CN1664890A - 等离子体显示面板的驱动装置 - Google Patents

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Abstract

一种等离子体显示面板的驱动装置，由于将钳位二极管与功率恢复电路的充、放电开关连接，因而减少了低通滤波器的数量。该驱动电路克服了电磁干扰和噪声的问题，并有效地对电压钳位。

Description

等离子体显示面板的驱动装置
技术领域
本发明涉及一种等离子体显示面板(PDP)的驱动装置。
背景技术
平板显示器，例如液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)和PDP，正得到积极地发展。PDP具有高亮度、高发光效率以及宽的观看角度。因此，PDP正突出地成为用于超过40英寸的大屏幕显示器的常规阴极射线管(CRT)的主要替代物。
PDP采用气体放电产生的等离子体来显示字符或图像，取决于它们的尺寸，它们具有从几千到数百万的像素。根据电压驱动波形和放电单元结构，PDP还可以分为直流(DC)型和交流(AC)型。
交流PDP电极由一个在放电期间可保护该电极的电介质层覆盖。因此，交流PDP比直流PDP具有更长的寿命。
典型的交流PDP包括平行地形成于PDP的一个主表面上的扫描电极和维持电极，以及与扫描电极和维持电极垂直、并形成于PDP其他主表面上的地址电极。
总体上，典型的交流PDP驱动方法采用复位周期、寻址周期和维持周期。
在复位周期内，将单元复位以便较容易地完成其后的寻址操作。在寻址周期内，选择待接通的单元，寻址放电在接通的单元(也就是被寻址的单元)内累积壁电荷。在维持周期内，给被寻址的单元施加维持放电电压脉冲使图像得到显示。
此处的“壁电荷”一词，是指累积在电极上，并在放电单元的壁(例如电介质层)上形成的电荷。由于电极被电介质层覆盖，壁电荷不可能实际上接触到电极。然而，为方便描述，壁电荷在此处被描述为“形成”、“储存”或者“累积”在电极上。
美国专利Nos.4,866,349和5,081,400公开了一种可以恢复(recover)板电容器充电和放电的无效消耗功率(inactive power)的维持放电电路(或者一种功率恢复电路)。功率恢复电路给采用电感器和LC谐振的板电容器充、放电。
图1表示出了常规的功率恢复电路。
如图1所示，功率恢复电路包括一个具有维持放电开关Ys、Yg、Xs和Xg的维持放电路径、以及给位于板电容器Cp和功率恢复电容器Cyr和Cxr之间电荷的充电的充、放电路径。Y电极可以通过由开关Yr、二极管YDr和电感器Ly组成的路径充电，通过由电感器Ly、二极管YDf和开关Yf组成的路径放电。类似地，X电极可以通过由开关Xr、二极管XDr和电感器Lx组成的路径充电，通过由电感器Lx、二极管XDf和开关Xf组成的路径放电。
然而，电感器和开关的寄生电容可产生谐振，因而产生失真波形如过冲(overshoot)和下冲(undershoot)。因此，为抑制失真波形，降低开关的耐压，功率恢复电路还包括钳位二极管YDCH、XDCH、YDCL和XDCL，以防止电感器Ly和Lx前端的电压升到固定电压Vs以上或降到0V以下。
此外，为克服电磁干扰(EMI)问题以及由电感器和寄生电容之间的谐振产生的噪声，将可抑制高频成份的低通滤波器(LPF)，如EMI珠(bead)，置于二极管之间。
然而，把所述LPF提供在与钳位二极管相同的路径，可导致钳位二极管丧失功能。
发明内容
本发明提供一种可克服EMI问题、而不会导致电路错误操作的等离子体显示面板的驱动装置。
本发明的其他特征将在其后的描述中提出，其中，部分特征在描述中即可显而易见，或者可在本发明的实施中被了解。
