JP2003023793A - ディスク装置 - Google Patents

ディスク装置

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JP2003023793A
JP2003023793A JP2001205844A JP2001205844A JP2003023793A JP 2003023793 A JP2003023793 A JP 2003023793A JP 2001205844 A JP2001205844 A JP 2001205844A JP 2001205844 A JP2001205844 A JP 2001205844A JP 2003023793 A JP2003023793 A JP 2003023793A
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signal
field effect
voltage
pulse signal
power supply
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JP2001205844A
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Makoto Goto
誠 後藤
Hideaki Mori
英明 森
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置検出素子を用いないでジッタの少ない回
転駆動を行う、発熱の小さいディスク装置を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 電力供給部20の電界効果型パワートラ
ンジスタは高周波スイッチング動作しながら、3相のコ
イル11〜13への電流路を形成し、ディスク1を回転
駆動する。電圧検出部23は、コイルのスイッチングパ
ルス化された端子電圧V1,V2,V3と共通電圧Vc
を直接的に比較し、検出パルス信号を出力する。通電制
御部32は、スイッチング制御部22のスイッチングパ
ルス信号に応動して電界効果型パワートランジスタをオ
ン・オフの高周波スイッチング動作させる。電力供給部
の抵抗接続回路51は、状態遷移部の出力信号に応動し
てコイルの電力供給端子と電圧供給部の出力端子の間に
所要の接続抵抗を接続し、スイッチングノイズによる電
圧検出部23の誤検出を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクを回転駆
動するモータを含んで構成されたディスク装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年、磁気ディスク装置(HDD装置、
FDD装置、等)や光ディスク装置(DVD装置、CD
装置、等)などのディスク装置では、複数個のトランジ
スタにより電子的に電流路を切り換えるモータが広く使
用されている。このようなディスク装置のモータの例と
して、PNP型パワートランジスタとNPN型パワート
ランジスタを用いてコイルへの電流路を切り換えるモー
タがある。
【0003】図27に従来のモータを示し、その動作に
ついて説明する。ロータ2011は永久磁石による界磁
部を有し、位置検出器2041はロータ2011の界磁
部の磁界を3個の位置検出素子で検出する。即ち、ロー
タ2011の回転に応動した3個の位置検出素子の3相
の出力信号から、位置検出器2041は2組の3相の電
圧信号Kp1,Kp2,Kp3、とKp4,Kp5,K
p6を発生する。第1の分配器2042は電圧信号Kp
1,Kp2,Kp3に応動した3相の下側信号Lp1,
Lp2,Lp3を作りだし、下側のNPN型パワートラ
ンジスタ2021,2022,2023の通電を制御す
る。第2の分配器2043は電圧信号Kp4,Kp5,
Kp6に応動した3相の上側信号Mp1,Mp2,Mp
3を作りだし、上側のPNP型パワートランジスタ20
25,2026,2027の通電を制御する。これによ
り、コイル2012,2013,2014に3相の駆動
電圧を供給する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の構成では、パワ
ートランジスタにおける電力損失が大きく、問題になっ
ていた。NPN型パワートランジスタ2021,202
2,2023およびPNP型パワートランジスタ202
5,2026,2027は、そのエミッタ−コレクタ間
の電圧をアナログ的に制御し、コイル2012,201
3,2014に必要な振幅の駆動電圧を供給している。
そのため、各パワートランジスタの残留電圧が大きく、
残留電圧とコイルへの駆動電流の積によって大きな電力
損失・発熱が生じていた。
【0005】米国特許第5,982,118号には、2
個のセンサ出力を用いてパワートランジスタをPWM駆
動(パルス的な駆動電圧をコイルに供給)し、パワート
ランジスタの電力損失を低減する例が記載されている。
しかし、上述の従来例および米国特許第5,982,1
18号では、ロータの回転位置を検出する3個または2
個の位置検出素子を含んでいるため、位置検出素子を取
り付けるスペースや配線等が煩雑であり、コストアップ
を生じていた。
【0006】米国特許第5,473,232号には、位
置検出素子を無くして、コイルの端子電圧を検出し、検
