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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Plattenlaufwerk mit einem Motor,
und einen Motor, der in einem Plattenlaufwerk verwendbar ist.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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In
den zurückliegenden
Jahren ist ein Motor, der Strompfade durch mehrere Transistoren
elektrisch ändert,
weit verbreitet als Antriebsmotor in Büroautomationsanlagen und audiovisuellen
Geräten zum
Einsatz gekommen. Ein Plattenlaufwerk, wie etwa ein optisches Plattenlaufwerk
(DVD, CD und dergleichen) und ein Magnetplattenlaufwerk (HDD, FDD
und dergleichen) enthalten einen derartigen Motor.
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29 zeigt einen Motor gemäß dem Stand der Technik, der
Strompfade zu den Wicklungen durch bipolare PNP-Leistungstransistoren und bipolare NPN-Leistungstransistoren ändert. Die
Arbeitsweise des Motors gemäß dem Stand
der Technik ist im Nachfolgenden erläutert. Ein Rotor 2011 weist
ein Feldteil auf, das durch einen Permanentmagnet gebildet ist.
In einem Positionsdetektor 2041 ermitteln drei Positionsermittlungselemente
(drei Positionssensoren) das Magnetfeld des Feldteils des Rotors 2011.
Der Positionsdetektor 2041 erzeugt zwei Sätze von
Dreiphasenspannungssignalen Kp1, Kp2, Kp3 und Kp4, Kp5, Kp6 auf
Grundlage der Dreiphasenausgangssignale der drei Positionsermittlungselemente
in Reaktion auf die Drehung des Rotors 2011.
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Ein
erster Verteiler 2042 erzeugt untere Dreiphasensignale
Mp1, Mp2 und Mp3 in Reaktion auf die Spannungssignale Kp1, Kp2 und
Kp3 zur Steuerung der Aktivierung von unteren bipolaren NPN-Leistungstransistoren 2021, 2022 und 2023.
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Ein
zweiter Verteiler 2043 erzeugt obere Dreiphasensignale
Mp4, Mp5 und Mp6 in Reaktion auf die Spannungssignale Kp4, Kp5 und
Kp6 zur Steuerung der Aktivierung von oberen bipolaren PNP-Leistungstransistoren 2025, 2026 und 2027. Dreiphasentreiberspannungssignale
werden demnach an Wicklungen 2012, 2013 und 2014 angelegt.
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Bei
dieser Konfiguration gemäß dem Stand der
Technik umfasst der Positionsdetektor 2041 drei Positionsermittlungselemente
zum Ermitteln der Drehstellung des Rotors 2011. Dies hat
einen merklichen Platzbedarf zum Installieren dieser Positionsermittlungselemente
und zur Komplexität
der Verdrahtung geführt
und damit zu einer Erhöhung
der Kosten.
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Andererseits
ist ein Motor ohne Positionsermittlungselement offenbart in den
US-Patenten 5130620 und 5473232, und dieser Motor ermittelt elektromotorische
Gegenkräfte
der Wicklungen, um eine Drehstellung des Rotors zu gewinnen. Der
Motor ohne Positionsermittlungselement ermittelt jedoch die Drehstellung
bei niedriger Drehzahl des Motors nicht korrekt, weil die Amplituden
der elektromotorischen Gegenkräfte
zu klein werden, um eine geringe Drehzahl des Motors zu ermitteln.
Es ist daher schwierig, den Motor bei niedriger Geschwindigkeit anzutreiben
und zu steuern. Insbesondere in dem Fall, dass die Drehzahl gesteuert
wird unter Verwendung des Impulssignals, das auf die ermittelten
elektromotorischen Gegenkräfte
reagiert, tritt eine starke Schwankung der Drehzahl des Motors bei
niedriger Drehzahl auf durch eine nicht genaue Ermittlung des Impulssignals.
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Ein
Motor mit einem einzigen Positionsermittlungselement ist in dem
US-Patent 5729102 offenbart. Der Motor ermittelt den elektrischen
Drehwinkel aus dem Ausgangssignal des einzigen Positionsermittlungselements
und führt
sinusförmige
Ströme
den Wicklungen auf Grundlage des ermittelten elektrischen Drehwinkels
zu. In einer Konfiguration des Motors in Übereinstimmung mit dem US-Patent 5729102
ist es hingegen schwierig, den elektrischen Drehwinkel mit feinstufiger
Auflösung
zu ermitteln. Insbesondere wird der Fehler beim Ermitteln der elektrischen
Winkel größer bei
höherer
Drehzahl. Eine präzise
Drehsteuerung des Motors gestaltet sich damit problematisch.
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Da
ein Mikroprozessor bei der Berechnung des ermittelten elektrischen
Winkels und der Erzeugung des Treibersignals genutzt wird, reicht
ein kostengünstiger
Mikroprozessor für
die Verarbeitungsleistung bei hoher Drehzahl nicht aus. Dies führte zu Schwierigkeiten
beim Hochgeschwindigkeitsbetrieb des Motors.
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In
einem optischen Plattenlaufwerk zum Wiedergeben von DVD-ROM, CD-ROM und CD-Platten
ist ein stabiler Betrieb über
einen großen Bereich
von Drehzahlen von 10000 UpM bei einer Hochgeschwindigkeitswiedergabe
bis 200 UpM bei CD-Wiedergabe erforderlich. In einem wiederbeschreibbaren
Plattenlaufwerk zum Aufzeichnen eines Informationssignals auf einer
hochdichten Platte und/oder zum Wiedergeben eines Informationssignals
von einer hochdichten Platte, wie etwa einer DVD-RAM/RW, einer CD-R/RW
und dergleichen, ist eine präzise
Drehung der Platte erforderlich. In einem Magnetplattenlaufwerk,
wie etwa einem HDD und FDD, ist eine stabile und präzise Drehung
der Platte erforderlich.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, die vorstehend
genannten Probleme zu überwinden
und ein Plattenlaufwerk und/einen Motor bereitzustellen, die die
Konfiguration besitzen, sämtliche
oder einige oder jedes der vorstehend genannten Probleme zu überwinden.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Das
Plattenlaufwerk in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung umfasst: Eine Kopfeinrichtung, um
zumindest ein Signal von einer Platte wiederzugeben oder ein Signal
auf der Platte aufzuzeichnen; eine Verarbeitungseinrichtung, um
zumindest ein Ausgangssignal von der Kopfeinrichtung zu verarbeiten
und ein Wiedergabesignal auszugeben oder ein Signal zu verarbeiten
und ein Aufzeichnungssignal in die Kopfeinrichtung auszugeben; einen
Rotor, der ein Feldteil aufweist, das Feldflüsse erzeugt, um die Platte
anzutreiben; Q-Phasenwicklungen (wobei Q eine ganze Zahl von 3 oder
größer ist);
eine Spannungszuführeinrichtung
einschließlich zwei
Ausgangsanschlüssen
zum Zuführen
einer Gleichspannung; Q erste Leistungsverstärkungseinrichtungen, wobei
jede der Q ersten Verstärkungseinrichtungen
einen ersten Leistungstransistor zum Bilden eines Strompfads zwischen
einer Ausgangsanschlussseite der Spannungszuführeinrichtungen und einer der
Q-Phasenwicklungen enthält;
Q zweite Leistungsverstärkungseinrichtungen,
wobei jede der Q zweiten Verstärkungseinrichtungen
einen zweiten Leistungstransistor zum Bilden eines Strompfads zwischen
der anderen Ausgangsanschlussseite der Spannungszuführeinrichtungen
und einer der Q-Phasenwicklungen enthält; eine Positionsermittlungseinrichtung
zum Wiedergeben eines Positi onssignals, das einer Drehung des Rotors
entspricht; und eine Aktivierungsbetätigungseinrichtung zum Steuern
aktiver Perioden der Q ersten Leistungsverstärkungseinrichtungen und der
Q zweiten Leistungsverstärkungseinrichtungen,
die auf das Positionssignal der Positionsermittlungseinrichtung
reagieren, wobei jede der aktiven Perioden größer als die Periode 360/Q elektrische
Grad ist, wobei die Aktivierungsbetätigungseinrichtung umfasst:
Eine Zeitmesseinrichtung zum Messen eines Zeitintervalls T0, das
einem Intervall des Positionssignals entspricht; eine erste Zeitmess-
bzw. Takteinrichtung zum Ändern
des Zustands eines ersten Zustandssignals mit einem Intervall einer
ersten Einstellzeit T1, die mit dem Zeitintervall T0 reagiert und
kleiner als T0/2 ist, und zum Einstellen des ersten Zustandssignals
im Wesentlichen auf einen ersten vorbestimmten Zustand in Reaktion auf
den Messvorgang der Zeitmesseinrichtung; eine zweite Zeitmess- bzw.
Takteinrichtung zum Ändern des
Zustands eines zweiten Zustandssignals mit einem Intervall einer
zweiten Einstellzeit T2, die dem Zeitintervall T0 entspricht und
kleiner als T1/2 ist, und zum Wählen
des zweiten Zustandssignals im Wesentlichen mit einem zweiten vorbestimmten
Zustand in Reaktion auf einen Änderungsvorgang
des ersten Zustandssignals; und eine Signalerzeugungseinrichtung
zum Erzeugen von zumindest einem Aktivierungssteuersignal, das auf
das erste Zustandssignal und das zweite Zustandssignal reagiert,
wodurch eine aktive Periode von zumindest einer Leistungsverstärkungseinrichtung
von den Q ersten Leistungsverstärkungseinrichtungen
und den Q zweiten Leistungsverstärkungseinrichtungen
in Reaktion auf das zumindest eine Aktivierungssteuersignal gesteuert wird;
und wobei die Signalerzeugungseinrichtung enthält: Eine Flanken(erzeugungs)einrichtung
zum Erzeugen eines Flankensignals, das auf das zweite Zustandssignal
reagiert; und eine Formgebungseinrichtung zum Erzeugen des zumindest
einen Aktivierungssteuer signals, das auf das Flankensignal und das
erste Zustandssignal reagiert; wobei das zumindest eine Aktivierungssteuersignal
im Wesentlichen gleichmäßig in zumindest
entweder der ansteigenden oder abfallenden Flanke in Reaktion auf
das Flankensignal reagiert.
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In
dieser Konfiguration kann die Aktivierung zu den Q-Phasenwicklungen
exakt in Reaktion auf ein einziges Positionssignal gesteuert werden.
Ein Plattenlaufwerk mit ausschließlich einem Positionsermittlungselement
wird dadurch realisiert und das Plattenlaufwerk ändert Strompfade zu den Q-Phasenwicklungen
unter Nutzung eines Ausgangssignals des ausschließlich einen
Positionsermittlungselements und treibt stabil die Platte in einer
vorbestimmten Richtung. Das Aktivierungssteuersignal weist eine
ansteigende Schräge
bzw. Flanke, eine flache Oberseite und eine abfallende Schräge bzw. Flanke
auf.
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Zumindest
entweder die ansteigende oder die abfallende Flanke des Aktivierungssteuersignals ändert sich
im Wesentlichen gleichmäßig in Reaktion auf
das Flankensignal. Die Änderung
der Strompfade zu den Q-Phasenwicklungen erfolgt dadurch gleichmäßig. Hierdurch
wird die Pulsation der erzeugten Treiberkraft verringert und ein
Plattenlaufwerk mit verringerter Plattenvibration und verringertem
akustischem Geräusch
wird realisiert. Das Flankensignal kann ein analoges Signal sein,
das zumindest eine ansteigende oder eine abfallende Schräge bzw.
Flanke aufweist, und es kann alternativ ein digitales Signal sein,
das aus Impulsen besteht, deren Mittelwert eine Schräge bzw.
Flanke ergibt.
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Die
erste Zeitsteuereinrichtung ändert
den Zustand des ersten Zustandssignals mit einem Intervall der ersten
Einstellzeit T1 (wobei T1 < T0/2),
die dem Messergebnis (dem Zeitintervall T0) der Zeitmesseinrichtung
entspricht, und die zweite Zeitsteuereinrichtung ändert den
Zustand des zweiten Zustandssignals mit einem Intervall der zweiten
Einstellzeit T2 (wobei T2 < T1/2),
die auf das Messergebnis (das Zeitintervall T0) der Zeitmesseinrichtung reagiert.
Bevor die Zeitmesseinrichtung das nächste Messergebnis ausgibt, ändert die
erste Zeitsteuereinrichtung demnach den Zustand des ersten Zustandssignals
um eine vorbestimmte Anzahl von Zuständen. Bevor die erste Zeitsteuereinrichtung
die nächste Änderung
des ersten Zustandssignals ausführt, ändert die
zweite Zeitsteuereinrichtung den Zustand des zweiten Zustandssignals
um eine vorbestimmte Anzahl von Zuständen.
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Die
Signalerzeugungseinrichtung erzeugt das Flankensignal, das im Wesentlichen
eine Steigung bzw. Schräge
in Reaktion auf das zweite Zustandssignal aufweist, und sie erzeugt
das Aktivierungssteuersignal in Reaktion auf das erste Zustandssignal
und das Flankensignal. Selbst dann, wenn die Plattengeschwindigkeit
bzw. -drehzahl geändert
wird, erzeugt die Signalerzeugungseinrichtung dadurch das Aktivierungssteuersignal,
das im Wesentlichen gleichmäßig in Reaktion
auf das Flankensignal variiert. Selbst in einem Plattenlaufwerk,
in dem die Plattengeschwindigkeit bzw. -drehzahl in Reaktion auf
die radiale Position der Kopfeinrichtung geändert wird, werden Strompfade
zu den Q-Phasenwicklungen stets gleichmäßig geändert. Hierdurch wird die Pulsation
der erzeugten Antriebskraft reduziert und ein Plattenlaufwerk mit
verringerter Plattenvibration und verringertem akustischem Geräusch wird
verwirklicht.
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Eine
erste Zeitsteuereinrichtung wählt
das erste Zustandssignal mit einem ersten vorbestimmten Zustand
in Reaktion auf den Messbetrieb der Zeitmesseinrichtung. Die zweite
Zeitsteuereinrichtung wählt
das zweite Zustandssignal mit einem zweiten vorbestimmten Zustand
in Reaktion auf den Änderungsvorgang
des ersten Zustandssignals. Das Flankensignal wird dadurch synchron
zum Änderungsvorgang
des ersten Zustandssignals geändert. Das
Aktivierungssteuersignal wird dadurch synchron zur Drehung des Rotors
exakt erzeugt, wodurch eine Variation bzw. Schwankung der Aktivierungssteuer der
Q-Phasenwicklungen
vermieden wird. In dem Fall, dass die Plattendrehzahl auf Grundlage
des Positionssignals gesteuert wird, wird beispielsweise die Drehzahl
stabil und genau selbst bei niedriger Geschwindigkeit bzw. Drehzahl
gesteuert. Hierdurch wird ein Plattenlaufwerk hoher Leistung mit
verringerter Plattenvibration und verringertem akustischem Geräusch durch
eine kostengünstige
Konfiguration mit einer vereinfachten Positionsermittlungseinrichtung
verwirklicht.
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Das
Plattenlaufwerk in Übereinstimmung
mit einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst: Eine Kopfeinrichtung,
um zumindest ein Signal von einer Platte wiederzugeben oder ein
Signal auf der Platte aufzuzeichnen; eine Verarbeitungseinrichtung,
um zumindest ein Ausgangssignal von der Kopfeinrichtung zu verarbeiten
und ein Wiedergabesignal auszugeben oder ein Signal zu verarbeiten
und ein Aufzeichnungssignal in die Kopfeinrichtung auszugeben; einen
Rotor, der ein Feldteil aufweist, das Feldflüsse erzeugt, um die Platte
anzutreiben; Q-Phasenwicklungen (Q ist eine ganze Zahl von 3 oder
größer); eine
Spannungszuführeinrichtung,
enthaltend zwei Ausgangsanschlüsse
zum Zuführen
von Gleichspannung; Q erste Leistungsverstärkungseinrichtungen, wobei
jede der Q ersten Leistungsverstärkungseinrichtungen
einen ersten Leistungstransistor zum Bilden eines Strompfads zwischen
einer Ausgangsanschlussseite der Spannungszuführeinrichtungen und einer der
Q- Phasenwicklungen
enthält;
Q zweite Leistungsverstärkungseinrichtungen,
wobei jede der Q zweiten Leistungsverstärkungseinrichtungen einen zweiten
Leistungstransistor zum Bilden eines Strompfads zwischen der anderen
Ausgangsanschlussseite der Spannungszuführeinrichtungen und einer der Q-Phasenwicklungen
enthält;
eine Positionsermittlungseinrichtung zum Erzeugen eines Positionssignals,
das auf eine Drehung des Rotors reagiert; und eine Aktivierungsbetätigungseinrichtung
zum Steuern aktiver Perioden der Q ersten Leistungsverstärkungseinrichtungen
und der Q zweiten Leistungsverstärkungseinrichtungen
in Reaktion auf das Positionssignal der Positionsermittlungseinrichtung,
wobei jede der aktiven Perioden größer als die Periode 360/Q elektrische
Grad ist, wobei die Aktivierungsbetätigungseinrichtung umfasst:
Eine Zeitmesseinrichtung zum Messen eines Zeitintervalls T0, das
auf ein Intervall des Positionssignals reagiert; eine erste Zeitsteuereinrichtung
zum Ändern
des Zustands eines ersten Zustandssignals mit einem Intervall einer ersten
Einstellzeit T1, die auf das Zeitintervall T0 reagiert und kleiner
als T0/2 ist; eine zweite Zeitsteuereinrichtung zum Ändern des
Zustands eines zweiten Zustandssignals mit einem Intervall einer
zweiten Einstellzeit T2, die auf das Zeitintervall T0 reagiert und
kleiner als T1/2 ist; und eine Signalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen
von zumindest einem Aktivierungssteuersignal, das auf das ersten
Zustandssignal und das zweite Zustandssignal reagiert, wodurch eine
Aktivierungsperiode von zumindest einer Leistungsverstärkungseinrichtungen
von den Q ersten Leistungsverstärkungseinrichtungen
und den Q zweiten Leistungsverstärkungseinrichtungen
gesteuert wird in Reaktion auf das zumindest eine Aktivierungssteuersignal.
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In
dieser Konfiguration kann die Aktivierung der Q-Phasenwicklungen
exakt in Reaktion auf ein einziges Positionssignal genau gesteuert
werden. Ein Plattenlaufwerk mit ausschließlich einem Positionsermittlungselement
wird dadurch verwirklicht und das Plattenlaufwerk ändert Strompfade
zu den Q-Phasenwicklungen
unter Nutzung eines Ausgangssignals des ausschließlich einen
Positionsermittlungselements und treibt die Platte in vorbestimmter
Richtung stabil an.
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Die
erste Zeitsteuereinrichtung ändert
den Zustand des ersten Zustandssignals mit einem Intervall der ersten
Einstellzeit T1 (wobei T1 < T0/2),
die auf das Messergebnis (das Zeitintervall T0) der Zeitmesseinrichtung
reagiert, und die zweite Zeitsteuereinrichtung ändert den Zustand des zweiten
Zustandssignals mit einem Intervall der zweiten Einstellzeit T2
(wobei T2 < T1/2),
die dem Messergebnis (dem Zeitintervall T0) der Zeitmesseinrichtung
entspricht. Bevor die Zeitmesseinrichtung das nächste Messergebnis ausgibt, ändert die
erste Zeitsteuereinrichtung demnach den Zustand des ersten Zustandssignals
um eine vorbestimmte Anzahl von Zuständen.
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Bevor
die erste Zeitsteuereinrichtung die nächste Änderung des ersten Zustandssignals
ausführt, ändert die
zweite Zeitsteuereinrichtung den Zustand des zweiten Zustandssignals
um eine vorbestimmte Anzahl von Zuständen. Da die Änderung
der Strompfade zu der Q-Phase in Reaktion auf das erste Zustandssignal
und das zweite Zustandssignal ausgeführt wird, treibt die Plattenantriebsvorrichtung deshalb
die Platte stabil und genau an.
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In
dem Fall, das ein Schrägen-
bzw. Flankensignal, das im Wesentlichen zumindest eine ansteigende
oder eine abfallende Schräge
aufweist, in Reaktion auf das zweite Zustandssignal erzeugt wird, können die
ansteigenden und abfallenden Schrägen bzw. Flanken des Aktivierungssteuersignals
im Wesentli chen in Reaktion auf das Flankensignal geglättet werden.
Die Änderung
der Strompfade zu den Q-Phasenwicklungen wird daraufhin gleichmäßig erzielt.
Dies führt
zu einer Verringerung der Pulsation der erzeugten Antriebskraft,
und eine Plattenantriebsvorrichtung mit verringerter Plattenvibration
und verringertem Plattengeräusch
wird verwirklicht.
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Die
Anzahl der Zustände
des ersten Zustandssignals in dem Zeitintervall T0 und die Anzahl der
Zustände
des zweiten Zustandssignals in der ersten Einstellzeit T1 bleiben
selbst dann konstant, wenn sich die Plattendrehzahl geändert hat.
Das Plattenlaufwerk vermag damit ein hervorragendes Aktivierungssteuersignal
zu erzeugen, so dass die Änderung
der Strompfade zu den Q-Phasenwicklungen in Reaktion auf das Aktivierungssteuersignal gleichmäßig erzielt
wird. Selbst in einem Plattenlaufwerk, dessen Plattengeschwindigkeit
bzw. -drehzahl in Reaktion auf die radiale Stellung der Kopfeinrichtung
geändert
wird, werden deshalb Strompfade zu den Q-Phasenwicklungen stets gleichmäßig geändert. Dies
verringert die Pulsation der erzeugten Antriebskraft und ein Plattenlaufwerk
mit verringerter Plattenvibration und verringertem akustischem Geräusch wird
verwirklicht.
