專利名稱：等離子顯示板的能量回收裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于等離子顯示板的能量回收裝置和方法，并且更為特別的是它的能量回收裝置和方法。
背景技術(shù)：
近來(lái)，開(kāi)發(fā)出多種能夠降低重量和體積的平板設(shè)備。這種平板設(shè)備包括液晶顯示器(LCD)，場(chǎng)發(fā)射顯示器(FED)，等離子顯示板(PDP)和熒光顯示器(ELD)，有機(jī)和無(wú)機(jī)EL，等。
PDP使用氣體放電，并且允許制造大尺寸的板。PDP通常包括優(yōu)選的以AC電壓驅(qū)動(dòng)的三個(gè)電極。
參考圖1，現(xiàn)有PDP的放電單元優(yōu)選的包括在較高的襯底10上提供的第一電極12Y和第二電極12Z，以及在較低的襯底18上提供的尋址電極20X。
在優(yōu)選的并行提供了第一電極12Y和第二電極12Z的較高的襯底10上，放置了優(yōu)選為MgO的較高的絕緣層14和保護(hù)膜16。在等離子放電情況下的壁電荷(wall charge)優(yōu)選的在較高的絕緣層14附近累積。
優(yōu)選的在提供了尋址電極20X的較低的襯底18上形成較低的絕緣層22和隔柵24、較低的絕緣層22和隔柵24的表面優(yōu)選的覆蓋有熒光(例如，磷的)材料26。尋址電極20X優(yōu)選的在橫過(guò)第一電極12Y和第二電極12Z的方向中形成。優(yōu)選的形成隔柵24和尋址電極20X平行。在較高的和較低的襯底10和18以及隔柵24之間定義的放電空間中提供氣體，并且優(yōu)選的是惰性氣體。作為可以被認(rèn)可的，也可能有其它PDP結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
優(yōu)選的基于子場(chǎng)的數(shù)量驅(qū)動(dòng)PDP。在每一子場(chǎng)間隔中，引導(dǎo)具有和視頻數(shù)據(jù)的加權(quán)值成比例的頻率的光發(fā)射(light emission)來(lái)提供灰度級(jí)顯示。將每一子場(chǎng)劃分為啟動(dòng)階段，尋址階段，保持階段和消除階段。
啟動(dòng)階段通常是用于在放電單元形成壁電荷的階段。尋址階段是用于根據(jù)例如視頻數(shù)據(jù)的邏輯值而產(chǎn)生選擇性的尋址放電的階段。保持階段是用于允許其中已經(jīng)產(chǎn)生尋址放電的放電單元保持放電的階段。消除階段是用于消除在保持階段中產(chǎn)生的保持放電的階段。
以上述方式驅(qū)動(dòng)的PDP尋址放電和保持放電需要高電壓，例如，高于數(shù)百伏特。因此，使用能量回收裝置用于最小化尋址放電和保持放電所需要的驅(qū)動(dòng)能量的目的。能量回收裝置回收在第一電極12Y和第二電極12Z之間的電壓，由此使用回收的電壓作為在下次放電中的驅(qū)動(dòng)電壓。
參考圖2，由Weber的美國(guó)專利No.5,081,400提出的PDP能量回收裝置30和32關(guān)于彼此對(duì)稱的布置，并且在它們之間具有板電容Cp。板電容Cp是在第一電極Y和第二電極Y之間形成的電容的等效表示。第一能量回收裝置30將保持脈沖施加到第一電極Y。第二能量回收裝置32關(guān)于第一能量回收裝置30選擇性的操作來(lái)由此將保持脈沖施加到第二電極Z。圖3是一時(shí)序圖和波形圖，示出了在第一能量回收裝置中開(kāi)關(guān)的開(kāi)/關(guān)時(shí)序和板電容的輸出波形。在這個(gè)專利中可以找到詳細(xì)的描述，并且因此，省略了操作的詳細(xì)解釋。
這種現(xiàn)有的能量回收裝置30和32需要很多電路元件，使得制造成本增加。另外，因?yàn)樵陔娏髀窂缴系亩鄠€(gè)開(kāi)關(guān)，電感器，等，使得能耗相對(duì)較大。
圖4示出了由美國(guó)專利No.5,670,974公開(kāi)的用于等離子顯示板的能量回收裝置，其包括等效的表示在等離子顯示板1的掃描電極和保持電極之間形成的電容的板電容40，以及和板電容Cp并聯(lián)的充電/放電電路2和電壓鉗位電路3。充電/放電電路2包括和板1的板電容40并聯(lián)的線圈8和兩個(gè)開(kāi)關(guān)12和13，其中線圈8重新充電當(dāng)板電容40放電時(shí)產(chǎn)生的諧振電流的相反極性。
開(kāi)關(guān)12和13形成關(guān)于線圈8的反向開(kāi)關(guān)。板電容40的一側(cè)和兩個(gè)開(kāi)關(guān)12和13串聯(lián)，其中開(kāi)關(guān)12和13由N溝道FET形成，并且由提供到它們各自的柵極端子的不同的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)輸入IN5和IN6控制，而且反向電流阻塞二極管10和11和各自的開(kāi)關(guān)12和13串聯(lián)。板電容40的另一側(cè)和具有線圈8和電阻9的并行電路的一端連接。二極管10和11的其它端子共同的連接到并行電路的另一端。和充電/放電電路2的線圈8并聯(lián)的電阻9是阻尼電阻，提供其用于防止波形振蕩的目的。
電壓鉗位電路3包括第一到第四開(kāi)關(guān)4，5，6和7，其第一和第三開(kāi)關(guān)4和6分別連接在板電容40和電源端子GND和-VS的兩個(gè)端子中的一個(gè)之間，而且第二和第四開(kāi)關(guān)5和7分別連接在板電容40和電源端子GND和-VS的端子中的另一個(gè)之間。第一和第二開(kāi)關(guān)4和5是P溝道FET，并且第三和第四開(kāi)關(guān)6和7是N溝道FET。開(kāi)關(guān)4，6和開(kāi)關(guān)5，7分別形成CMOS類型電路結(jié)構(gòu)。