本发明公开了一种等离子体显示面板的驱动装置，用于给板电容器的电极施加电压，包括具有第一端和第二端的电感器，其中第一端与板电容器的电极连接。第一开关，使电流通过电感器流入板电容器，连接在电感器的第二端和提供第一电压的第一电源之间。第二开关，使电流经由电感器流出板电容器，连接在电感器的第二端和第一电源之间。第三开关，在板电容器充电后将第二电压施加在该板电容器的电极上，第三开关连接在板电容器的电极和提供第二电压的第二电源之间。第四开关，在板电容器放电后将第三电压施加在该板电容器的电极上，第四开关连接在板电容器的电极和提供第三电压的第三电源之间。第一二极管的正极与第二开关的第一端连接，负极与第二电源连接；去除高频成份的第一滤波器连接在第二开关的第一端和电感器的第二端之间。
本发明还公开了一种等离子体显示面板的驱动装置，用于给板电容器的电极施加电压，包括第一和第二电感器，每个电感器具有第一端和第二端，每个第一端与板电容器的电极连接。第一开关连接第一电感器的第二端和提供第一电压的第一电源。第二开关连接第二电感器的第二端和第一电源。第三开关连接板电容器的电极和提供第二电压的第二电源。第四开关连接板电容器的电极和提供第三电压的第三电源。第一二极管使得高于第二电压的电压不会施加到第一电极上，该第一二极管的正极与第二开关的第一端连接，其负极与第二电源连接。去除高频成份的第一滤波器连接在第二开关的第一端和第二电感器的第二端之间。
通常认为，前面的概要描述和其后的详细描述都是示例性、说明性的，并意图对权利要求所要求的本发明提供更多的说明。
附图说明
所包括的附图将有助于对本发明的进一步理解，与说明书可合并在一起并构成其中的一部分。附图可解释本发明的实施例，并与说明书一起用来解释本发明的原理。
图1所示为常规的功率恢复电路。
图2所示为根据本发明的示例性实施例的PDP驱动器。
图3所示为根据本发明的第一示例性实施例的维持驱动电路。
图4所示为根据本发明的第一示例性实施例，Y电极电压和电感器电流的波形图。
图5A、图5B、图5C、图5D所示为根据本发明的第一示例性实施例，在不同的操作模式中Y电极维持驱动电路的电流路径。
图6所示为根据本发明的第二示例性实施例的维持驱动电路。
具体实施方式
下面的详细描述示出并描述了本发明的某些示例性的实施例。正如本领域的技术人员可以认识到的那样，可以通过各种方式修改所描述的示例性的实施例，而不脱离本发明的精神或范围。因此，附图和说明书被认为其实质为示例说明，而非限定。在附图中，将省略对与本发明无关的元件的说明，以防止使本发明的主题变得模糊不清。不同附图中相同或相似的元件，采用相同的参考标记来指代。
现在，参照附图，描述根据本发明的示例性实施例的PDP的驱动装置。
图2所示为本发明的示例性实施例的PDP的总体结构。
如图2所示，PDP包括一等离子体面板100，寻址驱动器200，Y电极驱动器320，X电极驱动器340以及控制器400。
等离子体面板100包括在列方向上排列的多个地址电极A1到Am，以及在行方向上交替成对排列的多个Y或扫描电极Y1到Yn和多个X或维持电极X1到Xn。
控制器400接收到视频信号，产生寻址驱动控制信号SA、Y电极驱动信号SY和X电极驱动信号SX，并将上述信号分别施加给寻址驱动器200，Y电极驱动器320和X电极驱动器340。
寻址驱动器200接收来自控制器400的寻址驱动控制信号SA，并将显示数据信号施加给地址电极A1到Am，以选择所期望的放电单元。
Y电极驱动器320和X电极驱动器340分别接收来自控制器400的Y电极驱动信号SY和X电极驱动信号SX，并分别处理SY信号和SX信号以驱动Y电极和X电极。