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Die
erste Zeitsteuereinrichtung vermag das erste Zustandssignal mit
einem ersten vorbestimmten Zustand in Reaktion auf den Messvorgang
der Zeitmesseinrichtung beispielsweise zu wählen. Die zweite Zeitsteuereinrichtung
vermag das zweite Zustandssignal mit einem zweiten vorbestimmten
Zustand in Reaktion auf den Änderungsvorgang
des ersten Zustandssignals beispielsweise zu wählen. Dadurch lässt es sich
problemlos verwirklichen, das zweite Zustandssignal mit dem ersten
Zustandssignal zu synchronisieren und das erste Zustandssignal mit
dem Positionssignal zu synchronisieren. Das Aktivierungs steuersignal
wird dadurch synchron zur Drehung des Rotors erzeugt, wodurch eine
Variation bzw. Schwankung der Aktivierungssteuerung der Q-Phasenwicklungen
vermieden wird.
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In
dem Fall, dass die Plattendrehzahl auf Grundlage des Positionssignals
beispielsweise gesteuert wird, wird außerdem die Drehzahl stabil
und genau selbst bei niedriger Drehzahl gesteuert. Ein Plattenlaufwerk
mit hohem Leistungsvermögen
bei reduzierter Plattenvibration und verringertem akustischem Geräusch wird
dadurch durch eine kostengünstige
Konfiguration mit einer vereinfachten Positionsermittlungseinrichtung
verwirklicht.
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Der
Motor in Übereinstimmung
mit einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst: Einen Rotor mit
einem Feldteil, der Feldflüsse
erzeugt; Q-Phasenwicklungen (Q ist eine ganze Zahl von 3 oder größer); eine
Spannungszuführeinrichtung
einschließlich
zwei Ausgangsanschlüssen
zum Zuführen
einer Gleichspannung; Q erste Leistungsverstärkungseinrichtungen, wobei
jede der Q ersten Leistungsverstärkungseinrichtungen
einen ersten Leistungstransistor zum Bilden eines Strompfads zwischen
einer Ausgangsanschlussseite der Spannungszuführeinrichtungen und einer der
Q-Phasenwicklungen enthält;
Q zweite Leistungsverstärkungseinrichtungen, wobei
jede der Q zweiten Leistungsverstärkungseinrichtungen einen zweiten
Leistungstransistor zum Bilden eines Strompfads zwischen der anderen
Ausgangsanschlussseite der Spannungszuführeinrichtungen und einer der
Q-Phasenwicklungen enthält; eine
Positionsermittlungseinrichtung zum Erzeugen eines Positionssignals,
das auf eine Drehung des Rotors reagiert; und eine Aktivierungsbetätigungseinrichtung
zum Steuern aktiver Perioden der Q ersten Leistungsverstärkungseinrichtungen
und der Q zweiten Leistungsverstärkungseinrichtungen
in Reaktion auf das Positions signal der Positionsermittlungseinrichtung,
wobei jede der aktiven Perioden größer als die Periode 360/Q elektrische
Grad ist; wobei die Aktivierungsbetätigungseinrichtung umfasst:
Eine Zeitmesseinrichtung zum Messen eines Zeitintervalls T0, das
einem Intervall des Positionssignals entspricht; eine erste Zeitmesseinrichtung
zum Ändern des
Zustands eines ersten Zustandssignals mit einem Intervall einer
ersten Einstellzeit T1, die mit dem Zeitintervall T0 reagiert und
kleiner als T0/2 ist, und zum Wählen
des ersten Zustandssignals im Wesentlichen mit einem ersten vorbestimmten
Zustand in Reaktion auf den Messvorgang der Zeitmesseinrichtung;
eine zweite Zeitmesseinrichtung zum Ändern des Zustands eines zweiten
Zustandssignals mit einem Intervall einer zweiten Einstellzeit T2,
die auf das Zeitintervall T0 reagiert und kleiner als T1/2 ist, und
zum Wählen
des zweiten Zustandssignals im Wesentlichen mit einem zweiten vorbestimmten
Zustand in Reaktion auf einen Änderungsvorgang
des ersten Zustandssignals; und eine Signalerzeugungseinrichtung
zum Erzeugen von zumindest einem Aktivierungssteuersignal, das auf
das erste Zustandssignal und das zweite Zustandssignal reagiert,
wodurch eine aktive Periode von zumindest einer Leistungsverstärkungseinrichtung
von den Q ersten Leistungsverstärkungseinrichtungen
und den Q zweiten Leistungsverstärkungseinrichtungen
in Reaktion auf das zumindest eine Aktivierungssteuersignal gesteuert
wird; und wobei die Signalerzeugungseinrichtung enthält: Eine
Flanken- bzw. Schrägenbildungseinrichtung
zum Erzeugen eines Flankensignals, das auf das zweite Zustandssignal
reagiert; und eine Formgebungseinrichtung zum Erzeugen des zumindest
einen Aktivierungssteuersignals, das auf das Flankensignal und das
erste Zustandssignal reagiert; wobei das zumindest eine Aktivierungssteuersignal im
Wesentlichen gleichmäßig in zumindest
entweder der an steigenden oder abfallenden Flanke in Reaktion auf
das Flankensignal reagiert.
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In
dieser Konfiguration kann die Aktivierung der Q-Phasenwicklungen
in Reaktion auf ein einziges Positionssignal genau gesteuert werden.
Ein Motor mit lediglich einem Positionsermittlungselement wird dadurch
realisierbar und der Motor ändert Strompfade
zu den Q-Phasenwicklungen unter Verwendung eines Ausgangssignals
des ausschließlich einen
Positionsermittlungselements und treibt den Rotor in vorbestimmter
Richtung stabil.
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Das
Aktivierungssteuersignal weist eine ansteigende Schräge bzw.
Flanke, eine flache Oberseite und eine abfallende Schräge bzw.
Flanke auf. Zumindest entweder die ansteigende oder die abfallende
Flanke des Aktivierungssteuersignals ändert sich im Wesentlichen
gleichmäßig in Reaktion
auf das Flankensignal. Die Änderung
der Strompfade zu den Q-Phasenwicklungen wird dadurch gleichmäßig. Dies
verringert die Pulsation der erzeugten Antriebskraft, und ein Motor
mit verringerter Motorvibration und verringertem akustischem Geräusch wird
verwirklicht.
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Das
Flankensignal kann ein analoges Signal sein, das zumindest entweder
die ansteigende oder abfallende Flanke aufweist, und es kann alternativ ein
digitales Signal sein, das aus Impulsen besteht, deren Mittelung
bzw. Mittelwert eine Flanke ergibt. Die erste Zeitsteuereinrichtung ändert den
Zustand des ersten Zustandssignals mit einem Intervall der ersten
Einstellzeit T1 (wobei T1 < T0/2),
die auf das Messergebnis (das Zeitintervall T0) der Zeitmesseinrichtung
reagiert, und die zweite Zeitsteuereinrichtung ändert den Zustand des zweiten
Zustandssignals mit einem Intervall der zweiten Einstell zeit T2 (wobei
T2 < T1/2), die
auf das Messergebnis (das Zeitintervall T0) der Zeitmesseinrichtung
reagiert.
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Bevor
die Zeitmesseinrichtung das nächste Messergebnis
ausgibt, ändert
die erste Zeitsteuereinrichtung demnach den Zustand des ersten Zustandssignals
um eine vorbestimmte Anzahl von Zuständen. Bevor die erste Zeitsteuereinrichtung
die nächste Änderung
des ersten Zustandssignals ausführt, ändert die
zweite Zeitsteuereinrichtung den Zustand des zweiten Zustandssignals
um eine vorbestimmte Anzahl von Zuständen.
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Die
Signalerzeugungseinrichtung erzeugt das Flankensignal, das im Wesentlichen
eine Flanke bzw. Steigung bzw. Schräge in Reaktion auf das zweite
Zustandssignal aufweist, und sie erzeugt das Aktivierungssteuersignal
in Reaktion auf das erste Zustandssignal und das Flankensignal.
Selbst dann, wenn die Motorgeschwindigkeit geändert wird, erzeugt die Signalerzeugungseinrichtung
deshalb das Aktivierungssteuersignal, das in Reaktion auf das Flankensignal
im Wesentlichen gleichmäßig variiert.
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Selbst
in einem Motor, dessen Drehzahl geändert wird, werden deshalb
Strompfade zu den Q-Phasenwicklungen stets gleichmäßig geändert. Dies
führt zu
einer Verringerung der Pulsation der erzeugten Antriebskraft und
ein Motor mit verringerter Motorvibration und verringertem akustischem
Geräusch
wird verwirklicht.
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Eine
erste Zeitsteuereinrichtung wählt
das erste Zustandssignal mit einem ersten vorbestimmten Zustand
in Reaktion auf den Messvorgang der Zeitmesseinrichtung. Die zweite
Zeitsteuereinrichtung wählt
das zweite Zustandssignal mit einem zweiten vorbestimmten Zustand
in Reaktion auf den Änderungsvor gang
des ersten Zustandssignals. Das Flankensignal wird dadurch synchron
zum Änderungsvorgang
des ersten Zustandssignals geändert. Das
Aktivierungssteuersignal wird dadurch synchron zur Drehung des Rotors
exakt erzeugt, wodurch eine Variation bzw. Schwankung der Aktivierungssteuer der
Q-Phasenwicklungen vermieden wird.
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In
dem Fall, dass die Plattendrehzahl auf Grundlage des Positionssignals
gesteuert wird, wird die Drehzahl beispielsweise stabil und genau,
und zwar selbst bei niedriger Geschwindigkeit bzw. Drehzahl. Ein
Hochleistungsmotor mit verringerter Motorvibration und verringertem
akustischem Geräusch wird
dadurch mittels einer kostengünstigen
Konfiguration verwirklicht, die eine vereinfachte Positionsermittlungseinrichtung
aufweist.
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Der
Motor in Übereinstimmung
mit einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst: Einen Rotor mit
einem Feldteil, der Feldflüsse
erzeugt; Q-Phasenwicklungen (Q ist eine ganze Zahl von 3 oder größer); eine
Spannungszuführeinrichtung,
enthaltend zwei Ausgangsanschlüsse
zum Zuführen
von Gleichstrom; Q erste Leistungsverstärkungseinrichtungen, wobei
jede der Q ersten Leistungsverstärkungseinrichtungen
einen ersten Leistungstransistor zum Bilden eines Strompfads zwischen
einer Ausgangsanschlussseite der Spannungszuführeinrichtungen und einer der
Q-Phasenwicklungen enthält;
Q zweite Leistungsverstärkungseinrichtungen,
wobei jede der Q zweiten Leistungsverstärkungseinrichtungen einen zweiten
Leistungstransistor zum Bilden eines Strompfads zwischen der anderen
Ausgangsanschlussseite der Spannungszuführeinrichtungen und einer der Q-Phasenwicklungen
enthält;
eine Positionsermittlungseinrichtung zum Erzeugen eines Positionssignals,
das auf eine Drehung des Rotors reagiert; und eine Aktivierungsbetätigungs einrichtung
zum Steuern aktiver Perioden der Q ersten Leistungsverstärkungseinrichtungen
und der Q zweiten Leistungsverstärkungseinrichtungen
in Reaktion auf das Positionssignal der Positionsermittlungseinrichtung,
wobei jede der aktiven Perioden größer als die Periode von 360/Q
elektrischen Grad ist; wobei die Aktivierungsbetätigungseinrichtung aufweist:
Eine Zeitmesseinrichtung zum Messen eines Zeitintervalls T0, das
auf ein Intervall des Positionssignals reagiert; eine erste Zeitsteuereinrichtung
zum Ändern
des Zustands eines ersten Zustandssignals mit einem Intervall einer ersten
Einstellzeit T1, die auf das Zeitintervall T0 reagiert und kleiner
als T0/2 ist; eine zweite Zeitsteuereinrichtung zum Ändern des
Zustands eines zweiten Zustandssignals mit einem Intervall einer
zweiten Einstellzeit T2, die auf das Zeitintervall T0 reagiert und
kleiner als T1/2 ist; und eine Signalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen
von zumindest einem Aktivierungssteuersignal, das auf das erste
Zustandssignal und das zweite Zustandssignal reagiert, wodurch eine
aktive Periode von zumindest einer Leistungsverstärkungseinrichtung
der Q ersten Leistungsverstärkungseinrichtungen
und der Q zweiten Leistungsverstärkungseinrichtungen
steuert, und zwar in Reaktion auf zumindest ein Aktivierungssteuersignal.
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In
dieser Konfiguration kann die Aktivierung der Q-Phasenwicklungen
in Reaktion auf ein einziges Positionssignal exakt gesteuert werden.
Ein Motor mit lediglich einem Positionsermittlungselement wird dadurch
verwirklicht und der Motor ändert Strompfade
zu den Q-Phasenwicklungen unter Verwendung eines Ausgangssignals
des ausschließlich einen
Positionsermittlungselements und er treibt stabil den Rotor in einer
vorbestimmter Richtung. Die erste Zeitsteuereinrichtung ändert den
Zustand des ersten Zustandssignals mit einem Intervall der ersten Einstellzeit
T1 (wobei T1 < T0/2),
die auf das Messergebnis (das Zeitintervall T0) der Zeitmesseinrichtung
reagiert, und die zweite Zeitsteuereinrichtung ändert den Zustand des zweiten
Zustandssignals mit einem Intervall der zweiten Einstellzeit T2
(wobei T2 < T1/2),
die auf das Messergebnis (das Zeitintervall T0) der Zeitmesseinrichtung
reagiert. Bevor die Zeitmesseinrichtung das nächste Messergebnis ausgibt, ändert die
erste Zeitsteuereinrichtung damit den Zustand des ersten Zustandssignals
um eine vorbestimmte Anzahl von Zuständen.
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Bevor
die erste Zeitsteuereinrichtung die nächste Änderung des ersten Zustandssignals
ausführt, ändert die
zweite Zeitsteuereinrichtung den Zustand des zweiten Zustandssignals
um eine vorbestimmte Anzahl von Zuständen. Da die Änderung
der Strompfade zu der Q-Phase in Reaktion auf das erste Zustandssignal
und das zweite Zustandssignal ausgeführt wird, treibt der Motor
den Rotor stabil und genau an.
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In
dem Fall, dass ein Flankensignal, das im Wesentlichen zumindest
entweder eine ansteigende oder eine abfallende Flanke aufweist,
in Reaktion auf das zweite Zustandssignal erzeugt wird, können die ansteigenden
und abfallenden Flanken des Aktivierungssteuersignals Reaktion auf
das Flankensignal im Wesentlichen geglättet werden. Die Änderung
der Strompfade zu den Q-Phasenwicklungen wird dadurch gleichmäßig erzielt.
Dies verringert die Pulsation der erzeugten Antriebskraft, und ein
Motor mit verringerter Motorvibration und verringertem Plattengeräusch wird
verwirklicht. Die Anzahl der Zustände des ersten Zustandssignals
in dem Zeitintervall T0 und die Anzahl der Zustände des zweiten Zustandssignals
in der ersten Einstellzeit T1 bleiben selbst dann konstant, wenn
sich die Drehzahl geändert
hat. Der Motor vermag dadurch ein hervorragendes Aktivierungssteuersignal
zu erzeugen derart, dass die Änderung
der Strompfade zu den Q-Phasenwicklungen in Reaktion auf das Aktivierungssteuersignal gleichmäßig erzielt
wird. Selbst in einem Motor, dessen Rotorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl
geändert wird,
werden deshalb Strompfade zu den Q-Phasenwicklungen stets gleichmäßig geändert. Dies
verringert die Pulsation der erzeugten Antriebskraft und ein Motor
mit verringerter Motorvibration und verringertem akustischem Geräusch wird
verwirklicht.
-
Die
erste Zeitsteuereinrichtung kann das erste Zustandssignal mit einem
ersten vorbestimmten Zustand in Reaktion auf den Messvorgang der
Zeitmesseinrichtung beispielsweise wählen. Die zweite Zeitsteuereinrichtung
kann das zweite Zustandssignal mit einem zweiten vorbestimmten Zustand
in Reaktion auf den Änderungsvorgang
des ersten Zustandssignals beispielsweise wählen. Hierdurch lässt es sich
problemlos erreichen, das zweite Zustandssignal mit dem ersten Zustandssignal
zu synchronisieren und das erste Zustandssignal mit dem Positionssignal
zu synchronisieren. Das Aktivierungssteuersignal wird synchron zur
Drehung des Rotors erzeugt, wodurch eine Variation bzw. Schwankung
der Aktivierungssteuerung der Q-Phasenwicklungen
vermieden wird.
-
In
dem Fall, dass die Drehzahl auf Grundlage des Positionssignals gesteuert
wird, wird beispielsweise die Drehzahl stabil und exakt selbst bei
geringer Geschwindigkeit bzw. Drehzahl gesteuert. Ein Hochleistungsmotor
mit verringerter Motorvibration und verringertem akustischem Geräusch wird
dadurch durch eine kostengünstige
Konfiguration mit einer vereinfachten Positionsermittlungseinrichtung verwirklicht.
-
Die
vorstehend angesprochenen sowie weiteren Konfigurationen und ihre
Arbeitsweisen werden nachfolgend im Einzelnen in dem Beschreibungsteil "Kurze Beschreibung
der Zeichnungen" erläutert.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
die Gesamtkonfiguration in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
1 der Erfindung.
-
2 zeigt
die Konfiguration eines Aktivierungssteuerteils 31 in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
2.
-
3 zeigt
die Konfiguration eines Zeitmessteils 101, eines ersten
Zeitsteuereinstellteils 102 und eines zweiten Zeitsteuereinstellteils 103 in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
1.
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4 zeigt
die Konfiguration eines Flanken(einstell)teils 111 eines Signalerzeugungsteils 104 in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
1.
-
5 zeigt
die teilweise Konfiguration eines Formgebungsteils 112 des
Signalerzeugungsteils 104 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform
1.
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6 zeigt
die Konfiguration eines Stromzuführteils 20 in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
1.
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7 zeigt
die Schaltung eines ersten Leistungsverstärkungsteils 351 in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
1.
-
8 zeigt
die Schaltung eines zweiten Leistungsverstärkungsteils 355 in Übereinstimmung mit
der Ausführungsform
1.
-
9 zeigt
Blockdiagramme eines Informationssignals eines Plattenlaufwerks
in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
1.
-
10 zeigt ein Wellenformdiagramm, das zur Erläuterung
der Arbeitsweise des Aktivierungssteuerteils 31 in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
1 verwendet wird.
-
11 zeigt die Gesamtkonfiguration in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
2 der Erfindung.
-
12 zeigt die Schaltung eines ersten Leistungsverstärkungsteils 500 in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
2.
-
13 zeigt die Schaltung eines zweiten Leistungsverstärkungsteils 510 in Übereinstimmung mit
der Ausführungsform
2.
-
14 zeigt die Konfiguration eines Aktivierungsantriebsteils 38 in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
2.
-
15 zeigt die Gesamtkonfiguration in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
3 der Erfindung.
-
16 zeigt die Konfiguration eines Aktivierungssteuerteils 600 in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
3.
-
17 zeigt die Konfiguration eines Flankenteils 621 des
Signalerzeugungsteils 614 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform
3.
-
18 zeigt die teilweise Konfiguration eines Formgebungsteils 622 des
Signalerzeugungsteils 614 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform
3.
-
19 zeigt die Konfiguration eines Aktivierungsantriebsteils 601 in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
3.
-
20 zeigt die Schaltung eines ersten Leistungsverstärkungsteils 660 in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
3.
-
21 zeigt die Schaltung eines zweiten Leistungsverstärkungsteils 670 in Übereinstimmung mit
der Ausführungsform
3.
-
22 zeigt ein Wellenformdiagramm, das zur Erläuterung
der Arbeitsweise des Aktivierungssteuerteils 600 in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
3 verwendet wird.
-
23 zeigt ein weiteres Wellenformdiagramm, das
zur Erläuterung
der Arbeitsweise in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
3 verwendet wird.
-
24 zeigt die Gesamtkonfiguration in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
4 der Erfindung.
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25 zeigt die Gesamtkonfiguration in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
5 der Erfindung.
-
26 zeigt die Konfiguration eines Aktivierungsantriebsteils 801 in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
5.
-
27 zeigt die weitere Konfiguration des Aktivierungsantriebsteils 801 in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
5.
-
28 zeigt ein Wellenformdiagramm, das zur Erläuterung
der Arbeitsweise des Aktivierungsantriebsteils 801 in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
5 verwendet wird.
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29 zeigt die Konfiguration eines Motors, der in
einem Plattenlaufwerk gemäß dem Stand
der Technik verwendet wird.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nunmehr unter Bezug auf die Zeichnungen
erläutert.
-
[Ausführungsform 1]
-
1 bis 9 zeigen
ein Plattenlaufwerk mit einem Motor in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform
1 der Erfindung, und außerdem
einen Motor, der zur Verwendung in dem Plattenlaufwerk geeignet
ist. 1 zeigt die Gesamtkonfiguration. Ein Rotor 11 ist
mit einem Feldteil versehen, welcher das multipolare Magnetfeld
durch die Magnetflüsse eines
Magneten erzeugt. In dieser Ausführungsform weist
das Feldteil ein Paar von N- und S-Polen eines Permanentmagneten
auf. Das Feldteil kann jedoch auch mehrere Paare von N- und S-Polen
aufweisen, die durch einen Permanentmagneten oder eine Gruppe von
Permanentmagneten gebildet sind. Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 sind
auf einem Stator angeordnet, und die Wicklungen sind um 120 elektrische
Grad voneinander unter Bezug auf den Feldteil des Rotors 11 versetzt.
Der Raumwinkel des N-Pols
und S-Pols entspricht einem elektrischen Winkel von 360 Grad.
-
Die
Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 sind
gemeinsam an einem Ende verbunden, und die anderen Enden der Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 sind
mit den Ausgangsanschlüssen
eines Zuführteils 20 als
Stromversorgungsanschlüsse
versehen. Die Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 erzeugen
Dreiphasenmagnet flüsse
durch Dreiphasenantriebsstromsignale bzw. -treiberstromsignale I1,
I2 und I3, die in ihnen geleitet werden. Eine Antriebskraft wird
durch die Wechselwirkung zwischen den Dreiphasenantriebsstromsignalen
und dem Feldteil des Rotors 11 erzeugt, und die erzeugte
Antriebskraft treibt den Rotor 11 an. Eine am Rotor 11 fest
angebrachte Platte 1 wird direkt angetrieben durch den Rotor 11.
