專利名稱：能量回收電路及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)使用加速驅(qū)動方式的能量回收電路及其驅(qū)動方法的它可以在不降低驅(qū)動效率的前提下，使維持脈沖電壓的上升和下降動作加速。
背景技術(shù)：
等離子顯示器最大的缺點是電力消耗大。也就是說，應(yīng)該為了降低電力消耗而提高發(fā)光效率，并把發(fā)生在與放電沒有關(guān)聯(lián)的驅(qū)動過程中的非必要能量消耗降至最低。
目前交流型PDP都在電極上涂布電介質(zhì)層，以便利用在電介質(zhì)層表面發(fā)生的表面放電。對于交流型PDP來說，要提供使數(shù)萬乃至數(shù)百萬個細(xì)胞體維持放電的驅(qū)動脈沖，就需要數(shù)十萬乃至數(shù)百萬伏特的高壓，其頻率在數(shù)百千赫以上，如果這種驅(qū)動脈沖在細(xì)胞體內(nèi)被認(rèn)可，就能引起高靜電容量的充/放電。
這樣，在PDP中引起充/放電時，雖然基板的電容性負(fù)載上沒有能量消耗，但是由于驅(qū)動脈沖是利用直流電源進(jìn)行的，所以PDP中就產(chǎn)生了大量的能量流失。尤其是，如果放電時細(xì)胞體內(nèi)流動著過多的電流，那么能量流失就更大，這種能量的流失會引起開關(guān)元件的溫度上升，而這種溫度上升在嚴(yán)重時會導(dǎo)致開關(guān)元件的損壞。為了回收這些在基板內(nèi)非必要發(fā)生的能量，在PDP的驅(qū)動電路中包含了能量回收電路。
圖1是原有能量回收電路的電路圖。
參照圖1，根據(jù)韋伯USP-50811400而提出的能量回收電路包括以下元件并聯(lián)在外部電容Css和感應(yīng)器L之間的第1和第2開關(guān)SW1 SW2；向基板電容Cp提供維持電壓Vs的第3開關(guān)SW3；向基板電容Cp提供基礎(chǔ)電壓GND的第4開關(guān)SW4。
第1和第2開關(guān)SW1、SW2之間串聯(lián)著用來限制逆電流的第1和第2二極管D1、D2、基板電容Cp等價體現(xiàn)了基板的靜電容量，圖中符號Re、R-Cp表示的是基板上設(shè)置的電極Re和細(xì)胞體的寄生阻抗開關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4表示使用半導(dǎo)體開關(guān)的元件(例如金屬、氧化膜、半導(dǎo)體、電場效果、晶體管收音機(jī))。
假定向外部電容Css充入相當(dāng)于維持電壓一半的電壓，將圖1所示的能量回收電路和圖2結(jié)合起來進(jìn)行如下說明圖2體現(xiàn)的是圖1所示能量回收電路中開關(guān)的工作計時以及基板電容Cp在充/放電時的電壓和電流。
在T1區(qū)間，如果第1開關(guān)SW1開啟，第2、3、4開關(guān)SW2、SW3、SW4關(guān)閉，那么外部電容Css中儲存的電壓經(jīng)由第1開關(guān)SW1和第1二極管D1提供給感應(yīng)器L。這樣，由于感應(yīng)器L和基板電容Cp共同構(gòu)成了LC串聯(lián)的共振電路，所以基板電容Cp由于共振波形而被充入電壓，充入基板電容Cp的電壓上升至維持電壓Vs此時，流經(jīng)感應(yīng)器L的正(+)共振電流隨電壓的增加從0開始增加，在到達(dá)一定值后又減少到0。
在T2區(qū)間，如果第1開關(guān)SW1關(guān)閉，第3開關(guān)SW3開啟，那么維持電壓Vs經(jīng)由第3開關(guān)SW3被提供給基板電容Cp。此時，被阻擋在基板電容Cp一側(cè)的電壓支持著維持電壓Vs。
