(57)【要約】  プラズマディスプレイパネルの交流電圧を整流する回路であって、寄生抵抗（コイル、給電線、半導体スイッチ）並びにそれに伴う強い充電及び放電プロセスの結果として生じる損失及び電磁干渉が、ほとんど回避される。プラズマセルのキャパシタ（Ｃｐ）の充電に際し、発振回路には、値が入力電圧（Ｕ０）の５０％を超える補助充電電圧（ｕ１）が供給される。放電用の発振回路には、値が入力電圧（Ｕ０）の５０％未満である補助放電電圧（ｕ２）が供給される。二つの補助電圧は直流コンバータに接続される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ表示パネルの交流電源用の回路であって、少なくとも、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、充電電流回路とを具え、その充電電流回路に補助充電電流が供給される回路において、直流電圧コンバータを、前記補助充電電圧に並列に接続したことを特徴とする回路。
【請求項２】
前記直流電圧コンバータをブーストコンバータとしたことを特徴とする請求項１記載の回路。
【請求項３】
ブーストコンバータが、トランジスタと、ダイオードと、インダクタとを具えることを特徴とする請求項１又は２記載の回路。
【請求項４】
ブーストコンバータの三つの接続部を、キャパシタの正の側、グランド及びキャパシタの正の側に接続したことを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の回路。
【請求項５】
前記補助充電電圧が、前記入力電圧の値の半分を超える値を有することを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の回路。
【請求項６】
前記充電回路が、少なくとも補助トランジスタ、第１ダイオード及び第１コイルの直列結合を具えることを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の回路。
【請求項７】
前記補助充電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から６のうちのいずれか１項に記載の回路。
【請求項８】
前記補助キャパシタのキャパシタンスを、前記プラズマセルのキャパシタより著しく大きくしたことを特徴とする請求項１から７のうちのいずれか１項に記載の回路。
【請求項９】
前記補助充電電圧を、直流コンバータによって補助放電電圧から発生することを特徴とする請求項１から８のうちのいずれか１項に記載の回路。
【請求項１０】
トランジスタが、前記補助電圧のキャパシタンス及び入力電圧のグランド端子と共有するソースを通じた第１接続点と、前記コイル及びダイオードのアノードと共有するドレインを通じた接続点とを有することを特徴とする請求項３記載の回路。
【請求項１１】
前記ダイオードが、充電発振回路のトランジスタ及び前記キャパシタの正の側と共有するカソードを通じた接続点を有することを特徴とする請求項３から１０のうちのいずれか１項に記載の回路。
【請求項１２】
前記コイルの他端を、少なくとも放電発振回路のトランジスタに接続したことを特徴とする請求項３，１０又は１１記載の回路。
【請求項１３】
前記補助充電電圧が、前記入力電圧の値の５０％を超えることを特徴とする請求項１から１２のうちのいずれか１項に記載の回路。
【請求項１４】
プラズマ表示パネルの交流電源用の回路であって、少なくとも、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、放電回路とを具え、その放電回路が補助放電電圧を発生する回路において、直流電圧コンバータを、前記補助放電電圧に並列に接続したことを特徴とする回路。
【請求項１５】
前記直流電圧コンバータをバックコンバータとしたことを特徴とする請求項１４記載の回路。
【請求項１６】
前記バックコンバータが、トランジスタと、ダイオードと、インダクタとを具えることを特徴とする請求項１４又は１５記載の回路。
【請求項１７】
前記バックコンバータの三つの接続部を、前記入力電圧の正の側、グランド及び前記キャパシタの正の側に接続することを特徴とする請求項１４から１６のうちのいずれか１項に記載の回路。
【請求項１８】
前記補助放電電圧が、前記入力電圧の値の半分未満の値を有することを特徴とする請求項１４から１６のうちのいずれか１項に記載の回路。
【請求項１９】
前記放電回路が、少なくとも補助トランジスタ、第２ダイオード及び第２コイルの直列結合を具えることを特徴とする請求項１４から１８のうちのいずれか１項に記載の回路。