圖5是一波形圖，示出了在圖4所示的板中的驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流波形。圖6A-6D示出了在圖5的時(shí)間階段A-D過(guò)程中的電流路徑。在這個(gè)專利中可以找到詳細(xì)的說(shuō)明，并且因此，省略操作的詳細(xì)解釋。
由NEC公司的美國(guó)專利5,679,094提出的能量回收裝置需要用于等離子顯示板1的每一掃描電極和保持電極的能量回收電路和保持電路，由此造成復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)。因此，具有制造成本升高的問(wèn)題。另外，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)的傳導(dǎo)損耗，能耗相當(dāng)大。
在這里完全引入上述參考作為參考，用于合適的說(shuō)明附加的或另外的細(xì)節(jié)，特征和/或技術(shù)背景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是至少解決上述問(wèn)題和/或缺點(diǎn)并且至少提供下面描述的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供用于等離子顯示板的能量回收裝置及其方法。
本發(fā)明的一個(gè)目的是最小化傳導(dǎo)損耗。
本發(fā)明的一個(gè)目的是簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)。
為了達(dá)成本發(fā)明的這些和其它目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的等離子顯示板的能量回收裝置包括等離子顯示板；用于通過(guò)單一開(kāi)關(guān)設(shè)備向板提供保持電壓的電壓源；用于通過(guò)由其自身和板提供的諧振回收在板中存儲(chǔ)的能量并且將回收的能量應(yīng)用到板的電感器；以及用于形成在電感器和板之間的電流路徑的開(kāi)關(guān)電路。
在能量回收裝置中，電壓源包括用于將板充電到具有第一極性的保持電壓的第一電壓源；以及用于將板充電到具有和第一極性不同的第二極性的保持電壓的第二電壓源。
開(kāi)關(guān)設(shè)備包括用于形成在第一電壓源和板之間的電流路徑的第一開(kāi)關(guān)；以及用于形成在第二電壓源和板之間的電流路徑的第二開(kāi)關(guān)。
這里，在當(dāng)板電壓保持在保持電壓的第一極性時(shí)的階段中，第一開(kāi)關(guān)形成在第一電壓源和板之間的電流路徑。
在當(dāng)板電壓保持在保持電壓的第二極性時(shí)的階段中，第二開(kāi)關(guān)形成在第二電壓源和板之間的電流路徑。
開(kāi)關(guān)電路包括并行布置在電感器和板之間的第三和第四開(kāi)關(guān)；第一二極管連接在第三開(kāi)關(guān)和板電容之間來(lái)切斷來(lái)自板電容的反向電流；并且第二二極管連接在第四開(kāi)關(guān)和板電容之間來(lái)切斷來(lái)自第四開(kāi)關(guān)的反向電流。
在當(dāng)板電壓從保持電壓的第二極性升高到保持電壓的第一極性時(shí)的階段中，第三開(kāi)關(guān)形成在電感器和板之間的經(jīng)過(guò)第一二極管的電流路徑。
在當(dāng)板電壓從保持電壓的第一極性降低到保持電壓的第二極性時(shí)的階段中，第四開(kāi)關(guān)形成在電感器和板之間的經(jīng)過(guò)第二二極管的電流路徑。
根據(jù)本發(fā)明另一方面的等離子顯示板的能量回收裝置包括等離子顯示板；用于對(duì)板進(jìn)行充電的電壓源；用于在當(dāng)板電壓利用電壓源而保持在保持電壓期間充電來(lái)自電壓源的能量的電感器；以及用于在電感器中充電了能量來(lái)得到進(jìn)入電感器的反向電壓的狀態(tài)中切斷在板和電壓源之間的路徑，并且用于提供反向電壓到板的開(kāi)關(guān)設(shè)備。
在能量回收裝置中，電感器存儲(chǔ)從板回收的能量并且將得到的反向電壓提供到板。
電壓源包括用于將板充電到具有第一極性的保持電壓的第一電壓源；以及用于將板充電到具有和第一極性不同的第二極性的保持電壓的第二電壓源。
開(kāi)關(guān)設(shè)備包括連接在第一電壓源和板之間的第一開(kāi)關(guān)設(shè)備；連接在第二電壓源和板之間的第二開(kāi)關(guān)設(shè)備；并聯(lián)連接在電感器和板之間的第三和第四開(kāi)關(guān)設(shè)備；連接在第三開(kāi)關(guān)和板電容之間來(lái)切斷來(lái)自板電容的反向電流的第一二極管；以及連接在第三開(kāi)關(guān)和板電容之間來(lái)切斷來(lái)自第四開(kāi)關(guān)的反向電流的第二二極管。
在當(dāng)板電壓保持在保持電壓的第一極性時(shí)的階段中，第一開(kāi)關(guān)設(shè)備形成在第一電壓源和板之間的路徑，并且當(dāng)板電壓從保持電壓的第一極性降落時(shí)切斷所述在第一電壓源和板之間的路徑。
在當(dāng)板電壓保持在保持電壓的第二極性時(shí)的階段中，第二開(kāi)關(guān)設(shè)備形成在第二電壓源和板之間的路徑，并且當(dāng)板電壓升高到保持電壓的第一極性時(shí)切斷在第二電壓源和板之間的路徑。
