等离子显示屏的构造原理及逻辑驱动电路（四） (等离子显示屏的工作原理)
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一、等离子屏X、Y电极驱动波形的产生：前面几部分已经把等离子屏的构造；基本工作原理作了介绍了，特别是第三讲的；驱动等离子像素放电腔体的：初始化、寻址、维持放电、擦除这四个过程，可以看出等离子像素放电腔体的主要工作过程；完全依靠所施加在X电极、Y电极和*电极上的驱动脉冲来完成的；如图1所示。X电极、Y电极和*电极分别有各自的驱动脉冲，这三个*的驱动脉冲在时间上又有严格的对应关系。
图、t1~t2时间：这个时间段是初始化时间段内部的Vs平台；幅度为：Vs此期间；Y驱动组合开关电路工作状态如图6所示：从图6右边的t1~t2时间阴影部分可以看出：可以看出Q2、Q4、Q5激励信号是高电平；Q2、Q4、Q5闭合导通；其它的Q1、Q3、Q3A、Q6激励波形是低电平；对应左边的组合开关图中的开关；Q2、Q4、Q5是导通状态。其它的开关Q1、Q3、Q3A、Q6是断开状态。Q2导通等效于Vs电压经过Q2、二极管、Q4、Q5输出到屏负载；Y电极驱动波形在这个时间段为：Vs图、t2~t3时间：这个时间段是Vset上升的斜坡段，波形的特点是：由Vs幅度逐步上升到Vset幅度；形成一个上升斜坡。此期间；Y驱动组合开关电路工作状态如图7所示：从图7的右边t2~t3时间阴影部分可以看出，此时：Q2、Q3、Q4、Q5激励信号是高电平；对应左边的组合开关图中的开关；Q2、Q3、Q4、Q5闭合导通；其它的Q1、Q3A、Q6激励波形是低电平；对应左边的组合开关图中的开关；Q1、Q3A、Q6是断开状态。Q3导通等效于把Vset电压加到输出端（由于二极管的存在，Vset不会倒灌到Vs），因为Q3是一个具有“M/I”功能的开关（导通时：电流只能逐步增大），所以；输出电压只能由Vs平台逐步上到Vset幅度，形成一个斜坡。输出到屏负载；Y电极驱动波形在这个时间段为：由Vs幅度逐步上升到Vset幅度的斜坡。图、t3~t4时间：这个时间段是Vset平顶阶段；波形的特点是：维持约微秒Vset幅度的一个平台。此期间；Y驱动组合开关电路工作状态如图8所示：从图8的右边t3~t4时间阴影部分可以看出，此时：Q2、Q3、Q4、Q5激励信号是高电平；对应左边的组合开关图中的开关；Q2、Q3、Q4、Q5闭合导通；其它的Q1、Q3A、Q6激励波形是低电平；对应左边的组合开关图中的开关；Q1、Q3A、Q6是断开状态。现在Q3已经彻底导通；等效于把Vset电压加到输出端（由于二极管的存在，Vset不会倒灌到Vs），输出到屏负载；Y电极驱动波形在这个时间段为：微秒时间Vset幅度的平台。图、t4~t5时间：这个时间段是由Vset回到Vs平台；幅度为：Vs此期间；Y驱动组合开关电路工作状态如图9所示：从图9右边的t4~t5时间阴影部分可以看出：可以看出Q2、Q4、Q5激励信号是高电平；Q2、Q4、Q5闭合导通；其它的Q1、Q3、Q3A、Q6激励波形是低电平；对应左边的组合开关图中的开关；Q2、Q4、Q5是导通状态。其它的开关Q1、Q3、Q3A、Q6是断开状态。输出的Y电极驱动波形在这个时间段为：Vs图、t5~t6时间：这个时间段是下降斜坡段；波形的特点是：由Vs平台逐步下降为零。此期间；Y驱动组合开关电路工作状态如图所示：从图的右边t5~t6时间阴影部分可以看出，此时：只有Q3A激励信号是高电平；对应左边的组合开关图中的开关；Q3A闭合导通；其它的Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6激励波形是低电平；对应左边的组合开关图中的开关；Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6是断开状态。