CN1766969A - 能量回收回路 - Google Patents

Abstract

本发明是关于能量回收回路，包括如下装置：在放电单元体中等价形成的面板电容；回收面板电容的电压并进行充电，并将充电的电压再次提供至面板电容的源电容；源电容与面板电容之间设置的感应器；为形成源电容充电线路，在感应器与源电容之间设置的第1开关；为形成源电容的放电线路在感应器与源电容之间设置第3开关；为连接感应器，在具有一定倾斜度的上升脉冲和一定电压值的基准电压之中，提供其中之一的基准电压提供装置。本发明使用了具有低电压的开关元件，并减少制作的费用。

Description

能量回收回路

(1)技术领域

本发明是关于等离子显示器的能量回收回路的技术，尤其是指使用具有低电压的开关元件，并减少制作费用的一种能量回收回路。

(2)背景技术

等离子显示器(Plasma Display Panel：以下简称为"PDP")其工作原理是通过He+Xe，Ne+Xe，或是He+Xe+Ne等惰性气体放电时发生的147nm紫外线促使荧光体发光，进而显示。这种PDP不仅可以制造成大屏幕和超薄型，而且随着最近技术的开发其画面品质有也大幅提高。

图1是现有的等离子显示器放电单元体的构造示意图。

参照图1的话，3电极交流面放电形PDP的放电单元体构成主要包括：在上部基板10中形成的扫描电极和维持电极，在下部基板18上形成的寻址电极。扫描电极Y和维持电极Z分别包括透明电极12Y、12Z，比透明电极12Y、12Z的线幅更小且在透明电极的一侧形成的金属总线电极13Y、13Z。

透明电极12Y、12Z通常由铟锡氧化物(Indium-Tin-Oxide)在上部基板10中形成。金属总线(bus)电极通常由铬等金属在透明电极上形成，减少由于阻抗高的透明电极而引起的电压下降。扫描电极Y和维持电极Z并列形成的上部基板10中叠加了上部电介质层14和保护层16。在上部电介质层14中存有等离子放电时产生的壁电荷。保护层16防止等离子放电时因为溅射而对上部电介质层14造成损伤，同时，提高2次电荷放出的效率。保护层16通常是由镁形成。

寻址电极20X形成的下部基板18中形成有下部电介质层22和间隔壁24。在下部电介质层22和间隔壁24的表面涂有荧光体层26。寻址电极20X按扫描电极Y和维持电极Z交叉的方向形成。间隔壁24与寻址电极20X并列形成，防止由于放电生成的紫外线和可视光漏向临近的放电单元体。荧光体层26依据等离子放电时所发生的紫外线，产生红色、绿色、蓝色中任何一种的可视光线。在上、下部基板下部基板10.18与间隔壁之间备有的放电空间注入惰性气体。

这种3电极交流面放电形PDP分解为多个子场，并进行时分割驱动。在各子场时间中通过以视频数据加权值为比值的次数发光来实现灰度。多个子场再次可分为复位期、寻址期和擦除期，并进行驱动。

在这里，复位期是在放电单元体中均等地形成壁电荷的时期；寻址期是根据视频数据的理论值来发生寻址放电的时期；维持期是寻址放电发生的放电单元体中维持放电的时期。

与此相同驱动的交流面放电PDP的寻址放电与维持放电，需要数百伏特以上的电压。由此，寻址放电和维持放电所需要的驱动电力为达到最小化，需要利用能量回收回路。能量回收回路是回收扫描电极与维持电极之间的电压，并将回收的电压利用为下次放电时的驱动电压。

图2是为回收维持放电电压，在扫描电极中形成的能量回收回路的示意图，实际上能量回收回路是以面板电容为中心在维持电极中对称设置。

如参照图2，现有的能量回收回路其构成包括：与面板电容Cp和源电容Cs之间相连接的感应器L；与源电容Cs和感应器L之间并联的第21和第23开关2S1、2S3，第21和第23开关与感应器之间设置的二极管2D5、2D6；与面板电容和感应器之间并联的第22、第24开关2S2、2S4。

面板电容将在扫描电极和维持电极之间形成的静电容量等价地表现出来，第22开关与基准电压源相连，第24开关与基底电压源相连。源电容Cs回收在维持放电时向面板电容Cp充入的电压，在充电的同时将充入的电压再次提供至面板电容Cp。

