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松下42PZ80C等离子屏预放电脉冲产生电路

松下42PZ80C等离子屏预放电脉冲产生电路

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  在等离子屏中,上一个放电发光显示周期完成之后,进入下一个放电发光显示周期之前,都要对屏幕进行一次初始化,以清除前一周期放电显示后在屏幕上残余的电荷,从而避免上周期的残余电荷影响本周期正常显示图像。

  初始化分两步完成:第一步是对屏幕全部扫描电极和全部维持电极间产生预放电,这样可以把整个屏幕内200多万个像素腔体内的电荷由各不相同和杂乱无章统一到一致。在此过程中,扫描电极表面吸附负电荷、维持电极表面吸附正电荷。第二步是对整个屏幕内200多万个像素腔体内的电荷进行统一的全部清除(实际是中和),这需要加一个具有斜坡的电压波形:将扫描电极加一个下降的负向锯齿波,而在维持电极加一个150V的正电压,这样就可以把刚才在扫描电极表面吸附的负电荷向远处排斥并向维持电极方向扩散,同时把维持电极表面吸附的正电荷向远处排斥并向扫描电极方向扩散,在这两种电荷相向的扩散过程中,正、负电荷就会相遇复合,恢复成中性的气体分子。这就把像素腔体内的正负电荷中和了,也就是完成了初始化。

  初始化又分为帧初始化和子场初始化。每一帧电视画面分为10个子场扫描完毕,每帧发光显示完成后进行一次帧初始化。每个子场发光显示完成后也要进行一次子场初始化。帧初始化的周期是20ms,在一个帧内,10个子场中,每个子场的寻址时间是相同的,都是1.2mS,但放电发光时间宽度不同,第一个子场放电发光时间最短,最后一个子场放电发光时间最长,其间的其他子场放电发光时间按子场的次序依次排列。最后一个子场放电的时间宽度是第一个子场放电时间宽度的512倍。由于SC板产生并输出的TPSC1波形中,既有宽度各不相同的10个子场的放电维持波形,又有子场预放电波形,又有帧预放电波形,所以,用普通示波器(200MHz以下)测量子场波形时,在示波器上显示的波形会不稳定。很不容易观察到波形的形状。

  1.帧初始化预放电脉冲产生
  
  来自D板的CPH2脉冲(负向脉冲)加到SC板,经缓冲器IC16562放大后加到光耦PC16601的输入端①脚,经光耦隔离后加到N沟道的Q16604的G极,放大后从D极输出。当负向脉冲到来时,Q16604导通,从D极输出330VP的脉冲,经隔离二极管D16619加到积分电路Q16601的D极,波形见上图。

  Q16601是一个积分电路,可以把输入的正方波变换成锯齿波。其输出波形见下图。

  图11所示波形就是帧初始化预放电脉冲,幅度是250VP,周期是20ms,前沿和后沿都是锯齿波,前沿波宽160μs,后沿波宽200fs。波底是0V。帧初始化预放电脉冲,加到屏幕的扫描电极。由此可看出,帧初始化预放电脉冲的电源是VSET:330V。在电路中,为了防止VSET电源330V流向VSUS电源202V,加设了D16618,此时因为D16618负极是330V,正极是202V,所以该管截止,起到了隔离二极管的作用。

  在Q16601的D极和G极间,设有电容负反馈支路:R16609、R16608、C16604、C16603、D16633、D16632、D16631、D16604,这个带有电容的负反馈支路,具有积分效应,即当G极输入一个前后沿陡直的正方波时,输出的是一个前沿是上升的锯齿波形,后沿是一个下降的锯齿状的电压波。把这样的脉冲波加到扫描电极上,为屏幕的初始化提供了第一个条件。

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  2.子场初始化预放电脉冲产生
  
  来自D板的CPH1脉冲进入SC板经缓冲器IC16562放大后,加到光耦PC16684的输入端①脚,经光耦隔离后加到由Q16602、Q16606组成的推动电路上,放大后加到MOS管Q16601的G极。经Q16601对波形进行积分处理后,从S极输出锯齿波加到屏的扫描电极上。

  在子场初始化期间,Q16604截止,VSET电源被切断,此时Q16601的供电是VSUS电源202V。VSUS电源通过D16618加到Q16601的D极。Q16602是一个有很强串联电流负反馈的电路。当正方波推动脉冲到来时,Q16602的E极经R16607输出的激励电压幅度是比较小的,这样设计的目的,是为了让后面的Q6601工作在弱导通放大区,而不让该管进入到深导通的饱和区,只有这样,Q16601的D极的电容负反馈电路才能正常工作,才能把输入的方波变换成锯齿波形输出,用于屏幕的初始化。

  在正方波CPH1到来时,R16634与D16602(12V)组成一个12V稳压电路,得到一个稳定的正12V脉冲电压,该脉冲电压经过R16605加到Q16602的基极,这个12V的脉冲电压,经D16605(5.1V)加到Q16603的发射极,该管导通后,其发射极电流流过R16605,使电阻上的压降变大时,Q6602的基极电压就会下降,使Q16602导通进一步变弱,E极输出的激励电压进一步变小,使后面的Q16601可靠地工作在弱导通区。

  Q16606是一个射极跟随器,输入正的脉冲电压经缓冲后从E极输出加到Q16601的G极。Q16601的作用是将G极输入的正方波变换成一个前后沿都是锯齿的波形。用于屏幕的初始化微弱预放电。

  子场初始化预放电的脉冲波形见下图。

子场初始化预放电的脉冲波形

 

 

  从上面的分析可看出:帧初始化和子场初始化预放电两种波形,都是通过Q16601变换后输出的。

  只不过子场初始化预放电脉冲是从G极加入到该管的,而帧初始化预放电脉冲,是从D极加到该管的。

  需要指出的是:42P280C的初始化预放电脉冲与之前的老机型如42PV30C、42PV60C相比有比较大的改进,老机型中,为了提高帧初始化预放电脉冲的幅度,把VSET电源电压设计得很高,为330V,而且这个VSET电压与VSUS电压是叠加的,输出的帧初始化预放电脉冲幅度高达500V,且在帧初始化期间,SS电极上的电压是固定不变的+160V。而P280C虽然SC电极  加的帧初始化脉冲是200VP,但与此同时SS电极上加的电压下跳到0V。因此实际加在SC、SS电极间的帧脉冲电压值与P280C的电压差别不大。但因为老机型中帧初始化脉冲到地的峰值太高,设计时需要选用高耐压器件,增加了成本,也很容易出现元器件被击穿的现象。

  帧初始化脉冲与子场脉冲的时间排列关系见下图。

  下图中画出了两个帧初始化脉冲,中间是10个子场脉冲,前后相邻帧的帧脉冲,周期是20ms,因为每个子场脉冲的宽度在20ms时间长度内是很窄的,因此,看起来是一根竖线。帧初始化脉冲前沿上升的锯齿波形是由C16603、C16604积分电容形成的,后沿下降的锯齿波形是由积分电容C16661、C16662形成的。

帧初始化脉冲与子场脉冲的时间排列关系




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