CN1612214A

CN1612214A - 控制磁头写入电流的设备和用于该设备的方法

Info

Publication number: CN1612214A
Application number: CNA2004100686915A
Authority: CN
Inventors: 藤原征志郎; 木内直树
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2004-09-02
Publication date: 2005-05-04
Also published as: JP2005078748A; US20050063084A1; SG109567A1

Abstract

升压器(124)提升磁盘存储设备的电源电压(Vcc)。把提升电源电压获得的电压(Vcc′)，作为写入驱动器(116b)的电源电压，通过电源线(124a)，向磁头IC(116)中的写入驱动器(116b)输送。磁盘存储设备的电源电压(Vcc)，被送至磁头IC(116)中的读出放大器(116a)。

Description

控制磁头写入电流的设备和用于该设备的方法

技术领域

本发明涉及使用磁头向和从盘状记录媒体(即磁盘媒体)写入数据和读出数据的磁盘存储设备，具体说，是涉及按照写入数据来控制磁头写入电流的设备，以及用于该设备的方法。

背景技术

众所周知，硬盘驱动器代表使用磁盘(磁盘媒体)作为存储媒体的磁盘存储设备。近年来，越来越多其中安装了硬盘的便携装备，已经在市场上出现。因此，向硬盘驱动器供电的电源电压，希望从约12或5V移至3.3或1.8V(就是说，降低电源电压)。此外，近年来，硬盘驱动器的记录密度已经增加。记录密度在将来有希望继续增加。

磁头中的写入单元用于向磁盘写入数据。写入单元一般包括电感性薄膜单元。磁头IC(磁头放大电路)根据二进制写入数据，改变流过薄膜单元的写入电流极性。通过高速切换流过薄膜单元的电流方向，可以改进记录在磁盘上的二进制数据的记录密度。但是，薄膜单元有线圈结构，所以，更高的频率妨碍写入电流(有效电流)平滑地流过薄膜单元。为避免这一现象，需要高的电源电压，以增加硬盘驱动器的记录密度。

日本专利申请公开No.5-314411说明一种提升硬盘驱动器电源电压，并向磁头IC输送提升的电压的技术(现有技术)。借助该现有技术，硬盘驱动器电源电压即使降低，也可以防止驱动器的误动作，容易获得良好的读/写特性。因此，可以设想把该现有技术用于降低硬盘驱动器电源电压(磁盘存储设备)，以降低驱动器的功耗。

然而，利用上面的现有技术提升的电源电压，加于并被磁头IC消耗。这样增加了功耗。就是说，硬盘驱动器功耗的降低与记录密度的增加之间，是矛盾的。因此，试图增加硬盘驱动器的记录密度，妨碍功耗的降低，降低功耗是期望通过降低硬盘驱动器的电源电压达到的。

发明内容

本发明的一个目的，是容易地实现磁盘存储设备功耗的降低和它的记录密度的增加。

按照本发明的一个实施例，是提供一种磁盘存储设备，它使用磁头从并向磁盘读出及写入数据。磁头包括用于写入的薄膜单元。薄膜单元有第一和第二端子，写入电流向并从这两个端子输入和输出。磁盘存储设备包括升压器、磁头IC、和电源线。升压器提升磁盘存储设备的电源电压。磁头IC包括写入驱动器和读出放大器。写入驱动器被升压器升压获得的电源电压驱动。写入驱动器按照写入数据，向薄膜单元输送写入电流。写入电流从第一和第二端子之一输送到另一个。读出放大器被磁盘存储设备的电源电压驱动。读出放大器放大磁头从磁盘读出的信号。电源线用于把升压器升压获得的电源电压，作为写入驱动器的电源电压，送至写入驱动器。

附图说明

与本说明书结合并构成说明书一部分的附图，画出本发明的实施例，并与上面给出的一般说明及下面给出的详细说明一道，用作对本发明原理的解释。

图1是方框图，按照本发明的第一实施例，画出硬盘驱动器(HDD)的配置；

图2是简图，画出图1中写入驱动器116b的电路配置；

图3是简图，画出施加于线圈的电压波形，和流过线圈的电流波形；

图4是曲线，画出写入电流与覆写特性之间的关系；

图5A和5B是简图，画出向写入驱动器116b输送的控制信号WD1和WD2的波形；

图5C和5D是简图，画出薄膜单元112a包含的薄膜单元112a端子HY和HX的电势波形；

图6是简图，画出切换极性时，伴随流过薄膜单元112a写入电流波形的加于薄膜单元112a上的电压波形；

图7是曲线，画出室温下和低温下写入电流与覆写特性之间的关系；

图8是方框图，按照本发明第二实施例，画出一种HDD的配置；和

图9是方框图，按照本发明第三实施例，画出一种HDD的配置。

具体实施方式

[第一实施例]

