Brevet FR2858872A1 — publié le 20050218

GENERATION DE FRONTS DESCENDANTS AVEC RECUPERATION D'ENERGIE DANS UN PANNEAU PLASMA L'invention concerne un dispositif de commande d'un panneau d'affichage à plasma apte à générer un front descendant de tension sur l'une des électrodes d'entretien Ys et d'adressage-entretien Yas des cellules dudit panneau tout en maintenant un potentiel fixe sur l'autre desdites électrodes d'entretien et d'adressage-entretien. Ce dispositif est tout particulièrement, bien que non exclusivement, destiné à être utilisé en fin de phase d'entretien des cellules du panneau pour ramener les deux électrodes des cellules à un potentiel bas. La figure 1 décrit un circuit classique d'entretien des décharges électriques dans un panneau d'affichage à plasma. Un tel circuit est notamment décrit dans la demande de brevet européen EP 0 704 834. Ce circuit comprend des moyens 1 pour appliquer, de manière alternée, une tension d'alimentation Vs sur l'électrode d'entretien Ys et l'électrode d'adressage-entretien Yas des cellules d'un panneau plasma et un circuit 2 destiné à récupérer de l'énergie pendant la phase d'entretien des cellules. Les moyens 1 sont constitués de quatre interrupteurs 11, 12, 13 et 14. Deux interrupteurs, Il et 12, sont montés en série entre une borne d'alimentation recevant une tension d'entretien Vs et la masse. Le point milieu entre ces deux interrupteurs est connecté à l'électrode Ys des cellules du panneau. Les deux autres interrupteurs, 13 et 14, sont également montés en série entre la borne d'alimentation recevant la tension d'entretien Vs et la masse. Le point milieu entre ces deux interrupteurs est connecté à l'électrode d'adressage-entretien Yas des cellules. Le circuit de récupération d'énergie 2 est connecté entre les électrodes Ys et Yas. Il comporte une inductance L montée en série avec un interrupteur bidirectionnel entre les électrodes Ys et Yas. L'interrupteur bidirectionnel est formé d'un interrupteur 15 en série avec une diode D1 pour laisser passer le courant dans un sens lorsque l'interrupteur 15 est fermé et, monté en parallèle, d'un interrupteur 16 monté en série avec une diode D2 pour laisser passer le courant dans le sens inverse lorsque l'interrupteur 16 est fermé. Ainsi, lorsque l'un ou l'autre des interrupteurs 15 et 16 est fermé, l'inductance L est connectée en parallèle avec la capacité C du panneau (représenté en traits pointillés entre les électrodes Ys et Yas) et forme avec celui-ci un circuit résonant. Le fonctionnement complet de ce circuit est bien connu de l'homme du métier est décrit de manière complète dans la demande de brevet européen EP 0 704 834. La récupération d'énergie consiste en un transfert d'énergie entre la capacité du panneau et l'inductance du circuit 2 pendant les fronts de tension sur les électrodes Ys et Yas. Lors d'un premier front, de l'énergie est transférée de l'inductance vers la capacité du panneau et, lors du front suivant, le transfert d'énergie s'opère dans le sens inverse, i.e de la capacité vers l'inductance. Par ailleurs, comme montré sur la figure 2, la récupération d'énergie s'opère lors d'un basculement symétrique des potentiels sur les électrodes Ys et Yas. Par exemple, lorsque le potentiel passe de Vs à 0 sur l'électrode Ys, la transition inverse est opérée sur l'électrode Yas et passe de 0 à vs. Si on cherche à faire uniquement basculer le potentiel de l'une des deux électrodes Ys et Yas, l'autre électrode étant maintenue à un potentiel fixe, comme par exemple à la fin d'un cycle d'entretien pour ramener les deux électrodes au même potentiel, ce circuit ne marche plus et toute récupération d'énergie est inopérante. Les figures 3 et 4 illustrent cette impossibilité. Considérons le cas où le potentiel sur l'électrode Ys est à 0 volt et celui sur l'électrode Yas à vs. II est alors possible de fermer l'interrupteur T2 ainsi que l'interrupteur T5, pour que la capacité C entre en résonance avec l'inductance L et assure une chute du potentiel sur l'électrode Yas. Cette phase est illustrée par la figure 3. Au fur et à mesure que la capacité C se décharge dans l'inductance L, le potentiel de l'électrode Yas baisse jusqu'à ce que le courant emmagasiné dans l'inductance atteigne une valeur