(57)【要約】【課題】パワーモジュールをプラズマディスプレイ装置に適用すると、サステインパルス数が最も多い時の発熱を考慮して設計する必要があり、或いは、熱ストレスによりパワーデバイスの寿命が短縮するという課題がある。【解決手段】複数のパワーデバイス２０１を有するパワーモジュール２１０と、該パワーモジュールに内蔵された温度検出手段２０２と、を備え、前記温度検出手段を用いて検出された温度情報を入力信号制御手段２２１にフィードバックして前記パワーモジュールの温度を制御するように構成する。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパワーデバイスを有するパワーモジュールと、
該パワーモジュールに内蔵された温度検出手段と、を備え、
前記温度検出手段を用いて検出された温度情報を入力信号制御手段にフィードバックして前記パワーモジュールの温度を制御することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記パワーモジュールの温度が所定の値以上になった場合には、前記パワーモジュールの出力を遮断することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記パワーモジュールの温度が所定の値よりも高くなった場合には、前記パワーモジュールの温度を一定に保持するように制御し、さらに、その状態が所定時間変わらなかった場合には、前記パワーモジュールの出力を遮断して低消費電力モードに入ることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項４】
請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記パワーモジュールを使用して画像を表示したとき、前記温度情報を予め記憶装置に記憶した変換テーブルから前記パワーモジュールの温度上昇飽和温度に変換し、さらに、該変換されたパワーモジュールの温度上昇飽和温度を所定の温度と比較し、
前記パワーモジュールの温度上昇飽和温度が前記所定の温度よりも低い時は、前記温度検出手段による前記パワーモジュールの温度検出を行い、
前記パワーモジュールの温度上昇飽和温度が前記所定の温度以上の時は、前記プラズマディスプレイパネルのサステイン放電のサステインパルス数を減少して画質調整を行うことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項５】
請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記パワーモジュールを使用して画像を表示したとき、前記温度情報を予め記憶装置に記憶した係数を用いて前記パワーモジュールの温度上昇飽和温度を算出し、さらに、該算出されたパワーモジュールの温度上昇飽和温度を所定の温度と比較し、
前記パワーモジュールの温度上昇飽和温度が前記所定の温度よりも低い時は、前記温度検出手段による前記パワーモジュールの温度検出を行い、
前記パワーモジュールの温度上昇飽和温度が前記所定の温度以上の時は、前記プラズマディスプレイパネルのサステイン放電のサステインパルス数を減少して画質調整を行うことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項６】
入力信号制御手段からの信号に応じてプラズマディスプレイパネルを駆動するパワーモジュールであって、
前記プラズマディスプレイパネルの駆動信号を生成する複数のパワーデバイスと、
前記パワーモジュールの温度を検出する温度検出手段と、を備え、
前記温度検出手段を用いて検出された温度情報を前記入力信号制御手段にフィードバックして当該パワーモジュールの温度を制御することを特徴とするパワーモジュール。
【請求項７】
請求項６に記載のパワーモジュールにおいて、
前記温度検出手段を用いて検出された温度情報を前記入力信号制御手段にフィードバックし、該パワーモジュールの温度が所定の値以上になった場合には、当該パワーモジュールの出力を遮断することを特徴とするパワーモジュール。
【請求項８】
請求項６に記載のパワーモジュールにおいて、
前記温度検出手段を用いて検出された温度情報を前記入力信号制御手段にフィードバックし、該パワーモジュールの温度が所定の値よりも高くなった場合には当該パワーモジュールの温度を一定に保持するように制御し、さらに、その状態が所定時間変わらなかった場合には当該パワーモジュールの出力を遮断して低消費電力モードに入ることを特徴とするパワーモジュール。
【請求項９】
請求項６に記載のパワーモジュールにおいて、
前記温度検出手段は、前記パワーデバイスの近傍に設けられた温度検出素子、および、該温度検出素子に接続され当該温度検出素子の出力に応じた温度情報を出力する温度検出回路を備えることを特徴とするパワーモジュール。
【請求項１０】
請求項６に記載のパワーモジュールにおいて、
前記温度検出手段は、前記パワーデバイスの近傍に設けられた温度検出素子を備え、
該温度検出素子は、前記パワーモジュールの外部に設けられた温度検出回路に接続され、
該温度検出回路は、前記温度検出素子の出力に応じた温度情報を出力することを特徴とするパワーモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイ装置およびパワーモジュールに関し、特に、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）を駆動する出力トランジスタを集積したパワーモジュールおよび該パワーモジュールを備えるプラズマディスプレイ装置に関する。
【０００２】
