(57)【要約】【課題】寄生抵抗によって生じる損失の補償及び電磁妨害の低減を行う、プラズマ表示パネルのＡＣ電源用の回路装置を制御する方法を提供する。【解決手段】プラズマ表示パネルのＡＣ電圧供給用の回路装置を制御する方法であって、この回路装置が少なくとも、ブリッジ・トランジスタ（Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3、Ｔ4）によって構成されるトランジスタ・ブリッジと、入力電圧（Ｕ0）と、プラズマセルのキャパシタ（Ｃp）と、補助電圧（Ｕh）、第１補助トランジスタ（Ｔ11）、及び第１コイル（Ｌ1）から成る充電回路とを具えて、充電動作の始めに前記第１補助トランジスタ（Ｔ11）がオン状態になる回路装置の制御方法において、一旦、前記第１補助トランジスタ（Ｔ11）がオン状態になると、半ブリッジの第２ブリッジ・トランジスタ（Ｔ2）が、遅延時間ｔv中にオン状態であり続けて、この遅延時間ｔvが経過した後にオフ状態になることを特徴とする。
2005514664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ表示パネルのＡＣ電源用の回路装置を制御する方法であって、
前記回路装置が少なくとも、複数のブリッジ・トランジスタによって構成されるトランジスタ・ブリッジと、入力電圧と、プラズマセルのキャパシタと、充電回路とを具えて、前記充電回路が、補助電圧、第１補助トランジスタ、及び第１コイルの形式であり、前記第１補助トランジスタが、充電動作の始めに導通状態になる方法において、
前記第１補助トランジスタがオン状態になった後に、半ブリッジの第２ブリッジ・トランジスタが、遅延時間中にオン状態であり続けて、前記遅延時間が経過した後にオフ状態になることを特徴とするプラズマ表示パネルのＡＣ電源用回路装置の制御方法。
【請求項２】
プラズマ表示パネルのＡＣ電源用の回路装置を制御する方法であって、
前記回路装置が少なくとも、複数のブリッジ・トランジスタによって構成されるトランジスタ・ブリッジと、入力電圧と、プラズマセルのキャパシタと、補助電圧、第２補助トランジスタ、及び第２コイルから成る放電回路とを具えて、前記第２補助トランジスタが、放電動作の始めに導通状態になる方法において、
前記第２補助トランジスタがオン状態になった後に、半ブリッジの第１ブリッジ・トランジスタが、遅延時間中にオン状態であり続けて、前記遅延時間が経過した後にオフ状態になることを特徴とするプラズマ表示パネルのＡＣ電源用回路装置の制御方法。
【請求項３】
前記遅延時間が、振動周期の約８分の１であることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記入力電圧を、ＤＣ電圧源によって発生することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記補助電圧を、補助キャパシタに印加することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記補助キャパシタの容量が、プラズマセルのキャパシタの容量を大幅に超えることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
プラズマ表示パネルのＡＣ電源用の回路装置を制御する手段を具えたプラズマ表示パネルであって、前記回路装置が少なくとも、複数のブリッジ・トランジスタによって構成されるトランジスタ・ブリッジと、入力電圧と、プラズマセルのキャパシタと、補助電圧、第１補助トランジスタ、及び第１コイルから成る充電回路とを具えて、前記充電回路が、充電動作の始めに前記第１補助トランジスタをオン状態にすべく構成されたプラズマ表示パネルにおいて、