图1是方框图，按照本发明的第一实施例，画出硬盘驱动器(HDD)的配置。图1中的硬盘驱动器(HDD)，大致包括磁头磁盘组件单元(本文此后称为HDA单元)11和印刷电路板单元(本文此后称为PCB单元)12。

HDA单元11包括：磁盘(磁性盘)111、磁头(磁性头)112、轴电机(SPM)113、致动器114、音圈电机(VCM)115、和磁头IC116。磁盘111有两个盘表面，即上表面和下表面。磁盘111两个盘表面至少一个由记录表面构成，其上的数据是用磁记录的。磁头112伴随磁盘111的盘表面之一放置。磁头112是复合磁头，例如包括磁阻(MR)单元(未画出)和电感性薄膜单元112a(见图2)。MR单元用作读出单元(读出头)。电感性薄膜单元112a有线圈结构，并用作写入单元(写入头)。为图示方便，图1只画出一个磁头112。但是，一般说来，磁盘111的两个盘表面构成记录表面，与相应的盘表面一起安排两个磁头。此外，图1假定HDD包括单个磁盘111。然而，该HDD可以包括多个重叠的磁盘111。

磁头112用于从并向磁盘111读出和写入数据。SPM113以高速旋转磁盘111。磁头112附着在致动器114的前端。致动器114由作为致动器114驱动源的VCM115驱动。因此，致动器114沿磁盘111的半径方向移动磁头112。SPM113和VCM114由电机驱动器IC121输送的驱动电流(SPM电流和VCM电流)驱动。磁头112与磁头IC(磁头放大器电路)116连接。磁头IC116包括读出放大器116a和写入驱动器116b。读出放大器116a放大磁头112读出的信号。

PCB单元12包括如下单元：电机驱动器IC121、读/写IC(读/写通道)122、控制器IC123、和升压器124。这些单元都安装在一PCB(未画出)上。电机驱动器IC121按控制器IC123指定的SPM电流量向SPM113供电，使SPM113按额定速度旋转。电机驱动器IC121还按控制器IC123指定的VCM电流量向VCM115供电，使磁头112在磁盘11上的目标位置精确定位。读/写IC122是信号处理装置。读/写IC122执行各种信号处理，包括读出信号的模数转换、写入数据的编码、和读出数据的解码。

控制器IC123是HDD的主控制器。控制器IC123按时分方式，控制电机驱动器IC121及HDD中除电机驱动器IC121外的其他单元。为了使磁头112在磁盘111上的目标位置精确定位而控制电机驱动器IC121。控制器IC123提供的控制，包括根据主机送来的读出命令或写入命令，进行读/写控制。主机是使用图1所示HDD的电子装备，并以个人计算机为代表。控制器IC123包括存储装置，例如快速ROM(FROM)123a。FROM 123a是可重写的非易失性存储器，在其中存储供控制器IC123执行的程序(控制程序)。

升压器124把由主机供电的电源电压Vcc(供HDD使用)提升至电源电压Vcc′。电源电压Vcc′通过电源线124a，送至磁头IC116中的写入驱动器116b。于是该Vcc′被用作写入驱动器116b的电源电压。另一方面，电源电压Vcc用于磁头IC116中除写入驱动器116b外的电路。除写入驱动器116b外的电路包括读出放大器116a。就是说，电源电压Vcc用于读出放大器116a。电源电压Vcc也用于包括在HDD中除磁头IC116外的一组IC125(本文后面称为IC组125)。IC组125包括电机驱动器121、读/写IC122、和控制器IC123。就是说，电源电压Vcc用于每一个电机驱动器121、读/写IC122、和控制器IC123。

在图1所示的HDD中，当写入电流流过磁头112的薄膜单元112a(见图2)时产生的磁场，使磁化层磁化。此外，磁化方向随流过薄膜单元112a的电流方向改变。磁化方向产生二进制数字化数据，记录在磁盘111上。因此，流过薄膜单元112a的写入电流的频率，作为确定HDD记录密度的要素，是至关重要的。