-
Im
Fall eines digitalen Informationssignals (wie etwa eines hochqualitativen
Audiosignals und/oder Videosignals) von der Platte 1 gibt
ein Kopfteil 2 (enthaltend einen optischen Kopf oder einen Magnetkopf
und einen Positionseinstellmechanismus) das Signal von der Platte 1 wieder.
Ein Informationsverarbeitungsteil 3 verarbeitet das Ausgangssignal
des Kopfteils 2 und gibt ein Wiedergabeinformationssignal
aus.
-
Im
Fall der Aufzeichnung eines digitalen Informationssignals (wie etwa
eines hochqualitativen Audiosignals und/oder eines Videosignals)
auf der Platte 1 zeichnet das Kopfteil 2 (enthaltend
den optischen Kopf oder einen Magnetkopf und einen Positionseinstellmechanismus)
das Signal auf der Platte 1 auf. Der Informationsverarbeitungsteil 3 stellt
ein Aufzeichnungssignal für
das Kopfteil 2 durch Verarbeiten eines Eingangsinformationssignal
bereit.
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9(a) zeigt ein Beispiel eines Plattenlaufwerks,
das ein Signal von einer Platte wiedergibt. Die Platte 1,
die an dem Rotor 11 festgelegt ist, wird direkt durch den
Rotor 11 angetrieben. Ein digitales Informationssignal
ist bzw. wird auf der Platte 1 mit hoher Dichte aufgezeichnet.
Das Kopfteil 2 gibt das Informationssignal von der Platte 1 wieder
und gibt ein Wiedergabesignal Pf aus. Das Informationsverarbeitungsteil 3 verarbeitet
das Wiedergabesignal Pf des Kopfteils 2 digital und gibt
ein Wiedergabeinformationssignal Pg aus. In der Figur sind der Stator
und die Wicklungen nicht gezeigt.
-
9(b) zeigt ein Beispiel eines Plattenlaufwerks,
das ein Signal auf einer Platte aufzeichnet. Die Platte 1,
die an dem Rotor 11 festgelegt ist, wird durch den Rotor 11 direkt
angetrieben. Die Platte 1 ist eine mit hoher Dichte aufzeichnungsfähige Platte. Das
Informationsverarbeitungsteil 3 verarbeitet ein Eingangsinformationssignal
Rg digital und gibt ein Aufzeichnungssignal Rf an den Kopfteil 2 aus.
Der Kopfteil 2 zeichnet das Aufzeichnungssignal Rf auf der
Platte 1 mit hoher Dichte auf und bildet ein neues Informationssignal
auf der Platte 1.
-
Das
vorstehend genannte Kopfteil 2 kann ein Nurwiedergabekopf,
ein Aufzeichnungs-/Wiedergabekopf oder ein Nuraufzeichnungskopf
abhängig
von der Situation sein.
-
Ein
in 1 gezeigtes Positionsermittlungsteil 30 umfasst
einen Positionssensor 41 (ein Positionsermittlungselement)
und eine Wellenformgebungsschaltung 42. Der Positionssensor 41 ist
eine Hallvorrichtung, bei der es sich beispielsweise um eine magneto-elektrische
Umsetzeinrichtung handelt. Der Positionssensor 41 ermittelt
Magnetfluss des Feldteils des Rotors 11 und gibt ein Positionsermittlungssignal
(Positionssignal) in analoger Weise in Reaktion auf die Drehposition
des Rotors 11 aus.
-
Die
Wellenformgebungsschaltung 42 formt die Wellenform des
Positionsermittlungssignals des Positionssensors 41 digital
und gibt ein einziges Positionsimpulssignal Dt (ein Positionssignal)
aus. Das Positionsermittlungssignal des Positionssensors 41 bzw.
das Positionsimpulssignal Dt der Wellenform gebungsschaltung 42 ist
ein Positionssignal, das der Drehposition des Rotors 11 entspricht.
-
Ein
in 1 gezeigtes Befehlsgabeteil 32 ermittelt
die Drehzahl der Platte 1 und des Rotors 11 aus
dem Positionsimpulssignal Dt des Positionsermittlungsteils 30.
Das Befehlsgabeteil 32 erzeugt ein Befehlssignal Ac in
Reaktion auf die Differenz zwischen der Drehzahl und der Solldrehzahl
der Platte 1. Das Befehlssignal Ac des Befehlsgabeteils 32 ist
ein Spannungssignal, das auf das Positionsimpulssignal Dt reagiert.
-
Ein
Aktivierungsbetätigungsblock 45,
der in 1 gezeigt ist, umfasst ein Aktivierungssteuerteil 31.
Das Aktivierungssteuerteil 31 gibt erste Dreiphasenaktivierungssteuersignale
P1, P2, P3 und zweite Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1, Q2,
Q3 in Reaktion auf das Positionsimpulssignal Dt des Positionsermittlungsteils 30 aus. 2 zeigt
die detaillierte Konfiguration des Aktivierungssteuerteils 31.
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Das
in 2 gezeigte Aktivierungssteuerteil 31 umfasst
ein Zeitmessteil 101, ein erstes Zeitsteuerungseinstellteil 102,
ein zweites Zeitsteuerungseinstellteil 103 und ein Signalerzeugungsteil 104.
Das Zeitmesssteil 101 misst das Zeitintervall T0 entsprechend
einer Periode oder einer Halbperiode des Positionsimpulssignals
Dt und gibt ein Messdatensignal Da aus, das das Messergebnis anzeigt,
und ein Messbetätigungssignal
Dp. Falls erforderlich, gibt das Zeitmessteil 101 ein verzögertes Positionsimpulssignal
Dt aus, bei dem es sich um ein verzögertes Signal des Positionsimpulssignals
Dt handelt, wobei die Verzögerung
mit einer gewünschten
Zeit erfolgt.
-
Beim
Empfangen des Messbetätigungssignals
Dp liest das erste Zeitsteuerungseinstellteil 102 das Messdatensignal
Da und erzeugt ein erstes Zeitsteuersignal Fa in jeder ersten Einstellzeit
T1, die auf das Messdatensignal Da reagiert (das Zeitintervall T0).
Das erste Zeitsteuerungseinstellteil 102 veranlasst ferner
eine Verschiebung bzw. Verstellung des internen Zustands in Reaktion
auf das erste Zeitsteuersignal Fa und ändert daraufhin ein erstes
Zustandssignal in Reaktion auf die Verstellung des internen Zustands.
Das erste Zeitsteuerungseinstellteil 102 gibt ein erstes
Einstellsignal Ja in Reaktion auf zumindest das erste Zustandssignal
aus. Der erste Zeitsteuerungseinstellteil 102 wählt das
erste Zustandssignal im Wesentlichen mit einem ersten vorbestimmen
Zustand in Reaktion auf das Messbetätigungssignal Dp.
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Beim
Empfang des Messbetätigungssignals Dp
liest das zweite Zeitsteuerungseinstellteil 103 das Messdatensignal
Da und erzeugt ein zweites Zeitsteuersignalin jeder zweiten Einstellzeit
T2 unter Reaktion auf das Messdatensignal Da reagiert (das Zeitintervall
T0). Das zweite Zeitsteuerungseinstellteil 103 veranlasst
ferner eine Verstellung des internen Zustands in Reaktion auf das
zweite Zeitsteuersignalund ändert
daraufhin ein zweites Zustandssignal in Reaktion auf die Verstellung
des internen Zustands. Das zweite Zeitsteuerungseinstellteil 103 gibt
ein zweites Einstellsignal Jb in Reaktion auf das zweite Zustandssignal
aus. Der zweites Zeitsteuerungseinstellteil 103 wählt das
zweite Zustandssignal im Wesentlichen mit einem zweiten vorbestimmen
Zustand in Reaktion auf zumindest das erste Zeitsteuersignal Fa.
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Das
Signalerzeugungsteil 104 umfasst ein Flankenteil 111 und
ein Formgebungsteil 112. Das Flankenteil 111 gibt
ein Flankensignal Sa in Reaktion auf das zweite Einstellsignal Jb aus.
Das Formgebungsteil 112 gibt erste Dreiphasenaktivierungssteuersignale
P1, P2, P3 und zweite Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1, Q2,
Q3 in Reaktion auf das erste Einstellsignal Ja und das Flankensignal
Sa (das zweite Einstellsignal Jb) aus. Die Amplituden der ersten
Aktivierungssteuersignale P1, P2, P3 und der zweiten Aktivierungssteuersignale
Q1, Q2, Q3 variieren in Reaktion auf das Eingangssignal Ac' zu dem Formgebungsteil 112.
In dieser Ausführungsform wird
das Befehlssignal Ac des Befehlsgabeteils 32 als Eingangssignal
Ac' für das Formgebungsteil 112 genutzt.
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3 zeigt
die detaillierte Konfiguration des Zeitmessteils 101, des
erstes Zeitsteuerungseinstellteils 102 und des zweites
Zeitsteuerungseinstellteils 103. Das Zeitmessteil 101 umfasst
ein Messteil 121 und ein Verzögerungsteil 122. Das
Messteil 121 umfasst eine Messschaltung 201 zum
Messen des Zeitintervalls T0 zwischen den Messflanken des Positionsimpulssignals
Dt, und eine Messdatenhalteschaltung 202 zum Halten des
Messergebnisses. Bei der Messung des Zeitintervalls einer Periode
des Positionsimpulssignals Dt nutzt die Messschaltung 201 die ansteigenden
und abfallenden Flanken des Positionsimpulssignals Dt als Messflanken
und misst daraufhin das Zeitintervall T0 zwischen den Messflanken.
In diesem Fall entspricht das Zeitintervall T0 einer Periode des
Positionssignals.
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Andererseits
nutzt bei der Messung des Zeitintervalls eine Halbperiode des Positionsimpulssignals
Dt die Messschaltung 201 beide, die ansteigende und die
abfallende Flanke des Positionsimpulssignals Dt als Messflanken
und misst daraufhin das Zeitintervall zwischen den Messflanken.
In diesem Fall entspricht das Messintervall T0 einer Halbperiode
des Positionssignals.
-
Die
Messschaltung 201 zählt
Impulse des ersten Taktsignals Ck1 der Taktschaltung 130 während des
Zeitintervalls T0 zwischen den Messflanken des Positionsimpulssignals
Dt. Die Messdatenhalteschaltung 202 hält ein internes Datensignal
Db der Messschaltung 201 in Reaktion auf das Auftreten
der Messflanke des Positionsimpulssignals Dt. Das Ausgangsdatensignal
Dc der Messdatenhalteschaltung 202, bei dem es sich um
binäre
Digitaldaten handelt, stellt das Zeitintervall T0 dar, das einer
Periode bzw. einer Halbperiode des Positionsimpulssignals Dt entspricht.
Unmittelbar nachdem die Messdatenhalteschaltung 202 die
neuen Daten hält,
wird die Messschaltung 201 rückgesetzt und misst daraufhin
die nächsten
Daten.
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Der
Verzögerungsteil 122 umfasst
eine Verzögerungsschaltung 211 und
eine Verzögerungshalteschaltung 212.
Die Verzögerungsschaltung 211 liest
das Ausgangsdatensignal Dc des Messteils 121 in Reaktion
auf das Auftreten der Messflanke des Positionsimpulssignals Dt.
Daraufhin zählt
die Verzögerungsschaltung 211 Abwärtsimpulse
des zweiten Taktsignals Ck2 der Taktschaltung 130.
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Wenn
die internen Daten der Verzögerungsschaltung 211 null
(oder einen vorbestimmten Wert) erreichen, wird das Messbetätigungssignal
Dp erzeugt. In Reaktion auf das Auftreten des Messbetätigungssignals
Dp liest die Verzögerungshalteschaltung 212 und
hält das
Ausgangsdatensignal Dc des Messteils 121 und gibt das neue
Messdatensignal Da aus. Der Verzögerungsteil 122 gibt
dadurch das neue Messbetätigungssignal
Dp und das neue Messdatensignal Da in einer Zeitsteuerung verzögert um
eine gewünschte
Verzögerungszeit
Td aus, die im Wesentlichen proportional zu den Messdaten (dem Zeitintervall
T0) ist.
-
Die
Verzögerungsschaltung 211 des
Verzögerungsteils 122 gibt
außerdem
ein verzögertes
Impulspositionssignal Dd aus, bei dem es sich um ein Verzögerungssignal
des Positionsimpulssignals Dt um das Zeitintervall Td handelt. Das
Zeitmessteil 101 kann einen Teil der Taktschaltung 130 enthalten,
die das erste Taktsignal Ck1 und das zweite Taktsignal Ck2 ausgibt.
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Der
erste Zeitsteuerungseinstellteil 102 umfasst eine erste
zyklische Zählschaltung 221,
eine erste Zustandsschaltung 222 und eine erste Einstellschaltung 223.
Die erste zyklische Zählschaltung 221 liest
das Messdatensignal Da in Reaktion auf das Messbetätigungssignal
Dp aus und zählt
Impulse des dritten Taktsignals Ck3 der Taktschaltung 130 herunter.
-
Wenn
die internen Daten der ersten zyklischen Zählschaltung 221 null
(einen vorbestimmten Wert) erreichen, wird ein erstes Zeitsteuersignal
Fa erzeugt. Die erste zyklische Zählschaltung 221 liest das
Messdatensignal Da erneut in Reaktion auf die Erzeugung des ersten
Zeitsteuersignals Fa und zählt erneut
herunter. Nach der Erzeugung des Messbetätigungssignals Dp gibt infolge
hiervon die erste zyklische Zählschaltung 221 ein
erstes Zeitsteuersignal Fa in jeder ersten Einstellzeit T1 aus,
die bzw. das dem Messdatensignal Da entspricht.
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Die
erste Einstellzeit T1 ist im Wesentlichen proportional zu dem Zeitintervall
T0 des Positionsimpulssignals Dt. In dem Fall, dass der Zeitmessteil 101 das
Zeitintervall T0 einer Periode des Positionsimpulssignals Dt liest,
wird die erste Einstellzeit T1 des ersten Zeitsteuersignals Fa im
Wesentlichen gleich T0/6 gewählt.
In dem Fall, dass das Zeitmessteil 101 das Zeitintervall
T0 einer Halbperiode des Positionsim pulssignals Dt liest, wird die
erste Einstellzeit T1 des ersten Zeitsteuersignals Fa im Wesentlichen gleich
T0/3 gewählt.
Der erste Zeitsteuereinstellteil 102 kann einen Teil der
Taktschaltung 130 enthalten, der das dritte Taktsignal
Ck3 ausgibt.
-
Die
erste Zustandsschaltung 222 enthält eine hochzählende Zählerschaltung
beispielsweise und gibt ein erstes Zustandsausgangssignal Jd in Reaktion
auf ihren internen Zustand aus. Der interne Zustand der ersten Zustandsschaltung 222 wird
im Wesentlichen mit einem ersten vorbestimmten Zustand in Reaktion
auf das Auftreten des Messbetätigungssignals
Dp gewählt,
das dem Messbetrieb des Zeitmessteils 101 entspricht.
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Daraufhin
zählt die
erste Zustandsschaltung 222 hoch unter Verwendung des ersten
Zeitsteuersignals Fa als Taktsignal. Die erste Zustandsschaltung 222 ändert den
internen Zustand in Reaktion auf das erste Zeitsteuersignal Fa und
veranlasst die Änderung
und Verstellung bzw. Verschiebung des ersten Zustandsausgangssignals
Jd in Reaktion auf die Erzeugung des ersten Zeitsteuersignals Fa.
Das heißt, das
erste Zustandsausgangssignal Jd ändert
den Zustand in jeder ersten Einstellzeit T1.
-
In
dem Fall, dass das Zeitmessteil 101 das Zeitintervall einer
Periode des Positionsimpulssignals Dt misst, ändert die erste Zustandsschaltung 222 in
sechs Zuständen
(das Doppelte der Anzahl von Phasen von drei) oder ungefähr in sechs
Zuständen.
In dem Fall, dass das Zeitmessteil 101 das Zeitintervall
einer Halbperiode des Positionsimpulssignals Dt misst, ändert die
erste Zustandsschaltung 222 in drei Zuständen (einmal
die Anzahl von Phasen von drei) oder ungefähr in drei Zuständen. Der
Zählwert
der ersten Zustandsschaltung 222 ist dabei derart beschränkt, dass
der interne Zustand der ersten Zustandsschaltung 222 einen
vorbestimmten Wert nicht übersteigt.
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In
dem Fall, dass das Zeitmessteil 101 das Zeitintervall T0
einer Periode des Positionsimpulssignals Dt misst, gibt die erste
Einstellschaltung 223 ein erstes Einstellsignal Ja in Reaktion
auf das erste Zustandsausgangssignal Jd der ersten Zustandsschaltung 222 aus.
Die erste Einstellschaltung 223 ändert den Zustand des ersten
Einstellsignals Ja (des ersten Zustandssignals) derart, dass die
Anzahl der Zustände
des ersten Einstellsignals Ja in dem Zeitintervall T0 im Wesentlichen
gleich sechs (der doppelten Anzahl der Phasen von drei ist). In
dem Fall, dass das Zeitmessteil 101 das Zeitintervall T0
einer Halbperiode des Positionsimpulssignals Dt misst, gibt die
erste Einstellschaltung 223 ein erstes Einstellsignal Ja
in Reaktion auf das erste Zustandsausgangssignal Jd der ersten Zustandsschaltung 222 und
das verzögerte
Positionsimpulssignal Dd der Verzögerungsschaltung 211 aus.
Die erste Einstellschaltung 223 ändert den Zustand des ersten
Einstellsignals Ja (des ersten Zustandssignals) derart, dass die
Anzahl der Zustände
des ersten Einstellsignals Ja in dem Zeitintervall T0 im Wesentlichen
gleich drei (einmal die Anzahl der Phasen von drei) ist. Infolge
hiervon handelt es sich bei dem ersten Einstellsignal Ja um ein
Digitalsignal, das auf zumindest das erste Zustandssignal Jd reagiert.
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Der
zweite Zeitsteuerungseinstellteil 103 umfasst eine zweite
zyklische Zählschaltung 231, eine
zweite Zustandsschaltung 232 und eine zweite Einstellschaltung 233.
Die zweite zyklische Zählschaltung 231 liest
das Messdatensignal Da in Reaktion auf das Messbetätigungssignal
Dp aus und zählt Abwärts impulse
des vierten Taktsignals Ck4 der Taktschaltung 130. Wenn
die internen Daten der zweiten zyklischen Zählschaltung 231 null
(einen vorbestimmten Wert) erreichen, wird ein zweites Zeitsteuersignal
Fa erzeugt. Die zweite zyklische Zählschaltung 231 liest
das Messdatensignal Da erneut in Reaktion auf die Erzeugung des
zweiten Zeitsteuersignals Fb und zählt erneut abwärts.
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Nach
der Erzeugung des Messbetätigungssignals
Dp gibt infolge hiervon die zweite zyklische Zählschaltung 231 ein
zweites Zeitsteuersignal Fb in jeder zweiten Einstellzeit T2 aus,
die bzw. das auf das Messdatensignal Da reagiert. Die zweite Einstellzeit
T2 ist im Wesentlichen proportional zu dem Zeitintervall T0 des
Positionsimpulssignals Dt. Die zweite Einstellzeit T2 ist ausreichend
kleiner als die erste Einstellzeit T1 (T2 < T1/2).
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In
dieser Ausführungsform
wird T2 mit ungefähr
T1/10 gewählt.
In dieser Ausführungsform
liest die zweite zyklische Zählschaltung 231 außerdem das
Messdatensignal Da ebenfalls in Reaktion auf die Erzeugung des ersten
Zeitsteuersignals Fa. Dieser Prozess wird jedoch ausschließlich dann
ausgeführt,
wenn es erforderlich ist, und er kann auch entfallen. Das zweite
Zeiteinstellsteuerteil 103 kann einen Teil der Taktschaltung 130 enthalten,
der das vierte Taktsignal Ck4 ausgibt.
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Die
zweite Zustandsschaltung 232 enthält eine hochzählende Zählerschaltung
beispielsweise und gibt ein zweites Zustandsausgangssignal Je in Reaktion
auf ihren internen Zustand aus. Der interne Zustand der zweiten
Zustandsschaltung 232 wird im Wesentlichen mit einem zweiten
vorbestimmten Zustand in Reaktion auf das Auftreten des ersten Zeitsteuersig nals
Fa gewählt.
Außerdem
wird der interne Zustand der zweiten Zustandsschaltung 232 im
Wesentlichen mit einem zweiten vorbestimmten Zustand gewählt, ebenfalls
in Reaktion auf das Messbetätigungssignal
Dp, falls erforderlich. Daraufhin zählt die zweite Zustandsschaltung 232 hoch
unter Verwendung des zweiten Zeitsteuersignals Fb als Taktsignal.
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Die
zweite Zustandsschaltung 232 ändert den internen Zustand
in Reaktion auf das zweite Zeitsteuersignal Fb und veranlasst die Änderung
und Verschiebung bzw. Verstellung des zweiten Zustandsausgangssignals
Je. Das zweite Zustandsausgangssignal Je wird dadurch im Wesentlichen
mit einem zweiten vorbestimmten Zustand in Reaktion auf die Erzeugung
des ersten Zeitsteuersignals Fa und den Messvorgang des Zeitmessteils 101 gewählt und veranlasst
die Änderung
und Verschiebung bzw. Verstellung des zweiten Zustandsausgangssignals
Je in Reaktion auf die Erzeugung des zweiten Zeitsteuersignals Fb.
Das heißt,
das zweite Zustandsausgangssignal Je ändert den Zustand in jeder
zweiten Einstellzeit T2.
