松下42PV8C、 80C 的 SC SU SD板电路精解

吴善龙

42PV8C 80C  SC SU SD板电路精解 作者：吴善龙
PDP屏幕所有的全部像素是同时发光的，而CRT各荧光粉点是按时间顺序依次发光的。
PDP屏幕是靠紫外线激发荧光粉发光的，而CRT是用电子束轰击荧光粉发光的。
PDP屏幕显像的亮度是靠调节每个像素点微小腔体内气体放电发光的时间宽度来改变图像亮度的，而CRT是靠改变电子枪发射电子束强度来改变图像亮度的。

名词概念解释：
   离子：任何物质都是由分子组成的，分子又是由原子组成的，原子由原子核和核外电子组成。原子核带正电，电子带负电，并且正电和负电的电量相等。原子核位于原子的中心位置，带负电的电子由于受到带正电的原子核的吸引，因此电子只能在原子核外围按特定的排列次序围绕原子核高速旋转。因此，从外部看一个原子是不带电的，即是电中性的。当原子所处的环镜温度升高、或受到光的照射、或处于一个强电埸中而受到很强的电埸力时、或该原子受到其它原子中的电子猛然撞击时，都会使原子中最外层电子受到激发而动能大增，从而脱离原子核的束缚而飞到别处去。此时，对于一个完整的原子来说，离去了一个带电粒子（电子），、所以称之为离子，由于失去的是带负电的电子，造成此时的原子核所带的正电量大于电子所带的负电量。所以这样的离子称为正离子。此时就有了两种带电粒子：离开原子核的电子及失去电子带负电的负离子。如果在这种情况下加一个电压（或是电埸），上述两种带电粒子都能参加导电。
   等离子：在PDP屏幕像素腔体内充有低压的惰性气体，惰性气体是不活跃气体，也就是这种气体原子中的电子被原子核束缚的很紧，很难摆脱原子核的束缚，因此在通常条件下不容易出现电子离开原子核的情况，也就不能形成离子。所以惰性气体是不导电。如果在一个充有惰性气体腔体相对应的内壁上各放置一个电极，在这两个电极间加足够高的电压，则在腔体内形成一个足够埸强的电埸，腔体内初始的游离电子受到该电埸的加速获得动能，在飞向加正电位电极的过程中与原子相碰撞，从而把原子最外层的电子撞击，被撞击的电子从而获得到能量离开所在的原子成为带负电的离子，而失去电子的原子成为带正电的离子。不断的撞击就会产生很多的带负电的离子及带正电的离子。带负电的离子飞向加正电位的电极，所以在腔体的正电极附近就有大量的带负电离子。而带正电的离子会同时飞向加负电位的电极，所以负电极附近有大量的带正电的离子。由于由撞击产生的带负电的电子与带正电的离子是成对产生的，所以正、负离子的数目是相等的。这就在像素腔体内形成了等离子气体，简称为等离子体。由于等离子体内含有大量的带电离子，所以等离子体是导电的。
气体的放电：当气体被电离成为等离子体时，这时的气体就变成导体了，如果在充有气体等离子体腔体内的两电极上加电压，这时的气体就是导电的，就会有电流流过气体。我们称气体的导电为气体的放电。
气体的电离：在自然条件下，一般的气体是不导电的。当把气体放入加有高电压的强电埸中时，气体原子中的最外层电子就会受到强电埸的作用力，获得足够大的能量摆脱原子核的束缚（吸引），以极高的速度飞向正电极的过程中，与相邻原子猛烈碰撞，从而把该原子最外层的电子撞出来（脱离原来的原子）飞向正电极，如果反复就会有大量的原子分离成带负电的离子（电子）和带正电的离子（失去电子的原子），这些正、负离子都可以导电，因此被电离的气体是导电体。这个过程称为气体的电离。
气体的发光：气体被电离后，电离出来的电子会不断与相邻的正离子复合，从而使电子由高能级转向到低能级，多余的能量以光的形式释放出来，这就是气体放电发光现象的内在原因。      
        PDP  TV显示图像的原理：PDP TV与CRT TV显象原理完全不同，CRT TV 显象是在电子束（自上至下、自左至右）扫描屏幕的同时显象，即扫描与显象两者合二为一。显象方式属于模拟显象方式。加在显象管阴极上的图像（视频）信号