磁头IC116中的写入驱动器116b，提供流过磁头112薄膜单元112a的写入电流。图2画出写入驱动器116b的配置。写入驱动器116b包括恒流源21和H形桥式电路22。恒流源21产生向薄膜单元112a输送的写入电流。由恒流源21产生的写入电流，限制在稳态的恒定电流值Iw上。值Iw可根据控制器IC123提供的规格改变。写入驱动器116b使用H形桥式电路22，根据控制信号WD1(第一控制信号)或控制信号WD2(第二控制信号)，切换流过薄膜单元112a的写入电流I的方向。信号WD1和WD2的状态，由图1中的读/写IC122发送的二进制写入数据确定。如果信号WD1和WD2之一是高电平(第一状态)，则另一个是低电平(第二状态)。该两个信号不会同时是高电平。写入数据是不归零逆(NRZI)数据。薄膜单元112a包括一对端子HX和HY。

H形桥式电路22包括4个桥接的晶体管Q1、Q2、Q3、和Q4。晶体管Q1、Q2、Q3、和Q4被用作切换单元。电源电压Vcc′加在晶体管Q1和Q2的集电极上。电源电压Vcc′由升压器124通过电源线124a提供。晶体管Q1的发射极和晶体管Q3的集电极与薄膜单元112a的端子HX(第一端子)连接。晶体管Q2的发射极和晶体管Q4的集电极与薄膜单元112a的端子HY(第二端子)连接。晶体管Q1和Q4可按照控制信号WD1可控地切换。另一方面，晶体管Q2和Q3可按照控制信号WD2可控地切换。当控制信号WD1是高电平时，晶体管Q1和Q4导通。此时，写入电流I从端子HX流过薄膜单元112a到端子HY(第一方向)。另一方面，当控制信号WD2是高电平时，晶体管Q2和Q3导通。此时，写入电流I从端子HY流过薄膜单元112a到端子HX(第二方向)。这里要指出，如上所述，控制信号WD1和WD2的状态，由二进制数据确定。具体说，写入驱动器116b根据二进制写入数据，切换流过薄膜单元112a写入电流的方向(极性)。因为控制信号WD1和WI2两者不能同时是高电平，所以这一对晶体管Q1和Q4，与另一对晶体管Q2和Q3不会同时导通。

记录在磁盘111上的二进制数据的记录密度，是通过以更高的切换速度，切换流过薄膜单元112a的写入电流极性而改进的。因此，在最新的HDD中，信号WD1和WD2是以例如高达300MHz的频率切换的。

可以期望将来进一步增加切换速度。但是，如上所述，薄膜单元112a有线圈结构。因此，随着流过薄膜单元112的电流极性切换频率的增加，将变得越来越难以产生流过薄膜单元112的电流。

一般说来，流过线圈的电流I在瞬态响应时可表达为下式：

I＝(V/R)*(1-ε^-(R/L)t) (1)

这里V表示加在线圈上的电压，R表示线圈电阻，L表示线圈的自感，和t表示时间。方程式(1)表明，线圈的自感L和电阻R确定流过线圈的电流I的瞬态响应速度。下面举个简单的例子。假定使40mA电流流过L＝10nH和R＝10Ω的线圈。此时，因为线圈电阻是10Ω，可以把400mV的电压加在线圈两端。但是，在瞬态响应时，流过线圈的电流I按照方程式(1)变化，如图3所示。图3画出施加于线圈两端的电压V的波形31，和流过线圈的电流I的波形32。被称为时间常数T的值，用于表达电流I达到需要的电流值之前瞬态响应必须的时间。该时间量约等于时间常数T的三倍(3T)。在此要指出，对上述L＝10nH和R＝10Ω的线圈，T＝R/L＝10[nH]/10[Ω]＝1ns。在这种情形下，在流过线圈的电流达到40mA之前，需要等于约3T＝3ns的时间量。这种瞬态响应中流过线圈电流的特性，同样可用于流过有线圈结构的薄膜单元112a的写入电流。但是，对HDD，为了增加记录密度，流过有线圈结构的薄膜单元的写入电流，必须以例如高达300MHz的频率切换其极性。因此，图3所示的电压施加方法，可能在达到需要的电流值之前就切换写入电流的极性。这样能使记录特性恶化。

现在将说明HDD记录特性与写入电流之间的关系。一般说，写入HDD中磁盘的数据，是通过在先前写入的数据上写入新的数据。因此，覆写特性是HDD记录特性的一个重要指标。覆写特性表示被覆写的原来数据，没有被完全擦除的残留部分的量(就是说，残留成分的量)。为了获得覆写特性，首先以某一频率f1把数据信号写入磁盘。用磁头读出写入磁盘的信号。于是，磁头输出读出的信号，只在频率f1处有一峰(V1)。其次，以更高频率f2把数据信号写入已经以低频率f1写入该信号的磁盘区域。从该磁头读出有更高频率f2的信号。然后，由该磁头输出的读出信号，不仅包括频率f2上的峰，也包括频率f1上的峰(V2)，后者有较低的电平。就是说，即使磁盘已经用频率f2的信号覆写，但还残留原来频率f1的信号。按照下面指出的方程式，用残留成分V2对峰V1的比，获取覆写特性(OWM)。

