DE3317049A1

DE3317049A1 - Magnetplattenspeicher mit einer drehbaren magnetplatte

Info

Publication number: DE3317049A1
Application number: DE3317049A
Authority: DE
Inventors: David Buchanan 95129 San José Calif. Jepsen
Original assignee: Tandon Corp
Current assignee: Tandon Corp
Priority date: 1982-06-02
Filing date: 1983-05-10
Publication date: 1983-12-08
Also published as: JPS58222475A; GB2122425A; FR2528211A1; US4524399A; FR2528211B1; GB8312592D0; GB2122425B

Description

Magnetplattenspeicher

Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetplattenspeicher, insbesondere ein eingebautes Netzteil, das in solchen Magnetplattenspeichern verwendbar ist.

In Magnetplattenspeicher eingebaute Gleichspannungsversorgungen sind größtenteils für +5 V und +12 V standardisiert. Typischerweise ist somit keine Vorsorge getroffen für eine eingebaute negative Spannungsversorgung, obwohl eine solche häufig für die Versorgung, von IS-Bauelementen wie A-D-Umsetzer, Speicher mit wahlfreiem Zugriff sowie Rechenverstärker benötigt wird, die bipolare Speisespannungen verlangen. Wenn negative Spannungen benötigt werden, werden normalerweise zur Umwandlung einer vorhandenen positiven Spannung Schaltnetzgeräte außerhalb des Magnetplattenspeichers eingesetzt. Solche Netzgeräte benötigen jedoch verschiedene Komponenten wie Zerhacker, Transformatoren und Gleichrichter sowie Filter- und Reglerstufen, die viel Platz in Anspruch nehmen und teuer sind. Ferner erzeugen sie häufig elektrisches Rauschen bzw. Störsignale, die die Funktionsweise anderer Komponenten stören und die Datenübertragungsfunktion des Magnetplattenspeichers nachteilig beeinflussen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Magnetplattenspeicher gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, daß die Nachteile des Stantes der Technik vermieden werden und mittels einer einfachen Schaltung auch eine negative Spannungsversorgung vorgesehen ist, wobei aufwendige Zusatzeinrichtungen das Auftreten von Störsignalen verhindern.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kenn · zeichens des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausbildungen der lirfmdung sind in den Unteransprüchen dargestellt.

BAD ORJGINAL

Durch die Erfindung wird ein Magnetplattenspeicher bereitgestellt mit wenigstens einer Magnetplatte, die von einem Spindelmotor getrieben wird, der einen dauermagnetischen Rotor sowie zwei Statorwicklungen, die einen gemeinsamen Erdanschlußpunkt aufweisen, umfaßt. Die Wicklungen werden abwechselnd nacheinander von einer elektrischen Spannungsversorgung durch einen Umschaltkreis erregt, der positive Spannungsimpulse vorbestimmter Dauer an den Wicklungen erzeugt. Die in den Wicklungen zwischen den Erregungsimpulsen induzierte EMK dient als geregelte negative Gleichspannung sversorgung für die Speisung verschiedener Komponenten, die eine solche benötigen.

Der Magnetplattenspeicher nach der Erfindung mit einer drehbaren Magnetplatte, einem der Magnetplatte funktionsmäßig zugeordneten Wandler zur Übertragung von Datensignalen zu und von der Magnetplatte, und einem Motor zum Drehen der Magnetplatte, wobei der Motor einen Rotor, zwei Statorwicklungen sowie ein Paar Anschlüsse aufweist und jede Wicklung mit ihrem einen Ende an einen der Motoranschlüsse gekoppelt ist und mit dem anderen Ende an Erde liegt, ist gekennzeichnet durch Glieder zum abwechselnd aufeinanderfolgenden Anlegen einer Folge von Erregungsimpulsen positiver Polarität an die Motoranschlüsse, wobei zwischen den angelegten Impulsen in jeder Motorwicklung eine negative Spannung induziert wird, und durch mit den Motoranschlüssen verbundene Mittel, die aufgrund der induzierten Spannungen eine stabile negative Ausgangsgleichspannung liefern.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teils eines Magnetplattenantriebs mit einer Spindelmotor-Ansteuerschaltung nach der Erfindung; und

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Fig. 2 eine Serie von Spannungsverläufen, die an

verschiedenen Punkten in der Schaltung von Fig. 1 auftreten.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Magnetplatte 10, die drehbar auf einer Spindel 12 angeordnet ist, elektromagnetische Wandlerkopfe 14 zum Schreiben und Lesen von Information auf die bzw. von den entgegengesetzten magnetischen Oberflächen der Platte 10 sowie eine bewegliche Kopfhaltevorrichtung 16 zur radialen Positionierung der Lese-/Schreibköpfe relativ zu einer Serie konzentrischer Datenspuren auf den Oberflächen der Platte 10.

Die Platte 10 wird mit gleichbleibender Drehzahl von einem Gleichstrommotor 18 gedreht, der einen mit der Spindel 12 verbundenen dauermagnetischen Rotor 19 sowie ein Paar Feldoder Statorwicklungen 20 und 22 mit Netzanschlüssen 24 bzw. 26 und einem gemeinsamen Erdanschlußpunkt 28-aufweist.