前記第１補助トランジスタがオン状態になった後に、半ブリッジの第２ブリッジ・トランジスタが、遅延時間中にオン状態であり続けて、前記遅延時間が経過した後にオフ状態になることを特徴とするプラズマ表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ表示パネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）のＡＣ電源用の回路装置、特にサステイン・ドライバを制御する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＰＤＰは、プラズマ技術を利用して生産した平面画像スクリーンまたはテレビジョンである。２枚のガラスプレート（ガラス板）間の小さいガス放電によって光を発生させる。原則的には、個々の小型プラズマ放電ランプを、水平及び垂直に配置した電極によって駆動する。プラズマセルを動作させるためには、大規模な電子回路が必要である。台形状のＡＣ電圧をプラズマセルの自己キャパシタンスに供給する働きをする、いわゆるサステイン・ドライバは、最大の表面領域を占める。そして、プラズマセルの電極は、直流−交流変換回路（インバータ回路、転流回路）の２つの半ブリッジ（ハーフブリッジ）の出力に接続されている。これらの半ブリッジの２つの出力は、正の入力電圧＋Ｕ0、負の入力電圧−Ｕ0、あるいは０（ゼロ）電圧（電極端子の短絡）を、プラズマセルの電極に供給することができる。前記２つの半ブリッジには、入力電圧Ｕ0の50%に相当する補助電圧が供給される。点弧すべきセルについては、正電圧から負電圧へ、及びその逆の急速な変化が、前記電極に生じることになる。この目的のために、一方の半ブリッジ変換器の電圧出力を正の電圧極に接続しつつ、他方の電圧出力を負極に供給する、ということをそれぞれの半ブリッジについて交互に行う。２つのトランジスタが直接連続する限り、プラズマセルの電圧は、入力電圧Ｕ0の負値から正値へ、非常に急速に変化する。その結果、このセルが点弧される。プラズマセルのキャパシタの直接の充電及び放電中に生じる損失を回避するために、前記サステイン・ドライバは通常、共振スイッチトモード電源として構成され、プラズマセルのキャパシタの充電及び放電は、原理的に無損失で行われる。この共振の原理を実現及び転用すると、振動が減衰する、というのは、コイル、電源線、及び半導体スイッチには、寄生抵抗があるからである。これにより、プラズマセルの電圧が完全に入力電圧または０にジャンプしない、ということが生じる。結果的に、ブリッジ・トランジスタが回路に含まれることになり、損失の影響による再充電または残留放電が生じる。このことに関連する電流は、プラズマセルを発光させるべきでない時にも、各再充電に伴って流れる。前記損失の影響による再充電または残留放電はさらに、電磁適合性（ＥＭＣ：ElectroMagnetic Compatibility）に関する問題を生じさせる。前記寄生抵抗の影響は、プラズマ電圧の振動曲線中の特徴的な段階として顕在化する。一旦、プラズマセルのキャパシタの充電電流がその出力値、例えばほぼ０に達すると、前記特徴的な段階（ここでは、振動曲線中の「ほぼ０」から「０」へのジャンプ）が前記振動曲線中に現われる。振動動作の前に、前記半ブリッジの２つのトランジスタがオフ状態になって、これにより、プラズマセルのキャパシタの電圧の変化が生じることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この既知の対称直流−交流変換回路は、回路に関しては容易に製造可能である。