近年、表示装置の大型化に伴って薄型の表示装置が要求され、各種類の薄型の表示装置が提供されている。例えば、ディジタル信号のままで表示するマトリックスパネル、すなわち、ＰＤＰ等のガス放電パネルや、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＥＬ表示素子、蛍光表示管、液晶表示素子等のマトリックスパネル等が提供されている。このような薄型の表示装置のうち、ガス放電パネルは、簡易なプロセスのため大画面化が容易であること、自発光タイプで表示品質が良いこと、並びに、応答速度が速いこと等の理由から大画面で直視型のＨＤＴＶ（高品位テレビ）用表示デバイスとして実用化に至っている。
【０００３】
プラズマディスプレイ装置は、各フィールド（フレーム）内に複数の維持放電パルスで構成される複数の発光ブロック（サブフィールド：ＳＦ）を有し、そのサブフィールドの組み合わせで中間調を表示している。プラズマディスプレイ装置における消費電力は、発光に寄与する発光パルス（維持放電パルス：サステインパルス）の数に依存しており、また、近年、このサステインパルスを制御するパワーデバイスを集積化したパワーモジュールをプラズマディスプレイ装置に適用することが考えられている。そこで、熱ストレスを低減して信頼性を高めることのできるパワーモジュール、および、該パワーモジュールを備えるプラズマディスプレイ装置の提供が要望されている。
【０００４】
【従来の技術】
従来、ＰＤＰや各ドライバの温度を検出して、表示特性の補償および加熱防止を行うようにしたプラズマディスプレイ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図１は従来のプラズマディスプレイ装置の一例を示すブロック図であり、上述した特許文献１に示されたプラズマディスプレイ装置の一例を示すものである。
【０００６】
図１に示されるように、従来のプラズマディスプレイ表示装置Ｓ１は、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）１、制御回路２からの制御信号ＳＡに基づいてアドレス電極Ａ１〜ＡＭに対してアドレスパルスおよび書込パルスを印加するアドレスドライバ３、制御回路２からの制御信号ＳＸに基づいてＸ電極Ｘ１〜ＸＮに対して書込パルスおよび維持パルスを印加するＸ共通ドライバ４、Ｘ共通ドライバ４の温度を検出して検出信号を出力する温度検出器５、制御回路２からの制御信号ＳＹＳに基づいてＹ電極Ｙ１〜ＹＮに対してスキャンパルスを印加するＹスキャンドライバ６、および、制御回路２からの制御信号ＳＹＣに基づいてＹスキャンドライバ６を介してＹ電極Ｙ１〜ＹＮに対して維持パルスを印加するＹ共通ドライバ７を備える。
【０００７】
また、プラズマディスプレイ表示装置Ｓ１は、Ｙ共通ドライバ７の温度を検出して検出信号ＳＴＹを出力する温度検出器８、ＰＤＰ１を加熱するパネル加熱装置９、ＰＤＰ１の温度を検出して検出信号ＳＴＰを出力する温度検出器１０、所定の信号（ドットクロックＣＬＫ、表示データＤＡＴＡ、垂直同期信号ＶＳＹＮＣおよび水平同期信号ＨＳＹＮＣ等）およびマイコン９０の制御に基づいてＰＤＰ１の駆動を制御する制御回路２、駆動用高電圧入力部ＩＮＶから入力した高電圧をＰＤＰ１に印加される各パルス用の電圧に変換する電圧変換部４０、並びに、ＰＤＰ１に印加される各パルスの波形を予め記憶して所望のパルスの波形を出力する駆動波形領域５０Ａおよび維持パルス数設定領域５０Ｂを有するＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）５０を備える。
【０００８】
さらに、プラズマディスプレイ表示装置Ｓ１は、装置内の温度を検出する装置内雰囲気温度検出器６０、警告を行うＬＥＤ７０の表示を制御する制御回路７１、空冷装置８０の動作を制御する制御回路８１、電圧変換部４０および制御回路２への高電圧の印加を禁止するリレー制御部９１、装置全体の消費電力を検出する消費電力検出部９２、および、プラズマディスプレイ表示装置の各部の制御を行うマイコン９０を備える。なお、上記構成において、各ドライバには、制御信号ＳＡ，ＳＹＳ，ＳＹＣおよびＳＸと共に各ドライバを駆動するための高圧電力も印加されている。また、表示データＤＡＴＡは、外部から表示データ入力部ＩＮを介して入力される。
【０００９】
制御回路２は、ドットクロックＣＬＫ、表示データＤＡＴＡおよびマイコン９０の制御に従って表示データＤＡＴＡにおける１つのフレーム（フィールド）に対応するデータを複数のサブフィールドデータに時分割し、それらのサブフィールドデータに基づく制御信号ＳＡを出力する表示データ制御部１１、並びに、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ、水平同期信号ＨＳＹＮＣおよびマイコン９０の制御に従って制御信号ＳＸ，ＳＹＳ，ＳＹＣを出力するパネル駆動制御部１２を備える。ここで、表示データ制御部１１とパネル駆動制御部１２は、互いに必要なデータの授受を行っている。
【００１０】
表示データ制御部１１は、入力された表示データＤＡＴＡを一時的に１フレームずつ記憶するフレームメモリ２０および２２、および、マイコン９０により制御されて表示データＤＡＴＡにおける階調数を補正する減算器２１を備える。
【００１１】
パネル駆動制御部１２は、表示データ制御部１１により補正されたサブフィールドデータに含まれるスキャンパルスＰＡＹ並びに垂直同期信号ＶＳＹＮＣおよび水平同期信号ＨＳＹＮＣに基づいて制御信号ＳＹＳを出力するスキャンドライバ制御部３０、表示データ制御部１１により補正されたサブフィールドデータに含まれる維持パルスＰＸＳ，ＰＹＳの数並びに垂直同期信号ＶＳＹＮＣおよび水平同期信号ＨＳＹＮＣに基づいて制御信号ＳＹＣおよびＳＸを出力する共通ドライバ制御部３１を備える。
【００１２】