OWM＝20log₁₀(V2/V1)[dB] (2)

较大的覆写特性值，表示有较大量先前写入数据的残留成分。在此情形下，不希望的信号成分包含在读出的信号中。因此，较大的覆写特性值表明可能发生读出错误的数据。就是说，覆写特性与读出失效率存在强的相关。

图4画出流过薄膜单元112a的写入电流(I)与覆写特性(OWM)之间的关系。从图4易见，覆写特性显著随写入电流改变。覆写特性的值随写入电流的减小而增加。这一点表明，较小的写入电流将降低覆写特性，增加读出失效率。此外，为保证HDD有足够的覆写特性，需要一定的写入电流。在图4所示例子中，要实现足够的覆写特性，约30到40mA的写入电流是适当的。

如前所述，当用图3所示方法，把电压加到有线圈结构的薄膜单元112a时，记录特性可能恶化。具体说，图3所示的电压施加方法，导致难于以高的频率来切换频率，同时使有需要值的写入电流流过薄膜单元112a。为此，对图1所示HDD，为防止记录特性的恶化，磁头IC116中的写入驱动器116b，使用不同于图3所示方法的新方法(电压施加方法)，把电压加到薄膜单元112a上。升压器124提升电压Vcc获得的电源电压Vcc′，被用于写入驱动器116。

下面参照图5A、5B、5C、和5D，说明使用新电压施加方法的写入驱动器116a的工作原理。如前所述，流过薄膜单元112a的写入电流I，受包括晶体管Q1、Q2、Q3、和Q4的H形桥式电路22的控制。图5A和5B画出送至写入驱动器116b的控制信号WD1和WD2的波形。图5C和5D画出薄膜单元112a端子HY和HX的电势波形。当控制信号WD1从低电平转移至高电平时，控制信号WD2从高电平转移至低电平。在这种情形下，薄膜单元112a的端子HY从写入电流的流入端切换为写入电流的流出端。于是，起因于薄膜单元112a线圈结构的逆程电压Vf，在端子HY(写入电流流出端)上产生。具体说，在写入电流I的方向从HY→HX到HX→HY切换的瞬态状态中切换极性时，逆程电压Vf在薄膜单元112a的端子HY上产生。同样，当控制信号WD2从低电平转移至高电平时，控制信号WD1从高电平转移至低电平。在这种情形下，薄膜单元112a的端子HX从写入电流的流入端切换为写入电流的流出端。于是，逆程电压Vf在薄膜单元112a的端子HX(写入电流流出端)上产生。具体说，在写入电流I的方向从HX→HY到HY→HX切换的瞬态状态中切换极性时，逆程电压Vf在薄膜单元112a的端子HX上产生。如果逆程电压Vf不受限制，H形桥式电路22中的晶体管Q1至Q4可能被损坏。因此，写入驱动器116b设置箝位电路23，以限制逆程电压Vf。

箝位电路23包括一对开关晶体管Q5和Q6。控制信号WD1和WD2分别输入晶体管Q5和Q6的基极。晶体管Q5和Q6的基极分别与晶体管Q4和Q3的基极连接。电源电压Vcc′通过电阻R1和R2，分别送至每一个晶体管Q5和Q6的集电极。电源电压Vcc′是通过电源线124a由升压器输送的。电阻R1和R2有相等的电阻值。电阻R1和R2的电阻值定义为Rc。在H形桥式电路22中，晶体管Q5和Q6的集电极分别与晶体管Q2和Q1的基极连接。就是说，晶体管Q5和Q6的集电极分别向晶体管Q2和Q1的基极提供电势。

当控制信号WD1和WD2转移至高电平时，晶体管Q5和Q6分别导通。在这种情形下，如果控制信号WD1和WD2之一转移至高电平，那么另一个转移至低电平。就是说，当晶体管Q5和Q6之一导通时，另一个截止。当晶体管Q5或Q6导通时，恒流源24能让恒定电流IC流过晶体管Q5或Q6的集电极。此时，晶体管Q5或Q6集电极的电势是Vcc′-IC*Rc。晶体管Q5或Q6的集电极电势，确定箝位电压V_clamp。箝位电路23通过对薄膜单元112a端子HY或HX上产生的逆程电压Vf箝位(限制)，提供箝位电压V_clamp。预先选定I_C和Rc的值，以便提供一种这样的电势(低电势)，能防止导通的晶体管Q5或Q6的集电极电势使H形桥式电路22中的晶体管Q2和Q1导通。