従って、本発明の目的は、寄生抵抗によって生じる損失の補償、及び電磁妨害の低減を行う、プラズマ表示パネルのＡＣ電源用の回路装置を制御する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、一方では、第１補助トランジスタＴ11が、例えばキャパシタ（Ｃp）の充電動作の始めにオン状態になった瞬時に、半ブリッジの第１ブリッジ・トランジスタＴ1がオフ状態になって、この半ブリッジの第２ブリッジ・トランジスタが、所定の遅延時間だけオン状態であり続けて、この遅延時間ｔvが経過した後にオフ状態になる、ということによって達成される。その結果、セル電圧Ｕpは最初は０のままである（Ｕp＝０）。この間に、第１コイルＬ1中の充電電流ｉ1(ｔ)は直線的に増加する。第２ブリッジ・トランジスタＴ2がオフ状態になった瞬時に、プラズマセルの共振充電動作が始まる。今度は、プラズマセルの電流が充電電流ｉ1に等しいので、キャパシタＣpが導通状態になった時点で、この電流が既に初期値であり、このためキャパシタＣpはより急速に充電される。前記オフ状態の遅延時間ｔvを適応させて、前記第１コイルＬ1を適応的に事前充電すれば、次の振動のサイン波の半周期以内に、キャパシタＣpが０から入力電圧Ｕ0まで完全に充電される。
【０００５】
本発明の目的は、第２補助トランジスタＴ12が、例えばキャパシタＣpの充電動作の始めにオン状態になった瞬時に、半ブリッジの第２ブリッジ・トランジスタがオフ状態になって、この半ブリッジの第１ブリッジ・トランジスタが、所定の遅延時間だけオン状態であり続けて、この遅延時間ｔvが経過した後にオフ状態になる、ということによっても達成される。その結果、第２コイルＬ2中の充電電流ｉ2(ｔ)が直線的に増加する。第１ブリッジ・トランジスタＴ1がオフ状態になった瞬時に、プラズマセルのキャパシタＣpの共振放電動作が始まって、振動のサイン波の半周期が終わった時点（Ｕp＝０）でこの共振放電動作が終了する。
【０００６】
対称性の理由から、充電及び放電動作を制御する本発明の方法により、キャパシタＣs上の電流平衡（バランス）を補償する（Ｕs＝Ｕ0／２）。以下、本発明による回路装置の実施例について、図面を参照しながらさらに説明し、これらの図面は現在技術状態に準拠したものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１に、従来の直流−交流変換回路（インバータ回路、転流回路）のトランジスタ・ブリッジを示し、ここでは明確にするために、１つの半ブリッジ（ハーフブリッジ）の直流−交流変換回路を示すが、この回路は本質的に２つの半ブリッジから成る。プラズマセルの電極はこの半ブリッジの出力に接続する。ブリッジ・トランジスタＴ1、Ｔ2、Ｔ3、及びＴ4の駆動に応じて、前記２つの半ブリッジの出力には、正の入力電圧Ｕp＝＋Ｕ0、負の入力電圧Ｕp＝−Ｕ0、及び０電圧Ｕp＝０が存在する。点弧すべきプラズマセルについては、正電圧から負電圧への、及びその逆の急速な変化が存在しなければならない。この目的のために、一方の半ブリッジ変換器の電圧出力を正の電圧極に供給しつつ、他方の電圧出力を負の電圧極に供給することを、それぞれの半ブリッジについて交互に行う。２つのトランジスタが互いに直接縦続している限り、プラズマセルの電圧は、入力電圧Ｕ0の負の値から正の値に非常に急速に変化する。これにより、増加的にアドレス指定が行われる限り、プラズマセルが点弧される。そして、光を発生するための点弧電流が、ブリッジ回路の対角にある第１及び第４トランジスタＴ1及びＴ4、あるいはＴ2及びＴ3を通って流れる。各半ブリッジは、図１の振動回路から成り、図１には１つの半ブリッジのみを示す。単一の振動回路は、プラズマセルのキャパシタＣp、及び充電動作用のインダクタンスＬ1、及び放電動作用のインダクタＬ2を具えている。