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In
dieser Ausführungsform ändert die
zweite Zustandsschaltung 232 (sich) in zehn Zuständen oder
ungefähr
in zehn Zuständen.
Der Zählwert
der zweiten Zustandsschaltung 232 ist außerdem derart beschränkt, dass
der interne Zustand der zweiten Zustandsschaltung 232 einen
vorbestimmten Wert nicht übersteigt.
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Die
zweite Einstellschaltung 233 gibt ein zweites Einstellsignal
Jb in Reaktion auf das zweite Zustandsausgangssignal Je der zweiten
Zustandsschaltung 232 aus. Infolge hiervon handelt es sich
bei dem zweiten Einstellsignal Jb um ein digitales Signal, das auf
das zweite Zustandsausgangssignal Je reagiert.
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10 zeigt ein Wellenformdiagramm, das für die Erläuterung
des Betriebs des Zeitmessteils 101, des ersten Zeitsteuereinstellteils 102 und
des zweiten Zeitsteuereinstellteils 103 verwendet wird. Auf
der horizontalen Achse in 10 ist
die Zeit aufgetragen. Nachfolgend erläutert ist der Fall, demnach das
Zeitmessteil 101 eine Periode des Positionsimpulssignals
Dt misst.
-
Der
Messteil 121 des Zeitmessteils 101 misst das Zeitintervall
T0 einer Periode des Positionsimpulssignals Dt, wie in 10(a) gezeigt. Der Verzögerungsteil 122 des
Zeitmessteils 101 gibt das verzögerte Positionsimpulssignal
Dd aus, wie in 10(b) gezeigt, bei
dem es sich um ein verzögertes
Signal des Positionsimpulssignals Dt um das Zeitintervall Td handelt,
das im Wesentlichen proportional zu dem Messzeitintervall T0 ist.
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Der
Verzögerungsteil 122 gibt
außerdem
ein Messbetätigungssignal
Dp in der Zeitsteuerung verzögert
ausgehend von der Messflanke des Positionsimpulssignals Dt um die
Verzögerungszeit
Td aus. Die erste zyklische Zählschaltung 221 des
ersten Zeitsteuereinstellteils 102 erzeugt ein erstes Zeitsteuersignal
Fa, wie in 10(c) gezeigt, in jeder ersten
Einstellzeit T1, die auf das Messzeitintervall T0 reagiert. Die
erste Einstellzeit T1 wird gleich oder ungefähr gleich T0/6 gewählt.
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Die
erste Zustandsschaltung 222 des ersten Zeitsteuereinstellteils 102 wählt den
internen Zustand und das erste Zustandsausgangssignal Jd im Wesentlichen
entsprechend einem ersten vorbestimmten Zustand in Reaktion auf
das Messbetätigungssignal
Dp. Die erste Zustandsschaltung 222 veranlasst außerdem die Änderung
und Verschiebung bzw. Verstellung des ersten Zustandsausgangssignals
Jd in Reaktion auf das erste Zeitsteuersignal Fa, das in jeder ersten
Einstellzeit T1 erzeugt wird.
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Die
erste Einstellschaltung 223 des ersten Zeitsteuereinstellteils 102 gibt
ein erstes Einstellsignal Ja aus, das auf das erste Zustandsausgangssignal
Jd reagiert. Hierdurch ändert
das erste Einstellsignal Ja (sich) in sechs Zuständen oder ungefähr in sechs
Zuständen
in jeder Periode des Positionsimpulssignals Dt des verzögerten Positionsimpulssignals
Dd.
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Das
erste Einstellsignal Ja kann sich in Reaktion auf das erste Zustandsausgangssignal
Jd um das verzögerte
Positionsimpulssignal Dd ändern.
Die zweite zyklische Zählschaltung 231 des
zweiten Zeitsteuereinstellteils 103 erzeugt ein zweites
Zeitsteuersignal Fb, wie in 10(d) gezeigt,
in jeder zweiten Einstellzeit T2, die dem Messzeitintervall T0 entspricht.
In dieser Ausführungsform
wird die zweite Einstellzeit T2 gleich oder ungefähr gleich
T1/10 gewählt.
-
Die
zweite Zustandsschaltung 232 des zweiten Zeitsteuereinstellteils 103 wählt den
internen Zustand und das zweite Zustandsausgangssignal Je im Wesentlichen
entsprechend einem zweiten vorbestimmten Zustand in Reaktion auf
das erste Zeitsteuersignal Fa und das Messbetätigungssignal Dp. Die zweite
Zustandsschaltung 232 veranlasst außerdem die Änderung des zweiten Zustandsausgangssignals Je
in Reaktion auf das zweite Zeitsteuersignal Fb, das in jeder zweiten
Einstellzeit T2 erzeugt wird. Die zweite Einstellschaltung 233 des
zweiten Zeitsteuereinstellteils 103 gibt ein zweites Einstellsignal
Jb aus, das dem zweiten Zustandsausgangssignal Je entspricht.
-
Hierdurch ändert das
zweite Einstellsignal Jb (sich) in zehn Zuständen oder ungefähr in zehn
Zuständen
in jeder Periode des ersten Zeitsteuersignals Fa.
-
4 zeigt
die detaillierte Konfiguration des Schrägeneinstell- bzw. Flanken(steuer)teils 111 des Signalerzeugungsteils 104,
das in 2 gezeigt ist. Das Flankenteil 111 umfasst
eine DA-Transformationsschaltung 301, eine Referenzspannungsschaltung 302 und
eine Differenzschaltung 303. Die DA-Transformationsschaltung 301 gibt
ein erstes Flankensignal Sa1 in Reaktion auf das zweite Einstellsignal
Jb des zweiten Zeitsteuereinstellteils 103 aus. 10(e) zeigt die Wellenform des ersten
Flankensignals Sa1. Da das zweite Einstellsignal Jb mit einem zweiten
vorbestimmten Zustand in Reaktion auf das erste Zeitsteuersignal
Fa gewählt
wird, wird das erste Flankensignal Sa1 mit null (einem vorbestimmten
Wert) gewählt.
Während
der Zeit, wenn das zweite Einstellsignal Jb kleiner als ein erster
vorbestimmter Wert ist, bleibt das erste Flankensignal Sa1 null.
Mit Erhöhung
des zweiten Einstellsignals Jb erhöht die DA-Transformationsschaltung 301 die
Amplitude des ersten Flankensignals Sa1 proportional zu dem zweiten
Einstellsignal Jb.
-
Die
DA-Transformationsschaltung 301 hält das erste Flankensignal
Sa1 konstant (auf einer Referenzspannung), nachdem das erste Flankensignal Sa1
die Referenzspannung erreicht hat. Hierdurch handelt es sich bei
dem ersten Flankensignal Sa1 um ein analoges Signal mit einer Steigung
synchron zu dem ersten Zeitsteuersignal Fa. Die Referenzspannungsschaltung 302 gibt
ein drittes Flankensignal Sa3 aus, bei dem es sich um eine konstante
Spannung gleich der Referenzspannung handelt. Das dritte Flankensignal
Sa3, das keine Schräge
aufweist, kann als Schrägen-
bzw. Flankensignal in striktem Sinne nicht be zeichnet werden. In
dieser Ausführungsform
ist das dritte Flankensignal Sa3 jedoch in der Kategorie der Flankensignale
bzw. Steigungssignale enthalten, um diese Signale als Gruppe zu
klassifizieren.
-
Die
Differenzschaltung 303 erzielt die Differenz zwischen dem
dritten Flankensignal Sa3 und dem ersten Flankensignal Sa1 und gibt
ein zweites Flankensignal Sa2 aus. 10(f) und 10(g) zeigen die Wellenformen des zweiten
Flankensignals Sa2 und des dritten Flankensignals Sa3.
-
Das
Flankenteil 111 erzeugt zumindest ein Flanken- bzw. Steigungssignal
Sa1, dessen zyklisches Intervall T1 (die erste Einstellzeit T1)
im Wesentlichen proportional zu dem Zeitintervall T0 des Zeitmessteils 101 ist.
Das Flankensignal Sa1 wiederholt eine Flanken- bzw. Schrägenwellenform
im Wesentlichen mehrmals (zumindest dreimal) während des Zeitintervalls T0
(die eine Periode des Positionsimpulssignals).
-
Der
Formgebungsteil 112 des Signalerzeugungsteils 104 erzeugt,
wie in 2 gezeigt, erste Dreiphasenaktivierungssteuersignale
P1, P2 und P3 und zweite Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1, Q2
und Q3. Jedes der ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1,
P2 und P3 und der zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1,
Q2 und Q3 reagieren auf das erste Einstellsignal Ja des ersten Zeitsteuerungseinstellteils 102 und
des zweiten Einstellsignals Jb des zweiten Zeitsteuerungseinstellteils 103.
-
5 zeigt
die detaillierte Konfiguration einer Formgebungsschaltung (eines
Teils des Formgebungsteils 112), die das erste Aktivierungssteuersignal
P1 erzeugt. Die Formgebungsschaltung, die Teil des Formgebungsteils 112 bildet,
um fasst eine Signalzusammensetzschaltung 311, eine Multiplizierschaltung 312 und
eine Stromkonvertierungsschaltung 313.
-
Die
Signalzusammensetzschaltung 311 kombiniert das erste Flankensignal
Sa1, das zweite Flankensignal Sa2 und das dritte Flankensignal Sa3 des
Flankenteils 111 in Reaktion auf das erste Einstellsignal
Ja des ersten Zeitsteuerungseinstellteils 102, um zusammengesetzte
Signale zu erzeugen. Die Signalzusammensetzschaltung 311 erzeugt
ein zusammengesetztes Signal Gp1, das Trapezform besitzt. Die Multiplizierschaltung 312 multipliziert
das zusammengesetzte Signal Gp1 durch das Eingangssignal Ac'. Da in dieser Ausführungsform
das Eingangssignal Ac' ein
Befehlssignal Ac des Befehlsgabeteils 32 ist, ist das Ausgangssignal
der Multiplizierschaltung 312 das Produkt aus dem zusammengesetzten
Signal Gp1 und dem Befehlssignal Ac. Die Stromkonvertierungsschaltung 313 gibt
ein erstes Aktivierungssteuersignal P1 aus, das ein Stromsignal im
Wesentlichen proportional zu dem Ausgangssignal der Multiplizierschaltung 312 ist.
Das erste Aktivierungssteuersignal P1 reagiert hierdurch mit dem ersten
Einstellsignal Ja (dem ersten Zustandsausgangssignal Jd) des ersten
Zeitsteuereinstellteils 102 und mit dem zweiten Einstellsignal
Jb (dem zweiten Zustandsausgangssignal Je) des zweiten Zeitsteuereinstellteils 103.
-
Das
erste Aktivierungssteuersignal P1 weist Trapezform auf, die durch
die Zusammensetzung der Flankensignale Sa1, Sa2 und Sa3 in Reaktion
auf das erste Einstellsignal Ja erzeugt wird. Die weiteren Formgebungsschaltungen
in dem Formgebungsteil 112 zur Erzeugung der weiteren ersten
Aktivierungssteuersignale P2, P3 und der zweiten Aktivierungssteuersignale
Q1, Q2, Q3 weisen dieselbe detaillierte Konfiguration auf, die in 5 gezeigt
ist, weshalb sich ihre Erläuterung
erübrigt.
-
Das
Formgebungsteil 112 erzeugt zumindest ein Aktivierungssteuersignal,
das im Wesentlichen in zumindest entweder der ansteigenden oder
der abfallenden Flanke in Reaktion auf das Steigungs- bzw. Flankensignal
Sa1 gleichmäßig variiert.
In diesem Fall erzeugt das Formgebungsteil 112 die ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
und die zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale, von denen jedes
im Wesentlichen gleichmäßig sowohl
in der ansteigenden wie in der abfallenden Flanke variiert. Jeder
der ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale und der zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
weist ein zyklisches Intervall auf, das im Wesentlichen gleich einer
Periode des Positionssignals ist.
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10(h) zeigt die Wellenform des ersten Aktivierungssteuersignals
P1. Das erste Aktivierungssteuersignal P1 ist ein trapezförmiges Stromsignal,
dessen Amplitude in Reaktion auf das Befehlssignal Ac variiert.
Die aktive Periode Tp1 des ersten Aktivierungssteuersignals P1 ist
ein elektrischer Winkel größer als
360/3 = 120 elektrische Grad. 10(i) und 10(j) zeigen die Wellenformen der weiteren
Aktivierungssteuersignale P2 und P3.
-
Die
ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1, P2 und P3 sind demnach
Stromsignale, die auf das erste Einstellsignal Ja des ersten Zeitsteuerungseinstellteils 102 und
das zweite Einstellsignal Jb des zweiten Zeitsteuerungseinstellteils 103 reagiert.
Jedes der ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1, P2 und
P3 besitzt Trapezform, die durch die Zusammensetzung der Flankensignale Sa1,
Sa2 und Sa3 in Reaktion auf das erste Einstellsignal Ja erzeugt
wird. Die aktiven Perioden Tp1, Tp2 und Tp3 der ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
P1, P2 und P3 sind deutlich länger
als die Periode 120 elektrische Grad. In dieser Ausführungsform
liegen Tp1, Tp2 und Tp3 im Bereich von 150 bis 180 Grad.
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10(k) bis 10(m) zeigen
die Wellenformen der zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
Q1, Q2, Q3. Die zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1,
Q2, Q3 sind Stromsignale, die mit dem ersten Einstellsignal Ja des
ersten Zeitsteuerungseinstellteils 102 und mit dem zweiten
Einstellsignal Jb des zweiten Zeitsteuerungseinstellteils 103 reagiert.
Jedes der zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1, Q2, Q3
besitzt Trapezform, die durch die Zusammensetzung der Flankensignale Sa1,
Sa2 und Sa3 in Reaktion auf das erste Einstellsignal Ja erzeugt
wird. Die aktiven Perioden Tp1, Tp2 und Tp3 der zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
Q1, Q2, Q3 sind deutlich länger
als 120 elektrische Grad. In dieser Ausführungsform liegen Tp1, Tp2
und Tp3 im Bereich von 150 bis 180 Grad.
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Das
erste Aktivierungssteuersignal P1 und das zweite Aktivierungssteuersignal
Q1 weisen umgekehrte Phase (eine Phasendifferenz bezüglich des elektrischen
Winkels von 180 Grad) in Bezug aufeinander auf. In ähnlicher
Weise weisen das erste Aktivierungssteuersignal P2 und das zweite
Aktivierungssteuersignal Q2 umgekehrte Phase, während das erste Aktivierungssteuersignal
P3 und das zweite Aktivierungssteuersignal Q3 umgekehrte Phase aufweisen.
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Das
in 1 gezeigte Stromzuführteil 20 ändert Strompfade
zu den Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 in
Reaktion auf die ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1,
P2 und P3 und die zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1,
Q2, Q3 des Aktivierungssteuerteils 31. 6 zeigt
die detaillierte Konfiguration des Stromzuführteils 20. Das in 6 gezeigte Stromzuführteil 20 umfasst
drei erste Stromverstärkungsteile 351, 352, 353 und
drei zweite Stromverstärkungsteile 355, 356, 357.
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Das
erste Stromverstärkungsteil 351 umfasst
einen ersten Leistungstransistor zur Bildung eines Strompfads von
der Negativausgangsanschlussseite des Spannungszuführteils 25 zu
der Stromzuführanschlussseite
der Wicklung 12. Das erste Stromverstärkungsteil 351 gibt
das Treiberspannungssignal V1 und das Treiberstromsignal I1 durch Verstärken des
ersten Aktivierungssteuersignals P1 aus (vorliegend wird Treibersignal
auch als Antriebssignal bezeichnet). In ähnlicher Weise umfasst das erste
Stromverstärkungsteil 352 einen
ersten Leistungstransistor zur Bildung eines Strompfads von der Negativausgangsanschlussseite
des Spannungszuführteils 25 zu
der Stromzuführanschlussseite
der Wicklung 13. Das erste Stromverstärkungsteil 352 gibt
das Treiberspannungssignal V2 und das Treiberstromsignal I2 durch
Verstärken
des ersten Aktivierungssteuersignals P2 aus.
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Das
erste Stromverstärkungsteil 353 umfasst
einen ersten Leistungstransistor zur Bildung eines Strompfads von
der Negativausgangsanschlussseite des Spannungszuführteils 25 zu
der Stromzuführanschlussseite
der Wicklung 14. Das erste Stromverstärkungsteil 354 gibt
das Treiberspannungssignal V3 und das Treiberstromsignal I3 durch Verstärken des
ersten Aktivierungssteuersignals P3 aus. 7 zeigt
ein Beispiel der detaillierten Konfiguration des ersten Stromverstärkungsteils 351.
Dieser erste Stromverstärkungsteil 351 besteht
aus einem ersten bipolaren NPN-Leistungstransistor 361.
Der erste bipolare NPN-Leistungstransistor 361 verstärkt die
Stromeingabe zu dem Basisanschluss und gibt ein verstärktes Signal
aus.
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Das
zweite Stromverstärkungsteil 35S umfasst
einen zweiten Leistungstransistor zur Bildung eines Strompfads von
der Positivausgangsanschlussseite des Spannungszuführteils 25 zu
der Stromzuführanschlussseite
der Wicklung 12. Das zweite Stromverstärkungsteil 355 gibt
das Treiberspannungssignal V1 und das Treiberstromsignal I1 durch
Verstärken
des zweiten Aktivierungssteuersignals Q1 aus. In ähnlicher
Weise umfasst das zweite Stromverstärkungsteil 356 einen
zweiten Leistungstransistor zur Bildung eines Strompfads von der
Positivausgangsanschlussseite des Spannungszuführteils 25 zu der
Stromzuführanschlussseite
der Wicklung 13. Das zweite Stromverstärkungsteil 356 gibt das
Treiberspannungssignal V2 und das Treiberstromsignal I2 durch Verstärken des
zweiten Aktivierungssteuersignals Q2 aus.
-
Das
zweite Stromverstärkungsteil 357 umfasst
außerdem
einen zweiten Leistungstransistor zur Bildung eines Strompfads von
der Positivausgangsanschlussseite des Spannungszuführteils 25 zu
der Stromzuführanschlussseite
der Wicklung 14. Das zweite Stromverstärkungsteil 357 gibt
das Treiberspannungssignal V3 und das Treiberstromsignal I3 durch
Verstärken
des zweiten Aktivierungssteuersignals Q3 aus. 8 zeigt
ein Beispiel der detaillierten Konfiguration des zweiten Stromverstärkungsteils 355.
Dieser zweite Stromverstärkungsteil 355 besteht
aus einem zweiten bipolaren NPN-Leistungstransistor 365.
Der zweite bipolare NPN-Leistungstransistor 365 verstärkt die
Stromeingabe zu dem Basisanschluss und gibt ein verstärktes Signal
aus.
-
Die
gesamte Arbeitsweise wird nunmehr erläutert. Der Positionssensor 41 ermittelt
die Drehposition der Magnetpole des Feldteils des Rotors 11, der
die Platte 1 direkt antreibt. Das Positionsermittlungsteil 30 gibt
ein Positionsimpulssig nal Dt durch Formen des Ausgangssignals des
Positionssensors 41 aus. Der Aktivierungssteuerteil 31 des
Aktivierungsbetätigungsblocks 45 misst
das Zeitintervall T0 einer Periode oder Halbperiode des Positionsimpulssignals
Dt und gibt ein erstes Zeitsteuersignal Fa aus, das auf das Messergebnis
in jeder ersten Einstellzeit T1 reagiert, und ein zweites Zeiteinstellsignal
Fb in jeder zweiten Einstellzeit T2. Die erste Einstellzeit T1 und
die zweite Einstellzeit T2 sind im Wesentlichen proportional zu
dem Zeitintervall T0. Praktisch beträgt die erste Einstellzeit T1
ungefähr
1/6 oder 1/3 von T0 und die zweite Einstellzeit T2 beträgt ungefähr 1/60
bzw. 1/30 von T0.
-
Das
erste Zustandsausgangssignal Jd und das erste Einstellsignal Ja ändern und
verschieben sich in jeder ersten Einstellzeit T1 in Reaktion auf
das erste Zeitsteuersignal Fa. In dieser Ausführungsform ändern und verschieben sich
das erste Zustandsausgangssignal Jd und das erste Einstellsignal
Ja ungefähr
in sechs oder drei Zuständen
während
des Zeitintervalls T0. Das zweite Zustandsausgangssignal Je und
das zweite Einstellsignal Jb ändern
und verschieben sich in jeder zweiten Einstellzeit T2 in Reaktion
auf das zweite Zeitsteuersignal Fb. In dieser Ausführungsform ändern und
verschieben sich das zweite Zustandsausgangssignal Je und das zweite Einstellsignal
Jb ungefähr
in zehn Zuständen
während
des Zeitintervalls T1. Die Flankensignale Sa1, Sa2 und Sa3, die
zumindest eine Schräge
aufweisen, werden in Reaktion auf das zweite Einstellsignal Jb erzeugt.
Die Flankensignale Sa1, Sa2 und Sa3 werden in Reaktion auf das erste
Einstellsignal Ja derart kombiniert, dass die sechs zusammengesetzten
Signale erzeugt werden, die in den ansteigenden und abfallenden
Flanken in Reaktion auf die Flankensignale gleichmäßig variieren.
-
Die
ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1, P2 und P3 und die
zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1, Q2 und Q3, die auf
die sechs zusammengesetzten Signal reagieren, werden erzeugt. Jedes
der ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale variiert gleichmäßig zumindest
in entweder der ansteigenden oder abfallenden Flanke in Reaktion
auf die Flankensignale. Jedes der zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
variiert gleichmäßig zumindest
in entweder der ansteigenden oder abfallenden Flanke in Reaktion
auf die Flankensignale. Die ersten Dreiphasenstromverstärkungsteile 351, 352 und 353 des
Stromzuführteils 20 verstärken die
ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1, P2 und P3 und führen die
negativen Teile der Treiber- bzw. Antriebsstromsignale I1, I2 und
I3 den Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 zu.