出タイミングに応動してコイルへの電流路を切り換える
モータが記載されている。しかし、米国特許第5,47
3,232号では、1相の端子電圧しか検出していない
ので、検出精度が悪く、回転変動が大きくなっていた。
【0007】近年、HDDなどの磁気ディスク装置やD
VDなどの光ディスク装置では、高密度ディスクの再生
や記録を行うために、回転速度変動の少ないモータが強
く要望されてきている。これらのディスク装置では、デ
ィスク回転速度のジッタが生じると、ディジタル再生信
号のビット誤りが大きくなるという問題がある。また、
情報信号の記録動作を行うディスク装置では、ディスク
回転速度のジッタにより記録ビットの位置ずれを生じる
問題がある。そのため、センサレスによりPWM駆動を
行いながらも、ディスクの回転速度変動を極力小さくし
た、高性能なディスク装置が要望されている。
【0008】本発明の目的は、上記の課題をそれぞれま
たは同時に解決したディスク装置を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のディスク装置で
は、少なくとも、ディスクから信号再生を行う、また
は、前記ディスクに信号記録を行うヘッド手段と、少な
くとも、前記ヘッド手段の出力信号を処理して再生情報
信号を出力する、または、記録情報信号を信号処理して
前記ヘッド手段に出力する情報処理手段と、前記ディス
クを回転駆動し、磁石磁束を発生する界磁部分を取り付
けられたロータと、スター結線され、3個の電力供給端
子と1個の共通接続端子を有する3相のコイルと、少な
くとも2つの出力端子を有し、直流電圧を供給する電圧
供給手段と、前記電圧供給手段の第1の出力端子側から
前記3相のコイルの前記電力供給端子側への電流路を形
成する3個の第1の電界効果型パワートランジスタと、
前記電圧供給手段の第2の出力端子側から前記3相のコ
イルの前記電力供給端子側への電流路を形成する3個の
第2の電界効果型パワートランジスタを含んで構成され
た電力供給手段と、前記3相のコイルの端子電圧に応動
した検出パルス信号を作成する電圧検出手段と、前記電
圧検出手段の検出パルス信号に応動して前記電力供給手
段の3個の前記第1の電界効果型パワートランジスタと
3個の前記第2の電界効果型パワートランジスタの通電
区間を制御し、各通電区間を電気角で120度よりも大
きくする通電動作手段と、前記電圧検出手段の出力パル
ス信号により前記ディスクの回転速度に応動した指令信
号を出力する指令手段と、前記指令手段の指令信号に応
動したスイッチングパルス信号を作成し、前記電力供給
手段の3個の前記第1の電界効果型パワートランジスタ
と3個の前記第2の電界効果型パワートランジスタのう
ちで少なくとも1個の電界効果型パワートランジスタを
前記スイッチングパルス信号に応動して高周波スイッチ
ング動作させるスイッチング動作手段とを具備するディ
スク装置であって、前記電圧検出手段は、前記3相のコ
イルのオフ状態にある前記電力供給端子側の端子電圧と
前記3相のコイルの前記共通接続端子側の端子電圧を直
接的に比較し、該比較結果に応動した前記検出パルス信
号を作成する検出パルス作成手段を含んで構成され、前
記電力供給手段は、少なくとも3個の接続抵抗を含み、
前記3相のコイルの各電力供給端子側と前記電圧供給手
段の少なくとも1つの前記出力端子側の間を少なくとも
1個の前記接続抵抗を介して接続する抵抗接続手段を含
んで構成され、前記抵抗接続手段は、前記通電動作手段
の出力信号に応動して前記電圧検出手段が検出する前記
少なくとも1個の前記電力供給端子側を前記少なくとも
1個の前記接続抵抗を介して前記電圧供給手段の前記少
なくとも1つの前記出力端子側に接続する構成にしてい
る。
【0010】このように構成することにより、スイッチ
ング動作手段が電力供給手段の電界効果型パワートラン
ジスタを高周波スイッチングさせているので、電力供給
手段の電界効果型パワートランジスタの電力損失・発熱
を大幅に低減できる。また、電圧検出手段や通電動作手
段は、コイルの端子電圧を検出した検出パルス信号に応
動してコイルへの電流路の形成を制御し、ディスクを所
定方向に回転させている。そのため、位置検出素子が不
要になり、ディスク装置の構成は簡素になる。また、電
圧検出手段は、フィルタなどを使用しないで、3相のコ
イルの電力供給端子の端子電圧と共通接続端子の端子電
圧を直接的に比較して検出パルス信号を作成しているの
で、端子電圧に応動して正確なタイミングにより検出パ
ルス信号を得ることができる。また、電界効果型パワー
トランジスタによってコイルにスイッチング電圧を加え
る場合には、コイルのインダクタンスと電界効果型パワ
ートランジスタの寄生容量によるリンギング電圧が発生
しやすい。そこで、電圧検出手段が検出する電力供給端
子と電圧供給手段の出力端子の間に所要の接続抵抗(例
えば、1kΩ〜10kΩ程度)を接続することにより、
電界効果型パワートランジスタの高周波スイッチングに
伴う端子電圧の脈動が長時間残留しないようにしてい
る。これにより、電界効果型パワートランジスタがオン
からオフまたはオフからオンにスイッチングした短時間
後から端子電圧の比較検出が可能になり、正確なタイミ
ングにて検出パルス信号を得ることができる。従って、
電界効果型パワートランジスタの高周波スイッチング動