下文将参照图3、图4、图5A-5D和图6，详细描述维持驱动电路的结构和操作。
图3所示为根据本发明的第一示例性实施例的维持驱动电路。
如图3所示，维持驱动电路包括Y电极维持器321，Y电极功率恢复器322，X电极维持器341和X电极功率恢复器342。板电容器Cp与Y电极维持器321和X电极维持器341连接。
Y电极维持器321和X电极维持器341分别包括开关Ys、Yg和Xs、Xg，在提供电压Vs的电源端Vs和接地端GND之间连接。
Y电极功率恢复器322包括构成充电路径的功率恢复电容器Cyr、电感器Ly、开关Yr和二极管YDr，构成放电路径的开关Yf和二极管YDf，以及钳位二极管YDCH和YDCL。
钳位二极管YDCH可防止由于过冲而使开关Yf的漏电压超过电压Vs，它连接在开关Yf的漏极和电源端Vs之间。钳位二极管YDCL可防止由于下冲而使开关Yr的电压降到0V以下，它连接在开关Yr的源极和接地端GND之间。此外，可消除EMI和噪声的LPF可置于开关Yr和二极管YDr之间，以及开关Yf和二极管YDf之间。
X电极功率恢复器342包括构成充电路径的功率恢复电容器Cxr、电感器Lx、开关Xr和二极管XDr，构成放电路径的开关Xf和二极管XDf，以及钳位二极管XDCH和XDCL。
钳位二极管XDCH可防止电感器Lx前端的电压超过电压Vs，它连接在开关Xf的漏极和电源端Vs之间。钳位二极管XDCL可防止电感器Lx前端的电压降到0V以下，它连接在开关Xr的源极和接地端GND之间。此外，可消除EMI和噪声的LPF置于开关Xr和二极管XDr之间，以及开关Xf和二极管XDf之间。
图3中，开关Yr、Yf、Ys、Yg、Xs、Xg、Xr和Xf可由n型MOSFET构成，其中每个可包括体二极管。
下文将参照图4和图5A到5D，描述图3的维持驱动电路如何关于时间来操作。如图4所示，维持驱动电路可通过开关操作来改变，以重复第一模式M1到第4模式M4。此处所用的术语谐振，是指当开关Yr、Yf、Xr和Xf接通时，由电感器Ly、Lx和板电容器Cp的组合所造成的电压和电流的变化。
此外，板电容器Cp等效于X电极和Y电极之间的容性成份。仅出于方便的考虑，将板电容器Cp的X电极示为连接到地。如图2所示，实际上它与X电极驱动器340连接。下面描述Y电极驱动器320而非X电极驱动器340的操作，这是因为X电极驱动器340的操作类似于Y电极驱动器320。
图4所示为根据本发明的第一实施例的Y电极的电压和电感器Ly的电流ILY的波形图，图5A到图5D所示为Y电极维持驱动电路中第一到第四操作模式M1、M2、M3、M4期间的电流路径。
假设在第一模式M1开始之前，给功率恢复电容器Cyr充电到电压V(V＝Vs/2)。
图5A所示为根据本发明的第一示例性实施例的Y电极维持驱动电路的第一操作模式M1。
在第一模式M1，开关Yr接通。然后，如图5A所示，形成包括功率恢复电容器Cyr、开关Yr、电感器Ly和板电容器Cp的电流路径，因此，在电感器Ly和板电容器Cp之间引起谐振。由于谐振，板电容器Cp的Y电极的电压Vy逐渐从0V提高到电压Vs，如图4所示，因而对板电容器Cp充电。
此外，如图4所示，电流ILy可以斜率V/L上升，然后又以斜率-(Vs-V)/L下降。
形成于第一模式M1中的电流路径中所提供的LPF可消除EMI和噪声。
图5B所示为Y电极维持驱动电路第二操作模式M2。
当电流ILy降到0A，第二模式M2的开关Yr断开。第二模式M2的开关Ys接通，板电容器Cp的Y电极电压Vy保持电压Vs。