幅度与图像的亮暗成正比，视频信号的幅度越高-----显象管电子枪发射的电子束流越大 -----屏幕上对应的图像越亮。PDP TV的PDP屏幕是由上百万个微小的气体放电腔体组成的。它是依靠气体的放电，放射的紫外线照射腔体内壁上的荧光粉，由荧光粉发光而形成图像。气体放电发光的亮度值是恒定的，不能象CRT TV那样用视频信号的幅度来调制PDP屏幕的发光亮度来形成图像。在PDP显象技术中，可以用数字电路技术控制PDP屏幕上每个像素发光时间的长短变化，利用人眼对发光体发光时间的积分效应，来使人感到PDP屏幕发光的亮度等级的不同，从而形成亮度图像。延长PDP屏幕某一部位像素的放电发光时间长度，可得到图像中高亮的画面部份。缩短PDP屏幕某一部位像素的放电发光时间长度，可得到图像中的黑暗部位。
在PDP  TV的D板内，对于输入的全电视视频信号，以电视帧为单位先存入大规模的存贮器内。一个电视帧的图像由两个电视埸组成。对于PDP  TV而言，把每一个完整的电视埸分为8个子埸（老型号的PDP  TV）或12个子埸（新型号PDP  TV）来显示，即每8个或12子埸才能显示一个完整的电视埸图像。
        那么，如何将一个电视埸的图像内容分为8或12个子埸呢？是按一个完整的电视埸内视频图像内容的幅度（即亮度）值进行划分的。把其中最暗的图像视频（幅度最低）划分在第一子埸内，把其中最亮的图像视频（幅度最高）划分在最后子埸内（第12子埸）。其余的按视频信号按幅度由低到高逐次划分。第一子埸放电发光时间最短，图像光在人眼中停留时间也最短，使人感受的图像亮度最暗。最后一个子埸放电发光时间最长（发光时间长度是第一子埸的几百倍），图像光在人眼中停留的时间长度也最长，对应的在人眼中形成图像亮度最高。由上看出：一埸图像中的相邻子埸的放电发光时间是以2次方的规律逐次变长的，对应的加在扫描电极和维持电极上的维持波形（高频交流波形）也是成倍数逐次变宽的。把一埸图像中最亮的图像部份安排在最后一个子埸显示，而把最暗的图像部份安排在第一个子埸显示。中间的灰等等级不同的图像按其亮度值不同，依此类推放在中间的各个子埸显示。
把一个电视埸内所有的像素按图像亮度（视频信号幅度）划分成8或12个等级，相同亮度等级的像素放在同一个子埸内显示。电视图像由上至下逐行扫描，每一行由左至右由几百或上千个像素组成。根据PDP屏幕的分辨率（即清淅度）不同，整个屏幕的扫描行数和每个扫描行的像素数都不相同，早期产品的清淅度低，像素数是800（每行像素数）X600（扫描行数）。这样整个PDP屏幕的总像素数为48万，称之为标准清淅度产品。中期产品的清淅度有所提高，像素数为1024X768、1366X768，称之为准高清。新产品为全高清：1920X1080，则整个PDP屏幕的像素总数为：207万。
在PDP屏幕的扫描显示中，每一个子埸周期内，都要把整个PDP屏幕扫描一遍。因为一个电视埸内的全部图像内容分配在8或12个子埸内才显示完，所以，根据每埸电视图像内容的不同，有些图像内容要在第一子埸显示，有些图像内容要在第二子埸显示，有些图像内容要在第三子埸显示---------。把一个电视埸的图像内容划分成8个子埸时，除了按图像亮度划分子埸的次序外，同时还要把每一个子埸内的图像所对应的像素的地址进行编码。一个子埸内要放电发光的像素的地址由两部份组成：一是该像素所在第几扫描行（行编码即图像像素的垂直位置），二是该像素位于某一扫描行由左至右的第几个像素点上（即列地址）。有了像素的行、列地址，就可以准确的进行子埸扫描。行地址由D板内的放电控制IC（超大规模集成电路）产生，加到SU板（负责屏幕上半部的垂直扫描）、SD（负责屏幕下半部的垂直扫描）板内的串行移位寄存器，在复位脉冲、行时钟、移位脉冲的作用下，SU、SD板内的串行移位寄存器，自上至下逐行扫描。列地址由D板内的子埸处理器（超大规模集成电路）产生，在松下PDP TV技术中，称之为视频数据（VIDEO DATA），送到C1板（负责屏幕右半部的水平扫描） C2板（负责屏幕左半部水平扫描）两个电路板。而在很多埸合，也称之为地址数据。
与SU SD板相连的PDP屏幕电极，称之为扫描电极，位于屏幕的左边。与C1 C2电路板相连的PDP屏幕电极，称之为地址电极，位于屏幕的底边。与维持电路板相连的电极称为维持电极，位于屏幕的右边。