为此，源电容Cs具有充入与基准电压源一半值相应的VS/2电压的容量值。感应器L与面板电容Cp一同形成共振回路。第21至第24开关控制电流的流动。第25和第26二极管防止电流逆方向流动。与此相同，第21至第24开关中各自设置的二极管也可防止电流的逆向流动。

图3是图2所示开关的开关定时和面板电容的输出波形的定时与波形图。

T1时间以前，我们假设向面板电容充入0伏特电压的同时，向源电容Cs充入Vs/2的电压，进而对动作过程加以详细的说明。

在T1时间中，第21开关2S1处于接通的状态下，从源电容Cs开始，沿第21开关2S1、感应器L和面板电容的路线形成电流通路。如果形成电流通路的话，向源电容Cs充入的Vs/2电压提供至面板电容Cp。这时因为感应器L和面板电容Cp形成串联电路，所以向面板电容Cp提供源电容Cs电压的两倍Vs电压。

在T2时间中第22开关2S2接通。如果第22开关接通的话将基准电压源的电压提供至面板电容Cp。即，第22开关如果接通的话，将基准电压源的电压值提供至面板电容Cp，防止面板电容Cp的电压值降低到基准电压源以下。由此可以维持稳定的放电。在这里，面板电容Cp的电压由于在T1时间中已上升至VS电压，所以在T2时间中，从外部提供的电压值可以达到最小。(即，消费电力可以更为低廉)

T3期间中，第1开关处于关闭的状态。此时，面板电容Cp维持基准电压源的电压Vs。T4时间中在第22开关关闭的同时，第23开关接通。第23开关如果接通的话，从面板电容Cp开始，通过感应器L与第23开关，与源电容Cs形成电流通路。向面板电容Cp充入的电压回收至源电容Cs。此时，向源电容Cs充入Vs/2电压。

T5时间中在第23开关关闭的同时第24开关接通。第24开关如果接通的话，在面板电容Cp与基底电压源间形成电流通路，面板电容Cp的电压降到0伏特。T6时间中维持一定时间的T5状态，实际上，向扫描电极与维持电极提供的交流驱动脉冲在T1和T6时间周期反复地同时得出。

但是，与此相同驱动的能量回收回路中由于使用了高内压的开关元件，所以制造的费用比较高，如果对此加以详细说明的话，在第1节点n1中因为认可从基准电压源发出的电压，所以第22开关与第24开关有比较高的内压，即Vs以上的内压。

另一方面，能量回收回路正常操作时，向第2节点n2提供VS电压。同时，向源电容Cs充入Vs/2电压。在能量回收回路初始操作时，由于没有向源电容Cs充入电压，即源电容Cs的电压下降至0V，所以应设定第3开关的内压为VS以上。实际上，为向源电容Cs充入Vs/2电压，应重复图3所示的T1至T6的过程。在这个过程中第23开关两端认可的电压值因为由VS下降至Vs/2电压，所以第3开关的设定为Vs。

另一方面，第21开关只是在将源电容Cs的电压提供至感应器L时使用，这时第21开关的两端电压差设定为Vs/2电压。由此，第21开关在能量回收回路的正常操作时，将Vs/2电压设为必要值。但是，第2节点n2中基底电势允许时，第2节点n2经过感应器L和第24开关与基底电压源相连，此时，由于峰值现象的出现，第2节点n2的电压降为基底电压源以下的电势，由此，现有的第21开关2S1的内压为Vs可防止第21开关2S1受损的情况，即，现有的能量回收回路中使用的第21至第24开关都为Vs以上的内压，因此带来费用增加的问题。

(3)发明内容

本发明是为了解决上述问题，提供一种具有低电压的开关元件，并减少制作费用的能量回收回路。

为了实现上述目的，本发明的能量回收回路其构成包括如下装置：在放电单元体中等价形成的面板电容，回收面板电容的电压并充电，同时将充电的电压再次提供至面板电容的源电容；源电容与面板电容之间设置的感应器；为形成源电容充电线路，在感应器与源电容之间设置的第1开关；为形成源电容的放电线路在感应器与源电容之间设置第3开关；为连接感应器，在具有一定倾斜度的上升脉冲和一定电压值的基准电压之中，提供其中之一的标准电压提供装置。

