專利名稱：Pdp能量回收電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及等離子電視PDP驅(qū)動(dòng)電路能量回收電路，更具體地說，涉及一種電壓自舉PDP能量回收電路。
背景技術(shù)：
PDP顯示屏的電極之間存在電容，為一個(gè)容性負(fù)載。在電極之間施加維持脈沖時(shí)，實(shí)際是給電容進(jìn)行充放電的過程，即脈沖上升時(shí)，對(duì)PDP顯示屏電極電容充電；在脈沖下降時(shí)，PDP顯示屏電極電容放電。雖然在對(duì)電容的充放電過程中電容本身并不消耗能量，但由對(duì)其進(jìn)行充放電引起的電流將導(dǎo)致在回路電阻上消耗能量，回路電阻包括電源的內(nèi)阻，MOS管的導(dǎo)通電阻和PCB的走線電阻等。
如圖1所示，Cp表示PDP顯示屏電極電容，通過MOS管M1和M2的交替導(dǎo)通，可對(duì)Cp進(jìn)行充電或放電，當(dāng)M1接通M2斷開時(shí)維持電源Us對(duì)電容充電，充電結(jié)束時(shí)電容中存儲(chǔ)的能量為Wc＝CUs2/2，而電源輸出的能量為Wp＝CUs2，所以充電過程中，在充電回路電阻上消耗的能量為Wr＝Wp-Wc＝CUs2/2；當(dāng)M2接通M1斷開時(shí)電容放電，存儲(chǔ)在電容中的能量Wc全部以熱能的形式消耗在放電回路的電阻上，所以在電容的一個(gè)充放電過程中，損耗的總能量為Wr+Wc＝CUs2，正好等于對(duì)電容充電過程中電源輸出的能量Wp，可以看出，整個(gè)過程中能量的損耗和回路的電阻無關(guān)，因此不可能通過降低回路電阻值來降低能量損耗。
電源對(duì)電容充電時(shí)，電容端電壓從0V上升到Us，電容端電壓大幅度的改變是造成能量損耗過大的原因；同理，放電時(shí)，電容端電壓由Us降低到0V，電容儲(chǔ)存的能量全部消耗。
為了降低在對(duì)電容充電過程中電源能量的損耗，人們提出了各種能量回收電路，圖2給出了Weber和Wood早期提出的一種能量回收電路，電路是在圖1基礎(chǔ)上添加了虛線內(nèi)的電路形成的，電路引入了儲(chǔ)能電容Cs、電感L以及兩個(gè)開關(guān)和兩個(gè)二極管，要求儲(chǔ)能電容Cs大于Cp幾十倍，確保電路穩(wěn)定后儲(chǔ)能電容Cs端電壓等于Us/2，工作原理簡述如下對(duì)Cp充電時(shí)，首先僅接通M3，“Cs→M3→D1→L→Cp→地→Cs”形成單向串聯(lián)振蕩電路，效果是Cs放電而Cp充電；當(dāng)Cp電壓接近Us時(shí)，斷開M3僅接通M1，電源繼續(xù)對(duì)Cp充電到Us，此次充電Cp端電壓改變的幅度很小，電源能量損耗大大減少。
Cp放電時(shí)，首先僅接通M4，“Cp→L→D2→M4→Cs→地→Cp”形成單向串聯(lián)振蕩電路，效果是Cp放電而Cs充電，能量得到回收并儲(chǔ)存在Cs中，彌補(bǔ)了前一次的Cs放電損耗的能量，當(dāng)Cp放電到接近0V時(shí)，斷開M4僅接通M2，Cp進(jìn)一步放電到0V，此次放電Cp端電壓改變的幅度小，能量損耗大大減少。在一個(gè)周期內(nèi)，儲(chǔ)能電容Cs進(jìn)行一次充電和一次放電，確保Cs端電壓保持在Us/2。Cp電容X電極的維持脈沖波形如圖3所示。
可見，能量回收電路是通過引入電感，讓電感與PDP顯示屏電極電容形成LC振蕩電路，電路振蕩時(shí)并不從電源吸取能量，而電源對(duì)PDP顯示屏電極電容充電時(shí)，或PDP顯示屏電極電容放電時(shí)其端電壓改變的幅度都很小，能量損耗大大減少。
PDP顯示屏有兩種維持電極，稱為X電極和Y電極，X電極和Y電極對(duì)地分別形成兩種電極電容，PDP工作時(shí)需要兩套圖2所示的能量回收電路，分別驅(qū)動(dòng)PDP顯示屏的X電極和Y電極。
常規(guī)的能量回收電路具有下列缺點(diǎn)1、沒有電壓自舉功能，Us就是PDP的維持電壓，約為180V，對(duì)MOS管耐壓要求較高。
2、PDP功耗主要取決于維持放電時(shí)電源的能量損耗，其值與Us2f成正比，f是維持脈沖頻率，由于沒有電壓自舉功能，Us較高，電源能量損耗大。