充電動作は、インダクタンスＬ1に直列接続された補助トランジスタＴ11によって開始され、放電動作は、インダクタンスＬ2に直列接続された補助トランジスタＴ12によって開始される。補助トランジスタＴ11、Ｔ12と前記インダクタンスとの間に配置したダイオードＤ1及びＤ2によって、振動の半周期毎に、充電電流または放電電流の一方のみが生じる、ということがなされる。対称な構成、及び直流−交流回路の駆動において、入力電圧Ｕ0の半分がキャパシタＣsに、実質的に補助電圧Ｕhとして現われ、このことは、Ｕh＝Ｕ0／２であることを意味する。そしてキャパシタＣsは、１つのスイッチング周期内でキャパシタＣsのキャパシタ電圧の変化が存在しないような大きさに選択し、即ちＣs＞＞Ｃpとする。ここで、プラズマセルの空のキャパシタＣpを、スイッチとして使用される補助トランジスタＴ11を通して補助電圧Ｕhで充電したキャパシタＣsに接続すれば、振動動作が生じて、この振動動作は、空電電流Ｉ1のサイン振動に限定される。回路内のダイオードＤ1によって、半周期後の終了がなされて、これにより、正の波のみが許容される。同時に、充電電流Ｉ1のサイン振動と共に、コサイン形のセル電圧ＵpがプラズマセルのキャパシタＣp上に確立されて、このセル電圧Ｕpは、キャパシタＣs上で、０から補助電圧Ｕhの値のおよそ２倍まで上昇して、この上昇した値は入力電圧Ｕ0にほぼ相当する。しかし、コイルによって決まる寄生抵抗の結果として、電源線及び半導体回路、電圧Ｕpが減衰されて、充電動作中には入力電圧Ｕ0の値に達しない。
【０００８】
キャパシタＣpとインダクタンスＬ2から成る振動回路を利用した、プラズマセルのキャパシタＣpの放電は、寄生抵抗のために、ほぼ無損失で行われるに過ぎない。この場合には、第２補助トランジスタＴ12がオン状態になると振動動作が開始される。
【０００９】
この振動動作が終了した後に、半ブリッジの上方または下方のブリッジトランジスタ（Ｔ1、Ｔ2）のいずれかがオン状態になる。減衰振動の結果として、プラズマセルのキャパシタＣpのセル電圧Ｕpが入力電圧Ｕ0の値に達していないので、半ブリッジＴ1がオン状態になると再充電電流Ｉpが流れる。図２に、ブリッジ・トランジスタＴ1のスイッチオン時における、Ｕpから、充電動作中に到達し得る最大電圧Ｕ0へのジャンプを示す。図２の充電動作中の、寄生抵抗の影響の正規化表現は、セル電圧Ｕpについては入力電圧Ｕ0に関連し、充電電流Ｉ1については、入力電圧Ｕ0をインピーダンスＺ0で除算したものに関連し、ここにＺ0は次式の通りである：
［数１］
2005514664.tif 000003
【００１０】
図２に電圧曲線のジャンプとして示す再充電は、放電動作中の残留放電である。０へのジャンプは、トランジスタＴ2がオン状態になった際に生じる。プラズマセルを発光させるべきでない際にも、固有の電流が振動毎に流れる。前記再充電または残留放電は、追加的な損失、及び電磁適合性（ＥＭＣ）についての問題を生じさせる。
【００１１】
図３に、瞬時ｔ＜ｔvでの主要な回路素子の位置を示す。第１補助トランジスタＴ11が、例えばキャパシタＣpの充電動作の始めにオン状態になると、半ブリッジの第１ブリッジ・トランジスタＴ1がオフ状態になり、図３のブリッジ・トランジスタＴ1は開放されたスイッチとして示してある。半ブリッジの第２ブリッジ・トランジスタＴ2は、所定の遅延時間中オン状態であり続ける。直流−交流変換回路を制御する従来の方法では、各振動動作の前に、即ち補助トランジスタＴ11及びＴ12の一方がオン状態になって充電または放電電流が流れる前に、半ブリッジの２つのブリッジ・トランジスタ（Ｔ1、Ｔ2）がオフ状態になる。本発明による方法によれば、電流回路が、瞬時ｔ＜ｔv用の補助電圧Ｕhを具えて、補助電圧Ｕhは入力電圧Ｕ0の約半分であり、補助電圧ＵhはキャパシタＣsに存在し、前記回路はさらに、第１補助トランジスタＴ11、第１コイルＬ1、及びブリッジ・トランジスタＴ2を具えている。セル電圧Ｕpは０であり続ける、というのは、キャパシタＣpは何らの電圧も確立しないからである。