maximale. Pour que le potentiel sur l'électrode Yas atteigne 0 volt, il faut annuler le courant emmagasiné dans l'inductance L. Pour cela, il faudrait normalement lui appliquer une tension négative aux bornes de l'inductance L mais cela n'est pas possible puisque le potentiel de l'électrode Ys doit être maintenu à 0 volt. La seule solution consiste alors à fermer l'interrupteur 14 de manière à faire circuler un courant dit "de roue libre" dans la boucle de courant formée par les interrupteurs fermés 12, 14, 15, la diode Dl et l'inductance L, comme montré à la figure 4. Le courant dans L diminue alors au fur et à mesure qu'il est dissipé dans les composants de la boucle de courant. Bien entendu, ce fonctionnement n'est pas satisfaisant puisque l'annulation du courant emmagasiné dans l'inductance L est très longue et qu'il entraîne un échauffement des composants du circuit. Par conséquent, aucune récupération d'énergie n'est possible pendant cette phase de fonctionnement. De plus, l'annulation du courant emmagasiné dans l'inductance L est très longue et crée un échauffement des composants du circuit au risque de les détruire. L'invention a pour but de pallier les inconvénients précités. Aussi, l'invention concerne un dispositif de commande d'un panneau d'affichage à plasma comportant des premiers moyens pour générer un front descendant de tension sur l'une des électrodes d'entretien Ys et d'adressage-entretien Yas des cellules dudit panneau, un potentiel fixe étant maintenu sur l'autre desdites électrodes d'entretien et d'adressageentretien, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens emmagasinent de l'énergie pendant une première période temporelle du front descendant et en ce qu'il comporte en outre des seconds moyens pour transférer l'énergie emmagasinée vers la source d'alimentation en tension du dispositif pendant la période temporelle restante dudit front descendant de tension. Ce dispositif est compatible avec le circuit d'entretien classique des cellules du panneau plasma. Lesdits premiers moyens peuvent notamment servir à l'entretien des cellules du panneau. Selon un mode de réalisation particulier, les premiers moyens du dispositif comportent une inductance dont une première extrémité est connectée à l'électrode dont le potentiel est abaissé et une deuxième extrémité est connectée à l'électrode dont le potentiel est maintenu fixe via une première diode montée en série avec un interrupteur, l'anode de ladite première diode étant du coté de ladite inductance, lequel interrupteur est dans un état fermé pendant ladite première période temporelle du front descendant durant laquelle du courant est emmagasiné dans l'inductance et dans un état ouvert pendant la période temporelle restante du front descendant durant laquelle le courant emmagasiné dans l'inductance est transféré à la source d'alimentation en tension du dispositif. Dans ce mode de réalisation, les seconds moyens consistent par exemple en une deuxième diode connectée entre ladite deuxième extrémité de l'inductance et la source d'alimentation en tension du dispositif, l'anode de ladite deuxième diode étant du coté de la deuxième extrémité de l'inductance. Avantageusement, le dispositif comporte en outre une troisième diode en série avec une résistance, l'anode de ladite troisième diode étant du coté de la masse, l'ensemble étant connecté entre la deuxième extrémité de l'inductance et la masse. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, et en référence aux figures annexées sur lesquelles: - la figure 1, déjà décrite, représente le schéma électrique d'un circuit d'entretien des cellules d'un panneau plasma de l'art antérieur, - la figure 2, déjà décrite, représente les tensions appliquées sur les électrodes Ys et Yas des cellules du panneau plasma par le circuit d'entretien de la figure 1, ainsi que le courant traversant l'inductance L du circuit pendant les fronts montants et descendants de tension, - les figures 3 et 4, déjà décrites, illustrent les courants circulant dans le circuit de la figure 1 au cas où l'on désire abaisser la tension de Vs à 0 volt sur l'électrode Yas des cellules du panneau tout en maintenant l'électrode Ys à 0 volt; - la figure 5 représente un schéma électrique d'un dispositif, conforme