電圧変換部４０は、駆動用高圧入力部ＩＮＶを介して外部高電圧発生装置（図示しない）から印加された高電圧に基づいて書込パルスＰＡＷおよびアドレスパルスＰＡＡを発生させるためにアドレス電極Ａ１〜ＡＭに与える高電圧を発生するＶａ電源部４１、書込パルスＰＸＷを発生させるためにＸ電極Ｘ１〜ＸＮに与える高電圧を発生するＶＷ電源部４２、アドレス期間における主アドレス放電（壁電荷蓄積放電）のためにＹ電極Ｙ１〜ＹＮに与える高電圧を発生するＶＳＣ電源部４３、アドレス期間におけるスキャンパルスＰＡＹを発生させるためにＹ電極Ｙ１〜ＹＮに与える高電圧を発生するＶｙ電源部４４、および、アドレス期間における主アドレス放電（壁電荷蓄積放電）のためにＸ電極Ｘ１〜ＸＮに与える高圧電力（Ｘアドレス電圧ＶＸ）を発生するＶＸ電源部４５を備える。
【００１３】
マイコン９０は、維持放電電圧（サステインパルスの電圧）の基準電圧出力部ＯＵＴに接続され、これにより、維持放電電圧を発生するための外部高電圧発生装置（図示しない）を制御して駆動用高圧入力部ＩＮＶから印加される駆動用高電圧を制御して維持放電電圧を制御するようになっている。
【００１４】
さらに、従来、モータ制御用インバータ回路等に使用される半導体スイッチング素子を、その安全性を低下させることなく、また、装置構造の複雑化を招くことなく出力電流の増大を実現することができるパワー電子回路装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２には、パワーデバイス（ＩＧＢＴ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）および温度センサを有するＩＧＢＴモジュールが示され、６個の温度センサを内蔵した三相インバータ回路に関する記載がある。さらに、特許文献２には、ＩＧＢＴチップの近傍に設けた温度センサにより検出した素子近傍温度および三相インバータ回路の平均出力電流に基づいて推定した接合温度が許容最高温度を超えないように、コンプレッサ（空調モータ）の回転数を制御して電流制限を行うようにしたパワー電子回路装置が開示されている。
【００１５】
図２はアレニウス式に基づく熱劣化特性（素子の寿命）を概念的に示す図であり、例えば、パワーデバイスの寿命（許容される特性変化の限界値）を示すものである。
【００１６】
図２に示されるように、パワーデバイス（例えば、パワーＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、パワーダイオード等）の寿命は、例えば、そのパワーデバイスの温度（パワーデバイスが使用される環境温度）が６５℃のときに約１０５時間だったのが、１５０℃になると約２００時間程度になり、温度の上昇に対して対数的に低下することが知られている。
【００１７】
図３は関連技術としてのパワーデバイスおよび熱検出素子の配置を示す図である。図３において、参照符号１００はパワーデバイスユニット、１０１はパワーデバイス、そして、１０２は温度検出素子を示している。ここで、例えば、プラズマディスプレイ装置において、パワーデバイス１０１はＰＤＰのサステイン放電を行うために使用され、また、パワーデバイス１０１が複数設けられたパワーデバイスユニット１００は、通常、地面に対して垂直方向に設置される。
【００１８】
図３に示されるように、関連技術のプラズマディスプレイ装置において、複数のパワーデバイス１０１は、パワーデバイスユニット１００上に所定の間隔で配列され、各パワーデバイス１０１の近傍にそれぞれ温度検出素子１０２が設けられている。ここで、パワーデバイス１０１は、出力ドライバＦＥＴ或いは電源ドライバＦＥＴであり、それに伴って、温度検出素子１０２は、出力ドライバ用温度検出素子或いは電源ドライバ用温度検出素子である。
【００１９】
【特許文献１】
特開平０９−００６２８３号公報
【特許文献２】
特開平１１−２６２２４１号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来、プラズマディスプレイ装置として、ＰＤＰや各ドライバの温度を検出し、表示特性の補償や加熱防止を行うものが提案されている。しかしながら、このようなプラズマディスプレイ装置において、例えば、サステイン放電を行うために使用されるパワーデバイス１０１は、モジュール化されることはなく、複数のパワーデバイス１０１が直接放熱器に取り付けられ、各パワーデバイス１０１の近傍に設けた温度検出素子１０２によりパワーデバイス１０１の温度を検出することが考えられている。
【００２１】
上述した特許文献１に示されたプラズマディスプレイ装置は、ＰＤＰや各ドライバの温度を検出して表示特性の補償および加熱防止を行うものであり、複数のパワーデバイスを集積化したパワーモジュールの長寿命化および低消費電力化を図るものではなかった。
【００２２】
また、上述した特許文献２には、モータ制御用インバータ回路等に使用される電力断続用の半導体スイッチング素子が形成された半導体チップを金属ブロックに固定してパワーモジュールを構成し、半導体チップに近接して設けた温度センサにより検出された素子近傍温度と、半導体スイッチング素子の電流に関連する状態量とに基づいて、半導体スイッチング素子の電流制限を行うパワー電子回路装置が開示されている。しかしながら、特許文献２のパワー電子回路装置は、サステイン放電により表示を行うプラズマディスプレイ装置におけるパワーデバイスを集積化したパワーモジュールを制御するものとは根本的に異なり、さらに、特許文献２のパワー電子回路装置は、素子の安全性を低下させることなく、また、装置構造の複雑化を招くことなく出力電流の増大を図るものであり、プラズマディスプレイ装置における複数のパワーデバイスを集積化したパワーモジュールの長寿命化および低消費電力化を図るものではなかった。