3、電路采用了導(dǎo)通電阻較大的P型MOS管，充電回路電阻較大，能量回收效果欠佳。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述能量損耗大、MOS管耐壓要求較高的缺陷，提供一種具有電壓自舉的PDP能量回收電路。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種PDP能量回收電路，含有PDP顯示屏電極電容Cp和諧振電感L，PDP顯示屏電極電容Cp一端接地，第二端連接諧振電感L的第一端，其特征在于，所述PDP能量回收電路還包括第一開關(guān)MOS管M1，其漏級(jí)連接所述PDP顯示屏電極電容Cp的第二端，其柵極和開關(guān)控制電路相連；第二開關(guān)MOS管M2，其源級(jí)連接所述PDP顯示屏電極電容Cp的第二端，其柵極和開關(guān)控制電路相連，其漏級(jí)通過自舉電容C1和所述第一開關(guān)MOS管M1的源級(jí)相連；第三開關(guān)MOS管M3，其源級(jí)接地，其柵極和開關(guān)控制電路相連，其漏級(jí)和所述第二開關(guān)MOS管M2的漏級(jí)相連；第四開關(guān)MOS管M4，其漏級(jí)連接電源1/2Us，其柵極和開關(guān)控制電路相連，其源級(jí)和所述第二開關(guān)MOS管M2的漏級(jí)相連；第五開關(guān)MOS管M5，其源級(jí)接地，其漏級(jí)連接第一二極管D10的負(fù)端，其柵極和開關(guān)控制電路相連，所述第一二極管D10的正端和所述諧振電感L的第二端連接；第六開關(guān)MOS管M6，其漏級(jí)接地，其源級(jí)連接第二二極管D11的正端，其柵極和開關(guān)控制電路相連，所述第二二極管D11的負(fù)端和所述諧振電感L的第二端連接；第三二極管D9，其負(fù)端接地，正端連接第一開關(guān)MOS管M1的源級(jí)。
在本實(shí)用新型所述的PDP能量回收電路中，還包括第一快恢復(fù)二極管D7，其正端和第一開關(guān)MOS管M1源級(jí)相連，其負(fù)端和諧振電感L的第二端相連。
在本實(shí)用新型所述的PDP能量回收電路中，還包括第二快恢復(fù)二極管D8，其正端和諧振電感L的第二端相連，其負(fù)端和第二開關(guān)MOS管M2漏級(jí)相連。
在本實(shí)用新型所述的PDP能量回收電路中，所述第一開關(guān)MOS管M1、第二開關(guān)MOS管M2、第三開關(guān)MOS管M3、第四開關(guān)MOS管M4、第五開關(guān)MOS管M5和第六開關(guān)MOS管M6為N溝道MOS管。
在本實(shí)用新型所述的PDP能量回收電路中，所述自舉電容C1為電解電容，其正端和所述第四開關(guān)MOS管M4源級(jí)相連。
本實(shí)用新型電壓自舉PDP能量回收電路中引入電壓自舉功能，使維持電源電壓降低到常規(guī)的一半，降低了對(duì)功率MOS管耐壓的要求，維持電源的能量損耗也降低了近一半。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是無能量回收能力的PDP驅(qū)動(dòng)電路圖；圖2是常規(guī)能量回收電路圖；圖3是常規(guī)能量回收電路X電極的維持脈沖波形圖；
圖4是電壓自舉PDP能量回收電路圖；圖5是電壓自舉PDP能量回收電路X電極的維持脈沖波形圖；圖6是常規(guī)能量回收電路X、Y電極的維持脈沖波形圖；圖7是電壓自舉PDP能量回收電路X、Y電極的維持脈沖波形圖。
具體實(shí)施方式
如圖4所示，為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施例的電壓自舉PDP能量回收電路的示意圖，該電路引入電壓自舉功能。
為本實(shí)用新型的PDP能量回收電路含有PDP顯示屏電極電容Cp和諧振電感L，PDP顯示屏電極電容Cp一端接地，另一端X連接諧振電感L一端A。
PDP能量回收電路還包括第一開關(guān)MOS管M1，其具有源級(jí)、漏級(jí)和柵極，其漏級(jí)連接PDP顯示屏電極電容Cp一端X，其柵極和開關(guān)控制電路相連。
第二開關(guān)MOS管M2，其具有源級(jí)、漏級(jí)和柵極，其源級(jí)連接所述PDP顯示屏電極電容Cp一端X，其柵極和開關(guān)控制電路相連，其漏級(jí)通過自舉電容C1和第一開關(guān)MOS管M1的源級(jí)相連。
