等离子体显示技术是利用氦、氖、氮等混合气体在密闭空间加压放电产生等离子体生成紫外线使荧光屏成像的技术。等离子显示屏(Plasma Display Panel)作为平板显示器的佼佼者,它的厚度只有普通显像管电视的1/10,重量仅为普通显像管电视的1/6,观看视角达到160°以上,画面不受磁场影响,具有较高亮度和对比度。等离子显示屏中,电源担负着所有电路和显示屏的供电。包括向驱动电路提供维持电压和扫描电压,以及控制板、接口板等部件的+5V,+15V电压。同时,电源还应具有针对显示屏故障的过压过流保护功能,为了保护显示屏和扫描电路,电源必须有严格的工作时序。所以对于等离子显示屏而言,电源的设计是其中举足轻重的一部分。
1 PDP屏专用电源的参数要求
PDP电源是一种具有保护功能的大功率电源。本设计电源用于一种由多块显示屏拼接而成的显示系统中,每块屏的大小为16英寸,整个屏幕由5×4块屏组成。每块屏的功率约为80 W,整个屏幕的功率约为1 600W.本设计的专用电源设计输出负载要在2kW左右。专用电源的输入电压为85~260 V,频率为50/60Hz.
等离子显示屏有多种工作方式,这里不做赘述。本文中的显示屏为三电极表面放电方式。其驱动电压比较复杂,显示一幅画面需要经过3个时期:准备期、寻址期、维持显示期。准备期负责擦除所有点的残余壁电荷,寻址期负责在需要发光的点上积累壁电荷,到了维持期有壁电荷的点就会持续发光,形成一幅图像。其驱动波形如图1所示。
图1 三电极表面放电PDP电压驱动时序
但本文设计的电源只为显示系统提供大功率180V高压和+5V 逻辑电压及+15V 驱动电压。显示屏需要的其他高压又每块显示屏的控制电路产生。表1为各种输出电压及负载能力表。
表1 输出电压和负载能力
控制电源与数字电路CPU 通过6针端子相连,如表2所示。
表2 接口端子
2 PDP电源的工作时序 PDP电源在工作时,具有严格的开机时序和关机时序。当插上整机电源插头后,输出待机电源VSB,同时交流信号检测ACOK=1.此时按下开关。数字电路CPU向电源发出电源控制信号,使VRL =1,电源向各种逻辑电路、控制电路、保护电路提供+5V,+15V电源,然后将V5_ok置1.当电源检测信号V5_ok=1时,数字电路CPU向电源发出VS_on=1.PDP电源向显示系统提供180V高压。关机时,先关掉高压电源,然后再关掉+5 V,+15 V 电压。工作时序如图2所示。
图2 PDP电源时序图