在T3區(qū)間，如果第3開關(guān)SW3關(guān)閉，第2開關(guān)SW2開啟，那么被阻擋在基板電容Cp兩端的電壓經(jīng)由感應(yīng)器L，第2二極管D2和第2開關(guān)SW2被基板電容Cp將能量回收。此時，被阻擋在基板電容Cp一側(cè)的電壓從維持電壓Vs降至0。另外，流經(jīng)感應(yīng)器的負(fù)(-)共振電流隨著被阻擋在基板電容Cp一側(cè)的電壓的下降，從0開始上升至一定值后又下降為0。
在T4區(qū)間，如果第2開關(guān)SW2關(guān)閉，第4開關(guān)SW4開啟，那么基板電容Cp的電壓降至基礎(chǔ)電壓GND。
如上所述，原有的能量回收電路中，由于基板電容Cp兩端的電壓受自然共振的作用而進(jìn)行充/放電，所以存在著充/放電時間變長的問題。

發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于利用給感應(yīng)器充電的加速方式來代替原來能量回收電路的LC共振電路，從而提高維持脈沖電壓的上升和下降速度。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的能量回收電路由以下幾個部分組成外部電容；等價形成于基板放電細(xì)胞上的基板電容；連接在上述外部電容和上述基板電容之間的感應(yīng)器；連接在上述外部電容和上述感應(yīng)器的一側(cè)之間的第1開關(guān)；設(shè)置在上述感應(yīng)器的另一側(cè)和上述基礎(chǔ)電壓源之間，由于外部電容內(nèi)被充入電壓而在上述感應(yīng)器被充電時，與第一開關(guān)同時開啟的第2開關(guān)；設(shè)置在上述感應(yīng)器的一側(cè)和上述基礎(chǔ)電壓源之間借以形成電流通路的第1二極管，該電流通路能夠把上述第1和第2開關(guān)關(guān)閉時遺留在上述感應(yīng)器內(nèi)的第1逆電壓提供給上述基板電容。
上述能量回收電路增設(shè)了以下幾個部分維持電壓源；設(shè)置在上述維持電壓源和基板電容之間，在上述感應(yīng)器內(nèi)遺留的第1逆電壓向基板電容充電后被開啟，以便將上述維持電壓源的電壓提供給基板電容的第3開關(guān)；設(shè)置在上述感應(yīng)器的一側(cè)和上述外部電容之間，由于上述外部電容的電壓作用而在感應(yīng)器被充電時開啟的第4開關(guān)；設(shè)置在上述感應(yīng)器的一側(cè)和上述維持電壓源之間，在由于第3和第4開關(guān)關(guān)閉造成上述感應(yīng)器內(nèi)遺留第2逆電壓時，為形成從基板電容經(jīng)感應(yīng)器至維持電壓源的電流通路而開啟的第2二極管。
本發(fā)明能量回收電路的驅(qū)動方法包括以下幾個步驟依靠外部電容的電壓向感應(yīng)器充電的步驟；感應(yīng)器被充電后，內(nèi)部遺留第1逆電壓的步驟；感應(yīng)器內(nèi)遺留的第1逆電壓經(jīng)過設(shè)置在自身一側(cè)和基礎(chǔ)電位之間的包括第1二極管在內(nèi)的第1電流通路，向基板電容充電的步驟；向基板電容提供維持電壓的步驟；在將上述維持電壓向上述基板電容提供的過程中，上述感應(yīng)器利用維持電壓充電的步驟；上述感應(yīng)器內(nèi)遺留第2逆電壓的步驟；上述感應(yīng)器內(nèi)遺留第2逆電壓時，上述被充入基板電容的電壓經(jīng)過由感應(yīng)器和第2二極管形成的第2電流通路進(jìn)行放電的步驟。
此外，還增加了一個當(dāng)利用第2二極管形成第2電流通路之后，基板電容依靠基礎(chǔ)電壓源來維持基礎(chǔ)電位的步驟。
