시한다. 이 때, 공진 인덕터(SLrc)의 작용에 의해 Vp점의 전위가 기저전위(GND)보다 높게 상승하며, Vp점의 전위는 -Vs에서 +Vs 까지 상승한다. 제1 기간(T1) 동안에는 제1 구동 스위치(Q1) 및 제2 구동 스위치(Q2)는 턴온되지 않으므로, 상측 전압 공급부(136) 및 하측 전압 공급부(138)는 각각 유지 전극과 분리되어 있다.When the first period T1 starts, the potential Vp of the sustain electrode of the
도 13b에 도시된 바와 같이, 제2 기간(T2) 동안에는, 제1 구동 스위치(Q2)가 턴온되고 패널(10)의 전위가 +Vs로 유지되어야 하므로, +Vs 전압의 지속적인 공급이 필요하게 되고, 이 기간 동안, 상측 전압 공급부(136)는 변압기(Tr)의 2차 코일에 유기된 전압을 정류하여 도 11에 도시된 바와 같이 제1 구동 스위치(Q2)를 통해 패널(10)로 +Vs의 전압을 공급함으로써, 유지 방전에 필요한 전력을 공급한다.As shown in FIG. 13B, during the second period T2, since the first drive switch Q2 is turned on and the potential of the
이후, 제3 기간(T3) 동안에는, 도 13c에 도시된 바와 같이 제2 전력 회수 스위치(S2)가 턴온되어, 패널(10)로부터의 방전 전류가 공진 인덕터(SLrc), 제2 전력 회수 다이오드(D2) 및 제2 전력 회수 스위치(S2)를 통하여 기저전위(GND)로 흐른다. 공진 인덕터(SLrc)의 공진 작용에 의하여 패널 전위(Vp)는 +Vs로부터 기저전위(GND)를 지나 -Vs까지 하강한다.Subsequently, during the third period T3, as illustrated in FIG. 13C, the second power recovery switch S2 is turned on so that the discharge current from the
이때, 도 13d에 도시된 바와 같이, 제2 전력 회수 스위치(S2)는 턴오프되고, 제2 구동 스위치(Q2)가 턴온되며, 패널(10)의 전위는 제4 기간(T4) 동안 -Vs로 유지되어야 하므로, -Vs 전압의 공급이 필요하게 되고, 이 기간 동안, 하측 전압 공급부(138)는 변압기(Tr)의 2차 코일에 유기된 전압을 정류하여 도 12에 도시된 바와 같이 제2 구동 스위치(Q2)를 통해 패널(10)로 -Vs의 전압을 공급한다.At this time, as shown in FIG. 13D, the second power recovery switch S2 is turned off, the second driving switch Q2 is turned on, and the potential of the
이상의 실시예를 통하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 유지 전극 구동 장치는 매우 효율적인 간단한 회로 구성으로써 종래기술의 유지 전극 구동 장치와 동일한 기능을 수행할 수 있다. 도 7a, 7b, 8에 도시된 종래 기술의 DC/DC 변환부(30, 40) 및 유지 구동부(50)의 회로 구성과 본 발명의 실시예인 도 11의 변환 구동부(130)의 회로 구성을 비교하면, 본 발명에 의해 부품 개수를 보다 줄일 수 있고, 회로 구성을 단순화할 수 있게 됨을 이해할 수 있다.As described through the above embodiments, the sustain electrode driving apparatus of the present invention can perform the same function as the sustain electrode driving apparatus of the related art by a simple circuit configuration which is very efficient. The circuit configurations of the DC /
또한, 본 발명의 상측 전압 공급부(136) 및 하측 전압 공급부(138)에 포함된 제1 및 제2 필터링 커패시터(Cf1, Cf2)는 고조파 필터링 역할만을 수행하면 되므로, 통상의 직류 전원의 평활 커패시터 역할을 수행하는 종래 기술의 커패시터들 보다 작은 용량의 것들을 사용할 수 있어, 부품 단가를 낮출 수 있다.In addition, since the first and second filtering capacitors Cf1 and Cf2 included in the upper