【００２３】
そのため、従来のプラズマディスプレイ装置において、例えば、サステイン放電を行うために使用するパワーデバイスの放熱器は、表示頻度の少ない特殊な表示を行うためのプラズマディスプレイ装置であっても、ＰＤＰのサステインパルス数が最も多い時の発熱を考慮して設計する必要があった。また、従来のプラズマディスプレイ装置は、複数のパワーデバイスを集積化したパワーモジュールを使用し、そのパワーモジュールの長寿命化および低消費電力化を図るものではなかった。
【００２４】
本発明は、パワーモジュールを使用する上で問題となるパワーモジュールの熱ストレスを低減し、パワーモジュールの長寿命化および低消費電力化が可能なプラズマディスプレイ装置の提供を目的とする。さらに、本発明は、熱ストレスを低減して信頼性を高めることのできるパワーモジュールの提供を目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の形態によれば、複数のパワーデバイスを有するパワーモジュールと、該パワーモジュールに内蔵された温度検出手段と、を備え、前記温度検出手段を用いて検出された温度情報を入力信号制御手段にフィードバックして前記パワーモジュールの温度を制御することを特徴とするプラズマディスプレイ装置が提供される。
【００２６】
また、本発明の第２の形態によれば、入力信号制御手段からの信号に応じてプラズマディスプレイパネルを駆動するパワーモジュールであって、前記プラズマディスプレイパネルの駆動信号を生成する複数のパワーデバイスと、前記パワーモジュールの温度を検出する温度検出手段と、を備え、前記温度検出手段を用いて検出された温度情報を前記入力信号制御手段にフィードバックして当該パワーモジュールの温度を制御することを特徴とするパワーモジュールが提供される。
【００２７】
本発明に係るプラズマディスプレイ装置によれば、パワーモジュールを使用する上で問題となるパワーモジュールの熱ストレスを低減し、パワーモジュールの長寿命化および低消費電力化を図ることができる。また、本発明に係るパワーモジュールによれば、熱ストレスを低減して信頼性を高めることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るプラズマディスプレイ装置およびパワーモジュールの実施例を、図面を参照して詳述する。
【００２９】
図４は本発明に係るパワーモジュールの一実施例を示す断面図である。図４において、参照符号２００はパワーデバイスユニット、２０１はパワーデバイス、２０２は熱検出素子、２０３はセラミック素子、２０４は半田フィレット、２０５はモールド封止樹脂、２０６は入出力端子、２０７は基板、そして、２０８は放熱器を示している。
【００３０】
図４に示されるように、基板２０７には、パワーデバイス２０１、熱検出素子２０２、および、セラミック素子２０３等が配置されている。ここで、パワーデバイス２０１は、例えば、ＩＧＢＴ、パワーＦＥＴ等のパワートランジスタ或いはパワーダイオード等の素子であり、例えば、プラズマディスプレイ装置におけるプラズマディスプレイパネルのサステイン放電を行うために使用される。また、セラミック素子２０４は、例えば、抵抗やコンデンサを構成するセラミックチップ部品であり、半田フィレット２０４により基板２０７上のプリント配線と接続される。なお、基板２０７は、例えば、アルミニウムや銅等の金属基板、或いは、アルミナ等のセラミック基板であり、パワーデバイス２０１からの発熱を有効に放熱器２０８に伝えるようになっている。また、基板２０７が金属基板のものは、絶縁体層を介してプリント配線が設けられる。
【００３１】
そして、パワーモジュール２１０は、基板２０７上に配置（配線）されたパワーデバイス２０１、セラミック素子２０４、および、熱検出素子２０２等をモールド封止樹脂２０５で封止して構成される。ここで、図４において、基板２０７には、熱拡散のための放熱器２０８が取り付けられているが、必ずしも必要ではない。また、熱検出素子２０２は、例えば、発熱素子であるパワーデバイス２０１の近傍に配置され、サーミスタやダイオード、或いは、熱伝対を適用することができる。なお、入出力端子２０６は、例えば、モールド封止樹脂２０５の周囲に所定数配置される。
【００３２】
図５は本発明に係るプラズマディスプレイ装置の一実施例における要部を概略的に示すブロック回路図である。図５において、参照符号２１１はダイオード、２１２はパワーデバイス駆動回路、２２１は入力信号制御回路、２２２は温度検出回路、２２３はコイル、そして、１はＰＤＰを示している。ここで、入力信号制御回路２２１は、図１のプラズマディスプレイ装置における制御回路２（共通ドライバ制御部３１）およびマイコン９０に対応する。また、本実施例におけるパワーモジュール２１０は、図１のプラズマディスプレイ装置におけるＸ共通ドライバ４およびＹ共通ドライバ７に対応する。
【００３３】
図５に示されるように、本実施例のパワーモジュール２１０は、サーミスタやダイオードまたは熱伝対等の熱検出素子２０２を内蔵しており、この熱検出素子２０２により検出された温度情報（例えば、サーミスタによる抵抗値の変化、ダイオードによるＶＦの変化、或いは、熱電対による起電圧の変化）を、外部に設けられた温度検出回路２２２で検出し、そのパワーモジュールの温度情報を入力信号制御回路２２１（図１のマイコン９０）にフィードバックし、パワーモジュール２１０の温度を制御するようになっている。
【００３４】
具体的に、例えば、パワーモジュール２１０の温度が所定の値（例えば、半田面温度規定値Ｔｏ）以上になった場合にはパワーモジュール２１０の出力を遮断する。
【００３５】