此外，由于第一模式M1之后的电感器Ly中存留的电流可以通过开关Ys、电感器Ly、钳位二极管YDCH和电源Vs组成的路径得到恢复，如图5B所示，开关Yf的漏电压不会由于在电感器Ly、二极管和开关的寄生电容之间产生的谐振而超过电压Vs。
同样，由于开关Yf的源极与功率恢复电容器Cyr连接，其漏极通过钳位二极管YDCH与电源Vs连接，开关Yf和钳位二极管YDCH的耐压下降到Vs/2。在上述情况下，电流路径中所提供的LPF可消除EMI和噪声。
图5C所示为Y电极维持驱动电路的第三操作模式M3。
在第三模式M3中开关Yf接通。然后，如图5C所示，形成包括板电容器Cp、电感器Ly、开关Yf和电容器Cyr的电流路径，因而在电感器Ly和板电容器Cp之间引起谐振。由于谐振，板电容器Cp的Y电极电压Vy逐渐降到0V，因此板电容器Cp放电。
此外，如图4所示，电流ILy可以斜率-(Vs-V)/L下降，然后又以斜率V/L上升。
电流路径所提供的LPF可消除EMI和噪声。
图5D所示为Y电极维持驱动电路的第四操作模式M4。
在第四模式M4中开关Yg接通。因此，板电容器Cp的Y电极的电压Vy保持0V。
由于第三模式M3之后，电感器Ly中存留的电流可以通过由接地端GND、钳位二极管YDCL、电感器Ly和开关Yg组成的路径恢复，如图5D所示，开关Yr的源电压不会由于电感器Ly、二极管和开关的寄生电容之间的谐振而降到0V以下。
同样，由于开关Yr的漏极与功率恢复电容器Cyr连接，其源极通过钳位二极管YDCL与接地端连接。开关Yr和钳位二极管YDCL的耐压可降到Vs/2。在上述情况下，电流路径中所提供的LPF可消除EMI和噪声。
在第四模式M4之后，X电极驱动器可重复第一到第四操作模式M1到M4。
根据本发明的第一示例性实施例的维持放电驱动电路，通过在开关和功率恢复器的电源端之间连接钳位二极管，减少了LPF的数量，同时克服EMI问题并降低开关和二极管的耐压。
虽然电感器Lx和Ly分别与X电极和Y电极连接，并通过单个电感器交替建立充、放电路径，但可以使用两个电感器将充电路径与放电路径分开，如图6所示。
图6所示为根据本发明的第二示例性实施例的维持驱动电路。
如图6所示，根据本发明的第二示例性实施例的维持驱动电路包括充电路径中的电感器Ly1和Lx1和放电路径中的电感器Ly2和Lx2。除此改变，第二示例性实施例的电路结构和操作与第一示例性实施例的相同，因此，将省略有关说明。
在根据本发明的第二示例性实施例的维持放电电路中，由于电流只在一个方向流经电感器Ly1、Lx1、Ly2和Lx2，因此功率消耗下降。
对本领域的技术人员而言，根据本发明做出的、不脱离本发明的精神或范围的各种修改和变化是显而易见的。这样，本发明力图涵盖在附具的权利要求书及其等效物的范围内对本发明所作出的修改和变化。
举例来说，在本发明的第一和第二示例性实施例中，虽然电压+Vs和电压GND可在维持周期内交替施加给板电容器，但是，电压+Vs和电压-Vs也可以作为维持放电电压交替施加给板电容器。
如上所述，将钳位二极管与功率恢复电路的充、放电开关连接，并减少LPF的数量，可以克服EMI和噪声问题，并有效地将电压钳位。
显然，对本领域的技术人员而言，可以根据本发明做出各种修改和变化，而不脱离本发明的精神或范围。这样，本发明力图涵盖在附具的权利要求及其等效物的范围内对本发明所作出的修改和变化。
相关申请参照
本申请要求享有于2003年11月24日提交的、申请号为10-2003-0083607的韩国专利申请的优先权，因此将该申请合并于此以作参照，相当于其在这里完整提出。

Claims (12)

1、一种等离子体显示面板的驱动装置，用于给板电容器的电极施加电压，包括：
电感器，具有第一端和第二端，第一端与板电容器的电极连接；