【請求項２０】
前記補助放電電圧が補助放電キャパシタに印加されることを特徴とする請求項１４から１９のうちのいずれか１項に記載の回路。
【請求項２１】
補助放電キャパシタのキャパシタンスが、前記プラズマセルのキャパシタンスを大幅に超えることを特徴とする請求項１４から２０のうちのいずれか１項に記載の回路。
【請求項２２】
前記補助放電電圧を、前記キャパシタの放電から発生し、直流電圧コンバータによって安定させることを特徴とする請求項１４から２１のうちのいずれか１項に記載の回路。
【請求項２３】
前記直流電圧コンバータが、前記整流によって生じた損失を補償し、必要な電力を前記入力電圧から取り出すことを特徴とする請求項２２記載の回路。
【請求項２４】
前記トランジスタが、ドレインを通じた前記入力電圧の正の側との第１共通接続点と、ソースを通じた前記コイル及びダイオードのアノードとの共通接続点とを有することを特徴とする請求項１６記載の回路。
【請求項２５】
前記コイルを前記放電回路のトランジスタに接続したことを特徴とする請求項１６から２３のうちのいずれか１項に記載の回路。
【請求項２６】
コイルの他端を少なくとも充電回路のトランジスタに接続したことを特徴とする請求項１６，２３又は２５記載の回路。
【請求項２７】
前記補助放電電圧の値を前記入力電圧の値の５０％未満としたことを特徴とする請求項１４から２６のうちのいずれか１項に記載の回路。
【請求項２８】
前記補助電圧及び関連の直流電圧コンバータを、共通入力電圧を利用する複数の独立したブリッジ回路に対して使用することを特徴とする請求項１から２７のうちのいずれか１項に記載の回路。
【請求項２９】
交流電圧を発生する回路を具えるプラズマディスプレイパネルであって、その回路が、少なくとも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、その充電回路に補助充電電圧を供給するプラズマディスプレイパネルにおいて、直流電圧コンバータを前記補助充電電圧に並列に接続したことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の交流電源用回路、更に詳しくはサステインドライバ(sustain driver)に関する。ＰＤＰは、プラズマ技術による生成が行われるフラット画像スクリーン又はテレビジョンである。二つのガラスプレート間の小さいガス放電によって光が発生する。原理的には、小さい個別のプラズマ放電ランプが、水平及び垂直方向に配置された電極を通じて駆動される。プラズマセルを駆動するには相当な電子回路が必要となる。台形波形の交流電圧をプラズマセルの自己キャパシタンスに供給するタスクを有するいわゆるサステインドライバは、最大表面区域をとる。プラズマセルの電極は、整流回路の二つのハーフブリッジの出力部に接続される。ハーフブリッジの二つの出力部は、正の入力電圧＋Ｕ０、負の入力電圧−Ｕ０又は零電圧（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。二つのハーフブリッジは、入力電圧Ｕ０の５０％に相当する補助電圧で作動する。点弧すべきセルに対して、正電圧から負電圧又は負電圧から正電圧への急速な変化が電極上で生じるべきである。このために、ハーフブリッジコンバータの電圧出力が交互に正の電圧極に接続され、それに対して、他の電圧出力が負の極に供給される。二つの遷移が直接的に連続する限り、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急速に変化する。その結果、セルが点弧される。プラズマセルのキャパシタの直接的な充電及び放電中に生じる損失を回避するために、サステインドライバは、通常、プラズマセルのキャパシタの充電及び放電が原理的には損失なしで生じる共振スイッチモード電源として構成される。共振の原理が実現され及び変換されると、共振が減衰される。その理由は、コイル、給電線及び半導体スイッチが寄生抵抗を示すからである。これによって、プラズマセルの電圧が完全に入力電圧又は零に飛び越すようになる。その結果、損失に悪影響を及ぼす放電又は残余の充電を展開するブリッジトランジスタが回路に含まれる。これに関連した電流は、プラズマセルをライトアップすべきでないときでも再充電とともに流れる。さらに、損失に悪影響を及ぼす再充電又は残余の充電によって、電磁両立性（ＥＭＶ）に関する問題が生じる。寄生抵抗の影響は、プラズマ電圧の発振曲線の特徴的な段(characteristic stage)として顕著となる。