図６は図５に示すプラズマディスプレイ装置の要部におけるパワーモジュールおよび温度検出回路の一例を示す図である。図６において、温度検出素子２０２は、サーミスタが使用されている。
【００３６】
温度検出回路２２２は、パワーモジュール２１０の外部に設けられ、演算増幅回路（オペアンプ）２２２１および抵抗２２２２〜２２２４を備えて構成される。サーミスタ２０２は、その一端が基準電位電源線Ｖｃｃに接続され、その他端は、演算増幅回路２２２１の正入力端子に接続されると共に、抵抗２２２２を介して低電位電源線（ＧＮＤ）に接続されている。なお、演算増幅回路２２２１の出力は、抵抗２２２４を介して演算増幅回路の負入力端子にフィードバックされると共に、抵抗２２２３を介して低電位電源線（ＧＮＤ）に接続されている。
【００３７】
図６に示すサーミスタ２０２および温度検出回路２２２（温度検出手段）により、パワーモジュール２１０の温度に対応したサーミスタ２０２の抵抗値を温度検出回路２２２で検出し、その温度検出回路２２２の出力（演算増幅回路２２２１の出力）電圧Ｖｏを入力信号制御回路２２１（マイコン９０）にフィードバックするようになっている。ここで、温度検出回路２２２の構成は単なる一例であり、様々な回路構成を適用することができる。また、温度検出素子２０２は、サーミスタの他にダイオードおよび熱電対等を適用することができ、その適用する温度検出素子に応じて温度検出回路２２２の構成も様々に変化することになる。
【００３８】
図７は本発明のプラズマディスプレイ装置に適用するパワーモジュールの温度（温度上昇飽和温度）Ｔｃとサステインパルス数（ＰＤＰのサステインパルス数）との関係を示す図である。
【００３９】
図７から明らかなように、パワーモジュール２１０の温度上昇飽和温度Ｔｃは、ＰＤＰ１のサステイン放電のサステインパルス数を減少することで低下させることができる。すなわち、パワーモジュール２１０の温度は、ＰＤＰのサステインパルス数により制御することができる。
【００４０】
図８は本発明のプラズマディスプレイ装置におけるパワーモジュールの温度制御処理の一例を説明するためのフローチャートであり、上述した図６に示すサーミスタ２０２および温度検出回路２２２によるパワーモジュールの温度制御処理を説明するためのものである。
【００４１】
パワーモジュールの温度制御処理が開始すると、まず、ステップＳ１において、前述したパワーモジュール２１０および温度検出回路２２２により、パワーモジュール２１０の温度に対応する出力電圧Ｖｏに変換し、さらに、ステップＳ２に進み、入力信号制御回路２２１（マイコン９０）において、電圧Ｖｏからパワーモジュール２１０の温度上昇飽和温度Ｔｃを算出する。ここで、電圧Ｖｏからパワーモジュールの温度上昇飽和温度Ｔｃへの算出（変換）は、例えば、電圧Ｖｏ（温度検出手段の出力（温度情報））を、予め記憶装置に記憶した変換テーブルからパワーモジュールの温度上昇飽和温度Ｔｃに変換したり、或いは、電圧Ｖｏを、予め記憶装置に記憶した係数を用いてパワーモジュールの温度上昇飽和温度Ｔｃを算出する。なお、記憶装置としては、例えば、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の半導体メモリを使用することができる。
【００４２】
次に、ステップＳ３において、算出されたパワーモジュールの温度上昇飽和温度Ｔｃが予め定められた半田面温度規定値Ｔｏよりも低いかどうか比較判別する。ステップＳ３において、パワーモジュール２１０の温度上昇飽和温度Ｔｃが半田面温度規定値Ｔｏよりも低い（Ｔｃ＜Ｔｏ）と判別されると、ステップＳ１に戻って同様の処理を繰り返す。一方、ステップＳ３において、パワーモジュール２１０の温度上昇飽和温度Ｔｃが半田面温度規定値Ｔｏ以上である（Ｔｃ≧Ｔｏ）と判別されると、ステップＳ４に進んで、ＰＤＰ１のサステインパルス数を減少して画質調整を行う、すなわち、サステインパルス数を減少することで、パワーデバイスからの発熱を低減してパワーモジュール２１０の温度を低下させ、表示画像の画質調整を行って、ステップＳ１に戻る。
【００４３】
以上において、ＰＤＰ１のサステインパルス数を減少することで、パワーモジュール２１０の温度を低下させる他に、例えば、ＰＤＰ１のサステイン放電の電圧レベルを下げたり、或いは、サステイン放電に使用する電源の電流の大きさを低減することで、パワーモジュール２１０の温度を低下させるように制御することもできる。
【００４４】
図９は本発明のプラズマディスプレイ装置におけるパワーモジュールの配置の一例を示す図である。図９において、参照符号２００はパワーデバイスユニットを示している。なお、図９に示すパワーデバイスユニット２００は、２つのパワーモジュール２１０，２１０を備えているが、より多くのパワーモジュールを有することもある。
【００４５】
図９に示されるように、例えば、プラズマディスプレイ装置において、パワーデバイスユニット２００は、通常、地面に対して垂直方向に設置され、各パワーモジュール２１０の上部に温度検出素子２０２が配置されている。ここで、パワーデバイスユニット２００は、１つのパワーモジュール２１０だけ備えることもある。
【００４６】
なお、パワーデバイスユニット２００が複数のパワーモジュール２１０，２１０，…を備える場合、最も高い位置に設置されるパワーモジュールの上部に対してのみ温度検出素子２０２を配置するように構成してもよい。これは、熱対流により最も温度が上昇すると考えられる最も高い位置に設置されるパワーモジュールの温度を検出して全てのパワーモジュールを制御するもので、温度検出手段（温度検出素子および温度検出回路等）の数を削減して制御を簡略化することができる。
【００４７】
図１０は本発明に係るプラズマディスプレイ装置の他の実施例における要部を概略的に示すブロック回路図である。図１０において、参照符号２２０は温度検出モジュール、そして、２２４は温度検出値設定回路を示している。