在當(dāng)保持在保持電壓的第二極性的狀態(tài)的板電壓被充電到保持電壓的第一極性的階段中，第三開(kāi)關(guān)設(shè)備形成在電感器和板之間的路徑。
在當(dāng)保持在保持電壓的第一極性的狀態(tài)的板電壓被充電到保持電壓的第二極性的階段中，第四開(kāi)關(guān)設(shè)備形成在電感器和板之間的路徑。
根據(jù)本發(fā)明再一方面的用于等離子顯示板的能量回收方法包括(A)將來(lái)自電壓源的電壓通過(guò)單一開(kāi)關(guān)設(shè)備充電進(jìn)入板；以及(B)借助由電感器和板提供的諧振回收存儲(chǔ)在板中的能量，并且將回收的能量施加到板。
在能量回收方法中，步驟(A)包括將具有第一極性的保持電壓從第一電壓源充電進(jìn)入板；以及將具有和第一極性不同的第二極性的保持電壓從第二電壓源充電進(jìn)入板。
步驟(A)進(jìn)一步包括使用第一開(kāi)關(guān)形成在第一電壓源和板之間的電流路徑；以及使用第二開(kāi)關(guān)形成在第二電壓源和板之間的電流路徑。
在當(dāng)板電壓保持在保持電壓的第一極性時(shí)的階段中，第一開(kāi)關(guān)形成在第一電壓源和板之間的電流路徑。
在當(dāng)板電壓保持在保持電壓的第二極性時(shí)的階段中，第二開(kāi)關(guān)形成在第二電壓源和板之間的電流路徑。
步驟(B)包括使用第三開(kāi)關(guān)形成在電感器和板之間的電流路徑；使用連接在第三開(kāi)關(guān)和板之間的第一二極管切斷來(lái)自板的反向電流；使用和第三開(kāi)關(guān)并聯(lián)的第四開(kāi)關(guān)形成在電感器和板之間的電流路徑；以及使用連接在第四開(kāi)關(guān)和板之間的第二二極管切斷來(lái)自第四開(kāi)關(guān)的反向電流。
在當(dāng)板電壓從保持電壓的第二極性升高到保持電壓的第一極性時(shí)的階段中，第三開(kāi)關(guān)形成在電感器和板之間的經(jīng)過(guò)第一二極管的電流路徑。
在當(dāng)板電壓從保持電壓的第一極性降低到保持電壓的第二極性時(shí)的階段中，第四開(kāi)關(guān)形成在電感器和板之間的經(jīng)過(guò)第二二極管的電流路徑。
根據(jù)本發(fā)明再一方面的用于等離子顯示板的能量回收方法，包括(A)將來(lái)自電壓源的電壓充電進(jìn)入板；(B)在當(dāng)板電壓利用電壓源而保持在保持電壓期間，將來(lái)自電壓源的電壓充電進(jìn)入電感器；以及(C)在已經(jīng)使用開(kāi)關(guān)設(shè)備在電感器中充電能量以得到進(jìn)入電感器的反向電壓的狀態(tài)中切斷在板和電壓源之間的路徑，并且將所述反向電壓提供到板。
在能量回收方法中，電感器存儲(chǔ)從板回收的能量并且將得到的反向電壓施加到板。
步驟(A)包括將具有第一極性的保持電壓從第一電壓源充電進(jìn)入板；以及將具有和第一極性不同的第二極性的保持電壓從第二電壓源充電進(jìn)入板。
步驟(A)進(jìn)一步包括在板電壓保持在保持電壓的第一極性時(shí)的階段中形成在第一電壓源和板之間的電流路徑；并且當(dāng)板電壓從保持電壓的第一極性降落時(shí)切斷在第一電壓源和板之間的路徑。
步驟(A)進(jìn)一步包括在板電壓保持在保持電壓的第二極性時(shí)的階段中形成在第二電壓源和板之間的電流路徑；并且當(dāng)板電壓升高到保持電壓的第一極性時(shí)切斷在第二電壓源和板之間的路徑。
能量回收方法進(jìn)一步包括在當(dāng)保持在保持電壓的第二極性的狀態(tài)的板電壓被充電到保持電壓的第一極性時(shí)的階段中，形成在電感器和板之間的路徑的步驟。
能量回收方法進(jìn)一步包括在當(dāng)保持在保持電壓的第一極性的狀態(tài)的板電壓被充電到保持電壓的第二極性的階段中，形成在電感器和板之間的路徑的步驟。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目的和特征將在隨后的說(shuō)明中部分地描述，經(jīng)過(guò)以下檢驗(yàn)或從本發(fā)明的實(shí)踐中學(xué)習(xí)，上述優(yōu)點(diǎn)、目的和特征對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)可以如所附權(quán)利要求書(shū)中所特別指出的來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。


將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，其中相似的數(shù)字表示其中相似的元件；圖1是一透視圖，示出了等離子顯示板的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)；圖2是一電路圖，示出了現(xiàn)有的能量回收裝置；圖3是一時(shí)序圖和波形圖，示出了在圖2中示出的每一開(kāi)關(guān)的ON/OFF時(shí)序和板電容的輸出波形。
圖4是一電路圖，示出了另一現(xiàn)有的能量回收裝置；圖5是一時(shí)序圖和波形圖，示出了在圖4中示出的每一開(kāi)關(guān)的ON/OFF時(shí)序和板電容的輸出波形。
圖6A是一電路圖，示出了在圖5所示的“A”階段中開(kāi)關(guān)設(shè)備的ON/OFF狀態(tài)和電流路徑。
圖6B是一電路圖，示出了在圖5所示的“B”階段中開(kāi)關(guān)設(shè)備的ON/OFF狀態(tài)和電流路徑。