Der Motor 18 wird durch Spannungsimpulse geregelter Dauer, die an die Wicklungen 20 und 22 angelegt werden, aktiviert und seine Drehzahl konstantgehalten. Normalerweise verbindet ein Netzumschaltkreis 30 die Motoranschlüsse 24 und 26 abwechselnd nacheinander mit einer Spannungsversorgung 32 (die eine Spannung +V. von typischerweise +12 V hat) aufgrund von Eingangssignalen, die die Umschaltzeiten oder die Impulsperiode des- Kreises 30 und damit die mittlere Spannung an den Motorwicklungen bestimmen. Insbesondere umfaßt der Netzumschaltkreis zwei pnp-Leistungstransistoren 34 und 36, bevorzugt vom Darlington-Typ, deren Kollektoren mit den Anschlüssen 24 bzw. 25 der Motorwicklungen und

deren Emitter mit der Spannungsversorgung 32 verbunden sind. Widerstände 38 und Schutzdioden 40 koppeln die Basisanschlüsse der Transistoren 34 und 36 mit der Spannungsversorgung 32.

Die Umschaltzeiten der Transistoren 34 und 36 und damit der Takt und die Dauer der an die Motorwicklungen angelegten Spannungsimpulse werden von Logikgliedern in Form von zwei NAND-Gliedern 42 und 44 gesteuert, deren Ausgänge, die mit den Basisanschlüssen der Transistoren 34 und 36 über Strombegrenzungswiderstände 46 verbunden sind, eine ausreichende Basisansteuerung aufbringen, um die Transistoren in einem Umschaltmodus zu betreiben. Die Eingänge der Glieder 42 und 44 sind mit geeigneten Motoransteuer-Befehlskreisen 48 verbunden, die einen Mikroprozessor umfassen können, der seinerseits auf verschiedene Eingangssignale anspricht, z. B. auf die Ist-Drehzahl des Motors und die momentane Winkellage des Rotors 19 bezeichnende Signale. Verschiedene Befehlskreise zum Aktivieren des Motors mittels PDM-Signalen sind bekannt und brauchen nicht erläutert zu werden. Es genügt, daß die Ausgänge der NAND-Glieder 42 und 44 abwechselnd aufeinanderfolgend während vorbestimmter Perioden auf ihre Niedrigpegel umgeschaltet werden, so daß der eine oder der andere Transistor 34 oder 36 den Sättigungszustand erreicht. Die Dauer dieser Impulse kann auf verschiedene Weise geändert werden zur Einstellung der mittleren an die Wicklungen angelegten Spannung. Z.B. kann die Lage der Vorderflanke der Impulse konstantgehalten werden, während die Lage der Hinterflanke nach Maßgabe von Drehzahl- und Rotorlageinformation, die während eines vorhergehenden Intervalls erhalten wurde, geändert wird. Zwischen aufein-

anderfolgenden Impulsen kann eine kurze Verzögerung eingeführt werden, um eine gleichzeitige Erregung beider Motorwicklungen auszuschließen.

Fig. 2 zeigt in idealisierter Form die Spannungssignale e_₄ und e-gi die an den Motoranschlüssen 24 bzw. 26 auftreten, und es ist ersichtlich, daß an die Wicklung 20 angelegte positive Impulse 60 einander mit gleichartigen, an die Wicklung 22 angelegten positiven Impulsen 62 abwechseln. Während des Zeitintervalls, in dem sich der eine oder der andere Leistungstransistor 34 oder 36 im Ausschaltzustand befindet, wird in der entsprechenden Wicklung 20 oder 22 infolge der kombinierten Generatorwirkung des Rotors und des durch die andere erregte Wicklung erzeugten Magnetflusses eine Spannung induziert. Die so induzierten Spannungen, die als Abschnitte 64 und 66 der Spannungsverläufe e₂₄ bzw. e₂₆ dargestellt sind, sind von negativer Polarität, und ihre Größe ist derjenigen der positiven Erregerimpulse angenähert. Gemäß der Erfindung werden die in den Wicklungen zwischen Erregungsimpulsen induzierten negativen Spannungen als negative Gleichspannungsversorgung genutzt. So werden durch zwei parallele Dioden 68, die in der gezeigten Weise gepolt sind, um während derjenigen Zeitintervalle leitend zu sein, in denen die Motoranschlüsse negativ werden, die Motoranschlüsse über einen Strombegrenzerwiderstand 70 mit einem entsprechend gefilterten Spannungsregler 72 gekoppelt, der einen geregelten Ausgang -V₂ von z. B. -5 V hat. Die Dioden 68 sind abwechselnd aufeinanderfolgend leitend, und am Eingang des Reglers 72 erscheint ein relativ konstantes negatives Potential entsprechend dem Verlauf e_?2 von Fig. 2. Der Regler 72 ist ein kostengünstiger handelsüblicher Regler (z. B. vom Typ MC79L05), der die Ausgangsspannung präzise erfassen und halten kann.

ORIGINAL

Leerseite

Claims

Patentansprüche

einem der Magnetplatte funktionsmäßig zugeordneten Wandler zur Übertragung von Datensignalen zu und von der Magnetplatte; und

einem Motor zum Drehen der Magnetplatte, wobei der Motor einen Rotor, zwei Statorwicklungen sowie ein Paar Anschlüsse aufweist und jede Wicklung mit ihrem einen Ende an einen der Motoranschlüsse gekoppelt ist und mit dem anderen Ende an Erde liegt;

gekennzeichnet durch

- Glieder (34, 36) zum abwechselnd aufeinanderfolgenden Anlegen einer Folge von Erregungsimpulsen positiver Polarität an die Motoranschlüsse (24, 26), wobei zwischen den angelegten Impulsen in jeder Motorwicklung (20, 22) eine negative Spannung induziert wird; und

BAD

mit den Motoranschlüssen (24, 26) verbundene Mittel (68, 70, 72), die aufgrund der induzierten Spannungen eine stabile negative Ausgangsgleichspannung liefern.
2. Magnetplattenspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die letztgenannten Mittel einen gefilterten Regler (72) sowie Gleichrichterelemente (68), die den Regler (72) mit den Motoranschlüssen (24, 26) koppeln, umfassen.