基准电压提供装置在不向面板电容和源电容供电的初始时期提供上升脉冲，在这之外的时间段内提供基准电压。

基准电压提供装置与感应器之间设置第2开关。

上面所说的上升脉冲具有一定的倾斜度，并上升至基准电压。

提供上升脉冲时向源电容提供充入具有一定倾斜度，缓慢上升的电压。

向源电容充入的电压增加至为基准电压一半的电压充入时。

提供上升脉冲时，在第1开关的两端认可上升脉冲的电压值与源电容充入电压的差的电压。两端电压设定为比基准电压的一半还要低。

上升脉冲上升至基准电压的时间大约为50至200ms之间。

在这里，还追加设置了第7二极管和第8二极管。第7二极管设置在第1开关和感应器的共通端子和基准电压提供装置之间，同时限制共通端子认可的电压为基准电压以下；第8二极管设置在共通端子和基底电压源之间，限制共通端子认可的电压为基底电压以上。

本发明的效果：

本发明的能量回收回路，在回收回路初始操作时因为提供向基准电压缓慢上升的电压，开关的内压可以得到降低，进而减少制造的费用。另一方面，在本发明中，感应器的一侧端子的电压范围被限制在基底电势和基准电压之间，所以可以降低开关的内压，进而减少费用。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

(4)附图说明

图1是现有三电极交流面放电形等离子显示器放电单元体的构成示意图；

图2是现有能量回收回路的示意图；

图3是图2所示的能量回收回路的操作过程定时图；

图4是依据本发明的能量回收回路的示意图；

图5和图6是图4所示第3开关两端认可电压的波形图；

图7是本发明其它实施事例的能量回收回路示意图。

附图中主要部分的符号说明：

10：上部基板                    12Y、12Z：透明电极

13Y、13Z：总线电极              14.22：电介质层

16：保护层                      18：下部基板

24：间隔壁                      26：荧光体层

30：基准电压提供装置

(5)具体实施方式

以下参照图4至图7，对本发明的能量回收回路的实施例进行详细的说明。

图4是依据本发明实施例的能量回收回路示意图。图4显示的是在扫描电极中形成的能量回收回路示意图，以面板电容Cp为中心对称设置。

如参照图4，依据本发明实施例的能量回收回路构成包括：在面板电容Cp与源电容Cs之间连接的感应器L；源电容Cs与感应器L之间并联的第1和第3开关S1、S3；第1和第3开关S1、S3与感应器L之间设置的第5和第6二极管D5、D6；感应器L和面板电容Cp之间并联的第2和第4开关S2、S4；与第2开关S2连接的基准电压提供装置30。

面板电容Cp将在扫描电极Y和维持电极Z之间形成的静电容量等价地表现出来，第2开关S2与基准电压提供装置30相连接，第4开关S4与基底电压源(地)相连接，源电容Cs回收在维持放电时向面板电容充入的电压，并在充电的同时将充入的电压再次提供至面板电容Cp。

为此，源电容Cs具有充入与基准电压一半相应的Vs/2电压的容量，感应器L与面板电容Cp一起形成共振回路。第1至第4开关S1-S4控制电流的流动。第5和第6二极管D5、D6防止电流的逆向流动。与此同时，第1至第4开关S1-S4中各自设置的内部二极管D1-D4也防止电流的逆向流动。

依据与此相同的本发明实施例的第1至第4开关S1-S4的操作定时因与图3所示的本发明现有技术相同，就不再加以说明。

基准电压提供装置30在能量回收回路正常运行时将基准电压值提供至第2开关S2。同时，基准电压提供装置30在能量回收回路初始操作时与图5所示相同，向第2开关S2提供向Vs电压呈一定倾斜度上升的电压。

能量回收回路的初始操作时(向源电容Cs充入0V电压)，基准电压提供装置30将具有一定倾斜度，且向Vs电压缓慢上升的电压提供给第2开关S2。此时，从基准电压提供装置30提供的电压提供至第2节点(n2)。由此，向源电容Cs充入向Vs/2电压缓慢上升的电压。同时，在本发明中设定从基准电压提供装置30提供的电压具有一定的倾斜度，使第2节点(n2)认可的电压值与向源电容Cs充入的电压值的电压差在Vs/2以下。由此，在本发明的实施例中将第3开关S3的内压维持在Vs/2的水平。