도 12는 본 발명의 유지 전극 구동 장치에서 변압기 1차 코일에 인가되는 전압과 패널 구동 전압(출력)의 바람직한 관계를 예시한다. 예시된 바와 같이, 펄스 발생부(132)에 의해 발생되어 변압기(Tr)의 1차 코일에 인가되는 전압(Tr1) 파형은 유지 전극으로 출력되는 구동 전압 파형(Vp)에 대하여 소정의 위상차를 갖도록 조정된 것임이 바람직하다. 이는, 상술한 제1 기간(T1)/제3 기간(T3) 동안의 전력 회수 작용, 즉, 공진 인덕터(SLrc)를 통한 패널의 충전/방전 과정이 완료된 후, 패널에 유지 방전을 위한 +Vs/-Vs의 전압이 공급되어야 하는 시점인 제2 기간(T2)/제4 기간(T4)의 개시 시점에 맞추어 상기 펄스 발생부(132)의 출력 파형(Tr1)이 +Vs/-Vs의 전압을 패널에 공급할 수 있도록 상승/하강이 완료되어 있어야 하기 때문이다.Fig. 12 illustrates a preferable relationship between the voltage applied to the transformer primary coil and the panel driving voltage (output) in the sustain electrode driving apparatus of the present invention. As illustrated, the voltage Tr1 waveform generated by the
도 12의 예에서는 시간 p1+p2가 공진 인덕터(Lrc)와 패널 커패시턴스(Cp)에 의한 LC 공진 주기에 해당하며, 펄스 발생부(132)의 출력 파형(Tr1)은 유지 전극 구동 파형(Vp)에 대하여 대략 상기 공진 주기의 1/2정도 위상이 지연되어 있다.In the example of FIG. 12, the time p1 + p2 corresponds to the LC resonance period by the resonance inductor Lrc and the panel capacitance Cp, and the output waveform Tr1 of the
상술한 바와 같은 위상 조정은, 펄스 발생부(132)를 구성하는 제1, 제2, 제3, 제4 펄스 발생 스위치(SQd1, SQd2, SQd3, SQd4)의 구동 신호의 위상을, 전력 회수 구동부(142)의 제1 및 제2 전력회수 스위치(S1, S2)와, 제1 구동 스위치(Q1) 및 제2 구동 스위치(Q2)의 구동 신호의 위상에 대하여 상대적으로 조정함으로써 달성될 수 있다.As described above, the phase adjustment includes the phases of the drive signals of the first, second, third, and fourth pulse generation switches SQd1, SQd2, SQd3, and SQd4 constituting the
본 발명의 기술 사상을 다른 관점에서 바라보아, 이하에서는 도 11, 도 13a, 13b 및 13c를 참조하여 유지 전극 구동 방법의 바람직한 실시예에 관하여 설명한다.Looking at the technical idea of the present invention from another viewpoint, the following describes a preferred embodiment of the sustain electrode driving method with reference to Figs. 11, 13A, 13B and 13C.
우선, 정류된 직류 전압을 유지 전극 구동 파형과 동기된 교번하는 정극성의 펄스와 부극성의 펄스 파형으로 변환한다. 다음으로, 출력된 정극성의 펄스와 부극성의 펄스열을 변압기의 1차 코일로 입력하여 소정 권선비에 따른 출력을 2차 코일에 유기한다.First, the rectified DC voltage is converted into alternating positive and negative pulse waveforms synchronized with the sustain electrode driving waveform. Next, the output positive pulse and the negative pulse train are input to the primary coil of the transformer, and the output according to the predetermined turns ratio is induced in the secondary coil.
2차 코일에 유기된 전압을 정류하여 정극성/부극성의 전압을 각각 제1선로(QH)/제2선로(QL)로 출력한다. The voltage induced in the secondary coil is rectified and the positive / negative voltages are output to the first line QH and the second line QL, respectively.