Die zweiten Dreiphasenstromverstärkungsteile 355, 356 und 357 des Stromzuführteils 20 verstärken die
zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1, Q2 und Q3 und führen die
positiven Teile der Treiberstromsignale I1, I2 und I3 den Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 zu.
-
Infolge
hiervon besitzt jedes der Dreiphasentreiberstromsignale I1, I2 und
I3 gleichmäßige ansteigende
und abfallende Flanken. Die Dreiphasentreiberstromsignale I1, I2
und I3 zu den Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 werden
mit der Drehung der Platte 1 und des Rotors 11 unter
Verwendung eines Positionssignals des Positionsermittlungsteils 30 synchronisiert.
Hierdurch wird die Pulsation der erzeugten Antriebskraft deutlich
verringert und damit werden die Vibration und das akustische Geräusch der
Platte 1 verringert. Infolge hiervon wird ein Plattenlaufwerk
verwirklicht zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben einer hochdichten
Platte.
-
Das
Befehlsgabeteil 32 ermittelt die Drehzahl der Platte 1 und
des Rotors 11 auf Grundlage der einen Periode oder Halbperiode
des Positionsimpulssignals Dt. Das Befehlsgabeteil 32 vergleicht
die tatsächliche
Drehzahl mit der Solldrehzahl und gibt ein Befehlssignal Ac aus,
bei dem es sich um eine Drehzahl- bzw. Geschwindigkeitssteuerspannung
in Reaktion auf das Vergleichsergebnis handelt. Jede der Amplituden
der ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1, P2 und P3 und
jede der Amplituden der zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1,
Q2 und Q3 variieren in Reaktion auf das Steuersignal Ac. Die Treiberstromsignale
I1, I2 und I3 zu den Wicklungen 12, 13 und 14 werden
in Reaktion auf das Befehlssignal Ac gesteuert, und die Drehzahl der
Platte 1 und des Rotors 11 wird exakt gesteuert.
-
In
dieser Ausführungsform
wird die Änderung
der Strompfade zu den Dreiphasenwicklungen auf Grundlage eines einzigen
Positionssignals ausgeführt.
Die Drehung der Platte und des Rotors wird erzielt unter Verwendung
eines einzigen Positionssensors, so dass das Plattenlaufwerk und
der Motor eine einfache und kostengünstige Konfiguration aufweisen
können.
Das Messzeitteil misst das Zeitintervall T0 des einzigen Positionssignal.
Das erste Zeitsteuerteil erzeugt das erste Zeitsteuersignal in jeder ersten
Einstellzeit T1, die auf das Zeitintervall T0 des Zeitmessteils
reagiert. Das erste Zeitmessteil ändert und verschiebt das erste
Zustandssignal (das erste Zustandsausgangssignal, das erste Einstellsignal und
dergleichen) in Reaktion auf das erste Zeitsteuersignal.
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Das
zweite Zeitsteuerteil erzeugt das zweite Zeitsteuersignal in jeder
zweiten Einstellzeit T2, die auf das Zeitintervall T0 des Positionssignals
reagiert. Das zweite Zeitsteuerteil erzeugt das zweite Zustandssignal
(zweites Zustandsausgangs signal, zweites Einstellsignal und dergleichen)
in Reaktion auf das zweite Zeitsteuersignal. Das Signalerzeugungsteil
erzeugt zumindest ein Flankensignal, das mit dem zweiten Zustandssignal
reagiert, und das Flankensignal weist im Wesentlichen eine gleichmäßige Schräge bzw.
Flanke auf. Das Aktivierungsbetätigungsteil
erzeugt zumindest ein Aktivierungssteuersignal, das mit dem ersten
Zustandssignal und dem zweiten Zustandssignal reagiert und ändert die Strompfade
Dreiphasenwicklungen gleichmäßig mit einer
exakten Zeitsteuerung bzw. mit exaktem Takt.
-
Insbesondere
kann das Aktivierungsbetätigungsteil
problemlos das Aktivierungssteuersignal erzeugen, das zumindest
eine gleichmäßige Flanke bzw.
Steigung aufweist (zumindest in entweder der ansteigenden oder abfallenden
Flanke von der ansteigenden Flanke, der flachen Oberseite der abfallenden
Flanke) in Reaktion auf das erste Zustandssignal und das Flankensignal.
Die Dreiphasentreiberstromsignale zu den Dreiphasenwicklungen werden hierdurch
gleichmäßig in Reaktion
auf das Aktivierungssteuersignal geändert. Die Pulsation der erzeugten
Antriebskraft wird daraufhin deutlich verringert. Das Plattenlaufwerk
verringert (damit) die Plattenvibration und das akustische Geräusch der
Platte und es ist besser geeignet zum Aufzeichnen und Wiedergeben
auf bzw. von einer hochdichten Platte.
-
Da
die erste Einstellzeit T1 viel länger
als die zweite Einstellzeit T2 ist, ist außerdem die Bitlänge der
ersten zyklischen Zählschaltung
des ersten Zeitsteuereinstellteils viel länger als die Bitlänge der zweiten
zyklischen Zählschaltung
des zweiten Zeitsteuereinstellteils. Die effektive Bitlänge der
ersten Einstellzeit T1 wird damit viel länger als die effektive Bitlänge der
zweiten Einstellzeit T2, und das erste Zeitsteuersignal kann mit
exaktem Takt bzw. mit exakter Zeitsteuerung erzeugt werden. Das
heißt, selbst
im Fall einer Drehung der Platte mit hoher Drehzahl ist die effektive
Bitlänge
der ersten Einstellzeit T1 lang genug, um den Einfluss eines Bitfehlers zu
verringern. Das Aktivierungsbetätigungsteil
erzeugt deshalb die ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale und
die zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale mit exakter Zeitsteuerung
bzw. exaktem Takt in Reaktion auf das einzige Positionssignal.
-
Da
das zweite Zeitsteuersignal des zweiten Zeitsteuereinstellteils
ausschließlich
zur Erzeugung des Schrägen-
bzw. Flankensignals genutzt wird, hat ein Bitfehler der zweiten
Einstellzeit T2 geringen Einfluss auf die ersten Aktivierungssteuersignale.
Da die erste Einstellzeit T1 und die zweite Einstellzeit T2 im Wesentlichen
proportional zu dem Zeitintervall T0 des Positionssignals sind,
können
die Strompfade zu den Dreiphasenwicklungen in exaktem Zeitsteuerungsablauf
bzw. mit exakten Takten gleichmäßig geändert werden,
und zwar selbst dann, wenn die Plattendrehzahl geändert wird.
Selbst in dem Fall, dass die Solldrehzahl umgekehrt proportional
zum Plattenradius in Reaktion auf die Position des Kopfteils geändert wird,
können
die Strompfade zu den Dreiphasenwicklungen stets mit exakter Zeitsteuerung
bzw. exakten Takten in Reaktion auf das Positionssignal geändert werden.
Das Plattenlaufwerk und der Motor vermögen deshalb die Platte exakt
anzutreiben und erzielen eine hervorragende Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlsteuerung
der Platte.
-
Das
erste Zustandssignal des ersten Zeitsteuereinstellteils wird im
Wesentlichen mit einem ersten vorbestimmten Zustand in Reaktion
auf den Messvorgang des Positionssignal durch das Zeitmessteil gewählt. Damit
wird das erste Zustandssignal mit dem Positionssignal synchronisiert,
so dass die Aktivierungssteuersignale in Phase zur Drehposition
des Rotors zu liegen kommen. Selbst im Fall einer Beschleunigung
oder Verzögerung
der Platte werden deshalb die Strompfade zu den Dreiphasenwicklungen
stets mit exakten Phasen geändert.
-
Das
zweite Zustandssignal des zweiten Zeitsteuereinstellteils wird im
Wesentlichen mit einem zweiten vorbestimmten Zustand in Reaktion
auf den Änderungsvorgang
des ersten Zustandssignals gewählt,
hervorgerufen durch die Erzeugung des ersten Zustandssignals. Das
Flankensignal und das zweite Zustandssignal werden damit mit dem
ersten Zeitsteuersignal derart synchronisiert, dass die Flankenabschnitte
der Aktivierungssteuersignale in Phase zu der Drehposition des Rotors
zu liegen kommen. Hierdurch können
die Flanken der Aktivierungssteuersignale synchron zur Drehposition
des Rotors derart erzeugt werden, dass der Rotor gleichmäßig angetrieben
wird.
-
Eine
gewünschte
Verzögerungszeit
Td wird in Reaktion auf das Messergebnis des Positionssignals bereitgestellt.
Ein Messbetätigungssignal
Dp wird mit der Verzögerungszeit
Td nach der Erzeugung des Ermittlungsrands des Positionssignals
erzeugt, woraufhin das erste Zustandssignal des ersten Zeitsteuereinstellteils
mit einem ersten vorbestimmten Zustand in Reaktion auf das Messbetätigungssignal
gewählt
bzw. eingestellt wird.
-
Infolge
hiervon kann eine Phasendifferenz in der Phase des tatsächlichen Änderungsbetriebs
relativ zu der Phase des Positionssignals bereitgestellt werden.
Die relative Anordnung zwischen dem Positionssensor 41 und
den Dreiphasenwicklungen 11, 12 und 13 kann
dadurch frei verschoben werden in Reaktion auf die Phasendifferenz
in Bezug auf die Verzögerungszeit
Td.
-
Mit
anderen Worten erlaubt dies eine größere Freiheit bei der Konstruktion
der Motorstruktur und eine optimale Anordnung.
-
[Ausführungsform 2]
-
11 bis 14 zeigen
ein Plattenlaufwerk mit einem Motor in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform
2 der Erfindung, und einen Motor, der in dem Plattenlaufwerk verwendbar
ist. 11 zeigt die Gesamtkonfiguration.
Diese Ausführungsform
enthält
einen Stromermittlungsteil 33, ein Schaltsteuerteil 37 und
ein Aktivierungsantriebsteil 38. Das Aktivierungssteuerteil 31 und
das Aktivierungsantriebsteil 38 bilden einen Aktivierungsbetätigungsblock 145,
und das Stromermittlungsteil 33 und das Schaltsteuerteil 37 bilden
einen Schaltbetätigungsblock 146. Ähnliche
Bestandteile wie diejenigen in der Ausführungsform 1 sind mit denselben
Bezugsziffern bezeichnet, und ihre nähere Erläuterung erübrigt sich.
-
Das
Stromzuführteil 20 umfasst
drei erste Stromverstärkungsteile
und drei zweite Stromverstärkungsteile
(siehe 6), und es ändert Strompfade zu den Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 in Übereinstimmung
mit der Drehung der Platte 1 und des Rotors 11.
Das in 7 gezeigte erste Stromverstärkungsteil
kann in dieser Ausführungsform
zum Einsatz kommen; eine andere bevorzugte Konfiguration des ersten
Stromverstärkungsteils
ist hingegen in 12 gezeigt.
-
Das
in 12 gezeigte erste Stromverstärkungsteil umfasst einen ersten
FET-Leistungstransistor 501, eine erste Leistungsdiode 501d,
einen FET-Transistor 502 und Widerstände 503 und 504. Der
erste FET-Leistungstransistor 501 ist ein NMOS-FET-Leistungstransistor
(ein NMOS-FET-Transistor). Die erste Leistungsdiode 501d ist
durch eine parasitäre
Diode gebildet, die ausgehend von der Stromabflussanschlussseite
zu der Stromzuflussanschlussseite des Transistors umgekehrt geschaltet
bzw. in Sperrrichtung geschaltet ist. Der erste FET-Leistungstransistor 501 und
der FET-Transistor 502 bilden eine FET-Stromspiegel-Leistungsschaltung,
und die FET-Stromspiegel-Leistungsschaltung verstärkt den
Eingangsstrom an der Steueranschlussseite mit einer vorbestimmten Verstärkung (beispielsweise
um den Faktor 100).
-
Die
Widerstände 503 und 504 werden
eingesetzt, falls erforderlich, um die Verstärkungskennlinie der FET-Stromspiegel-Leistungsschaltung
zu verbessern. Mit anderen Worten können beide oder es kann einer
oder es kann keiner der Widerstände 503 und 504 eingesetzt
sein.
-
Das
in 8 gezeigte zweite Stromverstärkungsteil kann in dieser Ausführungsform
verwendet werden; eine andere bevorzugte Konfiguration des zweiten
Stromverstärkungsteils
ist jedoch in 13 gezeigt. Das zweite Stromverstärkungsteil 510,
das in 13 gezeigt ist, umfasst einen
zweiten FET-Leistungstransistor 511,
eine zweite Leistungsdiode 511d, einen FET-Transistor 512 und
Widerstände 513 und 514.
Der zweite FET-Leistungstransistor 511 ist ein NMOS-FET-Leistungstransistor
(ein NMOS-FET-Transistor).
-
Die
zweite Leistungsdiode 511d ist gebildet durch eine parasitäre Diode,
die in umgekehrter Richtung bzw. in Sperrrichtung ausgehend von
der Stromabflussanschlussseite zu der Stromzuflussanschlussseite
des Transistors geschaltet ist. Der zweite FET-Leistungstransistor 511 und
der FET-Transistor 512 bilden eine FET-Stromspiegel-Leistungsschaltung,
und die FET-Stromspiegel-Leistungsschaltung verstärkt den
Eingangsstrom an der Steueranschlussseite mit einer vorbestimmten Verstärkung (beispielsweise
um den Faktor 100). Die Widerstände 513 und 514 werden
eingesetzt, falls erforderlich, um die Verstärkungskennlinie der FET-Stromspiegel-Leistungsschaltung
zu verbessern. Mit anderen Worten können beide, einer oder keiner
der Widerstände 513 und 514 eingesetzt
sein.
-
Das
Stromermittlungsteil 33 des Schaltbetätigungsblocks 146,
der in 11 gezeigt ist, ermittelt den
geleiteten Strom oder den zusammengesetzten Zuführstrom Ig zu den Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 von
dem Spannungszuführteil 25 durch
die drei ersten Stromverstärkungsteile
des Stromzuführteils 20.
Der Stromermittlungsteil 33 gibt ein Stromermittlungssignal
Ad aus, das mit dem geleiteten Strom oder dem zusammengesetzten
Zuführstrom
Ig reagiert. Der zusammengesetzte Zuführstrom Ig entspricht einem
zusammengesetzten Wert der negativen Teile der Dreiphasentreiberstromsignale
I1, I2 und I3 zu den Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14. Das
Schaltsteuerteil 37 vergleicht das Stromermittlungssignal
Ad des Stromermittlungsteils 33 mit dem Befehlssignal Ac
des Befehlsabgabeteils 32 und gibt ein Schaltimpulssignal
Wp aus, bei dem es sich um ein Hochfrequenz-PWM-Signal handelt,
und zwar in Reaktion auf das Vergleichsergebnis.
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Der
Aktivierungsantriebs- bzw. -treiberteil 38 des Aktivierungsbetätigungsblocks 145,
der in 11 gezeigt ist, empfängt folgendes:
Die ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1, P2 und P3 und
die zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1, Q2 und Q3 des
Aktivierungssteuerteils 31, und das Schaltimpulssignal
Wp des Schaltsteuerteils 37.
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Das
Aktivierungsantriebsteil 38 wandelt die drei ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
P1, P2 und P3 und/oder die zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
Q1, Q2 und Q3 in Hochfrequenzimpulse in Reaktion auf das Schaltimpulssignal
Wp und erzeugt dritte Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1', P2' und P3' und vierte Dreiphasenaktivierungssteuersignale
Q1', Q2' und Q3'. 14 zeigt die detaillierte Konfiguration des Aktivierungsantriebsteils 38.
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Das
in 14 gezeigte Aktivierungsantriebsteil 38 umfasst
ein erstes Aktivierungsbetätigungsteil 550 und
ein zweites Aktivierungsbetätigungsteil 551.
Eine erste Aktivierungsbetätigungsschaltung 550a des
ersten Aktivierungsbetätigungsteils 550 erzeugt
ein drittes Aktivierungssteuersignal P1' durch Wandeln des ersten Aktivierungssteuersignals
P1 in Impulse in Reaktion auf das Schaltimpulssignal Wp. Das dritte
Aktivierungssteuersignal P1' wird
zu einem Stromsignal, das einen Wert im Wesentlichen proportional
zu dem ersten Aktivierungssteuersignal P1 aufweist, wenn das Schaltimpulssignal
Wp "H" ist (sich in einem
Zustand hohen Potentials befindet).
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Wenn
das Schaltimpulssignal Wp "L" ist (sich im Zustand
niedrigen Potentials befindet), wird andererseits das dritte Aktivierungssteuersignal
P1' zu einem Nullstrom
oder einem AUS-Strom
ungeachtet des Werts des ersten Aktivierungssteuersignals P1. In ähnlicher
Weise erzeugt eine erste Aktivierungsbetätigungsschaltung 550b des
ersten Aktivierungsbetätigungsteils 550 ein
drittes Aktivierungssteuersignal P2' durch Wandeln des ersten Aktivierungssteuersignals
P2 in Impulse in Reaktion auf das Schaltimpulssignal Wp.
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Außerdem erzeugt
eine erste Aktivierungsbetätigungsteil 550c des
ersten Aktivierungsbetätigungsteils 550 das
dritte Aktivierungssteuersignal P3' durch Wandeln des ersten Aktivierungssteuersignals
P3 in Impulse in Reaktion auf das Schaltimpulssignal Wp. Das heißt, die
dritten Dreiphasenaktivie rungssteuersignale P1', P2' und
P3' sind Dreiphasenstromimpulssignale,
die mit den ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignalen P1, P2 und
P3 reagieren und gleichzeitig in Impulse in Reaktion auf das einzige
Schaltimpulssignal Wp simultan gewandelt werden.
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Eine
zweite Aktivierungsbetätigungsschaltung 551a des
zweiten Aktivierungsbetätigungsteils 551 erzeugt
das vierte Aktivierungssteuersignal Q1', das einen Wert im Wesentlichen proportional
zu dem zweiten Aktivierungssteuersignal Q1 aufweist. In ähnlicher
Weise erzeugt eine zweite Aktivierungsbetätigungsschaltung 551b des
zweiten Aktivierungsbetätigungsteils 551 das
vierte Aktivierungssteuersignal Q2', das einen Wert im Wesentlichen proportional
zu dem zweiten Aktivierungssteuersignal Q2 aufweist.
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Ferner
erzeugt eine zweite Aktivierungsbetätigungsschaltung 551c des
zweiten Aktivierungsbetätigungsteils 551 das
vierte Aktivierungssteuersignal Q3', das einen Wert im Wesentlichen proportional
zu dem zweiten Aktivierungssteuersignal Q3 aufweist. Das heißt, die
vierten Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1', Q2' und
Q3' sind Dreiphasenstromimpulssignale,
die mit den zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignalen Q1, Q2
und Q3 reagieren. Falls erforderlich, können die zweiten Aktivierungsbetätigungsschaltungen 551a, 551b und 551c des
zweiten Aktivierungsbetätigungsteils 551 die
vierten Aktivierungssteuersignale Q1', Q2' und
Q3' durch Wandeln der
zweiten Aktivierungssteuersignale Q1, Q2, Q3 in Impulse in Reaktion
auf das Schaltimpulssignal Wp erzeugen.
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In 11 werden die dritten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
P1', P2' und P3' den Aktivierungssteueranschlussseiten
der drei ersten Stromverstärkungsteile
des Stromzuführ teils 20 zugeführt. Die
FET-Stromspiegel-Leistungsschaltung des ersten Stromverstärkungsteils
der ersten Phase verstärkt
das dritte Aktivierungssteuersignal P1', bei dem es sich um das Eingangssignal
in den Aktivierungssteueranschluss handelt. Hierdurch führt der erste
FET-Leistungstransistor des ersten Leistungsverstärkungsteils
einen Hochfrequenzschaltvorgang in Reaktion auf das dritte Aktivierungssteuersignal P1' durch und führt das
Impulsantriebsspannungssignal V1 und den negativen Teil des Treiber-
bzw. Antriebsstromsignals I1 der Wicklung 12 zu. In ähnlicher Weise
verstärkt
die FET-Stromspiegel-Leistungsschaltung
des ersten Stromverstärkungsteils
der zweiten Phase das dritte Aktivierungssteuersignal P2', das der Eingangsstrom
in den Aktivierungssteueranschluss ist. Hierdurch führt der
erste FET-Leistungstransistor des ersten Leistungsverstärkungsteils
einen Hochfrequenzschaltvorgang in Reaktion auf das dritte Aktivierungssteuersignal
P2' durch und führt das
Antriebs- bzw. Treiberspannungssignal V2 und den negativen Teil
des Antriebsstromsignals I2 der Wicklung 13 zu.
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Ferner
verstärkt
die FET-Stromspiegel-Leistungsschaltung des ersten Stromverstärkungsteils der
dritten Phase das dritte Aktivierungssteuersignal P3', bei dem es sich
um den Eingangsstrom in den Aktivierungssteueranschluss handelt.
Hierdurch führt der
erste FET-Leistungstransistor des ersten Stromverstärkungsteils
einen Hochfrequenzschaltvorgang in Reaktion auf das dritte Aktivierungssteuersignal P3' durch und führt das
Treiberspannungssignal V3 und den negativen Teil des Antriebsstromsignals
I3 der Wicklung 14 zu.
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Die
vierten Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1', Q2' und
Q3' werden den Aktivierungssteueranschlussseiten
der drei zweiten Stromverstärkungsteile
des Stromzuführteils 20 zuge führt. Die FET-Stromspiegel-Leistungsschaltung
des zweiten Stromverstärkungsteils
der ersten Phase verstärkt das
vierte Aktivierungssteuersignal Q1', bei dem es sich um den Eingangsstrom
in den Aktivierungssteueranschluss handelt, und führt den
positiven Teil des Antriebsstromsignals I1 der Wicklung 12 zu.