【００１２】
図４に、本発明による、プラズマ表示パネルにＡＣ電圧を供給する回路装置を制御する方法による、瞬時ｔ＞ｔvにおける主要な回路素子の位置を示す。第２ブリッジ・トランジスタＴ2は開放されたスイッチとして示してあり、従って無電流である。従ってこの回路は、ｔ＞ｔvでは、キャパシタＣs、第１補助トランジスタＴ11、第１コイルＬ1、及びキャパシタＣpを具えて、ここでキャパシタＣsは、入力電圧50%の値（Ｕh＝Ｕ0／２）を有する電圧源として示してある。
【００１３】
図５に、時刻ｔに対する、充電電流及びセル電圧の線図を示す。時刻ｔ＜ｔvでは、電流が直線的に上昇する。このことは、ｔ＜ｔvではスイッチＴ2が導通することによって生じる。ｔ＞ｔvでは、電圧の上昇は、直流−交流変換回路の従来の制御方法よりも急峻である、というのは、第１コイルＬ1中の充電電流ｉ1(ｔ)の一部が既に確立されているからである。ｔ＞ｔvから先は、キャパシタＣpが充電されるので、第１コイルＬ1の両端の電圧差が減少し、従って電圧の上昇も少なくなる。そして、本発明による充電電流ｉ1が最大電流ｉ1maxに達して、この値は、現在技術状態である図２の最大電流を上回る。その結果、充電電流ｉ1(ｔ)の振動のサイン波の半周期中に、キャパシタＣpがより高い電圧ｕp(ｔ)に充電される。
【００１４】
本発明による上述した方法は、充電動作の終わりには、キャパシタＣpのセル電圧Ｕpが入力電圧Ｕ0に達していることを保証する。その結果、半ブリッジのトランジスタＴ1が無電圧でオン状態になって、発生する高周波妨害及び損失がより少なくなる。
【００１５】
しかし、本発明による方法によっても目的は達成され、この方法は、放電動作の終わりに、キャパシタＣpのセル電圧Ｕpがほぼ０値に達して、主ブリッジの第２ブリッジ。トランジスタＴ2が無電圧でオン状態になる。
【００１６】
図６に、瞬時ｔ＜ｔvでの、放電動作における直流−交流変換回路の主要素子の位置を示す。第２補助トランジスタＴ12を、例えばキャパシタＣpの放電動作の始めにオン状態にすることによって、半ブリッジの第２ブリッジ・トランジスタＴ2がオフ状態になって、図６では、第２ブリッジ・トランジスタＴ2を開放されたスイッチとして示してある。半ブリッジの第１ブリッジ・トランジスタＴ1は、所定の遅延時間ｔv中はオン状態であり続ける。本発明の放電方法によれば、前記回路が、補助電圧Ｕh、第２補助トランジスタＴ12、第２コイルＬ2、及びブリッジ・トランジスタＴ1を具えて、瞬時ｔ＜ｔvでは、前記補助電圧Ｕhが入力電圧Ｕ0の約50%であり、前記補助電圧ＵhはキャパシタＣsに存在する。キャパシタＣpは何らの電圧も確立しないので、セル電圧Ｕpは０であり続ける。
【００１７】
図７に、ｔ＞ｔvでの、本発明による、プラズマ表示パネルにＡＣ電圧を供給する回路装置を制御する方法による直流−交流変換回路の主要素子の位置を示す。ここでも、第１ブリッジ・トランジスタＴ1は開放されたスイッチとして示してあり、従って無電流である。従って、ｔ＞ｔvの放電中には、この回路は、キャパシタＣs、第２補助トランジスタＴ12、第２コイルＬ2、及びキャパシタＣpを具えて、ここでキャパシタＣsは、入力電圧の値の50%を有する電圧源（Ｕh＝Ｕ0／２）として示してある。
【００１８】