圖6C是一電路圖，示出了在圖5所示的“C”階段中開(kāi)關(guān)設(shè)備的ON/OFF狀態(tài)和電流路徑。
圖6D是一電路圖，示出了在圖5所示的“D”階段中開(kāi)關(guān)設(shè)備的ON/OFF狀態(tài)和電流路徑。
圖6E是一電路圖，示出了在圖5所示的“E”階段中開(kāi)關(guān)設(shè)備的ON/OFF狀態(tài)和電流路徑。
圖7是一電路圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的等離子顯示板的能量回收裝置；
圖8是一時(shí)序圖和波形圖，示出了根據(jù)如圖7所示的第一實(shí)施例的等離子顯示板的能量回收裝置中每一開(kāi)關(guān)的ON/OFF時(shí)序和板電容的輸出波形；圖9是一電路圖，示出了如圖8所述的T0階段中開(kāi)關(guān)設(shè)備的ON/OFF狀態(tài)和電流路徑；圖10是一電路圖，示出了如圖8所述的T1階段中開(kāi)關(guān)設(shè)備的ON/OFF狀態(tài)和電流路徑；圖11是一電路圖，示出了如圖8所述的T2階段中開(kāi)關(guān)設(shè)備的ON/OFF狀態(tài)和電流路徑；圖12是一電路圖，示出了如圖8所述的T3階段中開(kāi)關(guān)設(shè)備的ON/OFF狀態(tài)和電流路徑；圖13是一時(shí)序圖和波形圖，示出了根據(jù)如圖7所示的實(shí)施例之一的等離子顯示板的能量回收裝置中每一開(kāi)關(guān)的ON/OFF時(shí)序和板電容的輸出波形；圖14是一電路圖，示出了如圖13所述的T0階段的TA間隔中開(kāi)關(guān)設(shè)備的ON/OFF狀態(tài)和電流路徑；圖15是一電路圖，示出了如圖13所述的T0階段的TB間隔中開(kāi)關(guān)設(shè)備的ON/OFF狀態(tài)和電流路徑；圖16是一電路圖，示出了如圖13所述的T1階段中開(kāi)關(guān)設(shè)備的ON/OFF狀態(tài)和電流路徑；圖17是一電路圖，示出了如圖13所述的T2階段的TC間隔中開(kāi)關(guān)設(shè)備的ON/OFF狀態(tài)和電流路徑；圖18是一電路圖，示出了如圖13所述的T2階段的TD間隔中開(kāi)關(guān)設(shè)備的ON/OFF狀態(tài)和電流路徑；和圖19是一電路圖，示出了如圖13所述的T3階段中開(kāi)關(guān)設(shè)備的ON/OFF狀態(tài)和電流路徑。
具體實(shí)施例方式
參考圖7，示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例之一的等離子顯示板(PDP)的能量回收裝置。板電容Cp等效的形成在PDP的第一和第二電極處。第一保持電壓源+VS提供第一極性的電壓+VS，并且第二保持電壓源-VS提供第二極性的電壓-VS。第一開(kāi)關(guān)Q1連接在第一保持電壓源+VS和板電容Cp的第一電極之間，并且第二開(kāi)關(guān)Q2連接在第二保持電壓源-VS和第一電極之間。電感器L連接在位于第一和第二開(kāi)關(guān)Q1和Q2之間的第一節(jié)點(diǎn)N1和位于第一和第二電壓源+VS和-VS之間的第二節(jié)點(diǎn)N2之間。在電感器L和第一節(jié)點(diǎn)N1之間并聯(lián)連接第三和第四開(kāi)關(guān)Q3和Q4。
第一保持電壓源+VS產(chǎn)生正的保持電壓+VS，并將其提供到板電容Cp。第二保持電壓源-VS產(chǎn)生負(fù)的保持電壓-VS，并且將其提供到板電容Cp。
第一和第二開(kāi)關(guān)Q1和Q2中的每一個(gè)并聯(lián)連接至板電容Cp的一端，就是說(shuō)，第一節(jié)點(diǎn)(也就是，第一電極)。第三和第四開(kāi)關(guān)Q3和Q4中的每一個(gè)以彼此不同的方向并聯(lián)連接在電感器L和第一節(jié)點(diǎn)N1之間。電感器L經(jīng)由第三和第四開(kāi)關(guān)Q3和Q4連接至板電容Cp，來(lái)通過(guò)從它本身和板電容Cp提供的LC自然諧振來(lái)回收能量，并且再次將回收的能量施加到板電容Cp。
優(yōu)選的，第一到第四開(kāi)關(guān)Q1到Q4順序?qū)?，由此控制電流的流?dòng)。將二極管并聯(lián)連接到第一到第四開(kāi)關(guān)Q1到Q4中的每一個(gè)。可以將二極管用作第一到第四開(kāi)關(guān)Q1到Q4的內(nèi)部二極管?；蛘?，二極管可能用作其外部二極管。第一到第四開(kāi)關(guān)Q1到Q4中的每一個(gè)采用任一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)設(shè)備，比如，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)，絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)，晶閘管整流器(SCR)，雙極型晶體管(BJT)和高電子遷移率晶體管(HEMT)，等。另外，可能有其它開(kāi)關(guān)和/或結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)讓給同一受讓人的共同未決申請(qǐng)——于2003年5月9日提交的Nos.10/416,286，于＿＿＿提交的(OP3095)，和于＿＿＿＿，提交的(OP3096)——中進(jìn)行了敘述，并且在此將其整個(gè)公開(kāi)完全包括作為參考。