一旦、プラズマセルのキャパシタに対する充電電圧がその出力値したがって零に到達すると、特徴的な段(characteristic stage)が発振曲線に出現する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ電圧に対する発振曲線の特徴的な段を軽減するプラズマ表示パネル駆動回路が米国特許第６，０１１，３５５号から既知であるが、このプラズマ電圧は依然として存在する。各回路において、発振ポテンシャルは単一のキャパシタによって形成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本発明の目的は、寄生抵抗及び電磁的な妨害の結果として生じる損失を十分に回避するプラズマディスプレイパネルに対する交流電圧供給回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、充電の際に、対称な整流回路に存在する補助電力を入力電圧Ｕ０の５０％と従来より高く選択することによって達成される。増大は、計算、実験又は試みに基づき、寄生抵抗によって減衰された発振が所望の最終値Ｕ０に到達するように選択される。その後に各ブリッジトランジスタの切替が行われると、妨害する再充電電流がもはや生じない。プラズマセルのキャパシタが放電される際の残余充電を回避するために、本発明の解決において、補助電圧を減少する。減衰された発振が最終的に零値に到達するように、減少の値が設定される。その結果、Ｕ０から零へのプラズマセルのキャパシタの放電が完全に行われ、妨害する残余の充電は、他のブリッジトランジスタが接続されているときに相殺される。本発明の解決において、入力電圧Ｕ０の５０％に相当する単一の補助電圧ＵＨがもはや存在しないが、充電の際には、入力電圧Ｕ０の５０％を超える補助電圧と、入力電圧Ｕ０の５０％未満の補助放電電圧とが存在する。
【０００５】
本発明の回路の一例において、補助充電電圧及び補助放電電圧は、単一の直流コンバータによって互いに分離される。
【発明の効果】
【０００６】
実際には、ＰＤＰに対する複数のサステインドライバが並列に配置される。補助充電電圧及び補助放電電圧の発生及び調整に必要なＤＣ／ＤＣコンバータは、一つしか必要とされない。二つの補助電圧の調整は、ＰＤＰドライブの動作に関係なく行われる。本発明による回路の利点は、平均電力のみが伝送されることである。本発明の他の利点は、スペースをほとんど必要としない廉価で非常に簡単な回路を構成できることである。本発明によって能動的に二つの補助電圧に分割することによって、電磁両立性の損失及び妨害が著しく減少する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１に示すトランジスタブリッジは、本質的には二つのハーフブリッジを具えるじゅうらいの整流回路である。プラズマセルの電極は、その出力部に接続される。トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の駆動に応じて、正入力電圧Ｕｐ＝＋Ｕ０、負入力電圧Ｕｐ＝Ｕ０又は零電圧Ｕｐ＝０（電極端子の短絡）が、二つのハーフブリッジの出力部に存在する。点弧の際のプラズマセルに対して、正電圧から負電圧又は負電圧から正電圧への急速に変化する必要がある。このために、ハーフブリッジコンバータの電圧出力を、正電圧極に交互に供給し、同時に、他の電圧出力を負電圧極に供給する。二つの遷移が互いに続く間、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。これによって、アドレス指定が更に行われている間、プラズマセルを点弧する。光を発生するための点弧回路は、ブリッジ回路の対角線上のＴ１，Ｔ４又はＴ２，Ｔ３を通じて電流を流す。各ハーフブリッジは、一つのハーフブリッジのみを示す図１，３に示す発振回路を具える。単一の発振回路は、プラズマセルのキャパシタＣｐと、充電用のインダクタＬ１と、放電用のインダクタＬ２とを具える。充電は、インダクタンスＬ１に直列接続した予備トランジスタＴ１１によって開始され、放電は、インダクタＬ２に直列接続した予備トランジスタＴ１２によって開始される。補助トランジスタＴ１１，Ｔ１２間に配置されたダイオードＤ１，Ｄ２は、一回の充電又は放電ごとに半発振(semi-oscillation)に電流が発生する。整流回路の対称配置及び駆動において、入力電圧Ｕ０の半分が補助電圧ＵｈとしてキャパシタＣｓに出現し、それはＵｈ＝Ｕ０／２を意味する。キャパシタＣｓのキャパシタ電圧の変化がない程度に大きくなるように、キャパシタＣｓを選択し、すなわち、１切替期間内にＣｓ≫Ｃｐとする。