제1선로(QH)/제2선로(QL)의 전압이 제1전압/제2전압으로 유지되는 구간 중에서 적어도 일부의 구간(T2/T4) 동안에, 제1구동 스위치(Q1)/제2구동 스위치(Q2)를 턴온함으로써 제1선로(QH)/제2선로(QL)를 유지 전극과 접속한다. 따라서 제1구동 스위치(Q1)/제2구동 스위치(Q2)가 턴온되어 있는 구간 동안에는 유지 전극의 전위가 제1전압/제2전압으로 유지되게 된다.The first drive switch Q1 / the second drive during at least a portion T2 / T4 of the period in which the voltage of the first line QH / second line QL is maintained at the first voltage / second voltage. The first line QH / second line QL is connected to the sustain electrode by turning on the switch Q2. Therefore, the potential of the sustain electrode is maintained at the first voltage / second voltage during the period in which the first drive switch Q1 / second drive switch Q2 is turned on.
이때, 도 12를 참조로 상술한 바와 같이, 변압기(Tr)의 1차 코일에 인가되는 전압(Tr1) 파형은 유지 전극으로 출력되는 구동 전압 파형(Vp)에 대하여 소정의 위상차를 갖도록 조정된 것임이 바람직하다.At this time, as described above with reference to FIG. 12, the voltage Tr1 waveform applied to the primary coil of the transformer Tr is adjusted to have a predetermined phase difference with respect to the driving voltage waveform Vp output to the sustain electrode. This is preferred.
이상에서 설명한 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구 동 장치 및 유지 전극 구동 방법은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 변형, 응용 가능하다. 예를 들어, 실시예에서 설명한 스위칭 소자들로써는 전계효과 트랜지스터(FET)를 사용하는 것이 바람직하나, 필요에 따라, 공지된 다른 스위칭 소자로도 대체될 수 있으며, 실시예로 제시된 회로 각부의 구체적인 구성 및 세부 결선 역시 다양하게 변형될 수 있다. 결국, 상기 실시예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니므로, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위뿐만이 아니라 그와 균등한 범위를 포함하여 판단되어야 한다.The sustain electrode driving apparatus and sustain electrode driving method of the plasma display panel according to the present invention described above can be modified and applied in various forms within the scope of the technical idea of the present invention. For example, it is preferable to use a field effect transistor (FET) as the switching elements described in the embodiment, but if necessary, it can be replaced with other known switching elements, and the specific configuration of each circuit part shown in the embodiment And detailed wiring can also be variously modified. After all, the embodiments and drawings are merely for the purpose of describing the contents of the invention in detail, and are not intended to limit the scope of the technical idea of the invention, the scope of the present invention is not limited to the claims described below, but equivalent to them. It should be judged including the scope.
본 발명의 유지 전극 구동 장치를 플라즈마 디스플레이 장치에 적용함으로써, 회로 구성이 단순화되어 부품 수를 감소시킬 수 있게 되고, 제조 단가를 낮추면서도 안정된 동작의 구현이 가능하게 된다.By applying the sustain electrode driving apparatus of the present invention to the plasma display apparatus, the circuit configuration can be simplified to reduce the number of components, and the stable operation can be realized while lowering the manufacturing cost.
또한, 본 발명에 의하여 종래기술의 DC/DC 변환부와 서스테인 구동부 회로의 복잡한 회로 구성을 단순화하여, 종래기술의 DC/DC 변환부와 서스테인 구동부(sustainer)의 기능을 통합한 보다 단순화된 변환 구동부의 회로 구성이 제공될 수 있다.In addition, the present invention simplifies the complicated circuit configuration of the conventional DC / DC converter and the sustain driver circuit, thereby integrating the functions of the DC / DC converter and the sustain driver of the prior art. The circuit configuration of can be provided.
나아가서, 본 발명에 의해 플라즈마 디스플레이 패널의 유지 전극 구동 설비 및 과정을 단순화할 수 있는 보다 효율적인 유지 전극 구동 방법이 제공된다.Furthermore, the present invention provides a more efficient sustain electrode driving method that can simplify the sustain electrode driving facility and the process of the plasma display panel.
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