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In ähnlicher
Weise verstärkt
die FET-Stromspiegel-Leistungsschaltung des zweiten Stromverstärkungsteils
der zweiten Phase das vierte Aktivierungssteuersignal Q2', bei dem es sich
um den Eingangsstrom in den Aktivierungssteueranschluss handelt,
und sie führt
den positiven Teil des Antriebsstromsignals I2 der Wicklung 13 zu.
Die FET-Stromspiegel-Leistungsschaltung des zweiten Stromverstärkungsteils
der dritten Phase verstärkt
außerdem das
vierte Aktivierungssteuersignal Q3', bei dem es sich um den Eingangsstrom
in den Aktivierungssteueranschluss handelt, und führt den
positiven Teil des Antriebsstromsignals I3 der Wicklung 14 zu.
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Der
in 11 gezeigte Stromermittlungsteil 33 gibt
ein gepulstes Stromermittlungssignal Ad, das im Wesentlichen proportional
zu dem zusammengesetzten Zuführstrom
Ig in die Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 von
dem Stromzuführteil 25 ist,
aus. Das Schaltimpulssignal Wp des Schaltsteuerteils 37 ist
ein Hochfrequenzschaltsignal, das mit dem Vergleichsergebnis zwischen
dem Stromermittlungssignal Ad und dem Befehlssignal Ac reagiert.
Das Schaltimpulssignal Wp ist ein Hochfrequenzsignal, dessen Frequenz
allgemein im Bereich von 20–500
kHz liegt. Die dritten Aktivierungssteuersignale P1', P2' und P3', die Impulssignale
in Reaktion auf das Schaltimpulssignal Wp sind, veranlassen den
Hochfrequenzschaltbetrieb der drei ersten Stromverstärkungsteile.
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Hierdurch
wird der Spitzenwert des zusammengesetzten Zuführstroms Ig in Reaktion auf
das Befehlssignal Ac gesteuert. Die Amplituden der Treiberstromsignale
I1, I2 und I3 in den bzw. zu den Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 werden
dadurch in Reaktion auf das Befehlssignal Ac exakt gesteuert. Dies
verringert deutlich die Pulsation der erzeugten Antriebskraft und
damit die Vibration und das akustische Geräusch der Platte 1 und
des Rotors 11. Die Frequenz des Schaltimpulssignals Wp
muss hierbei nicht konstant sein und kann abhängig von der Drehzahl und der
Lastsituation geändert
werden.
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Jedes
der ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1, P2 und P3 des
Aktivierungssteuerteils 31 weist eine Steigung bzw. Flanke
in zumindest entweder der ansteigenden oder abfallenden Flanke auf,
die auf das Flankensignal des Signalerzeugungsteils 104 reagiert.
Jedes der dritten Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1', P2' und P3' reagiert auf die
ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1, P2 und P3 und das
Schaltimpulssignal Wp. Die drei ersten Stromverstärkungsteile
führen
einen EIN-AUS-Hochfrequenzschaltvorgang in Reaktion auf die dritten
Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1', P2' und
P3' aus.
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Hierdurch
werden die Treiberstromsignale bzw. Antriebsstromsignale I1, I2
und I3 zu den Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 gleichmäßig in Reaktion
auf die ersten Aktivierungssteuersignale P1, P2 und P3 geändert. Dies
verringert die Pulsation der erzeugten Antriebskraft und damit die
Motorvibration und das akustische Geräusch der Platte 1 und
des Rotors 11.
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Jedes
der zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1, Q2 und Q3 des
Aktivierungssteuerteils 31 weist eine Steigung bzw. Flanke
in zumindest entweder der ansteigenden oder ab fallenden Flanke auf,
die auf das Flankensignal des Signalerzeugungsteils 104 reagiert.
Jedes der vierten Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1', Q2' und Q3' reagiert mit bzw.
auf die zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1, Q2 und Q3
(und, falls erforderlich, auf das Schaltimpulssignal Wp).
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Die
drei zweiten Stromverstärkungsteile
führen
ein gleichmäßige Änderung
zu oder für
Strompfade (oder ein Hochfrequenzumschalten) in Reaktion auf die
vier Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1', Q2' und
Q3' durch. Hierdurch
werden die Treiber- bzw. Antriebsstromsignale I1, I2 und I3 zu den Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 gleichmäßig geändert in
Reaktion auf die ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1,
Q2 und Q3. Dies verringert die Pulsation der erzeugten Antriebskraft
und damit die Vibration und das akustische Geräusch der Platte 1 und
des Rotors 11.
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In
dieser Ausführungsform
führen,
wie vorstehend erläutert,
die Leistungstransistoren zum Zuführen der Antriebsströme zu den
Wicklungen EIN-AUS-Hochfrequenzschaltvorgänge durch und verringern den
Stromverlust der Leistungstransistoren. Das heißt, die ersten Leistungstransistoren
der ersten Stromverstärkungsteile
führen
einen EIN-AUS-Hochfrequenzschaltvorgang in Reaktion auf die dritten
Aktivierungssteuersignale durch und die zweiten Leistungstransistoren
der zweiten Stromverstärkungsteile
führen
einen EIN-AUS-Hochfrequenzschaltvorgang in Reaktion auf die vierten
Aktivierungssteuersignale durch.
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Hierdurch
wird der Strom- bzw. Leistungsverlust deutlich verringert ebenso
wie die Wärmeerzeugung
in dem Plattenlaufwerk und dem Motor und das Plattenlaufwerk erzielt
einen stabilen Aufzeichnungsbetrieb und/oder einen stabilen Wiedergabebe trieb
für eine
hochdichte Platte bzw. eine Platte mit hoher Aufzeichnungsdichte.
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In
dieser Ausführungsform
reagiert das Stromermittlungssignal Ad mit bzw. auf den zusammengesetzten
Zuführstrom
zu den Dreiphasenwicklungen von dem Stromzuführteil, und das einzelne Schaltimpulssignal
Wp reagiert daraufhin mit dem Vergleichsergebnis zwischen dem Stromermittlungssignal
Ad und dem Befehlssignal Ac. In Reaktion auf das Schaltimpulssignal
Wp führt
zumindest einer der drei ersten Stromverstärkungsteile und der zweiten Stromverstärkungsteile
einen EIN-AUS-Hochfrequenzschaltvorgang
durch.
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Eine
exakte Stromsteuerung in Reaktion auf das Befehlssignal wird dadurch
erzielt, und damit wird ein Plattenlaufwerk mit hohem Leistungsvermögen und
niedrigem Energieverbrauch realisiert. Das Stromermittlungssignal,
das im Wesentlichen proportional zu dem zusammengesetzten Zuführstrom
zu den Dreiphasenwicklungen von dem Spannungszuführteil ist, und das Schaltimpulssignal
wird in Reaktion auf das Vergleichsergebnis zwischen dem Stromermittlungssignal
und dem Befehlssignal erzeugt. Die Dreiphasenantriebsstromsignale
I1, I2 und I3 werden dadurch präzise
in Reaktion auf das Befehlssignal gesteuert. Dies verringert die
Pulsation der erzeugten Antriebskraft.
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Da
einer oder beide der ersten Stromverstärkungsteile einen EIN-AUS-Hochfrequenzschaltvorgang
im Wesentlichen gleichzeitig in Reaktion auf das einzige Schaltimpulssignal
Wp durchführt
bzw. durchführen,
wird die Konfiguration für
den Hochfrequenzschaltvorgang außerdem einfach und kostengünstig.
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Die
Konfiguration des Stromermittlungsteils ist nicht auf diejenige
der Ausführungsform
beschränkt,
demnach das Stromermittlungssignal direkt proportional zu dem zusammengesetzten
Zuführstrom
ausgegeben wird. Das Stromermittlungsteil kann ein Stromermittlungssignal
ausgeben, bei dem es sich um ein geglättetes Signal des zusammengesetzten
Zuführstroms
durch einen Filter und dergleichen handelt. Zusätzlich zu den ersten Stromverstärkungsteilen
können
die zweiten Stromverstärkungsteile
einen Hochfrequenzschaltvorgang durchführen.
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In
dieser Ausführungsform
werden verschiedene Vorteile ähnlich
denjenigen der vorstehend erläuterten
ersten Ausführungsform
erzielt.
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[Ausführungsform 3]
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15 bis 21 zeigen
ein Plattenlaufwerk, aufweisend einen Motor in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform
3 der Erfindung, und einen Motor, der in einem Plattenlaufwerk verwendet werden
kann. 15 zeigt die Gesamtkonfiguration. In
dieses Ausführungsform
bilden ein Aktivierungssteuerteil 600 und ein Aktivierungsantriebsteil
bzw. -treiberteil 601 einen Aktivierungsbetätigungsblock 605.
Digitale Impulssignale werden außerdem als erste, zweite, dritte
und vierte Aktivierungssteuersignale genutzt. Bestandteile ähnlich denjenigen
in den vorstehend genannten Ausführungsformen
1 und 2 sind mit denselben Bezugsziffern bezeichnet, und ihre detaillierte
Erläuterung
erübrigt
sich deshalb.
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Das
Aktivierungssteuerteil 600 des Aktivierungsbetätigungsblocks 605,
der in 15 gezeigt ist, erzeugt die
ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1, P2 und P3 und die
zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1, Q2 und Q3 in Reaktion auf
das Positionsimpulssignal Dt des Positionsermittlungsteils 30 und
führt sie
dem Aktivierungsantriebsteil 601 zu. Das Aktivierungssteuerteil 600 führt außerdem ein
erstes Einstellsignal Ja (oder ein erstes Zustandsausgangssignal
Jd) dem Aktivierungsantriebsteil 601 zu. 16 zeigt die detaillierte Konfiguration des Aktivierungssteuerteils 600.
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Das
in 16 gezeigte Aktivierungssteuerteil 600 umfasst
ein Zeitmessteil 101, ein erstes Zeitsteuereinstellteil 102,
ein zweites Zeitsteuereinstellteil 103 und ein Signalerzeugungsteil 614.
Die detaillierten Konfigurationen des Zeitmessteils 101,
des ersten Zeitsteuereinstellteils 102 und des zweiten Zeitsteuereinstellteils 103 sind ähnlich zu
denjenigen, die in 3 gezeigt sind.
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Das
Zeitmessteil 101 misst das Zeitintervall T0 einer Periode
oder Halbperiode des Positionsimpulssignals Dt und gibt das gemessene
Datensignal Da und das Messbetätigungssignal
Dp aus. Das Zeitmessteil 101 erzeugt außerdem ein verzögertes Positionsimpulssignal
Dd, bei dem es sich um ein verzögertes
Signal des Positionsimpulssignals Dt, verzögert um das Zeitintervall Td
handelt, falls erforderlich.
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Beim
Empfangen des Messbetätigungssignals
Dp liest das erste Zeitsteuerungseinstellteil 102 das Messdatensignal
Da aus. Das erste Zeitsteuereinstellteil 102 erzeugt das
erste Zeitsteuersignal Fa in jeder ersten Einstellzeit T1, die im
Wesentlichen proportional zu dem Zeitintervall T0 ist. Das erste Zeitsteuereinstellteil 102 ändert und
verschiebt den Zustand des ersten Zustandsausgangssignals Jd und
den Zustand des erste Einstellsignals Ja in jeder ersten Einstellzeit
T1 in Reaktion auf das erste Zeitsteuersignal Fa. Außerdem wählt das
erste Zeitsteuereinstellteil 102 das erste Einstellsignal
Ja im Wesentlichen mit einem ersten vorbestimmten Zustand in Reaktion
auf das Messbetätigungssignal
Dp.
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Beim
Empfangen des Messbetätigungssignals
Dp liest das zweite Zeitsteuereinstellteil 103 das Messdatensignal
Da. Das zweite Zeitsteuersignal 103 erzeugt das zweite
Zeitsteuersignal in jeder zweiten Einstellzeit T2, die im Wesentlichen
proportional zu dem Zeitintervall T0 ist. Das zweite Zeitsteuereinstellteil 103 ändert und
verschiebt den Zustand des zweiten Zustandsausgangssignals Je und
den Zustand des zweiten Einstellsignals Jb in der zweiten Einstellzeit
T2. Außerdem
wählt das
zweite Zeitsteuereinstellteil 103 das zweite Einstellsignal
Jb im Wesentlichen mit einem zweiten vorbestimmten Zustand in Reaktion
auf zumindest das erste Zeitsteuersignal Fa.
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22 zeigt ein Wellenformdiagramm zur Erläuterung
der Arbeitsweise des Zeitmessteils 101, des ersten Zeitsteuereinstellteils 102 und
des zweiten Zeitsteuereinstellteils 103. Nachfolgend erläutert ist
der Fall, demnach das Zeitmessteil 101 eine Periode des
Positionsimpulssignals Dt misst. Das Messteil 121 des Zeitmessteils 101 misst
das Zeitintervall T0 einer Periode des Positionsimpulssignals Dt,
wie in 22(a) gezeigt.
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Das
Verzögerungsteil 122 des
Zeitmessteils 101 erzeugt das verzögerte Positionsimpulssignal
Dd durch Verzögern
des gesamten Positionsimpulssignals Dt mit der Verzögerungszeit
Td. Die Verzögerungszeit
Td ist im Wesentlichen proportional zu dem Messzeitintervoll T0
(siehe 22(b)), und Td kann gleich
null (keine Verzögerung)
sein. Das Verzögerungsteil 122 erzeugt
das Messbetätigungssignal
Dp in der Zeitsteuerung bzw. der Zeit, die verzögert ist ausgehend von der
Messflanke des Positionsimpulssignals Dt um die gewünschte Verzögerungszeit
Td.
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Die
erste zyklische Zählschaltung 221 des ersten
Zeitsteuereinstellteils 102 erzeugt das erste Zeitsteuersignal
Fa in der jeweiligen ersten Einstellzeit T1, die auf das Messzeitintervall
T0 reagiert (siehe 22(c)). Die erste
Einstellzeit T1 ist im Wesentlichen gleich T0/6. Die erste Zustandsschaltung 222 des
ersten Zeitsteuereinstellteils 102 wählt das erste Zustandsausgangssignal
Jd im Wesentlichen mit einem ersten vorbestimmten Zustand in Reaktion
auf das Messbetätigungssignal
Dp. Daraufhin ändert
die erste Zustandsschaltung 222 und verschiebt den Zustand
des ersten Zustandsausgangssignals Jd in Reaktion auf das erste
Zeitsteuersignal Fa.
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Die
erste Einstellschaltung 223 des ersten Zeitsteuereinstellteils 102 erzeugt
das erste Einstellsignal Ja, das auf bzw. mit dem ersten Zustandsausgangssignal
Jd reagiert. Hierdurch wird das erste Einstellsignal Ja im Wesentlichen
in sechs Zuständen
während
einer Periode des verzögerten
Positionsimpulssignals Dd geändert.
Die zweite zyklische Zählschaltung 231 des
zweiten Zeitsteuereinstellteils 103 erzeugt das zweite
Zeitsteuersignal Fb in der jeweiligen zweiten Einstellzeit T2, die
mit bzw. auf das Messzeitintervall T0 reagiert (siehe 22(d)).
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In
dieser Ausführungsform
ist die zweite Einstellzeit T2 im Wesentlichen gleich T1/30 (T0/180). Die
zweite Zustandsschaltung 232 des zweiten Zeitsteuereinstellteils 103 wählt das
zweite Zustandsausgangssignal Je im Wesentlichen mit einem zweiten vorbestimmten
Zustand in Reaktion auf das erste Zeitsteuersignal Fa und das Messbetätigungssignal Dp.
Daraufhin ändert
die zweite Zustandsschaltung 232 und verschiebt den Zustand
des zweiten Zustandsausgangssignals Je in Reaktion auf das zweite
Zeitsteuersignal Fb. Die zweite Einstellschaltung 233 des
zweiten Zeitsteuereinstellteils 103 erzeugt das zweite
Einstellsignal Jb aus, das auf bzw. mit dem zweiten Zustandsausgangssignal
Je reagiert. Hierdurch ändert
sich das zweite Einstellsignal Jb im Wesentlichen in drei Zuständen während einer
Impulsperiode des ersten Zeitsteuersignals Fa.
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Das
in 16 gezeigte Signalerzeugungsteil 614 umfasst
einen Flanken- bzw. Schrägen(erzeugungs)teil 621 und
einem Formgebungsteil 622. Der Flankenteil 621 erzeugt
digitale Flankensignale Sa, die zumindest eine digitale Flanke aufweisen
in Reaktion auf das zweite Einstellsignal Jb.
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Der
Formgebungsteil 622 erzeugt die ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
P1, P2 und P3 und die zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
Q1, Q2 und Q3, bei denen es sich um digitale Signale handelt, in
Reaktion auf das erste Einstellsignal Ja und das Flankensignal Sa. 17 zeigt die detaillierte Konfiguration des Flankenteils 621 des
Signalerzeugungsteils 614.
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Der
in 17 gezeigte Flankenteil 621 umfasst eine
erste digitale Flankenschaltung 631, eine zweite digitale
Flankenschaltung 632 und eine dritte digitale Flankenschaltung 633.
Die erste digitale Flankenschaltung 631 erzeugt ein erstes
digitales Flankensignal Sa1, das mit bzw. auf das zweite Einstellsignal
Jb des zweiten Zeitsteuereinstellteils 103 reagiert. 22(e) zeigt die Wellenform des ersten Flankensignals
Sa1.
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Das
zweite Einstellsignal Jb wird mit einem zweiten vorbestimmten Zustand
in Reaktion auf das erste Zeitsteuersignal Fa gewählt und
damit wird das erste Flankensignal Sa1 mit "Lb" (niedriger
Pegel bzw. Low Level) gewählt.
Während
der Zeit, wenn das zweite Einstellsignal Jb niedriger als ein erster vorbestimmter
Wert ist, liegt das erste Flankensignal Sa1 auf "Lb".
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Das
erste Flankensignal Sa1 erzeugt Impulse in Reaktion auf das zweite
Einstellsignal Jb und erhöht
progressiv die Impulsbreiten in Übereinstimmung
mit einer Vergrößerung des
zweiten Einstellsignals Jb. Wenn das zweite Einstellsignal Jb einen zweiten
vorbestimmten Wert erreicht, wird das erste Flankensignal Sa1 mit "Hb" (hohem Pegel bzw.
High Level) gewählt.
-
Infolge
hiervon wird das erste Flankensignal Sa1 ein digitales Impulssignal,
synchronisiert mit dem ersten Zeitsteuersignal Fa und aufweisend
Impulse, deren gemittelter Amplitudenwert im Wesentlichen eine gleichmäßige ansteigende
Flanke bildet.
-
In ähnlicher
Weise gibt die zweite digitale Flankenschaltung 632 ein
zweites digitales Flankensignal Sa2 in Reaktion auf das zweite Einstellsignal Jb
des zweiten Zeitsteuereinstellteils 103 aus. 22(f) zeigt die Wellenform des zweiten
Flankensignals Sa2. Das zweite Einstellsignal Jb wird mit einem
zweiten vorbestimmten Zustand in Reaktion auf das erste Zeitsteuersignal
Fa gewählt
und damit wird das zweite Flankensignal Sa2 mit "Hb" (hoher
Pegel bzw. High Level) gewählt.
-
Während der
Zeit, wenn das zweite Einstellsignal Jb kleiner als ein dritter
vorbestimmter Wert (der bevorzugt gleich dem zweiten vorbestimmten Wert
ist) ist, liegt das zweite Flankensignal Sa2 auf "Hb". Nachdem das zweite
Einstellsignal Jb den dritten vorbestimmten Wert überstiegen
hat, erzeugt das zweite Flankensignal Sa2 Impulse in Reaktion auf das
zweite Einstellsignal Jb und verkleinert progressiv die Impulsbreiten
in Übereinstimmung
mit der Vergrößerung des
zweiten Einstellsignals Jb.
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Wenn
das zweite Einstellsignal Jb einen vierten vorbestimmten Wert erreicht,
wird das zweite Flankensignal Sa2 mit "Lb" gewählt. Hierdurch
wird das zweite Flankensignal Sa2 ein digitales Impulssignal, synchronisiert
mit dem ersten Zeitsteuersignal Fa und aufweisend Impulse, deren
gemittelter Amplitudenwert im Wesentlichen eine gleichmäßige abfallende
Flanke bildet. Die dritte digitale Flankenschaltung 633 gibt
ein digitales drittes Flankensignal Sa3 aus, bei dem es sich um
ein digitales Signal "Hb" handelt (siehe 22(g)).
-
Der
Formgebungsteil 622 des Signalerzeugungsteils 614,
das in 16 gezeigt ist, erzeugt die ersten
Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1, P2 und P3 und die zweiten
Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1, Q2 und Q3 in Reaktion auf
das erste Einstellsignal Ja des ersten Zeitsteuereinstellteils 102 und
des zweiten Einstellsignals Jb des zweiten Zeitsteuereinstellteils 103. 18 zeigt die detaillierte Konfiguration einer
Formgebungsschaltung, die Teil des Formgebungsteils 622 zur
Erzeugung des ersten Aktivierungssteuersignals P1 bildet. Die Formgebungsschaltung
umfasst eine Signalzusammensetzschaltung 640.
-
Die
Signalzusammensetzschaltung 640 kombiniert das erste Flankensignal
Sa1, das zweite Flankensignal Sa2 und das dritte Flankensignal Sa3 des
Flankenteils 621 in Reaktion auf das erste Einstellsignal
Ja des ersten Zeitsteuereinstellteils 102 derart, dass
das erste Aktivierungssteuersignal P1 digital zusammengesetzt wird.
Hierdurch wird das erste Aktivierungssteuersignal P1 ein digitales
Signal, das auf bzw. mit dem ersten Einstellsignal Ja (das erste
Zustandsausgangssignal Jd) des ersten Zeitsteuereinstellteils 102 und
das zweite Einstellsignal Jb (das zweite Zustandsausgangssignal
Je) des zweiten Zeitsteuereinstellteils 103 reagiert.