プラズマセルの空キャパシタＣｐが、スイッチとして使用される補助トランジスタＴ１１を通じて補助電圧Ｕｈが充電されたキャパシタＣｓに接続された場合、充電電流Ｉ１の正弦波発振に制約される発振が生じる。正の波のみを許容する回路のダイオードＤ１によって半周期が終了する。同時に、充電電流Ｉ１の正弦発振とともに、余弦形状のセル電圧Ｕｐが、プラズマセルのキャパシタＣｐを構築し、セル電圧Ｕｐは、キャパシタＣｓにおいて零から補助電圧Ｕｈの約２倍の値まで生じ、それは、入力電圧Ｕ０に対応する。コイル、給電ライン及び半導体回路によって決定される寄生容量の結果、電圧Ｕｐが減衰されるが、充電中に入力電圧Ｕ０の値に到達しない。
【０００８】
キャパシタＣｐ及びインダクタンスＬ２を具える発振回路による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とんど損失なく行われる。この場合、補助トランジスタＴ１２がターンオンされたときに発振が開始される。
【０００９】
発振終了後、ハーフブリッジ（Ｔ１，Ｔ２）の上側トランジスタ及び下側トランジスタが接続される。発振の減衰の結果、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の値に到達しないので、ハーフブリッジＴ１が接続されたときに放電電流Ｉｐが流れる。スイッチオン時間Ｔ１の充電中に到達し得る最大電圧のＵｐからＵ０への飛び越しを、図２に示す。図２における充電中の寄生抵抗の影響の規格化された表示は、入力電圧Ｕ０と、インピーダンスＺ０によって除算された入力電圧Ｕ０に対するセル電圧Ｕｐとに対する入力電圧Ｕ０に関連し、ここで、Ｚ０は、
【数１】
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によって形成される。
【００１０】
電圧曲線の飛び越しとして図２に示す再充電は、放電中の残余の放電である。セル電圧Ｕｐはほぼ零に到達する。トランジスタＴ２が接続されたときに零への飛び越しが生じる。プラズマセルをライトアップすべきでないときも発振ごとに固有の電流が流れる。再充電又は残余の放電によって、更なる損失と、電磁両立性（ＥＭＶ）の問題が生じる。
【００１１】
図３に示す本発明による回路は、他のＤＣ／ＤＣコンバータ、充電用の個別の補助電圧Ｕ１及び放電用の個別の補助電圧Ｕ２によって従来の回路と区別される。二つの補助電圧Ｕ１，Ｕ２は、キャパシタンスＣｓａを有する補助キャパシタ及びキャパシタンスＣｓｂを有する補助キャパシタに印加される。補助キャパシタのキャパシタンスは、明らかにプラズマセルのキャパシタンスより大きく、その結果、補助キャパシタに印加される電圧は、発生した交流電圧の繰返し数内でほぼ一定である。図示した実施の形態において、ＤＣ／ＤＣコンバータは、充電用のブーストコンバータと、放電用にバックコンバータとを具える。
【００１２】
ブーストコンバータは、ダイオードＤＡと、インダクタＬＡと、トランジスタＴＡとから構成され、トランジスタＴＡは、グランドに接続されたソースと、インダクタＬＡ及びダイオードＤＡのアノードの接続点に接続されたドレインとを有する。ダイオードＤＡは、トランジスタＴ１１の他端に接続され、インダクタＬＡは、トランジスタＴ１２の他端に接続される。
【００１３】
バックトランジスタは、ダイオードＤＢと、インダクタＬＢと、トランジスタＴＢとから構成され、ダイオードＤＢのカソード及びインダクタＬＢの一端は共通接続点を構成する。ダイオードＤＢのアノードは接地され、インダクタＬＢの他端は、補助トランジスタＴ１２に接続され、トランジスタＴＢのドレインは、正入力電圧Ｕ０に接続される。
【００１４】
キャパシタンスＣｓａを有する補助充電キャパシタは、ダイオードＤＡのカソード及びトランジスタＴ１１のソースに接続された接続点１に接続される。キャパシタンスＣｓａを有する補助充電キャパシタの他端は、キャパシタンスＣｓｂを有する補助キャパシタの一端と同様に接地される。キャパシタンスＣｓｂを有する補助キャパシタの他端は、インダクタＬＡの一端、インダクタＬＢの一端及びトランジスタＴ１２のソースが接続される接続点２に接続される。
【００１５】