同時(shí)，用于切斷來(lái)自板電容Cp的反向電流的第一二極管D1連接在第三開(kāi)關(guān)S3和第一節(jié)點(diǎn)N1之間，而且第二二極管D2用于切斷來(lái)自第四開(kāi)關(guān)Q4的反向電流。
圖8是一時(shí)序圖和波形圖，示出了在圖7中所示的每一開(kāi)關(guān)的ON/OFF時(shí)序和施加到板電容的電壓。將結(jié)合圖7-12描述根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的能量回收裝置和方法。
首先，在T0階段，第一到第四開(kāi)關(guān)Q1到Q4的第一開(kāi)關(guān)Q1優(yōu)選的導(dǎo)通，來(lái)形成從第一保持電壓源+VS經(jīng)由第一開(kāi)關(guān)，第一節(jié)點(diǎn)N1，板電容Cp和第二節(jié)點(diǎn)N2，延伸進(jìn)入第一保持電壓+VS的電流路徑，如圖9所示。因此，板電容Cp充電從第一保持電壓源+VS提供的保持電壓+VS。這樣，板電容Cp保持正的保持電壓+VS。
在T1階段，第一開(kāi)關(guān)Q1切斷并且第四開(kāi)關(guān)Q4優(yōu)選的導(dǎo)通，來(lái)形成從板電容Cp，經(jīng)由第一節(jié)點(diǎn)N1，第二二極管D2，第四開(kāi)關(guān)Q4和電感器L，延伸進(jìn)入板電容Cp的電流路徑，如圖10所示。因此，電感器L借助由它自己和板電容Cp提供的LC自然諧振而回收在板電容Cp中充電的能量。這樣，板電容Cp的電壓從正的保持電壓+VS降落到負(fù)的保持電壓-VS。
在T2階段中，第四開(kāi)關(guān)Q4切斷而且僅將第二開(kāi)關(guān)Q2導(dǎo)通，由此形成從第二保持電壓源-VS，經(jīng)由第二節(jié)點(diǎn)N2，板電容Cp，第一節(jié)點(diǎn)N1和第二開(kāi)關(guān)Q2，延伸進(jìn)入第二保持電壓源-VS的電流路徑，如圖11所示。因此，板電容Cp從第二保持電壓-VS接收負(fù)的保持電壓-VS來(lái)保持負(fù)的保持電壓-VS，在T3階段中，第二開(kāi)關(guān)Q2切斷并且第三開(kāi)關(guān)Q3優(yōu)選的導(dǎo)通，來(lái)由此形成從板電容Cp，經(jīng)由第二節(jié)點(diǎn)N2，電感器L，第三開(kāi)關(guān)S3，第一二極管D1和第一節(jié)點(diǎn)N1，延伸進(jìn)入板電容Cp的電流路徑，如圖12所示。因此，電感器L借助由它自身和板電容Cp提供的LC自然諧振而回收在板電容Cp中充電的能量，并且再次將回收的能量施加到板電容Cp。這樣，板電容Cp的電壓從負(fù)的保持電壓-VS上升到正的保持電壓+VS。
這樣周期性的重復(fù)T0到T3階段來(lái)由此將交流電保持脈沖Vcp施加到板電容Cp。通過(guò)周期性的重復(fù)上述T0到T3階段來(lái)產(chǎn)生施加到PDP的第一和第二電極Y和Z的AC驅(qū)動(dòng)脈沖Vcp。
如上所述，這樣的根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的PDP的能量回收裝置和方法使用由電感器L和板電容Cp提供的LC自然諧振來(lái)回收在板電容Cp中充電的能量，并且再次將回收的能量施加到板電容。這樣，根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的PDP的能量回收裝置和方法可以優(yōu)選的使用在第一電極Y和第二電極Z之間的一個(gè)電感器和一個(gè)開(kāi)關(guān)設(shè)備作為板電容的能量回收電流路徑。因此，最小化半導(dǎo)體設(shè)備的傳導(dǎo)損耗和開(kāi)關(guān)損耗。
圖13是一時(shí)序圖和波形圖，示出了在圖7中的每一開(kāi)關(guān)的ON/OFF時(shí)序和施加到板電容的電壓。
將結(jié)合圖7，13和14-19描述根據(jù)另一實(shí)施例的能量回收裝置和方法。將T0階段劃分為當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)Q1導(dǎo)通的TA間隔，以及當(dāng)?shù)谝缓偷谒拈_(kāi)關(guān)Q1和Q4都導(dǎo)通的TB間隔。在T0階段的TA間隔中，優(yōu)選的導(dǎo)通第一到第四開(kāi)關(guān)Q1到Q4的第一開(kāi)關(guān)Q1來(lái)形成從第一保持電壓源+VS，經(jīng)由第一開(kāi)關(guān)Q1，第一節(jié)點(diǎn)N1，板電容Cp和第二節(jié)點(diǎn)N2，延伸進(jìn)入第一保持電壓+VS的電流路徑，如圖14所示。因此，板電容Cp充電從第一保持電壓源+VS提供的保持電壓+VS。
在T0階段的TB間隔中，在第一開(kāi)關(guān)Q1導(dǎo)通的狀態(tài)中導(dǎo)通第四開(kāi)關(guān)Q4，來(lái)形成從第一保持電壓源+VS，經(jīng)由第一開(kāi)關(guān)Q1，第一節(jié)點(diǎn)N1，第二二極管D2，第四開(kāi)關(guān)Q4，電感器L和第二節(jié)點(diǎn)N2，延伸進(jìn)入第一保持電壓+VS的電流路徑。因此，保持在板電容Cp中充電的保持電壓+VS，如圖14所示，并且電感器L充電來(lái)自第一保持電壓源+VS的電流IL，如圖15所示。