第三開關(guān)MOS管M3，其具有源級(jí)、漏級(jí)和柵極，其源級(jí)接地，其柵極和開關(guān)控制電路相連，其漏級(jí)和第二開關(guān)MOS管M2的漏級(jí)相連。
第四開關(guān)MOS管M4，其具有源級(jí)、漏級(jí)和柵極，其漏級(jí)連接電源1/2Us，其柵極和開關(guān)控制電路相連，其源級(jí)和第二開關(guān)MOS管M2的漏級(jí)相連。
第五開關(guān)MOS管M5，其具有源級(jí)、漏級(jí)和柵極，其源級(jí)接地，其漏級(jí)連接第一二極管D10的負(fù)端，其柵極和開關(guān)控制電路相連，第一二極管D10的正端和諧振電感L一端B連接。
第六開關(guān)MOS管M6，其具有源級(jí)、漏級(jí)和柵極，其漏級(jí)接地，其源級(jí)連接第二二極管D11的正端，其柵極和開關(guān)控制電路相連，第二二極管D11的負(fù)端和所述諧振電感L一端B連接。
第三二極管D9，其負(fù)端接地，正端連接第一開關(guān)MOS管M1的源級(jí)。
以下說明該電路的工作過程，設(shè)Cp的X電極電位Ux＝+Us/2，首先僅接通M5，則“Cp→L→D10→M5→地→Cp”形成單向并聯(lián)振蕩電路，使Cp充電到Ux接近-Us/2，然后斷開M5僅接通M1和M3，自舉電解電容C1繼續(xù)對(duì)Cp充電到Ux＝-Us/2，此次充電Cp端電壓改變的幅度較小，損耗的能量大大降低。
接著，僅接通M6，則“Cp→地→M6→D11→L→Cp”形成單向并聯(lián)振蕩電路，使Cp充電到Ux接近+Us/2，然后斷開M6僅接通M2和M4，繼續(xù)對(duì)Cp充電到Ux＝+Us/2，同理，此次充電Cp端電壓改變的幅度較小，電源損耗的能量大大降低，至此，完成一個(gè)周期。
Cp電容X電極的維持脈沖波形如圖5所示。與常規(guī)波形圖3相比，波形相同，但基準(zhǔn)不同，維持脈沖波形幅度是常規(guī)波形的二分之一，脈沖頻率是常規(guī)波形的2倍。
在MOS管M5和M6同時(shí)斷開時(shí)，由于MOS管存在寄生電容，電感L與這些寄生電容及Cp形成振蕩回路，造成一定的能量損耗，為了進(jìn)一步回收這些能量，加入了第一快恢復(fù)二極管D7和第二快恢復(fù)二極管D8，第一快恢復(fù)二極管D7，其正端和第一開關(guān)MOS管M1源級(jí)相連，其負(fù)端和諧振電感L一端B相連。第二快恢復(fù)二極管D8，其正端和諧振電感L一端B相連，其負(fù)端和第二開關(guān)MOS管M2漏級(jí)相連。
形成如下兩個(gè)回路
A→D2→C1→D7→B→L→AB→D8→C1→D1→A→L→B這些回路將余能回收到電容C1，進(jìn)一步減少了能量損耗。
PDP顯示屏有兩種維持電極X電極和Y電極，X電極和Y電極對(duì)地分別形成兩種電極電容，需要兩套能量回收電路，分別驅(qū)動(dòng)PDP顯示屏的X電極和Y電極，產(chǎn)生相位相反的X電極和Y電極維持脈沖波形，圖6給出了常規(guī)能量回收電路的Ux、Uy和Ux-Uy波形，圖7給出了本實(shí)用新型能量回收電路的Ux、Uy和Ux-Uy波形?？梢钥闯觯琔x-Uy的波形和基準(zhǔn)都相同，而PDP中的氣體放電過程與Ux-Uy直接相關(guān)，而不是Ux或Uy，因此，本實(shí)用新型電路維持電源電壓是常規(guī)的一半，即Us/2，就可使PDP產(chǎn)生維持放電。
本實(shí)用新型能量回收電路維持電源電壓是常規(guī)的一半，降低了對(duì)MOS管耐壓的要求；維持電源的能量損耗與Us2f成正比，本實(shí)用新型維持電源電壓是常規(guī)的一半，維持脈沖頻率是常規(guī)的二倍，因此，理論上維持電源的能量損耗是常規(guī)的一半。
第一開關(guān)MOS管M1、第二開關(guān)MOS管M2、第三開關(guān)MOS管M3、第四開關(guān)MOS管M4、第五開關(guān)MOS管M5和第六開關(guān)MOS管M6為N溝道MOS管。自舉電容C1為電解電容，其正端和所述第四開關(guān)MOS管M4源級(jí)相連。N型MOS管具有較小的內(nèi)阻，能量回收效果好。
二極管D1、D2、D3、D4、D5和D6分別為MOS管M1、M2、M3、M4、M5和M6內(nèi)部寄生二極管。