本発明の好適な実施の形態におけるキャパシタンスＣｓｂを有する補助放電キャパシタのエネルギー消費は、直流電圧コンバータを通じて、キャパシタンスＣｓａを有する補助キャパシタに運ばれる。このことは、Ｕｐ＝Ｕｏから零まで及び再びＵｐ＝Ｕ０までの電圧変化内で、プラズマセルのキャパシタＣｐに格納されたエネルギーが、先ず、キャパシタンスＣｓｂを有するキャパシタに運ばれ、ＤＣ電圧コンバータによってそこからキャパシタＣｓａに運ばれ、再びキャパシタＣｐに運ばれることを意味する。本実施の形態において、ＤＣ電圧コンバータは、トランジスタＴＡ、コイルＬＡ及びダイオードＤＡによって構成されたブーストコンバータとして配置される。このブーストコンバータは、連続的な電力束によって、したがって、ほとんど電流なく整流エネルギーを運ぶことができる。同時に、ブーストコンバータは、ここでは更に示さない安定した制御ループを通じて、補助電圧Ｕ１を所望の値に安定化する。
【００１６】
共振的な整流の展開における損失及び寄生容量の接地における損失は、バックコンバータによって主電源から取り出される。トランジスタＴＢ、コイルＬＢ及びダイオードＤＢの素子を具えるバックトランジスタは、連続的な電力束によって生じた損失、すなわち、ほとんど電流のない損失を補償するよう電力を運ぶことができる。それは、ここでは図示しない適切な制御ループを通じて補助電圧Ｕ２を安定化する。
【００１７】
図４は、寄生抵抗の影響を補償するプラズマセルのキャパシタＣｐの充電を示す図である。表示は規格化され、セル電圧ｕｐ（ｔ）は入力電圧Ｕ０に関連し、充電電流ｉ１（ｔ）は、インピーダンスＺ０によって除算された入力電圧Ｕ０に関連する。インピーダンスＺ０は、
【数２】
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によって形成される。
【００１８】
補助充電電流ｕ１は、入力電圧Ｕ０にも関連する。本発明によれば、補助充電電圧ｕ１が入力電圧Ｕ０の半分を超えるので、規格化された表示において、それは、０．５より大きい値を有する。図示した本実施の形態において、それは１０％より高く、したがって値０．５５を有する。補助充電電圧ｕ１は、充電中に一定である。充電電流ｉ１（ｔ）は、寄生抵抗によって減衰され、所望のように、規格化された値１に到達する。セル電圧Ｕｐは、正弦波発振の半周期の終了時に所望の終了値に到達し、その終了値は、入力電圧Ｕ０に対応し、ここでは、規格化された表示で１と書かれる。トランジスタＴ１が接続された場合、もはやセル電圧Ｕｐの飛び越し増大がない。
【００１９】
図５は、寄生抵抗の影響を補償するプラズマセルのキャパシタＣｐの放電を示す図である。この表示も規格化され、セル電圧ｕｐ（ｔ）は入力電圧Ｕ０に関連し、放電電流ｉ２（ｔ）は、インピーダンスＺ０によって除算された入力電圧Ｕ０の関連する。インピーダンスＺ０は、図２を参照して説明したように形成される。補助放電電流ｕ２は、入力電圧Ｕ０にも関連する。本発明によれば、補助放電電圧ｕ２が入力電圧の５０％未満であるので、それは、規格化された表示で０．５未満となる。図示した実施の形態において、それは入力電圧Ｕ０の４５％となり、したがって、値０．４５を有する。補助放電電圧ｕ２は、放電中に一定である。放電電流ｉ２（ｔ）は、零から開始して最大１まで上昇して再び０に戻る半周期中に正弦波発振を行い、セル電圧ｕｐ（ｔ）は、この瞬時における値０にも関連する。したがって、放電を終了した後、プラズマセルのキャパシタＣｐにはもはや残余電圧が存在しない。
【００２０】
例えば、ＭＯＳＦＥＴ（酸化金属半導体−電界効果トランジスタ）又はＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）を、本発明の回路のスイッチとして用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（簡単のためにハーフブリッジの整流回路のみを示した）従来の整流回路を有するセル電圧発生用のトランジスタブリッジを示す。
【図２】プラズマセルのキャパシタＣｐのセル電圧Ｕｐの寄生抵抗の影響を示す。
【図３】（簡単のために整流回路のみを示す）個別の補助充電電圧及び補助放電電圧を通じた整流回路によるセル電圧は静養のトランジスタブリッジを示す。
【図４】寄生抵抗の影響を補償するプラズマセルのキャパシタＣｐの充電を示す図である。
【図５】寄生抵抗の影響を補償するプラズマセルのキャパシタＣｐの放電を示す図である。
【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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【国際調査報告】
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2005514663.tif 000011
2005514663.tif 000012