對于本發(fā)明除此之外的其他目的和特征，參照附圖通過對具體實施例的說明就可以明白了。
如上所述，本發(fā)明的能量回收電路采用加速的方式向感應(yīng)器充電，以使維持脈沖的電壓的上升和下降速度加快。并且，沒有對原有能量回收電路進(jìn)行改動，只是通過調(diào)節(jié)開關(guān)的驅(qū)動脈沖就可以實現(xiàn)加速的上升和下降。
通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。因此，本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利范圍來確定其技術(shù)性范圍。

圖1是原有能量回收電路的電路圖；圖2是圖1所示能量回收電路的驅(qū)動波形圖；圖3是本發(fā)明的能量回收電路的電路圖；圖4是圖3所示的能量回收電路的驅(qū)動波形圖；圖5是在感應(yīng)器充電區(qū)間，圖3所示能量回收電路的工作電路圖；圖6是在加速電壓上升區(qū)間，圖3所示能量回收電路的工作電路圖；圖7是在支持維持電壓區(qū)間，圖3所示的能量回收電路的工作電路圖；圖8是在感應(yīng)器充電區(qū)間，圖3所示的能量回收電路的工作電路圖；圖9是在加速電壓下降區(qū)間，圖3所示的能量回收電路的工作電路圖。
具體實施方式

下面將參照圖3至圖9對本發(fā)明的理想實施例進(jìn)行說明。
圖3是本發(fā)明能量回收電路的示意圖。
參照圖3，本發(fā)明具體實施例的能量回收電路由以下幾個部分組成并聯(lián)在外部電容Css和感應(yīng)器L之間的第1和第2開關(guān)SW1、SW2；向基板電容Cp提供維持電壓Vs的第3開關(guān)SW3；向基板電容Cp提供基礎(chǔ)電壓GND的第4開關(guān)SW4。
并且，本發(fā)明的能量回收電路包括以下幾個部分在感應(yīng)器L向基板電容Cp提供電壓時，借以形成電流通路的第3開關(guān)D3；在充入基板電容的電壓進(jìn)行放電時，與感應(yīng)器L一起形成電流通路的第4二極管。
為了限制第1和第2開關(guān)SW1、SW2之間的逆電流，而將第1和第2二極管D1、D2串聯(lián)連接，第3二極管D3連接在感應(yīng)器L和基礎(chǔ)電壓源GND之間，第4二極管D4連接在感應(yīng)器L和維持電壓源Vs之間基板電容Cp等價體現(xiàn)了基板的靜電容量值。圖中符號Re和R-Cp表示設(shè)置在基板上的電極和細(xì)胞體的寄生阻抗。開關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4表示使用半導(dǎo)體開關(guān)的元件，例如晶體管收音機(jī)。
假定向外部電容Css充入相當(dāng)于維持電壓Vs一半的電壓，將圖3所示的能量回收電路和圖4結(jié)合起來進(jìn)行如下說明圖4體現(xiàn)的是圖3所示的能量回收電路中開關(guān)的工作計時，充/放電時被阻擋在基板電容Cp的電壓和流經(jīng)感應(yīng)器L的電流IL。
T1之前的區(qū)間表示初始狀態(tài)，即呈現(xiàn)第1、2和第3開關(guān)SW1、SW2、SW3關(guān)閉，而第4開關(guān)SW4開啟的狀態(tài)，是使基板電容Cp的一側(cè)電壓Vp保持基礎(chǔ)電壓GND狀態(tài)的區(qū)間。