權(quán)利要求1.一種PDP能量回收電路，含有PDP顯示屏電極電容(Cp)和諧振電感(L)，PDP顯示屏電極電容(Cp)第一端接地，第二端連接諧振電感(L)的第一端，其特征在于，所述PDP能量回收電路還包括第一開關(guān)MOS管(M1)，其漏級(jí)連接所述PDP顯示屏電極電容(Cp)的第二端，其柵極和開關(guān)控制電路相連；第二開關(guān)MOS管(M2)，其源級(jí)連接所述PDP顯示屏電極電容(Cp)的第二端，其柵極和開關(guān)控制電路相連，其漏級(jí)通過自舉電容(C1)和所述第一開關(guān)MOS管(M1)的源級(jí)相連；第三開關(guān)MOS管(M3)，其源級(jí)接地，其柵極和開關(guān)控制電路相連，其漏級(jí)和所述第二開關(guān)MOS管(M2)的漏級(jí)相連；第四開關(guān)MOS管(M4)，其漏級(jí)連接電源(1/2Us)，其柵極和開關(guān)控制電路相連，其源級(jí)和所述第二開關(guān)MOS管(M2)的漏級(jí)相連；第五開關(guān)MOS管(M5)，其源級(jí)接地，其漏級(jí)連接第一二極管(D10)的負(fù)端，其柵極和開關(guān)控制電路相連，所述第一二極管(D10)的正端和所述諧振電感(L)的第二端連接；第六開關(guān)MOS管(M6)，其漏級(jí)接地，其源級(jí)連接第二二極管(D11)的正端，其柵極和開關(guān)控制電路相連，所述第二二極管(D11)的負(fù)端和所述諧振電感(L)的第二端連接；第三二極管(D9)，其負(fù)端接地，正端連接第一開關(guān)MOS管(M1)的源級(jí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PDP能量回收電路，其特征在于，還包括第一快恢復(fù)二極管(D7)，其正端和第一開關(guān)MOS管(M1)源級(jí)相連，其負(fù)端和諧振電感(L)的第二端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PDP能量回收電路，其特征在于，還包括第二快恢復(fù)二極管(D8)，其正端和諧振電感(L)的第二端相連，其負(fù)端和第二開關(guān)MOS管(M2)漏級(jí)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)所述的PDP能量回收電路，其特征在于所述第一開關(guān)MOS管(M1)、第二開關(guān)MOS管(M2)、第三開關(guān)MOS管(M3)、第四開關(guān)MOS管(M4)、第五開關(guān)MOS管(M5)和第六開關(guān)MOS管(M6)為N溝道MOS管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的PDP能量回收電路，其特征在于，所述自舉電容(C1)為電解電容，其正端和所述第四開關(guān)MOS管(M4)源級(jí)相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種PDP能量回收電路，含有PDP顯示屏電極電容、諧振電感、第一開關(guān)MOS管、第二開關(guān)MOS管、第三開關(guān)MOS管、第四開關(guān)MOS管、第五開關(guān)MOS管、第六開關(guān)MOS管和自舉電容，第三開關(guān)MOS管的漏級(jí)、第四開關(guān)MOS管的源級(jí)和第二開關(guān)MOS管的漏級(jí)都與自舉電容的正端相連，第一開關(guān)MOS管的源級(jí)和自舉電容的負(fù)端相連，第一開關(guān)MOS管的漏級(jí)和第二開關(guān)MOS管的源級(jí)都和PDP顯示屏電極電容相連。本實(shí)用新型的PDP能量回收電路中引入電壓自舉功能，使維持電源電壓降低到常規(guī)的一半，降低了對(duì)功率MOS管耐壓的要求，維持電源的能量損耗也降低了一半。
文檔編號(hào)G09G3/28GK2710094SQ20042007100
公開日2005年7月13日 申請日期2004年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月25日
發(fā)明者梁寧 申請人:康佳集團(tuán)股份有限公司