à l'invention, apte à générer un front descendant de tension sur l'une des électrodes, Ys ou Yas, des cellules du panneau tout en maintenant un potentiel fixe sur l'autre électrode; - les figures 6 et 7 montrent les courants circulant dans le circuit de la figure 6 lors de la génération du front descendant sur l'électrode Yas des cellules du panneau plasma, le potentiel sur l'électrode Ys étant maintenu à 0 volt, et - la figure 8 représente des diagrammes temporels montrant l'évolution des courants et des tensions dans les éléments du circuit de la figure 5 lors de la génération d'un front descendant sur l'électrode Yas des cellules du panneau plasma. Selon l'invention, le dispositif de commande du panneau d'affichage à plasma comporte des moyens pour générer un front descendant de tension sur l'une des électrodes d'entretien Ys et d'adressage-entretien Yas des cellules dudit panneau, lesdits moyens étant conçus pour maintenir un potentiel bas sur l'autre desdites électrodes d'entretien et d'adressageentretien et emmagasiner de l'énergie pendant une première période partie du front descendant, et des seconds moyens pour transférer l'énergie emmagasinée dans les premiers moyens vers la source d'alimentation en tension du dispositif pendant la fin du front descendant. Un schéma électrique d'un tel dispositif est montré à la figure 5. Ce dispositif est compatible avec le circuit d'entretien d'un panneau plasma classique puisque certains éléments du dispositif de l'invention sont employés à la fois pour l'entretien des cellules et pour générer un front descendant tel que revendiqué. Ces éléments portent la même référence dans la figure 1 et dans la figure 5. Selon l'invention, le dispositif de commande comporte une inductance LI dont une première extrémité est connectée à l'électrode Yas et une deuxième extrémité est connectée à l'électrode Ys via une diode D1 montée en série avec un interrupteur 15, l'anode de la diode D1 étant du coté de l'inductance LI. Ces éléments vont servir à ramener le potentiel de l'électrode Yas de Vs à 0, le potentiel de l'électrode Ys étant déjà à zéro volt, et à emmagasiner de du courant dans l'inductance L pendant une partie du front descendant. Une diode D3, connectée entre la deuxième extrémité de l'inductance L et la source d'alimentation fournissant la tension d'entretien Vs, va servir à évacuer le courant emmagasiné dans l'inductance LI vers ladite source d'alimentation pendant la fin du front descendant. Avantageusement, une diode D4 en série avec une résistance RI est connectée entre la masse et la deuxième extrémité de l'inductance LI, avec l'anode du coté de la masse. Cette diode et cette résistance sont destinées à évacuer le courant de roue libre négatif qui risque d'apparaître dans l'inductance LI pendant les cycles d'entretien classiques des cellules du panneau. Le fonctionnement de cette partie de circuit sera illustré plus loin 25 par les figures 6, 7 et 8 à suivre. Le dispositif de l'invention comporte également des moyens pour générer un front descendant sur l'électrode Ys et maintenir simultanément un potentiel nul sur l'électrode Ys. A cet effet, le dispositif de commande comporte également une inductance L2 dont une première extrémité est connectée à l'électrode Ys et une deuxième extrémité est connectée à l'électrode Yas via une diode D2 montée en série avec un interrupteur 16, l'anode de la diode D2 étant du coté de l'inductance L2. Une diode D5 est connectée entre la deuxième extrémité de l'inductance L2 et la source d'alimentation fournissant la tension d'entretien Vs. Une diode D6 en série avec une résistance R2 est en outre connectée entre la masse et la deuxième extrémité de l'inductance L2, avec l'anode du coté de la masse. Le fonctionnement de cette autre partie de circuit est identique à celle comprenant les éléments LI, D1, 15, D3, D4 et RI, le sens des courants et les potentiels sur les électrodes Ys et Yas étant inversés. En référence aux figures 6, 7 et 8, la partie de circuit comprenant les éléments LI, D1, 15, D3, D4 et RI fonctionne de la manière suivante. Pendant une première partie du front descendant sur l'électrode Yas, illustrée par la figure 6, l'interrupteur 15 est fermé. Une boucle de courant se crée à travers