-
Tatsächlich wird
das erste Aktivierungssteuersignal P1 durch Wählen des Flankensignals Sa1, Sa2
und Sa3 in Reaktion auf das erste Einstellsignal Ja während jeder
aktiven Periode Tp1 erzeugt. Jede Formgebungsschaltung des Formgebungsteil 622 zur
Erzeugung der jeweiligen ersten Aktivierungssteuersignale und der
zweiten Aktivierungssteuersignale weist dieselbe detaillierte Konfiguration
auf wie die in 18 gezeigte Formgebungsschaltung.
Eine detaillierte Erläuterung
von ihnen erübrigt
sich deshalb.
-
22(h) zeigt die Wellenform des ersten Aktivierungssteuersignals
P1. Das erste Aktivierungssteuersignal P1 ist ein Impulssignal,
das auf bzw. mit dem ersten Flankensignal Sa1 in dem ansteigenden
Flankenabschnitt, dem dritten Flankensignal "Hb" in
dem flachen Oberseitenabschnitt und dem zweiten Flankensignal Sa2
in dem abfallenden Flankenabschnitt während der aktiven Periode Tp1 reagiert.
Das erste Aktivierungssteuersignal P1 bleibt während der restlichen Periode "Lb" mit Ausnahme der
aktiven Periode Tp1 erhalten. Die aktive Periode Tp1 des ersten
Aktivierungssteuersignals P1 ist deutlich länger als der elektrische Winkel
von 360/3 = 120 Grad.
-
22(i) und 22(j) zeigen
die Wellenformen der weiteren ersten Aktivierungssteuersignale P2 und
P3. Die ersten Drei phasenaktivierungssteuersignale P1, P2 und P3
sind demnach Impulssignale, die mit bzw. auf das erste Einstellsignal
Ja und das zweite Einstellsignal Jb reagieren. Jede der aktiven
Perioden Tp1, Tp2 und Tp3 der ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
P1, P2 und P3 sind deutlich länger
als die Periode von 120 elektrischen Grad. In dieser Ausführungsform
liegen Tp1, Tp2 und Tp3 im Bereich von 150–180 Grad.
-
22(k) zeigt die Wellenform des zweiten Aktivierungssteuersignals
Q1. Das zweite Aktivierungssteuersignal Q1 ist ein Impulssignal,
das auf bzw. mit dem ersten Flankensignal Sa1 in dem ansteigenden
Flankenabschnitt, dem dritten Flankensignal "Hb" in
dem flachen Oberseitenabschnitt und dem zweiten Flankensignal Sa2
in dem abfallenden Flankenabschnitt während der aktiven Periode Tq1 reagiert.
Das zweite Aktivierungssteuersignal Q1 bleibt während der restlichen Periode
mit Ausnahme der aktiven Periode Tq1 "Lb".
Die aktive Periode Tq1 des zweiten Aktivierungssteuersignals Q1
ist deutlich länger
als der elektrische Winkel von 360/3 = 120 Grad. 22(l) und 22(m) zeigen die Wellenformen der weiteren
zweiten Aktivierungssteuersignale Q2 und Q3. Die ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
Q1, Q2 und Q3 sind demnach Impulssignale, die auf das erste Einstellsignal
Ja und das zweite Einstellsignal Jb reagieren. Jede der aktiven
Perioden Tq1, Tq2 und Tq3 der zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
Q1, Q2 und Q3 sind deutlich länger
als die Periode von 120 elektrischen Grad. In dieser Ausführungsform
liegen Tq1, Tq2 und Tq3 im Bereich von 150–180 Grad.
-
Das
erste Aktivierungssteuersignal P1 und das zweite Aktivierungssteuersignal
Q1 liegen in entgegengesetzter Phase in Bezug aufeinander (Phasendifferenz
des elektrischen Winkels von 120 Grad) vor. In ähnlicher Weise liegen das erste
Aktivie rungssteuersignal P2 und das zweite Aktivierungssteuersignal
Q2 in entgegengesetzter bzw. umgekehrter Phase vor, während das
erste Aktivierungssteuersignal P3 und das zweite Aktivierungssteuersignal
Q3 mit umgekehrter Phase vorliegen.
-
Das
Aktivierungsantriebsteil 601, das in 15 gezeigt ist, setzt Folgendes logisch zusammen:
Die ersten Aktivierungssteuersignale P1, P2 und P3 und/oder die
zweiten Aktivierungssteuersignale Q1, Q2 und Q3 des Aktivierungssteuerteils 600, und
das Schaltimpulssignal Wp des Schaltsteuerteils 37. Das
Aktivierungsantriebsteil 601 erzeigt dritte Aktivierungssteuersignale
P1', P2' und P3' und vierte Aktivierungssteuersignal
Q1', Q2' und Q3'. 19 zeigt die detaillierte Konfiguration des Aktivierungsantriebsteils 601.
-
Das
in 19 gezeigte Aktivierungsantriebsteil 601 umfasst
einen ersten Aktivierungsbetätigungslogikteil 650 und
einen zweiten Aktivierungsbetätigungslogikteil 651.
Ein erster Zusammensetzlogikteil 650a des ersten Aktivierungsbetätigungslogikteils 650 setzt
das erste Aktivierungssteuersignal P1 und das Schaltimpulssignal
Wp während
einer Periode der aktiven Periode Tp1 in Reaktion auf das erste Einstellsignal
Ja logisch zusammen und erzeugt ein drittes Aktivierungssteuersignal
P1'. In ähnlicher
Weise setzt ein erster Zusammensetzlogikteil 650b des ersten
Aktivierungsbetätigungslogikteils 650 das
erste Aktivierungssteuersignal P2 und das Schaltimpulssignal Wp
während
einer Periode der aktiven Periode Tp2 in Reaktion auf das erste
Einstellsignal Ja logisch zusammen und erzeugt das dritte Aktivierungssteuersignal
P2'.
-
Ein
erster Zusammensetzlogikteil 650c des ersten Aktivierungsbetätigungslogikteils 650 setzt ferner
das erste Aktivierungssteuersignal P3 und das Schaltimpulssignal
Wp während einer
Periode der aktiven Periode Tp3 in Reaktion auf das erste Einstellsignal
Ja logisch zusammen und erzeugt ein drittes Aktivierungssteuersignal
P3'.
-
Ein
zweiter Zusammensetzlogikteil 651a des zweiten Aktivierungsbetätigungslogikteils 651 setzt das
zweite Aktivierungssteuersignal Q1 und das Schaltimpulssignal Wp
während
einer Periode der aktiven Periode Tq1 in Reaktion auf das erste
Einstellsignal Ja logisch zusammen und erzeugt das vierte Aktivierungssteuersignal
Q1'. In ähnlicher
Weise setzt ein zweiter Zusammensetzlogikteil 651b des zweiten
Aktivierungsbetätigungslogikteils 651 das zweite
Aktivierungssteuersignal P3 und das Schaltimpulssignal Wp während einer
Periode der aktiven Periode Tq2 in Reaktion auf das erste Einstellsignal Ja
logisch zusammen und erzeugt das vierte Aktivierungssteuersignal
Q2'.
-
Ein
zweiter Zusammensetzlogikteil 651c des zweiten Aktivierungsbetätigungslogikteils 651 setzt das
zweite Aktivierungssteuersignal Q3 und das Schaltimpulssignal Wp
während
einer Periode der aktiven Periode Tq3 in Reaktion auf das erste
Einstellsignal Ja logisch zusammen und erzeugt das vierte Aktivierungssteuersignal
Q3'.
-
Jedes
der dritten Aktivierungssteuersignale P1', P2' und
P3' kann außerdem erzeugt
werden durch logisches Erzeugen der ersten Aktivierungssteuersignale
P1, P2 und P3 und des Schaltimpulssignals Wp in einer weiteren Konfiguration
des Aktivierungsantriebsteils. Die vierten Aktivierungssteuersignal
Q1', Q2' und Q3' können durch
direktes Ausgeben der zweien Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1,
Q2 und Q3 in einer weiteren Konfiguration des Aktivierungsantriebsteils
erzeugt werden.
-
Die
dritten Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1', P2' und
P3' und die vierten
Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1', Q2' und
Q3' des Aktivierungsantriebsteils 601,
der in 15 gezeigt ist, werden dem
Stromzuführteil 20 bereitgestellt.
Das Stromführteil 20 umfasst
die drei ersten Stromverstärkungsteile
und die drei zweiten Stromverstärkungsteile
(siehe 6) und ändert Strompfade zu den Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 in
Reaktion auf die Drehung der Platte 1 und des Rotors 11.
-
Der
in 12 gezeigte erste Stromverstärkungsteil kann in dieser Ausführungsform
verwendet werden. Eine weitere bevorzugte Konfiguration des ersten
Stromverstärkungsteils
ist in 20 gezeigt. Das erste Stromverstärkungsteil 660,
das in 20 gezeigt ist, umfasst einen
ersten Leistungstransistor 661 und eine erste Leistungsdiode 661d.
Der erste Leistungstransistor 661 ist ein N-Kanal-MOS-FET-Leistungstransistor
(ein NMOS-FET-Leistungstransistor). Die erste Leistungsdiode 661d ist
eine parasitäre
Diode, die ausgehend von der Stromabflussanschlussseite zu der Stromzuflussanschlussseite
des Leistungstransistors umgekehrt geschaltet ist. In ähnlicher
Weise kann das in 13 gezeigte zweite Stromverstärkungsteil
in dieser Ausführungsform
verwendet werden. Eine weitere bevorzugte Konfiguration des zweiten
Stromverstärkungsteils
ist in 21 gezeigt. Das in 21 gezeigte zweite Stromverstärkungsteil 670 umfasst
einen zweiten Leistungstransistor 671 und eine zweite Leistungsdiode 671d.
Der zweite Leistungstransistor 671 ist ein N-Kanal-MOS-FET-Leistungstransistor
(ein NMOS-FET-Leistungstransistor). Die zweite Leistungsdiode 671d ist
eine parasitäre Diode,
die ausgehend von der Stromabflussanschlussseite zu der Stromzu flussanschlussseite
des Leistungstransistors umgekehrt geschaltet ist.
-
Die
drei ersten Stromverstärkungsteile
des Stromzuführteils 20 führen einen
Hochfrequenzschaltvorgang in Reaktion auf die dritten Aktivierungssteuersignale
P1', P2' und P3' durch. Die drei zweiten
Stromverstärkungsteile
des Stromzuführteils 20 führen einen
Hochfrequenzschaltvorgang in Reaktion auf die vierten Aktivierungssteuersignale
Q1', Q2' und Q3' durch.
-
Das
in 15 gezeigte Stromermittlungsteil 33 ermittelt
den geleiteten Strom bzw. den zusammengesetzten Zuführstrom
Ig, der den Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 ausgehend
von dem Spannungszuführteil 25 durch
die drei ersten Stromverstärkungsteile
des Stromzuführteils 20 zugeführt wird.
Das Stromermittlungsteil 33 gibt ein gepulstes Stromermittlungssignal
Ad aus, das auf bzw. mit dem zusammengesetzten Zuführstrom
Ig reagiert. Das Schaltimpulssignal Wp des Schaltsteuerteils 37 ist ein
Hochfrequenzschaltsignal, das auf das Vergleichsergebnis zwischen
dem Stromermittlungssignal Ad und dem Befehlssignal Ac reagiert.
Das Schaltimpulssignal Wp ist ein Hochfrequenzsignal, dessen Frequenz
allgemein im Bereich von 20–500
kHz liegt. Infolge hiervon wird der zusammengesetzte Zuführstrom
Ig in Reaktion auf das Befehlssignal Ac gesteuert. Die Treiber-
bzw. Antriebsstromsignale I1, I2 und I3 zu den Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 werden
in Reaktion auf das Befehlssignal Ac exakt gesteuert. Dies verringert
die Pulsation der erzeugten Antriebskraft und damit die Vibration
und das akustische Geräusch
der Platte 1 und des Rotors 11.
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Jedes
der ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1, P2 und P3 des
Aktivierungssteuerteils 31 weist im Wesentlichen eine gleichmäßige Flanke
bzw. Steigung in zumindest entweder der ansteigenden oder abfallenden
Flanke auf, die mit bzw. auf die Flankensignale des Signalerzeugungsteils 614 reagiert.
Da die dritten Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1', P2' und P3' mit bzw. auf die
ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1, P2 und P3 reagieren,
weist jedes der der drei Aktivierungssteuersignale P1', P2' und P3' im Wesentlichen
zumindest eine gleichmäßige Flanke
bzw. Steigung in zumindest entweder der ansteigenden oder abfallenden
Flanke auf.
-
Jedes
der zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1, Q2 und Q3 des
Aktivierungssteuerteils 31 weist außerdem im Wesentlichen zumindest
eine gleichmäßige Flanke
bzw. Steigung in zumindest entweder der ansteigenden oder abfallenden
Flanke auf, die mit bzw. auf die Flankensignale des Signalerzeugungsteils 614 reagiert.
Da die vierten Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1', Q2' und Q3' mit bzw. auf die
zweiten Aktivierungssteuersignale Q1, Q2 und Q3 reagieren, weist
jedes der der vier Aktivierungssteuersignale Q1', Q2' und
Q3' im Wesentlichen
dieselben gleichmäßige Steigung
bzw. Flanke in zumindest entweder der ansteigenden oder abfallenden
Flanke auf.
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Die
ersten Stromverstärkungsteile 20 führen einen
Hochfrequenzschaltvorgang in Reaktion auf die dritten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
P1', P2' und P3' durch, und die drei
zweiten Stromverstärkungsteile
führen
einen Hochfrequenzschaltvorgang in Reaktion auf die vierten Aktivierungssteuersignale Q1', Q2' und Q3' durch. Hierdurch
variieren die Antriebs- bzw. Treiberstromsignale I1, I2 und I3 auf
die Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 gleichmäßig in Übereinstimmung
mit den ersten Aktivierungssteuersignalen P1, P2 und P3 und den
zweiten Aktivierungssignalen Q1, Q2 und Q3. Dies verrin gert deutlich
die Pulsation der erzeugten Antriebskraft und damit die Vibration
und das akustische Geräusch
der Platte 1 und des Rotors 11.
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Wie
vorstehend erläutert,
führen
in dieser Ausführungsform
die Leistungstransistoren zum Zuführen der Antriebs- bzw. Treiberstromsignale
zu den Wicklungen einen EIN-AUS-Hochfrequenzschaltvorgang
durch. Strom- bzw. Leistungsverluste der Leistungstransistoren sind
dadurch deutlich verringert. Das heißt, die ersten Leistungstransistoren
der ersten Stromverstärkungsteile
und/oder der zweiten Leistungstransistoren der zweiten Stromverstärkungsteile
führen
einen EIN-AUS-Hochfrequenzschaltvorgang
durch. Dies verringert den Stromverbrauch und die Wärmeerzeugung
in dem Plattenlaufwerk und dem Motor. Das Plattenlaufwerk vermag deshalb
einen stabilen Aufzeichnungsvorgang und/oder einen stabilen Wiedergabevorgang
auf bzw. von der Platte durchzuführen.
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Die
ersten, zweiten, dritten und vierten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
sind digitale Signale, von denen jedes im Wesentlichen eine Steigung bzw.
Flanke in zumindest entweder der ansteigenden oder abfallenden Flanke
in Reaktion auf zumindest ein digitales Flanken- bzw. Schrägensignal
bzw. Steigungssignal aufweist. Hierdurch werden die Strompfade zu
den Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 gleichmäßig in Übereinstimmung
mit der Drehung der Platte und des Rotors geändert. Dies verringert die
Pulsation der erzeugten Antriebskraft und damit die Vibration und
das akustische Geräusch
der Platte 1 und des Rotors 11.
-
Das
Stromermittlungssignal Ad des Stromermittlungsteils 33 und
das Befehlssignal Ac des Befehlsteils 32 werden miteinander
verglichen und in Reaktion auf das Vergleichsergebnis wird ein Schaltimpulssignal
Wp erzeugt. Die ersten Stromverstärkungsteile und/oder die zweiten
Stromverstärkungsteile
führen
daraufhin einen Hochfrequenzschaltvorgang in Reaktion auf das Schaltimpulssignal
Wp durch. Hierdurch werden die Amplituden der Antriebs- bzw. Treiberstromsignale
I1, I2 und I3 zu den Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 exakt
gesteuert in Reaktion auf das Befehlssignal Ac. Dies verringert die
Pulsation der erzeugten Antriebskraft und ein hervorragend funktionierendes
Plattenlaufwerk mit verringerter Vibration und verringertem akustischem
Geräusch
der Platte wird verwirklicht.
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In
dieser Ausführungsform
werden verschiedene Vorteile ähnlich
denjenigen der vorstehend erläuterten
Ausführungsformen
1 und 2 erzielt.
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In
der Ausführungsform
3 kann es sich bei den Flankensignalen Sa1 und Sa2 um einfache Impulssignale
handeln, und dieser Fall ist von der Erfindung umfasst. Wenn beispielsweise
das zweite Einstellsignal kleiner als ein erster vorbestimmter Wert ist,
ist das erste Flankensignal sa1 "Lb". Wenn das zweite
Einstellsignal daraufhin den ersten vorbestimmten Wert übersteigt,
wird das erste Flankensignal Sa1 "Hb".
-
Wenn
das zweite Einstellsignal kleiner als der zweite vorbestimmte Wert
ist, ist das zweite Flankensignal Sa2 "Hb".
Nachdem das zweite Einstellsignal den zweiten vorbestimmten Wert überstiegen
hat, wird das zweite Flankensignal Sa2 "Lb".
Vorliegend gilt (erster vorbestimmter Wert) < (zweiter vorbestimmter Wert). Die
Periode von "Hb" des ersten Flankensignals
Sa1 ist länger
als die Periode "Lb", und die Periode "Hb" des zweiten Flankensignals Sa2
ist länger
als die Periode "Lb". Die ersten und zweiten
Aktivierungssteuersignale werden erzeugt durch Zusammensetzen der
Flankensignale Sa1, Sa2 und Sa3 in Reaktion auf das erste Einstellsignal. Die
Periode von "Hb" (aktive Periode)
von jedem Aktivierungssteuersignal ist deutlich länger als
der elektrische Winkel 120 Grad.
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Hierdurch
wird die aktive Periode von jedem der dritten und vierten Aktivierungssteuersignale ebenfalls
deutlich länger
als der elektrische Winkel 120 Grad. Die Strompfade zu den Dreiphasenwicklungen
werden gleichmäßig geändert. Da
jede der aktiven Perioden der ersten und zweiten Aktivierungssteuersignale
länger
als die Periode 120 Grad ist, wird jede der Aktivierungsperioden
der dritten und vierten Aktivierungssteuersignale ebenfalls länger als
die Periode 120 Grad. Die Strompfade zu den Dreiphasenwicklungen
werden dadurch gleichmäßig geändert und
damit werden die Vibration und das akustische Geräusch der
Platte verringert. Diese Aktivierungssteuersignale können in
Reaktion auf das einzige Positionsimpulssignal exakt erzeugt werden. 23 zeigt die Beziehung zwischen den Flankensignalen
Sa1, Sa2 und Sa3 und den ersten und dritten Aktivierungssteuersignalen
P1, P2, P3, Q1, Q2 und Q3 in diesem Fall.
-
[Ausführungsform 4]
-
24 zeigt eine Plattenantriebsvorrichtung mit einem
Motor in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
4 der Erfindung, und einen Motor, der zur Verwendung in dem Plattenlaufwerk
geeignet ist. 24 zeigt die Gesamtkonfiguration.
In dieser Ausführungsform
sind ein Stromermittlungsteil 33 und ein Stromsteuerteil 700 zusätzlich zu
der Konfiguration in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
1 vorgesehen. Bestandteile ähnlich
denjenigen der vorstehend genannten Ausführungs form 1 sind mit denselben
Bezugsziffern bezeichnet und ihre detaillierte Erläuterung
erübrigt
sich.
-
Das
in 24 gezeigte Stromermittlungsteil 33 ermittelt
den geleiteten Strom oder den zusammengesetzten Zuführstrom
Ig zu den Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 von
dem Spannungszuführteil 25 durch
die drei ersten Stromverstärkungsteile
des Stromzuführteils 20 und
gibt ein Stromermittlungssignal Ad aus. Das Stromsteuerteil 700 vergleicht
in analoger Weise das Stromermittlungssignal Ad des Stromermittlungsteils 33 mit
dem Befehlssignal Ac des Befehlsabgabeteils 32 und gibt
ein Stromsteuersignal Af in Reaktion auf das Vergleichsergebnis
aus.
-
Das
Aktivierungssteuerteil 31 des Aktivierungssteuerblocks 45 erzeugt
erste Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1, P2 und P3 und zweite Dreiphasenaktivierungssteuersignale
Q1, Q2 und Q3 in Reaktion auf das Positionsimpulssignal Dt des Positionsermittlungsteils 30.
Die detaillierte Konfiguration des Aktivierungssteuerteils 31 ist ähnlich zu
derjenigen, die in 2 gezeigt ist. Ein Schaltteil 701 wählt entweder
das Befehlssignal Ac des Befehlsgabeteils 32 oder das Stromsteuersignal
Af des Stromsteuerteils 700 als Eingangssignal Ac' zu dem Stromsteuerteil 31.
-
Wenn
das Schaltteil 701 das Befehlssignal Ac des Befehlsgabeteils 32 wählt, ist
die Konfiguration ähnlich
zu derjenigen der vorstehend genannten Ausführungsform 1, weshalb sich
deren detaillierte Erläuterung
erübrigt.
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Wenn
das Schaltteil 701 das Stromsteuersignal Af des Stromsteuerteils 700 wählt, ändern sich die
Amplituden der ersten Aktivierungssteuersignale P1, P2 und P3 und
der zwei ten Aktivierungssteuersignale Q1, Q2 und Q3 in Reaktion
auf das Stromsteuersignal Af. Hierdurch wird eine Stromsteuerschleife durch
das Stromermittlungsteil 33, das Stromsteuerteil 700 und
das Stromzuführteil 20 gebildet
und der zusammengesetzte Zuführstrom
Ig zu den Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 wird
in Reaktion auf das Befehlssignal Ac exakt gesteuert. Die ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
P1, P2 und P3 und die zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
Q1, Q2 und Q3 sind gleichmäßige Stromsignale, von
denen jedes eine gleichmäßige Flanke
bzw. Steigung in Reaktion auf das Flanken- bzw. Steigungssignal
aufweist.