在T1區(qū)間，第4開關(guān)SW4保持開啟狀態(tài)，第1開關(guān)SW1被開啟。如果第1開關(guān)SW1開啟，如圖5所示，則形成經(jīng)由外部電容Css、第1開關(guān)SW1、第1二極管D1、感應(yīng)器L和第4開關(guān)SW4連接基礎(chǔ)電壓源GND的通路。此時，外部電容Css放出電流(電壓)向感應(yīng)器L充電。因此，感應(yīng)器L在T1區(qū)間內(nèi)被充入規(guī)定的電流(電壓)。這里，T1區(qū)間被規(guī)定至感應(yīng)器L大致被充入相當(dāng)于維持電壓Vs的電壓(電流)時為止。
在T2區(qū)間，第1和第4開關(guān)SW1、SW4關(guān)閉。如果第1和第4開關(guān)SW1、SW4關(guān)閉，如圖6所示，則感應(yīng)器內(nèi)被遺留下逆電壓。此時，由于形成了經(jīng)由第3二極管D3、感應(yīng)器L、設(shè)置在基板上的電極Re，基板電容Cp連接到基礎(chǔ)電壓源GND的通路，所以被遺留在感應(yīng)器L內(nèi)的逆電壓被提供給基板電容Cp。這里，基板電容Cp依靠感應(yīng)器L的反電動勢實現(xiàn)快速充電。此時，第3二極管D3通過感應(yīng)器L的電流通路進(jìn)行工作。
在T3區(qū)間，第3開關(guān)SW3開啟，如果第3開關(guān)SW3開啟，如圖7所示，則形成經(jīng)由維持電壓Vs、第3開關(guān)SW3、設(shè)置在基板上的電極Re和基板電容Cp連接到基礎(chǔ)電壓源GND的通路。此時，維持電壓Vs經(jīng)由第3開關(guān)SW3被提供給基板電容Cp，基板電容Cp在保持維持電壓Vs的同時引起維持放電。
在T4區(qū)間，第3開關(guān)SW3繼續(xù)保持開啟狀態(tài)，第2開關(guān)SW2開啟如果第2開關(guān)SW2開啟，如圖8所示，則形成經(jīng)由維持電壓Vs、第3開關(guān)SW3、感應(yīng)器L、第2二極管D2、第2開關(guān)SW2和外部電容Css連接至基礎(chǔ)電壓源GND的通路。此時，外部電容Css被充入大致相當(dāng)于維持電壓Vs一半的電壓。
在T5區(qū)間，第2和第3開關(guān)SW2、SW3關(guān)閉，如果第2和第3開關(guān)SW2 SW3關(guān)閉，如圖9所示，感應(yīng)器L內(nèi)被遺留下逆電壓，此時形成經(jīng)由基板電容Cp，設(shè)置在基板上的電極Re、感應(yīng)器L、第4二極管D4連接至維持電壓源Vs的通路。這里，由于感應(yīng)器的負(fù)極與基板電容Cp相連，所以儲存在基板電容Cp內(nèi)的電壓依靠感應(yīng)器L的反電動勢實現(xiàn)快速放電(電壓加速下降)。此時，第4二極管D4通過感應(yīng)器L的電流通路進(jìn)行工作。
在T4之后的區(qū)間，第4開關(guān)SW4開啟，如果第4開關(guān)SW4開啟則形成經(jīng)由基板電容Cp，設(shè)置在基板上的電極Re、第4開關(guān)SW4與基礎(chǔ)電壓源GND相連的通路。此時，基板電容Cp一側(cè)的電壓Vp保持在基礎(chǔ)電壓GND狀態(tài)。
即，在本發(fā)明中，利用被遺留在感應(yīng)器L內(nèi)的逆電壓來向基板電容Cp的一側(cè)電壓實施充電和放電，所以能夠得到具備加速上升和下降特性的維持脈沖。
權(quán)利要求
1.能量回收電路，由以下幾個部分組成外部電容；等價形成于基板放電細(xì)胞上的基板電容；連接在上述外部電容和上述基板電容之間的感應(yīng)器；連接在上述外部電容和上述感應(yīng)器一側(cè)之間的第1開關(guān)；設(shè)置在上述感應(yīng)器的另一側(cè)和上述基礎(chǔ)電壓源之間，由于外部電容內(nèi)被充入電壓而在感應(yīng)器被充電時，與第一開關(guān)同時開啟的第2開關(guān)；設(shè)置在上述感應(yīng)器的一側(cè)和上述基礎(chǔ)電壓源之間借以形成電流通路的第1二極管，該電流通路能夠把上述第1和第2開關(guān)關(guān)閉時遺留在上述感應(yīng)器內(nèi)的第1逆電壓提供給上述基板電容。