【００４８】
図１０と図５との比較から明らかなように、本実施例のプラズマディスプレイ装置において、パワーモジュール２１０には、温度検出素子２０２の代わりに温度検出モジュール２２０が内蔵され、この温度検出モジュール２２０の出力が、パワーモジュール２１０の外部に設けられた温度検出値設定回路２２４を介して入力信号制御回路２２１（マイコン９０）にフィードバックされる。なお、温度検出値設定回路２２４は、温度検出モジュール２２０の機能により省略することができる。
【００４９】
図１１は本発明に係るプラズマディスプレイ装置における電力低減処理の一例を説明するための図である。図１１において、縦軸は温度上昇飽和温度Ｔｃを示し、横軸は時間ｔを示している。さらに、参照符号Ｌ１は電力低減処理を行わない場合の温度曲線を示し、また、Ｌ２〜Ｌ４は本実施例の電力低減処理を適用した場合の温度曲線を示している。
【００５０】
まず、ＰＤＰ１に対して全面黒を表示させて電力低減処理を行わない場合、図１１の曲線Ｌ１に示されるように、例えば、ＰＤＰ１に対して全面黒表示を行う場合には約８０Ｗ程度の電力が消費されるが、パワーモジュールの温度上昇飽和温度Ｔｃは、時間の経過と共に上昇し、半田面温度規定値Ｔｏを超えて飽和温度に向かって上昇する。
【００５１】
これに対して、本実施例の電力低減処理を適用すると、図１１の曲線Ｌ２に示されるように、パワーモジュール２１０の温度（パワーモジュールの温度上昇飽和温度Ｔｃ）が半田面温度規定値Ｔｏよりも高くなった場合にはパワーモジュール２１０の温度を一定に保持するように制御され、さらに、曲線Ｌ２に示されるように、その状態が所定時間（制御設定時間）Ｔ２だけ変わらなかった場合には、パワーモジュール２１０の出力を遮断して低消費電力モードに入る。これにより、曲線Ｌ３に示されるように、パワーモジュール２１０の温度（Ｔｃ）は時間の経過と共に低下する。この低消費電力モードにおいて、例えば、全面黒表示を行っている場合の約８０Ｗ程度の消費電力は、約１Ｗ程度にまで低減される。なお、低消費電力モードが所定時間継続した後、或いは、パワーモジュールの温度（Ｔｃ）が所定の温度にまで低下した後、通常の表示モードに切り換えるようにしてもよい。
【００５２】
このように、本実施例では、パワーモジュール２１０に内蔵された温度検出手段（温度検出素子２０２）を用いて検出された温度情報を入力信号制御回路２２１（マイコン９０）にフィードバックし、パワーモジュール２１０の温度（Ｔｃ）が所定の値（半田面温度規定値Ｔｏ）よりも高くなった場合にはパワーモジュールの温度Ｔｃを一定（Ｔｏ）に保持するように制御し、さらに、その状態が所定時間（Ｔ２）変わらなかった場合にはパワーモジュール２１０の出力を遮断して低消費電力モード（Ｌ３）に入るように制御する。これにより、パワーデバイスの破壊を回避すると共に、消費電力の低減を図ることができる。
【００５３】
このように、本発明の各実施例によれば、異常発熱時のパワーデバイスの破壊を回避することができ、また、逐次温度監視することによって、温度に応じて適切な制御を行うことができる。さらに、本発明の各実施例によれば、熱ストレスを低減してパワーモジュールの寿命を長くすることができ、その結果、プラズマディスプレイ装置の信頼性を高めることができる。
【００５４】
（付記１）  複数のパワーデバイスを有するパワーモジュールと、
該パワーモジュールに内蔵された温度検出手段と、を備え、
前記温度検出手段を用いて検出された温度情報を入力信号制御手段にフィードバックして前記パワーモジュールの温度を制御することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【００５５】
（付記２）  付記１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記パワーモジュールの温度が所定の値以上になった場合には、前記パワーモジュールの出力を遮断することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【００５６】
（付記３）  付記１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記パワーモジュールの温度が所定の値よりも高くなった場合には、前記パワーモジュールの温度を一定に保持するように制御し、さらに、その状態が所定時間変わらなかった場合には、前記パワーモジュールの出力を遮断して低消費電力モードに入ることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【００５７】
（付記４）  付記１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記パワーモジュールは、プラズマディスプレイパネルのサステイン放電を行うために使用されることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【００５８】
（付記５）  付記１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記パワーモジュールを使用して画像を表示したとき、前記温度情報を予め記憶装置に記憶した変換テーブルから前記パワーモジュールの温度上昇飽和温度に変換し、さらに、該変換されたパワーモジュールの温度上昇飽和温度を所定の温度と比較し、
前記パワーモジュールの温度上昇飽和温度が前記所定の温度よりも低い時は、前記温度検出手段による前記パワーモジュールの温度検出を行い、