实际上，与图6所示相同，基准电压提供装置30所提供的电压值在缓慢上升至Vs时，第3开关S3两端的电压差可维持在Vs/2以下(在这里，能量回收回路正常运行)。由此，本发明中，第3开关S3的内压比现有技术可以更低，即可以减少制造的费用。另一方面，在本发明中从基准电压提供装置30所提供的电压值向Vs电压上的时间设定在50至200ms之间。

与此相同，在本发明中追加设置了在基准电压提供装置30和第2节点之间连接的第7二极管D7，和基底电压源与第2节点之间连接的第8二极管D8。

第7二极管D7在第2节点(n2)的电压比基准电压高的时候接通，换句话说，第7二极管D7在向第2节点(n2)提供基准电压以上的电压时处于开放的状态，防止第2节点(n2)的电压值在基准电压(Vs)以上。

第8二极管D8是当第2节点的电压在基底电压以下时处于开放的状态，换句话说，第8二极管D8在向第2节点(n2)提供基底电压以下的电压时处于开放的状态，防止第2节点(n2)的电压下降至基底电压(GND)以下。由此使第2节点(n2)的电压通常保持在基准电压和基底电压之间。

与此相同，第2节点的电压值如果位于基准电压与基底电压之间的话，第1开关S1可利用为具有Vs/2内压的开关，具体地说，第1开关S1两端的电压值由源电容Cs与第2节点来决定。在这里，第1开关S1只在源电容Cs的电压向感应器L提供的时候使用，这时第1开关S1两端电压差设定为Vs/2。但是在现有的技术中，第2节点的电压值因为向基底电压以下下降，所以第1开关S1应具有高的内压。但是，在本发明中，没有向第2节点的基底电势以下下降，所以可降低第1开关S1的内压，进而减少制造所需的费用。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims (9)

1、一种能量回收回路，其特征在于包括如下装置：

在放电单元体中等价形成的面板电容；

回收所述的面板电容的电压并充电，与此同时将充电的电压再次提供至所述的面板电容的源电容；

所述的源电容与面板电容之间设置的感应器；

为形成源电容的充电线路，在感应器与源电容之间设置的第1开关；

为形成源电容的放电线路，在感应器与源电容之间设置第3开关；

为连接感应器，在具有一定倾斜度的上升脉冲和一定电压值的基准电压之中，提供其中之一的标准电压提供装置。

2、如权利要求1所述的能量回收回路，其特征在于：

所述的基准电压提供装置在不向面板电容和源电容供电的初始期提供上升脉冲，在这之外的时间提供基准电压。

3、如权利要求1所述的能量回收回路，其特征在于：

所述的基准电压提供装置与感应器之间设置第2开关。

4、如权利要求1所述的能量回收回路，其特征在于：

所述的上升脉冲特点是具有一定倾斜度，并向基准电压上升。

5、如权利要求4所述的能量回收回路，其特征在于：

提供所述的上升脉冲时向所述的源电容提供充入具有一定倾斜度，缓慢上升的电压。

6、如权利要求5所述的能量回收回路，其特征在于：

向所述的源电容充入的电压增加至为基准电压一半的电压充入。

7、如权利要求5所述的能量回收回路，其特征在于：

提供所述的上升脉冲时，在所述的第1开关的两端认可上升脉冲的电压值与源电容充入电压的差的电压，两端电压设定为比基准电压的一半还要低。

8、如权利要求4所述的能量回收回路，其特征在于：

所述的上升脉冲上升至基准电压的时间为50至200ms之间。

9、如权利要求1所述的能量回收回路，其特征在于还追加设置了第7二极管和第8二极管：

所述的第7二极管设置在所述的第1开关和感应器的共通端子和基准电压提供装置之间，同时限制所述的共通端子认可的电压为基准电压以下；

所述的第8二极管设置在所述的第1开关和感应器的共通端子和基底电压源之间，限制所述的共通端子认可的电压为基底电压以上。

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