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Dies
verringert die Pulsation der erzeugten Antriebskraft und ein hervorragendes
Plattenlaufwerk mit verringerter Vibration und verringertem akustischem
Geräusch
der Platte wird verwirklicht.
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In
dieser Ausführungsform
werden verschiedene Vorteile ähnlich
denjenigen in der vorstehend genannten Ausführungsform 1 erzielt.
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[Ausführungsform 5]
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25 bis 27 zeigen
ein Plattenlaufwerk mit einem Motor in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform
5 der Erfindung, und einen Motor, der zur Verwendung in dem Plattenlaufwerk
geeignet ist. 25 zeigt die Gesamtkonfiguration.
In dieser Ausführungsform
ist zu der Konfiguration in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
4 ein Aktivierungsantriebsteil 801 zusätzlich vorgesehen. Bestandteile ähnlich zu
denjenigen der Ausführungsformen
1, 2, 3 und 4 sind mit denselben Bezugsziffern bezeichnet und ihre
detaillierte Erläuterung
erübrigt sich.
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Ein
in 25 gezeigter Steuerblock 804 umfasst
einen Aktivierungssteuerteil 31 und einen Aktivierungsantriebsteil 801.
Der Aktivierungssteuerteil 31 erzeugt erste Dreiphasenaktivierungssteuersignale
P1, P2 und P3 und zweite Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1,
Q2 und Q3 in Reaktion auf das Positionsimpulssignal Dt des Positionsermittlungsteils 30.
Die detaillierte Konfiguration des Aktivierungssteuerteils 31 ist ähnlich zu
der in 2 gezeigten. Ein Schaltteil 701 wählt entweder
das Befehlssignal Ac des Befehlsgabeteils 32 oder das Stromsteuersignal
Af des Stromsteuerteils 700 als Eingangssignal Ac' zu dem Stromsteuerteil 31.
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Das
Aktivierungsantriebsteil 801 erzeugt dritte Aktivierungssteuersignale
P1', P2' und P3' und vierte Aktivierungssteuersignale
Q1', Q2' und Q3' in Reaktion auf
die ersten Aktivierungssteuersignale P1, P2 und P3 und die zweiten
Aktivierungssteuersignale Q1, Q2 und Q3 des Aktivierungssteuerteils 31. 26 zeigt die detaillierte Konfiguration des Aktivierungsantriebsteils 801.
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Das
in 26 gezeigte Aktivierungsantriebsteil 801 umfasst
sechs Komparatorschaltungen 811, 812, 813, 815, 816 und 817 und
eine Dreieckerzeugungsschaltung 820. Die Dreieckerzeugungsschaltung 820 gibt
ein Dreiecksignal Wt vorbestimmter Frequenz ft aus. Die Frequenz
des Dreiecksignals Wt liegt im Bereich von 100–500 kHz. Bei dem Dreiecksignal
Wt kann es sich um ein Sägezahnsignal handeln.
Die Komparatorschaltung 811 vergleicht das erste Aktivierungssteuersignal
P1 mit dem Dreiecksignal Wt und erzeugt ein drittes Aktivierungssteuersignal
P1' in Reaktion
auf das Vergleichsergebnis. Das dritte Aktivierungssteuersignal
P1' wird dadurch
ein PWM-(Impulsbreitenmodulations-)Impulssignal,
das eine Impulsbrei te in Reaktion auf das erste Aktivierungssteuersignal
P1 besitzt. Die Impulsfrequenz des dritten Aktivierungssteuersignals P1' ist gleich zu derjenigen
des Dreiecksignals Wt.
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Wenn
das erste Aktivierungssteuersignal P1 null ist oder sich auf seinem
niedrigsten Pegel befindet, befindet sich das dritte Aktivierungssteuersignal P1' auf "L". In ähnlicher Weise erzeugt die
Komparatorschaltung 812 ein drittes Aktivierungssteuersignal P2' in Reaktion auf
das erste Aktivierungssteuersignal P2 und die Komparatorschaltung 813 erzeugt
ein drittes Aktivierungssteuersignal P3' in Reaktion auf das erste Aktivierungssteuersignal
P3. Die Komparatorschaltung 815 erzeugt außerdem ein
viertes Aktivierungssteuersignal Q1' in Reaktion auf das zweite Aktivierungssteuersignal
Q1, die Komparatorschaltung 816 erzeugt ein viertes Aktivierungssteuersignal Q2' in Reaktion auf
das zweite Aktivierungssteuersignal Q2 und die Komparatorschaltung 817 erzeugt außerdem ein
viertes Aktivierungssteuersignal Q3' in Reaktion auf das zweite Aktivierungssteuersignal Q3.
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Hierdurch
handelt es sich bei den dritten Dreiphasenaktivierungssteuersignalen
P1', P2' und P3' um Dreiphasen-PWM-Signale, die auf
die ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1, P2 und P3 reagieren.
Die vierten Dreiphasenaktivierungssteuersignalen Q1', Q2' und Q3' sind Dreiphasen-PWM-Signale, die auf
die zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1, Q2 und Q3 reagieren.
Beispielsweise weist das dritte Aktivierungssteuersignal P1' eine Impulsbreite
in Reaktion auf das erste Aktivierungssteuersignal P1 während der
aktiven Periode Tp1 auf und wird zu "L" in
der restlichen Periode mit Ausnahme der Aktivierungsperiode Tp1.
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Die
dritten Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1', P2' und
P3' des Aktivierungsantriebs-
bzw. -treiberteils 801 steuern die drei ersten Stromverstärkungsteile 351, 352 und 353 des
Stromzuführteils 20. Jeder
erste Stromverstärkungsteil 351, 352 und 353 umfasst
einen N-Kanal-MOS-FET-Leistungstransistor 671 und eine
Leistungsdiode 671d, wie in 21 gezeigt.
Wenn sich das vierte Aktivierungssteuersignal Q1' auf "H" befindet,
befindet sich der Leistungstransistor des zweiten Stromverstärkungsteils 355 demnach
auf EIN. Wenn sich das vierte Aktivierungssteuersignal P1' auf "L" befindet, befindet sich der Leistungstransistor
des zweiten Stromverstärkungsteils 355 auf
AUS.
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In
Reaktion auf die dritten Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1', P2' und P3' und die vierten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
Q1', Q2' und Q3' führen die
drei ersten Stromverstärkungsteile 351, 352 und 353 und
die drei zweiten Stromverstärkungsteile 355, 356 und 357 des
Stromzuführteils 20 einen
EIN-AUS-Hochfrequenzschaltvorgang durch und führen gepulste Dreiphasentreiberspannungssignale
V1, V2 und V3 den Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 zu.
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Das
Stromermittlungsteil 33 besteht beispielsweise aus einem
Widerstand und ermittelt den geleiteten oder zusammengesetzten Zuführstrom
Ig zu den Wicklungen 12, 13 und 14 ausgehend
vom Stromzuführteil 25.
Das Stromermittlungsteil 33 gibt ein Stromermittlungssignal
Ad aus, das im Wesentlichen proportional zu dem zusammengesetzten
Zuführstrom
Ig ist. Da die Leistungstransistoren des Stromzuführteils 20 einen
EIN-AUS-Hochfrequenzschaltvorgang
durchführen,
handelt es sich bei dem zusammengesetzten Zuführstrom Ig und dem Stromermittlungssignal
Ac um Impulssignale.
-
Das
Stromsteuerteil 700 vergleicht das Stromermittlungssignal
Ad mit dem Befehlssignal Ac 32 und gibt ein Stromsteuersignal
Af in Reaktion auf das Vergleichsergebnis aus. Das Stromsteuerteil 700 umfasst
einen Filter, der ein geglättetes
Stromermittlungssignal durch Glätten
des gepulsten Stromermittlungssignals Ad erzeugt. Das Stromsteuersignal
Af wird in Reaktion auf das Vergleichsergebnis zwischen dem geglätteten Stromermittlungssignal
und dem Befehlssignal Ac erzeugt.
-
Wenn
das Schaltteil 701 das Stromsteuersignal Af des Stromsteuerteils 700 wählt, ändern sich die
Amplituden der ersten Aktivierungssteuersignale P1, P2 und P3 und
der zweiten Aktivierungssteuersignale Q1, Q2 und Q3 in Reaktion
auf das Stromsteuersignal Af. Eine Stromsteuerschleife wird deshalb durch
das Stromermittlungsteil 33, das Stromsteuerteil 700,
das Aktivierungssteuerteil 31, das Aktivierungsantriebsteil 801 und
das Stromzuführteil 20 gebildet.
Die Stromsteuerschleife steuert den Mittelwert des zusammengesetzten
Zuführstroms
Ig zu den Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 in
Reaktion auf das Befehlssignal Ac.
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Die
ersten Dreiphasenaktivierungssteuersignale P1, P2 und P3 und die
zweiten Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1, Q2 und Q3 sind gleichmäßige Stromsignale
in Reaktion auf die Flanken- bzw. Steigungssignale. Dies verringert
die Pulsation der erzeugten Antriebskraft und ein hervorragendes
Plattenlaufwerk mit verringerter Vibration und verringertem akustischem
Geräusch
der Platte wird verwirklicht.
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In
dieser Ausführungsform
werden verschiedene Vorteile ähnlich
denjenigen der vorstehend erläuterten
Ausführungsformen
1, 2, 3 und 4 erzielt.
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In
dieser Ausführungsform
führen
die drei ersten Stromverstärkungsteile
und die drei zweiten Stromverstärkungsteile
des Stromzuführteils 20 einen
Hochfrequenzschaltvorgang in Reaktion auf die dritten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
und die vierten Dreiphasenaktivierungssteuersignale des Aktivierungsantriebsteils 801 des
Aktivierungssteuerblocks 805 durch.
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Dies
verringert den Strom- bzw. Leistungsverlust in den Leistungstransistoren
des Stromzuführteils 20.
Ein Plattenlaufwerk und ein Motor mit einfachem Positionssensor
werden dadurch verwirklicht, die eine hervorragende niedrige Leistungsverbrauchskennlinie,
verringerte Vibration, verringertes Geräusch und hohe Zuverlässigkeit
besitzen.
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Die
Konfiguration des Aktivierungsantriebsteils 801 ist nicht
auf diejenige beschränkt,
die in 26 gezeigt ist. Verschiedene
Modifikationen sind möglich. 27 zeigt eine weitere detaillierte Konfiguration
des Aktivierungsantriebsteils 801. Eine Betätigungszusammensetzschaltung 841 setzt
des erste Aktivierungssteuersignal P1 mit dem zweiten Aktivierungssteuersignal
Q1 zusammen und erzeugt ein zusammengesetztes Signal R1. 28(a) bis 28(c) zeigen
die Beziehung der Wellenformen des ersten Aktivierungssteuersignals
P1, des zweiten Aktivierungssteuersignals Q1 und des zusammengesetzten Signals
R1.
-
Eine
Betätigungs-
bzw. Betriebszusammensetzschaltung 842 setzt das erste
Aktivierungssteuersignal P2 mit dem zweiten Aktivierungssteuersignal
Q2 zusammen und erzeugt ein zusammengesetztes Signal R2. Eine Betätigungs-
bzw. Betriebszusammensetzschaltung 843 setzt das erste
Aktivierungssteuersignal P3 mit dem zweiten Aktivierungssteuersignal
Q3 zusammen und erzeugt ein zusammengesetztes Signal R3. Eine Dreieckserzeugungsschaltung 860 gibt
ein Dreiecksignal Wt mit vorbestimmter Frequenz ft aus. Die Frequenz
ft des Dreiecksignals Wt liegt im Bereich von 10–500 kHz. Das Dreiecksignal
Wt kann ein Sägezahnsignal
sein. Die Komparatorschaltung 851 vergleicht das zusammengesetzte
Signal R1 mit dem Dreiecksignal Wt und gibt ein Vergleichsimpulssignal
W1 aus. Das Vergleichsimpulssignal W1 ist ein PWM-Signal mit einer Impulsbreiten
in Reaktion auf das zusammengesetzte Signal R1. Eine Komparatorschaltung 852 vergleicht
das zusammengesetzte Signal R2 mit dem Dreiecksignal Wt und gibt
ein Vergleichsimpulssignal W2 aus.
-
Eine
Komparatorschaltung 853 vergleicht das zusammengesetzte
Signal R3 mit dem Dreiecksignal Wt und gibt ein Vergleichsimpulssignal
W3 aus. Die Aktivierungslogikschaltung 871 erzeugt ein drittes
Aktivierungssteuersignal P1' durch
Invertieren des Vergleichsimpulssignals W1, und ein viertes Aktivierungssteuersignal
Q1' durch Nichtinvertieren
des Vergleichsimpulssignals W1. Das heißt, das dritte Aktivierungssteuersignal
P1' und das vierte
Aktivierungssteuersignal Q1' befinden
sich miteinander in inverser Beziehung.
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Die
Aktivierungslogikschaltung 872 erzeugt ein drittes Aktivierungssteuersignal
P2' durch Invertieren
des Vergleichsimpulssignals W2, und ein viertes Aktivierungssteuersignal
Q2' durch Nichtinvertieren
des Vergleichsimpulssignals W2. Eine Aktivierungslogikschaltung 873 erzeugt
ein drittes Aktivierungssteuersignal P3' durch Invertieren des Vergleichsimpulssignals
W3, und ein viertes Aktivierungssteuersignal Q3' durch Nichtinvertieren des Vergleichsimpulssignals
W3.
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Hierdurch
handelt es sich bei den dritten Dreiphasenaktivierungssteuersignalen
P1', P2' und P3' um Dreiphasen-PWM-Signale, die auf
die zusammengesetzten Dreiphasensignale R1, R2 und R3 reagieren.
Die vierten Dreiphasenaktivierungssteuersignalen Q1', Q2' und Q3' sind Dreiphasen-PWM-Signale,
die auf die zusammengesetzten Dreiphasensignale R1, R2 und R3 reagieren.
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Die
drei ersten Stromverstärkungsteile 351, 352 und 353 des
Stromzuführteils 20 führen einen Hochfrequenzschaltvorgang
in Reaktion auf die dritten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
P1', P2' und P3' durch.
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Die
drei zweiten Stromverstärkungsteile 355, 356 und 357 des
Stromzuführteils 20 führen einen Hochfrequenzschaltvorgang
in Reaktion auf die vierten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
Q1', Q2' und Q3' durch. Jedes der
ersten Stromverstärkungsteile
und der zweiten Stromverstärkungsteile
umfasst einen N-Kanal-MOS-FET-Leistungstransistor
und eine Leistungsdiode, wie in 20 bzw. 21 gezeigt.
Der Leistungstransistor des ersten Stromverstärkungsteils 351 führt demnach
einen EIN-AUS-Hochfrequenzschaltvorgang
in Reaktion auf das dritte Aktivierungssteuersignal P1' durch, und der Leistungstransistor
des zweiten Stromverstärkungsteils 355 führt einen
komplementären EIN-AUS-Hochfrequenzschaltvorgang
in Reaktion auf das vierte Aktivierungssteuersignal Q1' durch.
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Der
Leistungstransistor des ersten Stromverstärkungsteils 352 führt demnach
einen EIN-AUS-Hochfrequenzschaltvorgang in Reaktion auf das dritte
Aktivierungssteuersignal P2' durch,
und der Leistungstransistor des zweiten Stromverstärkungsteils 356 führt komplementär eine EIN-AUS-Hochfrequenzschaltvorgang
in Reaktion auf das vierte Aktivierungssteuersignal Q2' durch. Der Leistungstransistor
des ersten Stromverstärkungsteils 353 führt demnach
einen EIN-AUS-Hochfrequenzschaltvorgang in Reaktion auf das dritte
Aktivierungssteuersignal P3' durch,
der Leistungstransistor des zweiten Stromverstärkungsteils 357 führt komplementär einen
EIN-AUS-Hochfrequenzschaltvorgang in Reaktion auf das vierte Aktivierungssteuersignal
Q3' durch. Die drei
ersten Stromverstärkungsteile 351, 352 und 353 und
die drei zweiten Stromverstärkungsteile 355, 356 und 357 des
Stromzuführteils 20 führen dadurch
einen Hochfrequenzschaltvorgang in Reaktion auf die dritten Dreiphasenaktivierungssteuersignale
P1', P2' und P2' und die vierten
Dreiphasenaktivierungssteuersignale Q1', Q2' und
Q3' durch. Das Stromverstärkungsteil 20 führt gepulste
Dreiphasentreiberspannungssignale V1, V2 und V3 den Dreiphasenwicklungen 12, 13 und 14 zu.
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Der
weitere Betriebsablauf ist ähnlich
zu demjenigen der vorstehend angeführten Ausführungsform 5, weshalb sich
eine detaillierte Beschreibung hiervon erübrigt.
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Verschiedene
Modifikationen sind für
die detaillierten Konfigurationen der vorstehenden genannten Ausführungsformen
möglich.
Beispielsweise kann die Wicklung von jeder Phase zusammengesetzt
sein aus mehreren Teilwicklungen, die in Reihe oder parallel miteinander
geschaltet sind. Die Dreiphasenwicklungen sind nicht auf eine Sternschaltung beschränkt, sondern
können
auch eine Deltaschaltung bilden. Die Phasenanzahl der Wicklungen
ist nicht auf drei beschränkt
und eine Konfiguration unter Verwendung von Mehrphasenwicklungen
ist möglich. Die
Anzahl von Magnetpolen des Feldteils des Rotors ist nicht auf zwei
beschränkt;
vielmehr kann eine noch größere Zahl
als zwei verwendet werden.
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Jeder
Leistungstransistor und jedes Stromzuführteil kann aus einem bipolaren
NPN-Leistungstransistor, einem bipolaren PNP-Leistungstransistor, einem N-Kanal-MOS-FET-Transistor,
einem P-Kanal-MOS-FET-Transistor, einem IGBT-Transistor oder dergleichen
bestehen. Die Leistungstransistoren führen einen Hochfrequenzschaltvorgang
durch und der Leistungs- bzw. Stromverlust und die Wärmeerzeugung
in den Leistungstransistoren sind stark verringert. Dies erlaubt
es, dass sie problemlos in einem IC integriert werden. Verschiedene
Modifikationen sind außerdem
möglich
für die
Konfiguration der Stromverstärkungsteile
des Stromzuführteils
und für den
Hochfrequenzschaltvorgang der Leistungstransistoren. Die einen FET-Leistungstransistoren
können
einen Hochfrequenzschaltvorgang zwischen einem EIN-Zustand (einem
vollständigen
oder halben EIN-Zustand) und einem AUS-Zustand durchführen und
die Antriebsstrom- bzw. Treiberstromsignale zu den Wicklungen werden
gleichmäßig bei
verringertem Strom- bzw. Leistungsverlust in den Leistungstransistoren
geändert.
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Verschiedene
Modifikationen sind außerdem möglich für den Hochfrequenzschaltvorgang
der Leistungstransistoren des Stromzuführteils, und diese sind offensichtlich
vom Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst. Beispielsweise kann
jeder der ersten Leistungstransistoren und der zweiten Leistungstransistoren
einen Hochfrequenzschaltvorgang abwechselnd in jeder Periode durchführen. Ein
Paar aus den ersten Leistungstransistoren und aus den zweiten Leistungstransistoren
kann außerdem
einen Hochfrequenzschaltvorgang komplementär durchführen.
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In
dem Fall, dass das Zeitintervall T0 einer Periode des Positionssignals
entspricht, ist die Anzahl der Zustände des ersten Zustandssignals
nicht auf sechs während
einer Periode des Positionssignals beschränkt; vielmehr kann die Anzahl
beispielsweise zwölf
betragen. Wenn die Anzahl der Zustände des ersten Zustandssignals
ein ganzes Vielfaches der Phasennummer bzw. -zahl der Wicklungen
während
einer Periode des Positionssignals ist, kann genauer gesagt ein
exaktes erstes Zeitsteuer- bzw. Taktsignal erzielt werden.
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In
dem Fall, dass das Zeitintervall T0 einer halben Periode des Positionssignals
entspricht, ist die Anzahl der Zustände des ersten Zustandssignals nicht
auf drei während
einer halben Periode des Positionssignals beschränkt, sondern kann vielmehr beispielsweise
sechs betragen. Wenn die Anzahl der Zustände des ersten Zustandssignals
ein ganzes Vielfaches der Phasenzahl der Wicklungen während einer
halben Periode des Positionssignals ist, kann allgemein gesagt ein
exaktes erstes Zeitsteuer- bzw. Taktsignal erzielt werden.
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Ein
exaktes Ermittlungssignal für
den elektrischen Drehwinkel bzw. Rotationswinkel kann erhalten werden
aus dem ersten Zustandssignal und dem zweiten Zustandssignal in
Reaktion auf das erste Positionssignal. Der Motor kann sich dadurch
exakt über
einen weiten Drehzahlbereich drehen, ausgehend von einer niedrigen
zu einer hohen Drehzahl unter Verwendung eines exakten Ermittlungswerts für den elektrischen
Rotationswinkel. Dies ist offensichtlich vom Umfang der Erfindung
ebenfalls umfasst. Insbesondere wird das erste Zustandssignal exakt
selbst bei einer hohen Drehzahl des Motors erhalten. Dies verringert
die Pulsation des Antriebssignals, wodurch die Vibration und das
akustische Geräusch
bei hoher Drehzahl verringert werden.
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Der
Motor in Übereinstimmung
mit der Erfindung ist für
einen Einsatz in Plattenlaufwerken geeignet. Der Umfang seiner An wendungen
ist jedoch größer und
umfasst eine Anwendung in einer Büroautomationsanlage, einem
audiovisuellen Gerät
und dergleichen. Der Motor kann außerdem als Drehzahlgesteuerter
Motor in allgemeinen Anwendungen zum Einsatz kommen.