図８に、時刻ｔに対する、放電電流ｉ2(ｔ)及びセル電圧Ｕp(ｔ)の線図を示す。時刻ｔ＜ｔvでは、電流が直線的に上昇する。このことは、ｔ＜ｔvでスイッチＴ1が導通することによって生じる。ｔ＞ｔvでは、電圧降下は、直流−交流変換回路を制御する従来の方法よりも急峻である、というのは、第２コイルＬ2中の放電電流ｉ2(ｔ)の一部が既に確立されているからである。ｔ＞ｔvからは、キャパシタＣpが放電するので、第２コイルＬ2の両端の電圧差が減少し、従って電流の上昇も少なくなる。従って本発明によれば、放電電流ｉ2が最大電流ｉ2maxに達して、この最大電圧は従来技術の図２の最大電流を上回る。その結果、放電電流ｉ2(ｔ)の振動のサイン波の半周期中に、キャパシタＣpが放電して電圧ｕp(ｔ)がより低くなる。
【００１９】
図５及び図８の線図は、図２と同様に正規化して示してある。従って、ｕp(ｔ)は入力電圧Ｕ0に関連し、充電電流ｉ1(ｔ)及び放電電流ｉ2(ｔ)のそれぞれが、入力電圧Ｕ0をインピーダンスＺ0で除算したものに関連し、ここにＺ0は次式の通りである：
［数１］
2005514664.tif 000004
【００２０】
本発明の実施例では、遅延時間ｔvを固定的に設定し、例えば振動周期の1/8に設定する。コイルＬ1及びＬ2の事前充電が十分大きく、これにより、それぞれ充電電流Ｉ1及び放電電流Ｉ2が、入力電圧Ｕ0をインピーダンスＩ0で除算した値を超える値まで上昇できるように、遅延時間ｔvを設ける。この固定の設定は、反復的な作業にも用いることができる。本実施例で内部ダイオードとして用いているＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor：金属酸化物電界効果トランジスタ）スイッチは、セル電圧Ｕpが入力電圧Ｕ0を超えて上昇するのを防止する。
【００２１】
本発明の実施例では、遅延時間ｔvを固定的に設定せずに、自動的に修正する。この修正の尺度として、セル電圧Ｕpと入力電圧Ｕ0との電圧差Ｕdiff、即ちＵdiff＝Ｕp−Ｕ0を用いる。ブリッジ・トランジスタＴ1がオン状態になった瞬時の前記電圧差が０を超えれば、次のスイッチング周期用の遅延時間ｔvを低減する。この電圧差は正になり得る、というのは、トランジスタの内部ダイオードは、小さい正電圧が印加されるまでは導通状態にならないからである。第１ブリッジ・トランジスタＴ1がオン状態になった瞬時に、前記電圧差が０未満であれば、次のスイッチング周期用の遅延時間ｔvを延長する。
【００２２】
本発明による、プラズマ表示パネルのＡＣ電源用の回路装置を制御する方法は、それぞれのコイルの電流を適正に事前設定した際に、セル電圧の電圧レベルのほぼ正確な達成をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来の直流−交流変換回路でセル電圧を発生するためのトランジスタ・ブリッジを示す図である。
【図２】プラズマセルのキャパシタＣpのセル電圧Ｕp上の寄生抵抗の影響を示す線図である。
【図３】ｔ＜ｔvなる瞬時の充電動作中の、直流−交流変換回路の主要素子の位置を示す図である。
【図４】ｔ＞ｔvなる瞬時の充電動作中の、直流−交流変換回路の主要素子の位置を示す図である。
【図５】寄生抵抗の影響を補償した、プラズマセルのキャパシタＣpの充電動作を示す線図である。
【図６】ｔ＜ｔvなる瞬時の放電動作中の、直流−交流変換回路の主要素子の位置を示す図である。
【図７】ｔ＞ｔvなる瞬時の放電動作中の、直流−交流変換回路の主要素子の位置を示す図である。
【図８】寄生抵抗の影響を補償した、プラズマセルのキャパシタＣpの放電動作を示す線図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
2005514664.tif 000013
2005514664.tif 000014