前記パワーモジュールの温度上昇飽和温度が前記所定の温度以上の時は、前記プラズマディスプレイパネルのサステイン放電のサステインパルス数を減少して画質調整を行うことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【００５９】
（付記６）  付記１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記パワーモジュールを使用して画像を表示したとき、前記温度情報を予め記憶装置に記憶した係数を用いて前記パワーモジュールの温度上昇飽和温度を算出し、さらに、該算出されたパワーモジュールの温度上昇飽和温度を所定の温度と比較し、
前記パワーモジュールの温度上昇飽和温度が前記所定の温度よりも低い時は、前記温度検出手段による前記パワーモジュールの温度検出を行い、
前記パワーモジュールの温度上昇飽和温度が前記所定の温度以上の時は、前記プラズマディスプレイパネルのサステイン放電のサステインパルス数を減少して画質調整を行うことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【００６０】
（付記７）  付記１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記温度検出手段を用いて検出された温度情報は電圧であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【００６１】
（付記８）  付記５または６に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記所定の温度は、半田面温度規定値であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【００６２】
（付記９）  付記１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記入力信号制御手段は、前記温度情報に応じて前記プラズマディスプレイパネルのサステイン放電のパルス数を制御することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【００６３】
（付記１０）  付記１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記入力信号制御手段は、前記温度情報に応じて前記プラズマディスプレイパネルのサステイン放電の電圧レベルを制御することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【００６４】
（付記１１）  付記１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記入力信号制御手段は、前記温度情報に応じて前記プラズマディスプレイパネルのサステイン放電に使用する電源の電流の大きさを制御することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【００６５】
（付記１２）  付記１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記パワーモジュールを地面に対して垂直方向に設置し、該パワーモジュールの上部に前記温度検出手段を配置することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【００６６】
（付記１３）  付記１２に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記パワーモジュールは複数設けられ、該各パワーモジュールの上部に対してそれぞれ前記温度検出手段を配置することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【００６７】
（付記１４）  付記１２に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記パワーモジュールは複数設けられ、最も高い位置に設置されるパワーモジュールの上部に対して前記温度検出手段を配置することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【００６８】
（付記１５）  入力信号制御手段からの信号に応じてプラズマディスプレイパネルを駆動するパワーモジュールであって、
前記プラズマディスプレイパネルの駆動信号を生成する複数のパワーデバイスと、
前記パワーモジュールの温度を検出する温度検出手段と、を備え、
前記温度検出手段を用いて検出された温度情報を前記入力信号制御手段にフィードバックして当該パワーモジュールの温度を制御することを特徴とするパワーモジュール。
【００６９】
（付記１６）  付記１５に記載のパワーモジュールであって、
前記温度検出手段を用いて検出された温度情報を前記入力信号制御手段にフィードバックし、該パワーモジュールの温度が所定の値以上になった場合には、当該パワーモジュールの出力を遮断することを特徴とするパワーモジュール。
【００７０】
（付記１７）  付記１５に記載のパワーモジュールであって、
前記温度検出手段を用いて検出された温度情報を前記入力信号制御手段にフィードバックし、該パワーモジュールの温度が所定の値よりも高くなった場合には当該パワーモジュールの温度を一定に保持するように制御し、さらに、その状態が所定時間変わらなかった場合には当該パワーモジュールの出力を遮断して低消費電力モードに入ることを特徴とするパワーモジュール。
【００７１】
（付記１８）  付記１５に記載のパワーモジュールにおいて、
当該パワーモジュールは、前記プラズマディスプレイパネルのサステイン放電を行うために使用されることを特徴とするパワーモジュール。
【００７２】
（付記１９）  付記１５に記載のパワーモジュールにおいて、