l'inductance LI, la diode D1, l'interrupteur 15 et la capacité C du panneau. L'inductance LI entre en résonance avec la capacité C du panneau et emmagasine du courant jusqu'à atteindre une valeur maximale Imax. Le potentiel de l'électrode Yas baisse alors progressivement. L'interrupteur 15 est alors ouvert. Comme montré à la figure 7, le courant emmagasiné dans l'inductance LI est ensuite évacué dans l'alimentation Vs via la diode D3. Pendant cette phase, l'interrupteur 12 est fermé. Une boucle de courant traversant l'inductance LI, la diode D3, la source d'alimentation Vs, la masse et la capacité C se crée. Pendant cette deuxième période de fonctionnement, le potentiel de l'électrode Yas baisse encore jusqu'à atteindre zéro volt. A la fin de cette deuxième période temporelle, l'inductance LI est complètement déchargée; du courant a été transféré à la source d'alimentation du dispositif et les 2 électrodes Ys et Yas ont atteint un potentiel nul. Comme indiqué précédemment, les éléments LI, D1,15 et L2, D2, 16 peuvent servir à entretenir des décharges électriques dans les cellules du panneau comme cela est décrit dans le document EP 0 704 834. La seule différence est que le circuit comporte alors deux inductances, LI et L2 utilisées chacune à leur tour selon la transition à effectuer (O-Vs ou Vs- O), au lieu d'une seule, L, pour toutes les transitions. Outre qu'il permet de récupérer de l'énergie pendant les fronts descendants sur l'une des électrodes des cellules du panneau, ce dispositif présente les avantages suivants: - les éléments LI, D1, 15, L2, D2 et 16 peuvent être utilisés comme circuit de récupération d'énergie (permettant un transfert d'énergie de l'inductance vers la capacité du panneau et inversement) pendant la phase d'entretien des cellules du panneau plasma; - il crée peu de pertes thermiques; - il présente un coût de mise en oeuvre très faible étant donné qu'il peut également servir de circuit de récupération d'énergie pendant la phase d'entretien des cellules du panneau. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande d'un panneau d'affichage à plasma comportant des premiers moyens (L1, D1, 15 ou L2, D2, 16) pour générer un front descendant de tension sur l'une des électrodes d'entretien (Ys) et d'adressage-entretien (Yas) des cellules dudit panneau, un potentiel fixe étant maintenu sur l'autre desdites électrodes d'entretien et d'adressageentretien, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens emmagasinent de l'énergie pendant une première période temporelle du front descendant et en ce que ledit dispositif de commande comporte en outre des seconds moyens (D3) pour transférer ladite énergie emmagasinée vers la source d'alimentation en tension du dispositif pendant la période temporelle restante dudit front descendant. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens comportent une inductance (LI ou L2) dont une première extrémité est connectée à l'électrode dont le potentiel est abaissé et une deuxième extrémité est connectée à l'électrode dont le potentiel est maintenu fixe via une première diode (Dl ou D2) montée en série avec un interrupteur (15 ou 16), l'anode de ladite première diode étant du coté de ladite inductance, lequel interrupteur est dans un état fermé pendant ladite première période temporelle du front descendant durant laquelle du courant est emmagasiné dans l'inductance (LI ou L2) et dans un état ouvert pendant la période temporelle restante du front descendant durant laquelle le courant emmagasiné dans l'inductance est transféré vers la source d'alimentation en tension du dispositif. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les seconds moyens consistent en une deuxième diode (D3 ou D5) connectée entre ladite deuxième extrémité de l'inductance (LI ou L2) et la source d'alimentation en tension du dispositif, l'anode de ladite deuxième diode (D3 ou D5) étant du coté de la deuxième extrémité de l'inductance. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il 35 comporte en outre une troisième diode (D4 ou D6) en série avec une résistance (RI ou R2), l'anode de ladite troisième diode (D4 ou D6) étant du coté de la masse, l'ensemble étant connecté entre la deuxième extrémité de l'inductance (LI ou L2) et la masse.