第一开关，使电流通过电感器流入板电容器，该第一开关在电感器的第二端和提供第一电压的第一电源之间连接；
第二开关，使电流通过电感器流出板电容器，该第二开关在电感器的第二端和第一电源之间连接；
第三开关，使第二电压在板电容器充电后施加给板电容器的电极，该第三开关在板电容器的电极和提供第二电压的第二电源之间连接；
第四开关，使第三电压在板电容器放电之后施加给板电容器的电极，该第四开关在板电容器的电极和提供第三电压的第三电源之间连接；
第一二极管，用于钳位，使高于第二电压的电压不会施加给板电容器的电极，该第一二极管的正极连接第二开关的第一端，负极与第二电源连接；以及
第一滤波器，用于去除高频成份，该第一滤波器在第二开关的第一端和电感器的第二端之间连接。
2、根据权利要求1所述的驱动装置，还包括：
第二二极管，用于钳位，使低于第三电压的电压不会施加给板电容器的电极，该第二二极管的负极连接第一开关的第一端，正极与第三电源连接；以及
第二滤波器，用于去除高频成份，该第二滤波器在第一开关的第一端和电感器的第二端之间连接。
3、根据权利要求1所述的驱动装置，还包括：
第三二极管，确定使板电容器充电的电流方向，该第三二极管位于包括第一电源、第一开关和电感器的路径之中；
第四二极管，确定使板电容器放电的电流方向，该第四二极管位于包括第一电源、第二开关和电感器的路径之中。
4、根据权利要求2所述的驱动装置，还包括：
第三二极管，确定使板电容器充电的电流方向，该第三二极管位于包括第一电源、第一开关和电感器的路径之中，
第四二极管，确定使板电容器放电的电流方向，该第四二极管位于包括第一电源、第二开关和电感器的路径之中。
5、根据权利要求1所述的驱动装置，其中板电容器的电极是扫描电极或维持电极。
6、根据权利要求1所述的驱动装置，其中第一电源是由第二电压和第三电压之间的差的一半的电压充电的电容器。
7、一种等离子体显示面板的驱动装置，用于施加电压给板电容器的电极，包括：
第一电感器和第二电感器，每个均具有第一端和第二端，各个第一端都与板电容器的电极连接；
第一开关，在第一电感器的第二端和提供第一电压的第一电源之间连接；
第二开关，在第二电感器的第二端和第一电源之间连接；
第三开关，在板电容器的电极和提供第二电压的第二电源之间连接；
第四开关，在板电容器的电极和提供第三电压的第三电源之间连接；
第一二极管，用于钳位，使高于第二电压的电压不会施加给板电容器的电极，该第一二极管的正极连接第二开关的第一端，负极与第二电源连接；以及
第一滤波器，用于去除高频成份，该第一滤波器在第二开关的第一端和第二电感器的第二端之间连接。
8、根据权利要求7所述的驱动装置，其中接通第一开关使第一电感器和板电容器之间的谐振对板电容器充电，接通第三开关使第二电压在板电容器充电后施加给板电容器的电极，并且
其中接通第二开关使第二电感器和板电容器之间的谐振对板电容器放电，接通第四开关使第三电压在板电容器放电后施加给板电容器的电极。
9、根据权利要求7所述的驱动装置，还包括：
第二二极管，用于钳位，使低于第三电压的电压不会施加给板电容器的电极，该第二二极管的负极连接第一开关的第一端，正极与第三电源连接；以及
第二滤波器，用于去除高频成份，该第二滤波器在第一开关的第一端和第一电感器的第二端之间连接。
10、根据权利要求7所述的驱动装置，其中第一电感器和第二电感器具有相同的感应系数。
11、根据权利要求7所述的驱动装置，其中板电容器的电极是扫描电极或维持电极。
12、根据权利要求7所述的驱动装置，其中第一电源是由第二电压和第三电压之间的差的一半的电压充电的电容器。
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