因为Q3A也是一个具有“M/I”功能的开关（导通时：电流只能逐步增大），这样Q3A的导通逐步的把容性负载存储的电荷逐步释放，致使电压幅度逐步由Vs下降为零。输出的Y电极驱动波形在这个时间段为：由Vs下降为零的斜坡。【郝铭原创转载请注明出处】图、t6~t7时间：这个时间段是输出零电平时间段Y驱动波形；零电平此期间；Y驱动组合开关电路工作状态如图所示；电路的状态、过程和t0~t1时间段完全相同。图、t7~t8时间：这个时间段是寻址（也称扫描）时间段，Y驱动波形；在这个时间范围内是一个Vscan幅度的高电平，这个期间对应的*驱动波形也是高电平（像素点亮）；两者间电位差太小，不会引起Y电极和*电极间的放电，在寻址瞬间；在Y驱动波形产生一个下凹的波形（负脉冲），在这一瞬间；Y电极为低电平*电极为高电平，引燃触发放电产生。这个下凹的脉冲，随Y电极扫描位置的不同；在寻址期出现的时间不同。在此时间段；Y驱动组合开关电路工作状态如图所示；从图的右边t7~t8时间阴影部分可以看出，此时：Q4、Q6激励信号是高电平（Q6在寻址触发瞬间是低电平）；对应左边的组合开关图中的开关；Q6闭合导通；虽然Q4也导通，但是由于Q5的断开Q4的导通无意义，也等效于只有Q6导通，其它的Q1、Q2、Q3、Q3A、Q5激励波形是低电平；对应左边的组合开关图中的开关；Q1、Q2、Q3、Q3A、Q5是断开状态。此时输出电平和波形；完全取决于Q6的工作状态；在这个寻址期Q6基本是闭合导通，由于Q6的供电是Vscan所以；输出波形就是Vscan。在寻址触发瞬间Q6迅速断开又迅速导通，在这一瞬间在输出形成了一个下凹的脉冲波形。图、t8~t时间：这个时间段是维持放电时间段；输出的波形是Vs幅度的交流方波（在壁垒电荷的配合下，等离子放电腔体的放电持续维持下去）。此期间；Y驱动组合开关电路工作状态如图所示：从图右边的t8~t时间阴影部分可以看出：可以看出Q4、Q5激励信号是高电平；Q4、Q5闭合导通，Q3、Q3A、Q6激励波形是低电平；Q3、Q3A、Q6断开，Q1、Q2激励信号是交替变换的方波；Q1、Q2是轮流导通；Q2导通瞬间Vs幅度的电压加到输出端，输出到屏负载的Y电极驱动波形在这个时间段为：Vs幅度的交流方波。图、t8~t时间：这个时间段是擦除时间段Y电极驱动波形是零电平，由X电极驱动电路产生擦除脉冲，进行壁垒电荷的清除工作，图所示。此时的电路及工作状态和t0~t1时间段相同。图以上是以简单的等效电路；介绍了等离子屏Y电极驱动波形产生的过程；可以看出等离子屏的Y电极驱动电路实际上就是一群开关的组合；实际电路是采用MOS管取代等效电路中的开关，电路的工作条件；1、就是要有组合开关的激励信号，2、要向电路提供精准的Vs、Vset、Vscan电压。激励信号是由等离子专用逻辑电路提供，精准的VsVsetVscan电压是由开关dianyuan电源提供。以上只是等效电路分析；实际电路要还有能量回复电路等要复杂的多，不过由浅入深、循序渐进掌握【故障】的维修是没有问题的。学习等离子电视机原理及维修技术就是要掌握：等离子屏的结构、屏工作原理、X、Y驱动原理及逻辑驱动信号的产生原理，及复杂的等离子开关dianyuan电源技术，这些掌握了经过一定时间的实践锻炼，就可以胜任等离子电视的工作了，可以断定；能进入完全胜任这个领域的是不多的，这才是机会。后面要介绍能量回复电路的原理、子场显示技术及逻辑驱动电路原理X电极驱动电路原理类似上面介绍的原理，要简单的多，希望有志者能根据前面所画的X电极驱动波形，自行设计一个类似前面Y驱动波形产生过程的；产生X驱动信号的开关等效电路图，能行吗？试试好吗？【郝铭原创转载请注明出处】很多来信要求后续尽快发表所以写的仓促，难免错误，有些语句不通顺欢迎指正待续声明！本文章原作者是郝铭，有关于他的更多文章请到他本人的博客浏览！