     PDP屏幕显示图像的整个过程粗略的分为三步：第一步是初始化，第二步是对整个PDP屏幕上全部发光像素进行寻址并写入像素壁电荷（为放电发光创造先决条件）。第三步是维持放电发光。
   初始化是在扫描电极和维持电极之间进行的。给扫描电极和维持电极之间加一个负向的锯齿波电压，就能清除每个放电腔体内壁上的电荷。
初始化分为埸初始化和子埸初始化。埸初始化是在一埸的开始处进行的初始化，它的周期与电视信号的埸周期相同。而子埸初始化是在每一个子埸的开始处进行。在一个埸周期内要进行12个子埸的初始化。埸初始化与子埸初始化不同之处在于两者的初始化脉冲幅度不同。前者的幅度要远高于后者。
初始化的作用：把前一子埸周期放电发光之后，在气体放电腔体内壁上剩余的电荷清除掉，以免干扰本子埸周期正常的放电发光。
埸初始化：在埸回扫期间进行。在初始化期间给PDP屏幕的维持电极加一固定的VE电压（大约+170V），埸初始化分为二步：
1、给PDP屏幕扫描电极先加一幅度很高的正脉冲（见图所示）以进行像素内气体的电离。该正脉冲的宽度是20微秒。
该正脉冲的幅度等于VSET(330V)电压。宽度为20微秒。这样，扫描电极与维持电极间的电压差为160V（也就是扫描电极的电位比维持电极的电位高160V），该电压值正好可引起充有惰性气体的腔体（像素点）内发生放电发光（160V的电压，可使惰性气体电离，惰性气体分子内的电子受到高电压、强电埸的作用力，带负电的电子在高速飞向扫描电极的过程中，会不断与气体分子碰撞，从而把更多的电子从气体分子中分离出来，同时带正电的离子在飞向维持电极的过程中，也会不断与气体分子相碰撞，上述2个过程就会使像素腔体内的气体充分电离，。带负电的电子就会聚集在扫描电极绝缘层的表面上（因为扫描电极电压高），而失去电子的原子（称为带正电的离子）就会聚集在维持电极绝缘层的表面上（因为维持电极电压低）。
2、幅度为330V宽度为20微秒的正脉冲结束后，脉冲电压下跳到VSUS（192V），此时扫描电极电压比维持电极电压高192V—170V=22V。然后扫描电极从192V的电平上以线性规律逐渐下降，一直下降到大约法—100V，此时，扫描电极比维持电极低270V，这个负向的锯齿波电压宽度为170微秒，它可以把上述聚集在扫描电极表面的电子和聚集在维持电极表面的正离子驱离，并使两者复合为中性分子。这就完成了放电气体的初始化。它为下一个子埸正常的放电发光创造了条件。
子埸初始化：和埸初始化一样，也分为两个阶段：1是先在扫描电极与维持电极间加一正脉冲该正脉冲幅度是VSUS（192V）。2是正脉冲结束后加一个线性规律下降的负锯齿状电压波形。该负锯齿电压的起始电压是160V（扫描电极比维持电极高（160V—170V）负10V，终止电压大约是—100V，扫描电极电压比维持电极电压低270V。负锯齿波电压的宽度是170微秒。该电压的初始化过程也和埸初始化过程相同。
寻址及写入：在每一子埸开始放电发光之前，都要对需要发光的像素进行寻址及写入壁电荷。寻址及写入是在扫描电极和地址电极之间进行的。

美丽99

谢谢

吴善龙

希望能对你有所帮助。

阳光灿烂

谢谢！

吴善龙

PDP电视机停产了，但同行们还在学习PDP技术，让我很感动。

heypp

学习了，谢谢！

吴善龙

同行们都说PDP图像质量比LED强很多。

缘分来有你

谢谢分享！学习了{:soso_e100:}

小精灵2008

谢谢老师分享。