在T1階段中，第四開(kāi)關(guān)Q4保持導(dǎo)通狀態(tài)而且第一開(kāi)關(guān)Q1切斷，來(lái)形成從電感器L，經(jīng)由板電容Cp，第一節(jié)點(diǎn)N1，第二二極管D2和第四開(kāi)關(guān)Q4，延伸進(jìn)入電感器L的電流路徑，如圖16所示。這樣，電感器L借助當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)Q1切斷時(shí)由反向電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的反向電壓而回收并且提供在板電容Cp中充電的電流。因此，通過(guò)從電感器L提供的反向電壓，板電容Cp降落到負(fù)的保持電壓-VS。電感器L以這種方式使用反向電壓來(lái)回收并提供在板電容Cp中充電的電流，由此獲得保持電壓波形的快速下降斜面。
將T2階段劃分為當(dāng)僅第二開(kāi)關(guān)Q2導(dǎo)通時(shí)的TC間隔和當(dāng)?shù)诙偷谌_(kāi)關(guān)Q2和Q3都導(dǎo)通時(shí)的TD間隔。在T2階段的TC間隔中，第一到第四開(kāi)關(guān)Q1到Q4的第二開(kāi)關(guān)Q2導(dǎo)通，來(lái)由此形成從第二保持電壓源-VS，經(jīng)由第二節(jié)點(diǎn)N2，板電容Cp，第一節(jié)點(diǎn)N1和第二開(kāi)關(guān)Q2，延伸進(jìn)入第二保持電壓源-VS的電流路徑，如圖17所示。這樣板電容Cp從第二保持電壓源-VS接收負(fù)的保持電壓-VS來(lái)保持T1階段的負(fù)的保持電壓-VS。
在T2階段的TD間隔中，在第二開(kāi)關(guān)Q2導(dǎo)通的狀態(tài)中導(dǎo)通第三開(kāi)關(guān)Q3，來(lái)由此形成從第二保持電壓源-VS，經(jīng)由第二節(jié)點(diǎn)N2，電感器L，第三開(kāi)關(guān)Q3，第一二極管D1，第一節(jié)點(diǎn)N1和第二開(kāi)關(guān)Q2，延伸進(jìn)入第二保持電壓源-VS的電流路徑。這樣，保持在板電容Cp中充電的負(fù)的保持電壓-VS，如圖17所示，并且電感器L充電來(lái)自第二保持電壓源-VS的電流IL，如圖18所示。
在T3階段中，第三開(kāi)關(guān)Q3導(dǎo)通，而且第二開(kāi)關(guān)Q2切斷，來(lái)形成從電感器L，經(jīng)由第三開(kāi)關(guān)Q3，第一二極管D1，第一節(jié)點(diǎn)N1，板電容Cp和第二節(jié)點(diǎn)N2，延伸進(jìn)入電感器L的電流路徑，如圖19所示。這樣，電感器L使用當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)Q2切斷時(shí)由反向電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的反向電壓而回收并提供在板電容Cp中充電的電流。因此，通過(guò)從電感器L提供的反向電壓，板電容Cp升高到保持電壓+VS。通過(guò)借助得自電感器L的反向電壓回收并提供在板電容Cp中充電的電流，由此獲得保持電壓波形的快速上升斜面。
周期性的重復(fù)這樣的T0到T3階段，來(lái)由此將交流電保持脈沖施加到板電容Cp。通過(guò)周期性的重復(fù)上述T0到T3階段來(lái)產(chǎn)生施加到PDP的第一和第二電極Y和Z的AC驅(qū)動(dòng)脈沖Vcp。
這樣的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的PDP的能量回收裝置和方法在提供保持電壓+VS到板電容Cp期間將能量充電入電感器L，并且在回收能量時(shí)使用反向電壓來(lái)回收并提供在板電容Cp中充電的能量。因此，可以在能量回收時(shí)獲得保持波形的快速上升和下降斜面。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的PDP的能量回收裝置和方法在提供保持電壓+VS到板電容期間將能量充電入電感器，并且在回收能量時(shí)使用反向電壓來(lái)回收并提供在板電容中充電的能量。因此，可以在能量回收時(shí)獲得保持波形的快速上升和下降斜面。
另外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的PDP的能量回收裝置和方法具有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即，可以在PDP的第一和第二電極的任意一側(cè)設(shè)置。而且，開(kāi)關(guān)設(shè)備存在于保持電流路徑中，使得可以最小化傳導(dǎo)損耗。另外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的PDP的能量回收裝置使用四個(gè)開(kāi)關(guān)設(shè)備和兩個(gè)二極管，由此減少能耗。
上述實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)僅僅是示例性的，并且不應(yīng)該被解釋為限定本發(fā)明。這里的說(shuō)明可以被很容易的應(yīng)用到其它類型的裝置。本發(fā)明的描述意在為說(shuō)明性的，并且不限定權(quán)利要求的范圍。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，很明顯可以做出多種替換，修改和變更。在權(quán)利要求中，方式加上功能的條款意在覆蓋這里所述的執(zhí)行所述功能的結(jié)構(gòu)，不僅僅是結(jié)構(gòu)的等效，也包括等效的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種等離子顯示器，包括板；至少一個(gè)電壓源，用于提供保持電壓到板；電感器，用于通過(guò)諧振現(xiàn)象回收存儲(chǔ)在板中的能量，使得回收的能量可以重新用于驅(qū)動(dòng)板；以及第一和第二開(kāi)關(guān)，并行布置在電感器和板之間。