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图1各驱动脉冲的波形在波形上、幅度上、时间上都有严格的定量要求；否则等离子屏不能正常工作。我们以Y电极驱动波形为例，图2所示是Y电极的驱动波形图；图2从图2的Y电极驱动波形中可以看出；在初始化、寻址、维持放电、擦除这四个过程中，每一个时间段；波形不同、时间不同、振幅不同。而且要求要有极高的精度；驱动脉冲的时间要求精确在微秒级以内，幅度要求；其电压（振幅）的误差在±1V以内。Y驱动脉冲的波形中有三个电压；VsVsetVscan精度要求都在±1V以内，例如国外某一品牌的等离子屏的Y电极驱动波形的Vset就要求为V正负误差在1V以内；Vscan要求V正负误差也在1V以内，Vs为V正负误差也在1V以内（为了方便维修在等离子屏的电路板上，都贴有一个不干胶的标签；表明各电压的幅度值及误差要求）；并且在初始化阶段的两个斜坡（上升、下降斜坡）的倾斜度都有严格的要求；并且在电路上要做到斜坡的可调（第三讲的图2、图3所示）。这么复杂的波形、这么高要求；是怎么来的？由什么电路提供的？这就是一直困扰着某些维修人员；感觉到学习等离子维修技术难以逾越的障碍——等离子逻辑驱动电路的Y驱动电路提供的。（等离子逻辑驱动电路包括逻辑板电路、Y驱动板电路、Y上下扫描板电路、X驱动电路和*驱动电路，这些就是等离子屏显示的核心技术（难度较高），理解了、熟悉了、掌握了、能分析电路原理了，在你的维修生涯就是一个巨大的飞跃）。Y驱动电路实际上就是：众多的开关组合，这些开关就是大功率的MOS开关管，这些开关管在逻辑板电路送来的控制信号的作用下；相应的动作；最后输出了我们需要的Y电极驱动脉冲。下面以一系列图片说明Y驱动波形产生的过程及条件：图3所示；是一个产生Y电极驱动脉冲（波形）的组合开关电路的等效电路图图3在图3中主要由Q1、Q2、Q3、Q3A、Q4、Q5、Q6七个开关组成的一个开关组合电路；图中；“屏Y电极负载”代表等离子屏的Y电极（因为等离子屏的负载特性呈容性，内部以一个电容器符号代表），上面的Vs、Vset、Vscan是由开关电压提供的稳定的直流电压（某一款进口等离子屏为例：Vs=V、Vset=V、Vscan=V），要求误差为；±1V。图3中的Q3、Q3A两只开关，带有“M/I”符号；表示该开关在接通时内阻是由大到小逐步减小最后彻底导通，导通电流是由小到大变化（实际电路的Q3及Q3A是MOS管加反馈电路来实现）。控制Q1、Q2、Q3、Q3A、Q4、Q5、Q6这七个开关的激励控制信号如图4所示；图4中的Q1、Q2、Q3、Q3A、Q4、Q5、Q6七条激励波形图就是图3中Q1、Q2、Q3、Q3A、Q4、Q5、Q6这七个开关的激励控制信号，（这七个激励信号，由等离子屏的逻辑板电路产生）。图4上面的Y电极驱动波形是由下面的激励信号产生的（注意图4下面的激励波形和上面Y电极驱动波形在时间上的对应关系）。图3的开关组合的供电压是Vs、Vset、Vscan，各个开关在激励信号的控制下；相应的“导通”、“断开”在输出端（屏负载）；就输出规定要求的Y电极驱动信号（波形）。【郝铭原创转载请注明出处】图4二、Y电极驱动波形产生的过程：1、t0~t1时间：图4中的t0~t1时间段Y驱动波形；零电平此期间；Y驱动组合开关电路工作状态如图5所示：图5中右边是在t0~t1时间；图中阴影部分所示；在这个时间段；可以看出Q1、Q4、Q5激励信号是高电平，高电平就表示开关闭合导通；其它的Q2、Q3、Q3A、Q6激励波形是低电平，低电平就表示开关开路断开；对应左边的组合开关图中的开关；Q1、Q4、Q5是导通状态。