在切换写入电流I的极性的瞬态状态中，上述箝位电路的作用，如在下面说明的，是设定薄膜单元112a端子HX和HY上的电势。这里要指出，当写入电流I的极性切换时，假定H形桥式电路22中的一对晶体管Q1和Q4从OFF状态转移至ON状态。首先，薄膜单元112a端子HX的电势，是电源电压Vcc′与晶体管Q2基极及发射极间电压V_bc之间的电势差。另一方面，逆程电压Vf是由于薄膜单元112a的线圈结构，在薄膜单元112a端子HY上产生。逆程电压Vf的值，与写入驱动器116b的电源电压(本例中是Vcc′)有关。但是，如图5D所示，箝位电路把逆程电压Vf限制在箝位电压V_clamp。因此，薄膜单元112a端子HX的电势，稳定在V_clamp上。

因此，当写入电流I的极性切换时，薄膜单元112a端子HX和HY之间的电压是(Vcc′-V_bc-V_clamp)。另一方面，在极性切换后的稳态，只要薄膜单元112a有电阻值RH，端子HX和HY之间的电压便是I*RH(I＝Iw)。在此情形下，(Vcc′-V_bc-V_clamp)＞Iw*RH，如图5C和5D所示。具体说，按照本发明，在极性切换时，能够用薄膜单元112a端子HX或HY上产生的逆程电压Vf，把电压加在薄膜单元112a端子HX与HY之间，该电压比稳态时获得的电压高。此外，因为箝位电路23把逆程电压Vf限制在箝位电压V_clamp，所以能够把稳定的高电压加在端子HX与HY之间。这样能增加流过薄膜单元112a的写入电流的上升速度。

图6表示按照本发明的电压施加方法与图3所示电压施加方法的比较。图6画出在极性切换时(即在瞬态响应时)，施加于薄膜单元112a的电压V波形61，和与之有关的流过薄膜单元112a的写入电流I波形62。该图表明，写入驱动器116b中的箝位电路23，仅在瞬态响应时，设定施加于薄膜单元112a的电压为稳定的高电压(Vcc′-V_bc-V_clamp)。该高电压主要由电源电压Vcc′和箝位电压V_clamp(即限制逆程电压Vf的电压)确定。图6所示电压施加方法，能使受时间常数T限制的写入电流(即流过薄膜单元112a的写入电流I)的上升速度增加。因此，即使增加磁盘111记录数据的频率，也能获得其值满足覆写特性的需要的写入电流，因而增加数据记录密度。

近年来，已经针对降低HDD和使用该HDD的主机的功耗，作出了许多努力。相应地，向HDD供电的电源电压，很有可能从12或5V转移至较低的3.3或1.8V电压。关于降低HDD的电源电压，图3所示的电压施加方法，会降低写入电流I的上升速度。这样将妨碍数据记录频率的增加。但是，在本发明中，写入驱动器116b，仅在瞬态响应时，设定施加于薄膜单元112a的电压为稳定的大的值(Vcc′-V_bc-V_clamp)。此外，升压器124提升电压Vcc获得的电源电压Vcc′，被用于写入驱动器116b；电源电压Vcc′是确定该高电压(Vcc′-V_bc-V_clamp)的要素之一。因此，本实施例能增加写入电流I的上升速度，从而数据记录频率。此外，在本实施例中，升压器124提升电压Vcc获得的电源电压Vcc′，只用于磁头IC116中的写入驱动器116b，因为它需要高的电压，理由如上所述。主机提供的电源电压Vcc，直接用于磁头IC116中除写入驱动器166b外的电路(就是说，磁头IC的电路，包括读出放大器116a，但不包括写入驱动器166b)，和HDD中除磁头IC116外的IC(就是说，IC组125中的IC，包括电机驱动器IC121、读/写IC122、和控制器IC123)。在这种情形下，升压器124的输出电压Vcc′，只在HDD执行写入操作时使用。因此，本实施例限制HDD中升压器124的应用范围。该限制使功耗的增加、升压器124提升电压Vcc获得的电源电压Vcc′的使用、达到最小。就是说，本实施例能够提供有高记录密度而不牺牲功耗的HDD。

[第二实施例]