2.如權(quán)利要求1所述的等離子顯示器，其中至少一個(gè)電壓源包括第一電壓源，用于將板充電到第一極性；以及第二電壓源，用于將板充電到和第一極性不同的第二極性。
3.如權(quán)利要求2所述的等離子顯示器，進(jìn)一步包括第三開(kāi)關(guān)，用于在第一電壓源和板之間形成傳導(dǎo)路徑；以及第四開(kāi)關(guān)，用于在第二電壓源和板之間形成傳導(dǎo)路徑。
4.如權(quán)利要求1所述的等離子顯示器，進(jìn)一步包括第一二極管，連接在第一開(kāi)關(guān)和板之間；以及第二二極管，連接在第二開(kāi)關(guān)和板之間。
5.一種用于等離子顯示器的能量回收方法，包括使用第一開(kāi)關(guān)形成在第一電壓源和等離子顯示器之間的第一電導(dǎo)路徑；使用第二開(kāi)關(guān)形成在第二電壓源和等離子顯示器之間的第二電導(dǎo)路徑；使用第三開(kāi)關(guān)形成在電感器和等離子顯示器之間的第三電導(dǎo)路徑；以及使用和第三開(kāi)關(guān)并聯(lián)連接的第四開(kāi)關(guān)形成在電感器和等離子顯示器之間的第四電導(dǎo)路徑。
6.如權(quán)利要求5所述的能量回收方法，使用連接在第三開(kāi)關(guān)和等離子顯示器之間的第一二極管切斷來(lái)自等離子顯示器的反向電流；并且使用連接在第四開(kāi)關(guān)和等離子顯示器之間的第二二極管切斷來(lái)自第四開(kāi)關(guān)的反向電流。
7.一種等離子顯示器，包括；顯示器，具有多個(gè)電極并且具有在第一和第二節(jié)點(diǎn)之間的相應(yīng)的顯示器電容；電感器，和第二節(jié)點(diǎn)及第三節(jié)點(diǎn)連接；第一開(kāi)關(guān)，連接在第一和第三節(jié)點(diǎn)之間；以及第二開(kāi)關(guān)，連接在第一和第三節(jié)點(diǎn)之間，第一和第二開(kāi)關(guān)并行形成，其中經(jīng)由板電容，第二節(jié)點(diǎn)，電感器，第三節(jié)點(diǎn)，第一開(kāi)關(guān)和第一節(jié)點(diǎn)形成第一電流路徑，并且經(jīng)由板電容，第一節(jié)點(diǎn)，第二開(kāi)關(guān)，第三節(jié)點(diǎn)，電感器和第二節(jié)點(diǎn)形成第二電流路徑。
8.如權(quán)利要求7所述的等離子顯示器，其中第一和第二電流路徑的方向是相反的方向。
9.如權(quán)利要求7所述的等離子顯示器，其中第一電流路徑將顯示器電容從第一電勢(shì)充電到第二電勢(shì)，并且第二電流路徑將顯示器電容從第二電勢(shì)放電到第一電勢(shì)。
10.如權(quán)利要求9所述的等離子顯示器，其中顯示器電容基于LC諧振頻率充電或放電。
11.如權(quán)利要求10所述的等離子顯示器，其中顯示器電容基于非LC諧振頻率充電或放電
12.如權(quán)利要求11所述的等離子顯示器，其中在顯示器電容的放電之前電感器電流的能量增加或在顯示器電容的充電之前能量減少。
13.如權(quán)利要求11所述的等離子顯示器，其中在充電或放電過(guò)程中，在電感器的存儲(chǔ)能量到達(dá)零之前鉗位顯示器電容。
14.如權(quán)利要求7所述的等離子顯示器，其中第一電流路徑進(jìn)一步包括連接在第一開(kāi)關(guān)和第一節(jié)點(diǎn)之間的二極管。
15.如權(quán)利要求7所述的等離子顯示器，其中第二電流路徑進(jìn)一步包括連接在第一節(jié)點(diǎn)和第二開(kāi)關(guān)之間的二極管。
16.如權(quán)利要求7所述的等離子顯示器，進(jìn)一步包括第一鉗位電路，連接在第一和第二節(jié)點(diǎn)之間；以及第二鉗位電路，連接在第一和第二節(jié)點(diǎn)之間。
17.如權(quán)利要求16所述的等離子顯示器，其中第一鉗位電路包括經(jīng)由第一傳導(dǎo)路徑連接至第一節(jié)點(diǎn)及第一電勢(shì)的第三開(kāi)關(guān)，并且第二鉗位電路包括經(jīng)由第二傳導(dǎo)路徑連接至第一節(jié)點(diǎn)及第二電勢(shì)的第四開(kāi)關(guān)，其中第一和第二電勢(shì)不同。
18.如權(quán)利要求17所述的等離子顯示器，其中由正電源提供第一電勢(shì)，并且由負(fù)電源提供第二電勢(shì)。
19.在具有板電極和在第一和第二節(jié)點(diǎn)之間的相應(yīng)的板電容的顯示器板中，電感器連接至第二節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)，第一開(kāi)關(guān)連接在第一和第三節(jié)點(diǎn)之間并且第二開(kāi)關(guān)連接在第一和第三節(jié)點(diǎn)之間，第一和第二開(kāi)關(guān)并行形成，通過(guò)和板電極連接的電感器驅(qū)動(dòng)所述顯示器板的一中能量高效方法包括最初通過(guò)所述電感器對(duì)板電容放電，同時(shí)在所述電感器中存儲(chǔ)能量直到電感器電流的幅度通過(guò)經(jīng)由板電容，第二節(jié)點(diǎn)，電感器，第三節(jié)點(diǎn)，第一開(kāi)關(guān)和第一節(jié)點(diǎn)形成的第一電流路徑而到達(dá)最大值，并且之后通過(guò)所述電感器對(duì)板電容充電，同時(shí)從所述電感器移去存儲(chǔ)的能量，直到電感器電流經(jīng)由第一電流路徑到達(dá)零或在零之前；以及最初通過(guò)所述電感器對(duì)板電容放電，同時(shí)在所述電感器中存儲(chǔ)能量直到電感器電流的幅度通過(guò)經(jīng)由板電容，第一節(jié)點(diǎn)，第二開(kāi)關(guān)，第三節(jié)點(diǎn)，電感器和第二節(jié)點(diǎn)形成的第二電流路徑而到達(dá)最大值，并且之后通過(guò)所述電感器對(duì)板電容充電，同時(shí)從所述電感器移去存儲(chǔ)的能量，直到電感器電流通過(guò)第二電流路徑到達(dá)零或在零之前。