其它的开关Q2、Q3、Q3A、Q6是断开状态。Q1导通接地、Q4、Q5导通，等于此时t0~t1时间段；输出加到屏负载是零电平。图5右边；可以看到上面Y驱动波形在这个时间段为：“零”。图、t1~t2时间：这个时间段是初始化时间段内部的Vs平台；幅度为：Vs此期间；Y驱动组合开关电路工作状态如图6所示：从图6右边的t1~t2时间阴影部分可以看出：可以看出Q2、Q4、Q5激励信号是高电平；Q2、Q4、Q5闭合导通；其它的Q1、Q3、Q3A、Q6激励波形是低电平；对应左边的组合开关图中的开关；Q2、Q4、Q5是导通状态。其它的开关Q1、Q3、Q3A、Q6是断开状态。Q2导通等效于Vs电压经过Q2、二极管、Q4、Q5输出到屏负载；Y电极驱动波形在这个时间段为：Vs图、t2~t3时间：这个时间段是Vset上升的斜坡段，波形的特点是：由Vs幅度逐步上升到Vset幅度；形成一个上升斜坡。此期间；Y驱动组合开关电路工作状态如图7所示：从图7的右边t2~t3时间阴影部分可以看出，此时：Q2、Q3、Q4、Q5激励信号是高电平；对应左边的组合开关图中的开关；Q2、Q3、Q4、Q5闭合导通；其它的Q1、Q3A、Q6激励波形是低电平；对应左边的组合开关图中的开关；Q1、Q3A、Q6是断开状态。Q3导通等效于把Vset电压加到输出端（由于二极管的存在，Vset不会倒灌到Vs），因为Q3是一个具有“M/I”功能的开关（导通时：电流只能逐步增大），所以；输出电压只能由Vs平台逐步上到Vset幅度，形成一个斜坡。输出到屏负载；Y电极驱动波形在这个时间段为：由Vs幅度逐步上升到Vset幅度的斜坡。图、t3~t4时间：这个时间段是Vset平顶阶段；波形的特点是：维持约微秒Vset幅度的一个平台。此期间；Y驱动组合开关电路工作状态如图8所示：从图8的右边t3~t4时间阴影部分可以看出，此时：Q2、Q3、Q4、Q5激励信号是高电平；对应左边的组合开关图中的开关；Q2、Q3、Q4、Q5闭合导通；其它的Q1、Q3A、Q6激励波形是低电平；对应左边的组合开关图中的开关；Q1、Q3A、Q6是断开状态。现在Q3已经彻底导通；等效于把Vset电压加到输出端（由于二极管的存在，Vset不会倒灌到Vs），输出到屏负载；Y电极驱动波形在这个时间段为：微秒时间Vset幅度的平台。图、t4~t5时间：这个时间段是由Vset回到Vs平台；幅度为：Vs此期间；Y驱动组合开关电路工作状态如图9所示：从图9右边的t4~t5时间阴影部分可以看出：可以看出Q2、Q4、Q5激励信号是高电平；Q2、Q4、Q5闭合导通；其它的Q1、Q3、Q3A、Q6激励波形是低电平；对应左边的组合开关图中的开关；Q2、Q4、Q5是导通状态。其它的开关Q1、Q3、Q3A、Q6是断开状态。输出的Y电极驱动波形在这个时间段为：Vs图、t5~t6时间：这个时间段是下降斜坡段；波形的特点是：由Vs平台逐步下降为零。此期间；Y驱动组合开关电路工作状态如图所示：从图的右边t5~t6时间阴影部分可以看出，此时：只有Q3A激励信号是高电平；对应左边的组合开关图中的开关；Q3A闭合导通；其它的Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6激励波形是低电平；对应左边的组合开关图中的开关；Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6是断开状态。因为Q3A也是一个具有“M/I”功能的开关（导通时：电流只能逐步增大），这样Q3A的导通逐步的把容性负载存储的电荷逐步释放，致使电压幅度逐步由Vs下降为零。