2.如權(quán)利要求項1所述的能量回收電路，其特征在于，所述回收電路還包括維持電壓源；設(shè)置在上述維持電壓源和基板電容之間，在上述感應(yīng)器內(nèi)遺留的第1逆電壓向基板電容充電后被開啟，以便將上述維持電壓源的電壓提供給基板電容的第3開關(guān)。
3.如權(quán)利要求項2所述的能量回收電路，其特征在于，所述回收電路還包括設(shè)置在上述感應(yīng)器的一側(cè)和上述外部電容之間，由于上述外部電容的電壓的作用而在感應(yīng)器被充電時開啟的第4開關(guān)。
4.如權(quán)利要求項3所述的能量回收電路，其特征在于，所述回收電路還包括設(shè)置在上述感應(yīng)器的一側(cè)和上述維持電壓源之間，在由于第3和第4開關(guān)關(guān)閉造成上述感應(yīng)器內(nèi)遺留第2逆電壓時，為形成從基板電容經(jīng)感應(yīng)器至維持電壓源的電流通路而開啟的第2二極管。
5.能量回收電路的驅(qū)動方法，包括依靠外部電容的電壓向感應(yīng)器充電的步驟；在感應(yīng)器充電后，在感應(yīng)器內(nèi)遺留第1逆電壓的步驟；感應(yīng)器內(nèi)遺留的第1逆電壓依靠設(shè)置在自身一側(cè)和基礎(chǔ)電位之間的包括第1二極管在內(nèi)的第1電流通路，向基板電容充電的步驟；向基板電容提供維持電壓的步驟；在將上述維持電壓向上述基板電容提供的過程中，上述感應(yīng)器依靠維持電壓充電的步驟；上述感應(yīng)器內(nèi)遺留第2逆電壓的步驟；上述感應(yīng)器內(nèi)遺留第2逆電壓時，上述被充入基板電容的電壓經(jīng)感應(yīng)器和第2二極管形成的第2電流通路進(jìn)行放電的步驟。
6.如權(quán)利要求項5所述的能量回收電路的驅(qū)動方法，其特征在于，所述方法還包括當(dāng)利用第2二極管形成電流通路之后，上述基板電容依靠基礎(chǔ)電壓源來維持基礎(chǔ)電位的步驟。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)使用加速驅(qū)動方式的能量回收電路及其驅(qū)動方法的它可以在不降低驅(qū)動效率的前提下，使維持脈沖電壓的上升和下降的動作加速。本發(fā)明的能量回收電路由以下幾個部分組成外部電容；等價形成于基板放電細(xì)胞上的基板電容；連接在上述外部電容和上述基板電容之間的感應(yīng)器； 連接在上述外部電容和上述感應(yīng)器的一側(cè)之間的第1開關(guān)；設(shè)置在上述感應(yīng)器的另一側(cè)和上述基礎(chǔ)電壓源之間，由于外部電容內(nèi)被充入電壓而在上述感應(yīng)器被充電時，與第一開關(guān)同時開啟的第2開關(guān)；設(shè)置在上述感應(yīng)器的一側(cè)和上述基礎(chǔ)電壓源之間借以形成電流通路的第1二極管，該電流通路能夠把上述第1和第2開關(guān)關(guān)閉時遺留在上述感應(yīng)器內(nèi)的第1逆電壓提供給上述基板電容。
文檔編號G09F9/313GK1779756SQ2004100843
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者崔正泌 申請人:南京Lg同創(chuàng)彩色顯示系統(tǒng)有限責(zé)任公司