现在将说明本发明的第二实施例。图7画出写入电流(I)与覆写特性(OWM)81及82之间的关系。覆写特性81涉及室温下(25℃)的写入电流。该图表明，覆写特性81在增加写入电流方面有改进。该图还表明，覆写特性81在一定写入电流值上达到饱和，即使再增加写入电流也不再改进。在图7所示例子中，覆写特性在写入电流约40mA时饱和。另一方面，覆写特性82涉及低温下(0℃)的写入电流。该图表明，与室温下的覆写特性81比较，使覆写特性82饱和，需要更大的写入电流。在图7所示例子中，覆写特性82在写入电流约50mA时饱和。覆写特性对温度的依赖关系，归因于磁盘111的温度特性。图7所示覆写特性81与82之间的差别指出，在低温下，必须使更大的写入电流流过薄膜单元112a，以便增强薄膜单元112a产生的磁场。为了使磁盘111的磁化层磁化，需要增强的磁场。

因此，该第二实施例使用随HDD环境温度而改变流过薄膜单元112a的写入电流的配置。就是说，该第二实施例增加写入电流，使HDD的读出失效率，不受HDD环境温度下降产生覆写特性恶化的影响。图1中HDD使用的磁盘111，假定要求的写入电流在室温下是40mA，在低温下是50mA。这里要指出，写入电流的瞬态响应时间，在低温下最长。因此，图1的HDD中的升压器124，必须把电源电压Vcc提升至足够给出写入电流(50mA)的Vcc′，这是在低温下需要的，并有足够的瞬态响应速度。在此情形下，升压器124提升电压Vcc获得的并在低温下应用的电源电压Vcc′，甚至在室温下也加到图1的HDD中的写入驱动器116b。但是，室温下需要的写入电流(40mA)比低温下需要的有较短的瞬态响应时间。因此，在室温下，写入驱动器116b能够充分地以低于提升电压Vcc′的适合低温的电源电压操作，例如以主机提供的电源电压Vcc操作。这一点表明，在图1的HDD中(即按照第一实施例的HDD)，在室温下向写入驱动器116b输送过大的电源电压，因而比要求的消耗更多功率。

第二实施例还能利用覆写特性对温度的相关性，比第一实施例进一步降低HDD的功耗。图8按照本发明第二实施例，画出一种HDD的配置。图8中，与图1类似的部件，用相同参考数字表示。图8中的HDD的特征在于，按照HDD的环境温度TM，切换施加于写入驱动器116b的电源电压。为此，例如在图8的HDD中的PCB单元12内，设置温度传感器126，以测量环境温度TM。此外，在控制器IC123的FROM123a预定区域123b中，预先存储参考温度信息。参考温度信息指示用于确定上述低的温度的参考温度TR。此外，在控制器IC123中提供比较器123c。比较器123c把温度传感器126测量的温度TM，与参考温度TR比较。比较器123c按照温度比较结果，输出控制信号C。另外，两输入一输出的电压选择器127，例如设置在PCB单元12内。电压选择器127按照控制信号C，为写入驱动器116b选择电源电压Vcc或Vcc′之一。电压选择器127的输出与电源线124a连接。

在图8的HDD中，例如在固定的时间区间，比较器123c把温度传感器126测量的温度TM，与FROM 123a预定区域123b中存储的参考温度信息指示的参考温度TR比较。如果TM＜TR，比较器123c输出有高电平的控制信号C，该信号表明，HDD是在低温环境下使用。另一方面，如果TM≥TR，比较器123c输出有低电平的控制信号C，该信号表明，HDD是在室温环境下使用。控制信号C被送至电压选择器127。

在上述的说明中，假定由于TM＜TR(即HDD是在低温环境下使用)，比较器123c向电压选择器127输出有高电平的控制信号C。由于控制信号C是高电平的，所以电压选择器127选择电源电压Vcc′(由升压器124提升电源电压Vcc获得)，而不是电源电压Vcc。由电压选择器127选择的电源电压Vcc′，通过电源线124a，送至写入驱动器116b，作为包括在磁头IC116中的写入驱动器116b的电源电压。

因此，在本发明的第二实施例中，在室温下，写入驱动器116b不需要高电压操作(非低温状态)，主机供电的电源电压Vcc被送至写入驱动器116b。这样做，能够避免室温下不必要地消耗功率。此外，在该第二实施例中，在低温下，写入驱动器116b需要高电压操作，升压器124提升电源电压Vcc获得的电源电压Vcc′，被送至写入驱动器116b。因此，能够使写入电流大于室温下的写入电流，并使写入电流有足够的瞬态响应速度流过薄膜单元112a。就是说，第二实施例在实现稳定的磁记录的同时，还比第一实施例更全面地抑制功耗的增加。