输出的Y电极驱动波形在这个时间段为：由Vs下降为零的斜坡。【郝铭原创转载请注明出处】图、t6~t7时间：这个时间段是输出零电平时间段Y驱动波形；零电平此期间；Y驱动组合开关电路工作状态如图所示；电路的状态、过程和t0~t1时间段完全相同。图、t7~t8时间：这个时间段是寻址（也称扫描）时间段，Y驱动波形；在这个时间范围内是一个Vscan幅度的高电平，这个期间对应的*驱动波形也是高电平（像素点亮）；两者间电位差太小，不会引起Y电极和*电极间的放电，在寻址瞬间；在Y驱动波形产生一个下凹的波形（负脉冲），在这一瞬间；Y电极为低电平*电极为高电平，引燃触发放电产生。这个下凹的脉冲，随Y电极扫描位置的不同；在寻址期出现的时间不同。在此时间段；Y驱动组合开关电路工作状态如图所示；从图的右边t7~t8时间阴影部分可以看出，此时：Q4、Q6激励信号是高电平（Q6在寻址触发瞬间是低电平）；对应左边的组合开关图中的开关；Q6闭合导通；虽然Q4也导通，但是由于Q5的断开Q4的导通无意义，也等效于只有Q6导通，其它的Q1、Q2、Q3、Q3A、Q5激励波形是低电平；对应左边的组合开关图中的开关；Q1、Q2、Q3、Q3A、Q5是断开状态。此时输出电平和波形；完全取决于Q6的工作状态；在这个寻址期Q6基本是闭合导通，由于Q6的供电是Vscan所以；输出波形就是Vscan。在寻址触发瞬间Q6迅速断开又迅速导通，在这一瞬间在输出形成了一个下凹的脉冲波形。图、t8~t时间：这个时间段是维持放电时间段；输出的波形是Vs幅度的交流方波（在壁垒电荷的配合下，等离子放电腔体的放电持续维持下去）。此期间；Y驱动组合开关电路工作状态如图所示：从图右边的t8~t时间阴影部分可以看出：可以看出Q4、Q5激励信号是高电平；Q4、Q5闭合导通，Q3、Q3A、Q6激励波形是低电平；Q3、Q3A、Q6断开，Q1、Q2激励信号是交替变换的方波；Q1、Q2是轮流导通；Q2导通瞬间Vs幅度的电压加到输出端，输出到屏负载的Y电极驱动波形在这个时间段为：Vs幅度的交流方波。图、t8~t时间：这个时间段是擦除时间段Y电极驱动波形是零电平，由X电极驱动电路产生擦除脉冲，进行壁垒电荷的清除工作，图所示。此时的电路及工作状态和t0~t1时间段相同。图以上是以简单的等效电路；介绍了等离子屏Y电极驱动波形产生的过程；可以看出等离子屏的Y电极驱动电路实际上就是一群开关的组合；实际电路是采用MOS管取代等效电路中的开关，电路的工作条件；1、就是要有组合开关的激励信号，2、要向电路提供精准的Vs、Vset、Vscan电压。激励信号是由等离子专用逻辑电路提供，精准的VsVsetVscan电压是由开关dianyuan电源提供。以上只是等效电路分析；实际电路要还有能量回复电路等要复杂的多，不过由浅入深、循序渐进掌握【故障】的维修是没有问题的。学习等离子电视机原理及维修技术就是要掌握：等离子屏的结构、屏工作原理、X、Y驱动原理及逻辑驱动信号的产生原理，及复杂的等离子开关dianyuan电源技术，这些掌握了经过一定时间的实践锻炼，就可以胜任等离子电视的工作了，可以断定；能进入完全胜任这个领域的是不多的，这才是机会。后面要介绍能量回复电路的原理、子场显示技术及逻辑驱动电路原理X电极驱动电路原理类似上面介绍的原理，要简单的多，希望有志者能根据前面所画的X电极驱动波形，自行设计一个类似前面Y驱动波形产生过程的；产生X驱动信号的开关等效电路图，能行吗？试试好吗？【郝铭原创转载请注明出处】很多来信要求后续尽快发表所以写的仓促，难免错误，有些语句不通顺欢迎指正待续声明！本文章原作者是郝铭，有关于他的更多文章请到他本人的博客浏览！ 