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括在步驟(a)之后，通過(guò)具有第三開(kāi)關(guān)的第一鉗位電路保持板電容，并且第三開(kāi)關(guān)經(jīng)由第一傳導(dǎo)路徑連接至第一節(jié)點(diǎn)及第一電勢(shì)；以及在步驟(b)之后，通過(guò)具有第四開(kāi)關(guān)的第二鉗位電路保持板電容，并且第四開(kāi)關(guān)經(jīng)由第二傳導(dǎo)路徑連接至第一節(jié)點(diǎn)及第二電勢(shì)。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中如果電感器電流到達(dá)零，則在電感器中存儲(chǔ)的能量的存儲(chǔ)和移去是基于LC諧振頻率的。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其中在電感器電流到達(dá)零之前，板電容的充電和放電不是基于經(jīng)由鉗位板電容的第一和第二鉗位電路的LC諧振頻率。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中第一和第二鉗位電路在電感器電流到達(dá)零之前鉗位板電容。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其中第二鉗位電路在步驟(a)之前在電感器中預(yù)先存儲(chǔ)能量，并且第一鉗位電路在步驟(b)之前在電感器中預(yù)先存儲(chǔ)能量。
25.一種等離子顯示板驅(qū)動(dòng)器電路，包括板電極間電容，其提供在板的多個(gè)掃描電極和多個(gè)保持電極的至少一個(gè)之間；充電/放電電路，和所述板電極間電容串聯(lián)連接并且連接在第一和第二節(jié)點(diǎn)之間；鉗位電路，具有用于將在板電極間電容兩端的端電壓鉗位到第一電源電壓電平和到第二電源電壓電平的第一和第二開(kāi)關(guān)，所述第一開(kāi)關(guān)串聯(lián)連接在第一節(jié)點(diǎn)和第一電源電壓電平之間，所述第二開(kāi)關(guān)串聯(lián)連接在所述第一節(jié)點(diǎn)和第二電源電壓電平之間，所述電極間電容串聯(lián)連接至第一及第二節(jié)點(diǎn)，而且所述充電/放電電路和所述鉗位電路在第一和第二節(jié)點(diǎn)之間并聯(lián)連接，其中所述充電/放電電路包括彼此并聯(lián)連接在第一節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)之間的一對(duì)開(kāi)關(guān)以及串聯(lián)連接在第二和第三節(jié)點(diǎn)之間的感應(yīng)線圈。
26.如權(quán)利要求25所述的等離子顯示板驅(qū)動(dòng)器電路，其中每一開(kāi)關(guān)對(duì)包括第一晶體管和二極管，并且開(kāi)關(guān)對(duì)提供相反的電流路徑。
27.如權(quán)利要求25所述的等離子顯示板驅(qū)動(dòng)器電路，其中電極間電容基于感應(yīng)線圈和電極間電容的LC諧振頻率充電/放電。
28.如權(quán)利要求25所述的等離子顯示板驅(qū)動(dòng)器電路，其中電極間電容基于感應(yīng)線圈和電極間電容的非LC諧振頻率充電/放電。
29.如權(quán)利要求28所述的等離子顯示板驅(qū)動(dòng)器電路，其中鉗位電路在感應(yīng)線圈的能量到達(dá)零之前將電極間電容鉗位到第一和第二電源電壓電平之一。
30.如權(quán)利要求29所述的等離子顯示板驅(qū)動(dòng)器電路，其中鉗位電路在電極間電容的充電/放電之前增加感應(yīng)線圈的能量。
31.如權(quán)利要求25所述的等離子顯示板驅(qū)動(dòng)器電路，其中所述第一和第二開(kāi)關(guān)中的每一個(gè)包括晶體管。
全文摘要
一種能量回收裝置和方法，使用電感器來(lái)回收存儲(chǔ)在顯示器電容中的能量?；厥盏哪芰靠梢灾匦掠糜隍?qū)動(dòng)顯示器設(shè)備，優(yōu)選的等離子顯示器。能量回收可以基于LC諧振頻率或不基于該頻率。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1538365SQ200410036860
公開(kāi)日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2004年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月16日
發(fā)明者趙張煥, 尹源植, 姜成昊 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社