用于确定使用HDD的环境是在低温还是在室温的参考温度TR，与HDD中使用的磁盘111的结构及材料有关。因此，第二实施例使用的配置，其中指示参考温度TR的信息，对HDD中使用的磁盘111是唯一的，该信息存储在控制器IC123包含的FROM 123a内。结果，即使HDD中使用的磁盘111的状态发生改变，也能通过重写存储在FROM 123a中的参考温度信息，容易处理磁盘111中的改变。

[第三实施例]

现在说明本发明的第三实施例。如上所述，写入电流的瞬态响应速度随写入电流值改变。此外，对HDD，写入电流最好随环境温度改变。低温时，写入电流必须是大的。所以，在第三实施例中，由温度传感器126测量的环境温度确定的写入电流值，被用于切换输送至写入驱动器116b的电源电压。就这一点说，第三实施例不同于第二实施例，第三实施例使用温度传感器126测量的温度结果，来切换电源电压。

图9是方框图，按照本发明第三实施例，画出一种HDD的配置。第三实施例与图8相同的部件，用相同的参考数字标记。在图9的HDD中，控制器IC123具有按照温度传感器126测量的温度TM，确定稳态的写入电流Iw的功能。控制器IC123还具有控制功能，能使写入驱动器116b让被确定值的写入电流，流过薄膜单元112a。为控制写入电流，控制器IC123使用写入电流指定信号128，为写入驱动器116b指定被确定的写入电流(Iw)。指示参考电流值IR的参考电流信息，预先存储在控制器IC123 FROM 123a的预定区域123d中。如果HDD的环境温度等于第二实施例应用的参考温度TR，则控制器ID123指定的写入电流，被用作参考电流IR。比较器123e设在控制器IC123内。比较器123e把写入电流指定信号128指定的写入电流值Iw，与参考电流IR比较。如果Iw＞IR，比较器123e输出高电平的控制信号C，它表明使用HDD的环境温度是低温。另一方面，如果Iw≤IR，比较器123e输出低电平的控制信号C，它表明使用HDD的环境温度是室温。控制信号C被送至电压选择器127。后面的操作与第二实施例类似。就是说，如果Iw＞IR，电压选择器127根据高电平的控制信号C，选择由升压器124提升电源电压Vcc获得的电源电压Vcc′。然后，该电源电压Vcc′被加在写入驱动器116b上。另一方面，如果Iw≤IR，电压选择器127根据低电平的控制信号C，选择由主机供电的电源电压Vcc。然后，该电源电压Vcc被加在写入驱动器116b上。因此，第三实施例产生的效果，与第二实施例类似。虽然控制器IC123不输出有效的写入电流指定信号128，但比较器123e在Iw≤IR情形下，输出低电平的控制信号C。

在上述第一到第三实施例中，硬盘驱动器(HDD)被用作磁盘存储设备。但是，本发明还能用于任何磁盘存储设备，诸如磁光盘驱动器，其中包括用于写入的薄膜单元的磁头，从并向盘读出及写入数据。

对本领域熟练人员，另外的优点及修改是显而易见的。因此，本发明就其更广泛的方面而言，不受本文出示并说明的具体细节及代表性的实施例的限制。因此，在不偏离普遍创造性概念的精神和范围下，能够作出各种修改，这些普遍创造性概念的精神和范围，由后面权利要求书及其等价的叙述定义。

Claims

1.一种磁盘存储设备，使用磁头从磁盘读出并向磁盘写入数据，该磁头包括用于写入的薄膜单元，该薄膜单元有第一和第二端子，写入电流向并从这两个端子输入和输出，所述磁盘存储设备的特征在于包括：

提升磁盘存储设备电源电压的升压器；

包括写入驱动器和读出放大器的磁头IC，写入驱动器由升压器升压获得的电源电压驱动以按照写入数据向磁头的薄膜单元输送写入电流，该写入电流从该薄膜单元的第一和第二端子之一输送至另一个，该读出放大器由磁盘存储设备的电源电压驱动以放大磁头从磁盘读出的信号；和