前記温度検出手段は、前記パワーデバイスの近傍に設けられた温度検出素子、および、該温度検出素子に接続され当該温度検出素子の出力に応じた温度情報を出力する温度検出回路を備えることを特徴とするパワーモジュール。
【００７３】
（付記２０）  付記１５に記載のパワーモジュールにおいて、
前記温度検出手段は、前記パワーデバイスの近傍に設けられた温度検出素子を備え、
該温度検出素子は、前記パワーモジュールの外部に設けられた温度検出回路に接続され、
該温度検出回路は、前記温度検出素子の出力に応じた温度情報を出力することを特徴とするパワーモジュール。
【００７４】
（付記２１）  付記１９または２０に記載のパワーモジュールにおいて、
前記温度検出素子はサーミスタであり、且つ、前記温度検出回路は該サーミスタの抵抗特性に基づいて前記温度情報を出力することを特徴とするパワーモジュール。
【００７５】
（付記２２）  付記１９または２０に記載のパワーモジュールにおいて、
前記温度検出素子はダイオードであり、且つ、前記温度検出回路は該ダイオードの準方向電圧特性に基づいて前記温度情報を出力することを特徴とするパワーモジュール。
【００７６】
（付記２３）  付記１９または２０に記載のパワーモジュールにおいて、
前記温度検出素子は熱電対であり、且つ、前記温度検出回路は該熱電対の電圧特性に基づいて前記温度情報を出力することを特徴とするパワーモジュール。
【００７７】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、パワーモジュールを使用する上で問題となるパワーモジュールの熱ストレスを低減し、パワーモジュールの長寿命化および低消費電力化が可能なプラズマディスプレイ装置を提供することができる。さらに、本発明によれば、熱ストレスを低減して信頼性を高めることのできるパワーモジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のプラズマディスプレイ装置の一例を示すブロック図である。
【図２】アレニウス式に基づく熱劣化特性（素子の寿命）を概念的に示す図である。
【図３】関連技術としてのパワーデバイスおよび熱検出素子の配置を示す図である。
【図４】本発明に係るパワーモジュールの一実施例を示す断面図である。
【図５】本発明に係るプラズマディスプレイ装置の一実施例における要部を概略的に示すブロック回路図である。
【図６】図５に示すプラズマディスプレイ装置の要部におけるパワーモジュールおよび温度検出回路の一例を示す図である。
【図７】本発明のプラズマディスプレイ装置に適用するパワーモジュールの温度とサステインパルス数との関係を示す図である。
【図８】本発明のプラズマディスプレイ装置におけるパワーモジュールの温度制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明のプラズマディスプレイ装置におけるパワーモジュールの配置の一例を示す図である。
【図１０】本発明に係るプラズマディスプレイ装置の他の実施例における要部を概略的に示すブロック回路図である。
【図１１】本発明に係るプラズマディスプレイ装置における電力低減処理の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
１…ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）
２…制御回路
３…アドレスドライバ
４…Ｘ共通ドライバ
５，８，１０…温度検出器
６…Ｙスキャンドライバ
７…Ｙ共通ドライバ
９…パネル加熱装置
１１…表示データ制御部
１２…パネル駆動制御部
２０，２２…フレームメモリ
２１…減算器
３０…スキャンドライバ制御部
３１…共通ドライバ制御部
４０…電圧変換部
４１…Ｖａ電源部
４２…ＶＷ電源部
４３…ＶＳＣ電源部
４４…Ｖｙ電源部
４５…ＶＸ電源部
５０…ＥＰ−ＲＯＭ
５０Ａ…駆動波形領域
５０Ｂ…維持パルス数設定領域
６０…装置内雰囲気温度検出器
７０…ＬＥＤ
７１，８１…制御回路
８０…空冷装置
９０…マイコン
９１…リレー制御部
９２…消費電流検出部
１００，２１０…パワーデバイスユニット
１０１，２０１…パワーデバイス
１０２，２０２…熱検出素子
２０３…セラミック素子
２０４…半田フィレット
２０５…モールド封止樹脂
２０６…入出力端子
２０７…基板
２０８…放熱器
２１１…ダイオード
２１２…パワーデバイス駆動回路
２２０…温度検出モジュール
２２１…入力信号制御回路
２２２…温度検出回路
２２３…コイル
２２４…温度検出値設定回路
２２２１…演算増幅回路（オペアンプ）
２２２２，２２２３，２２２４…抵抗
Ａ１〜ＡＭ…アドレス電極
ＣＬＫ…ドットクロック
ＤＡＴＡ…表示データ
ＨＳＹＮＣ…水平同期信号
ＩＮ…表示データ入力部
ＩＮＶ…駆動高圧入力部
ＯＵＴ…基準電圧出力部
Ｓ１…プラズマディスプレイ表示装置
ＳＡ，ＳＹＳ，ＳＹＣ，ＳＸ…制御信号
ＳＴＰ，ＳＴＸ，ＳＴＹ…検出信号
ＶＳＹＮＣ…垂直同期信号
Ｘ１〜ＸＮ…Ｘ電極
Ｙ１〜ＹＮ…Ｙ電極
【図１】
2004325568.tif 000003
【図２】
2004325568.tif 000004
【図３】
2004325568.tif 000005
【図４】
2004325568.tif 000006
【図５】
2004325568.tif 000007
【図６】
2004325568.tif 000008
【図７】
2004325568.tif 000009
【図８】
2004325568.tif 000010
【図９】
2004325568.tif 000011
【図１０】
2004325568.tif 000012
【図１１】
2004325568.tif 000013