电源线，升压器升压获得的电源电压作为写入驱动器的电源电压，用该电源线向写入驱动器输送。

2.按照权利要求1的磁盘存储设备，其特征在于，只有磁头IC中的写入驱动器被通过该电源线输送的电源电压驱动。

3.按照权利要求1的磁盘存储设备，其特征在于还包括：

温度传感器，它测量磁盘存储设备的环境温度；和

选择器，它根据温度传感器的温度测量结果选择磁盘存储设备的电源电压和升压器升压获得的电源电压之一，作为写入驱动器的电源电压，该选择器包括连接至电源线的输出端子。

4.按照权利要求3的磁盘存储设备，其特征在于还包括：

存储装置，它存储指示参考温度的参考温度信息；和

比较器，它把温度传感器的温度测量结果与存储装置存储的参考温度信息比较，

且其中，如果比较器的比较结果指示温度传感器测量的温度低于参考温度，则选择器选择升压器升压获得的电源电压，否则，选择磁盘存储设备的电源电压。

5.按照权利要求1的磁盘存储设备，其特征在于还包括：

温度传感器，它测量磁盘存储设备的环境温度；

指定装置，用于根据温度传感器的温度测量结果指定写入驱动器向磁头的薄膜单元输送的写入电流值；和

选择器，它根据指定装置指定的写入电流值选择磁盘存储设备的电源电压和升压器升压获得的电源电压之一，作为写入驱动器的电源电压，该选择器包括连接至电源线的输出端子。

6.按照权利要求5的磁盘存储设备，其特征在于还包括：

存储装置，它存储参考写入电流值；和

比较器，它把指定装置指定的写入电流值与存储装置存储的参考写入电流值比较，

且其中，如果比较器的比较结果指示指定装置指定的写入电流值大于参考写入电流值，则选择器选择升压器升压获得的电源电压，否则，选择磁盘存储设备的电源电压。

7.按照权利要求1的磁盘存储设备，其特征在于还包括：

温度传感器，它测量磁盘存储设备的环境温度；

主控制器，用于根据温度传感器的温度测量结果指定写入驱动器向磁头的薄膜单元输送的写入电流值；和

选择器，它根据主控制器指定的写入电流值，选择磁盘存储设备的电源电压和升压器升压获得的电源电压之一作为写入驱动器的电源电压，该选择器包括连接至电源线的输出端子。

8.按照权利要求7的磁盘存储设备，其特征在于还包括：

存储装置，它存储参考写入电流值；和

比较器，它把主控制器指定的写入电流值与存储装置存储的参考写入电流值比较，

且其中，如果比较器的比较结果指示主控制器指定的写入电流值大于参考写入电流值，则选择器选择升压器升压获得的电源电压，否则，选择磁盘存储设备的电源电压。

9.按照权利要求1的磁盘存储设备，其特征在于该写入驱动器包括：

桥式电路，包括一对第一及第二晶体管和一对第三及第四晶体管，该对第一及第二晶体管响应第一控制信号跃迁至与写入数据对应的第一状态而导通，沿第一方向从第一端子向第二端子输送写入电流，该对第三及第四晶体管响应第二控制信号跃迁至与写入数据对应的第一状态而导通，沿第二方向从第二端子向第一端子输送写入电流；

产生写入电流的电流源；和

箝位电路，能把薄膜单元第一端子上产生的第一逆程电压和薄膜单元第二端子上产生的第二逆程电压箝位在固定电压上，该第一逆程电压当写入电流方向响应第一控制信号向第一状态的跃迁切换至第一方向时产生，该第二逆程电压当写入电流方向响应第二控制信号向第一状态的跃迁切换至第二方向时产生。

10.按照权利要求9的磁盘存储设备，其特征在于该箝位电路包括：

第五晶体管，它把第一逆程电压箝位在固定电压上，并响应响应第一控制信号向第一状态的跃迁而导通；和

第六晶体管，它把第二逆程电压箝位在固定电压上，并响应响应第二控制信号向第一状态的跃迁而导通。

11.一种控制方法，控制向磁头中包含的薄膜单元输送用于写入的写入电流，该磁头用于从并向磁盘存储设备的磁盘读出和写入数据，该薄膜单元有第一和第二端子，写入电流向并从这两个端子输入和输出，所述方法的特征在于包括：

用升压器提升磁盘存储设备的电源电压；和

升压器升压获得的电源电压，只施加在包括写入驱动器及读出放大器的磁头IC中的写入驱动器上，由该施加的电源电压驱动的写入驱动器，按照写入数据，向磁头的薄膜单元输送写入电流，该写入电流从该薄膜单元的第一和第二端子之一输送至另一个，该读出放大器放大磁头从磁盘读出的信号。

12.按照权利要求11的方法，其特征在于还包括：用温度传感器测量磁盘存储设备的环境温度，且其中的施加包括，如果温度传感器测量的温度高于预定的参考温度，则把磁盘存储设备的电源电压施加于写入驱动器。

13.按照权利要求11的方法，其特征在于还包括：对薄膜单元产生的逆程电压箝位，且其中的逆程电压，产生在薄膜单元第一和第二端子之一上，在切换送至薄膜单元的写入电流方向的瞬态响应中，写入电流从该端子流出。