作の影響をなくし、コイルの端子電圧を正確に検出で
き、電圧検出手段は正確・高精度な検出パルス信号を得
ることができる。その結果、電圧検出手段の検出パルス
信号に応動してコイルへの電流路を形成することによ
り、ディスクを安定・確実に回転駆動できる。
【0011】また、抵抗接続手段は、通電動作手段の出
力信号に応動して接続抵抗を接続・非接続しているの
で、この接続抵抗による電力損失は少なくされている。
さらに、電圧検出手段の検出パルス信号に応動した出力
パルス信号により指令信号を作成し、指令信号に応動し
たスイッチングパルス信号を作成し、スイッチングパル
ス信号に応動して電界効果型パワートランジスタを高周
波スイッチング動作させた。これにより、速度検出のた
めの検出器を設けないで、ディスクの速度制御を実現し
た。さらに、コイルの端子電圧に応動した電圧検出手段
の出力パルス信号を精度良く作成しているので、ジッタ
の少ない正確な速度制御を実現できる。即ち、ディスク
を回転駆動するための素子を大幅に削減しながらも、安
定かつ高精度なディスク回転を実現できる。また、ディ
スクを回転駆動するための消費電力が大幅に低減されて
いるので、ディスク装置の発熱が小さく、熱に弱い記録
可能ディスクの再生や記録を容易に実現できる。従っ
て、高密度ディスクの再生や記録に適した、消費電力が
小さく、安価で高性能なディスク装置を実現できる。
【0012】本発明の別の観点のディスク装置では、少
なくとも、ディスクから信号再生を行う、または、前記
ディスクに信号記録を行うヘッド手段と、少なくとも、
前記ヘッド手段の出力信号を処理して再生情報信号を出
力する、または、記録情報信号を信号処理して前記ヘッ
ド手段に出力する情報処理手段と、前記ディスクを回転
駆動し、磁石磁束を発生する界磁部分を取り付けられた
ロータと、スター結線され、3個の電力供給端子と1個
の共通接続端子を有する3相のコイルと、少なくとも2
つの出力端子を有し、直流電圧を供給する電圧供給手段
と、前記電圧供給手段の第1の出力端子側から前記3相
のコイルの前記電力供給端子側への電流路を形成する3
個の第1の電界効果型パワートランジスタと、前記電圧
供給手段の第2の出力端子側から前記3相のコイルの前
記電力供給端子側への電流路を形成する3個の第2の電
界効果型パワートランジスタを含んで構成された電力供
給手段と、前記3相のコイルの端子電圧に応動した検出
パルス信号を作成する電圧検出手段と、前記電圧検出手
段の検出パルス信号に応動して前記電力供給手段の3個
の前記第1の電界効果型パワートランジスタと3個の前
記第2の電界効果型パワートランジスタの通電区間を制
御し、各通電区間を電気角で120度よりも大きくする
通電動作手段と、前記電圧検出手段の出力パルス信号に
より前記ディスクの回転速度に応動した指令信号を出力
する指令手段と、前記指令手段の指令信号に応動したス
イッチングパルス信号を作成し、前記電力供給手段の3
個の前記第1の電界効果型パワートランジスタと3個の
前記第2の電界効果型パワートランジスタのうちで少な
くとも1個の電界効果型パワートランジスタを前記スイ
ッチングパルス信号に応動して高周波スイッチング動作
させるスイッチング動作手段とを具備するディスク装置
であって、前記スイッチング動作手段は、前記電圧供給
手段から前記3相のコイルに供給する合成供給電流に応
動した電流検出信号を得る電流検出手段と、前記電流検
出信号と前記指令信号に応動した前記スイッチングパル
ス信号を作成し、前記少なくとも1個の電界効果型パワ
ートランジスタを前記スイッチングパルス信号に応動し
て高周波スイッチング動作させるスイッチング制御手段
とを含んで構成され、前記電圧検出手段は、前記3相の
コイルのオフ状態にある前記電力供給端子側の端子電圧
と前記3相のコイルの前記共通接続端子側の端子電圧を
直接的に比較し、該比較結果に応動した前記検出パルス
信号を作成する検出パルス作成手段を含んで構成され、
前記電力供給手段は、少なくとも3個の接続抵抗を含
み、前記3相のコイルの各電力供給端子側と前記電圧供
給手段の少なくとも1つの前記出力端子側の間を少なく
とも1個の前記接続抵抗を介して接続する抵抗接続手段
を含んで構成され、前記抵抗接続手段は、前記通電動作
手段の出力信号に応動して前記電圧検出手段が検出する
前記少なくとも1個の前記電力供給端子側を前記少なく
とも1個の前記接続抵抗を介して前記電圧供給手段の前
記少なくとも1つの前記出力端子側に接続する構成にし
ている。
【0013】このように構成することにより、スイッチ
ング動作手段が電力供給手段の電界効果型パワートラン
ジスタを高周波スイッチングさせているので、電力供給
手段の電界効果型パワートランジスタの電力損失・発熱
を大幅に低減できる。また、電圧検出手段や通電動作手
段は、コイルの端子電圧を検出した検出パルス信号に応
動してコイルへの電流路の形成を制御し、ディスクを所
定方向に回転させている。そのため、位置検出素子が不
要になり、ディスク装置の構成は簡素になる。また、電
圧検出手段は、フィルタなどを使用しないで、3相のコ
イルの電力供給端子の端子電圧と共通接続端子の端子電
圧を直接的に比較して検出パルス信号を作成しているの
で、端子電圧に応動して正確なタイミングにより検出パ
ルス信号を得ることができる。また、電界効果型パワー
トランジスタによってコイルにスイッチング電圧を加え
る場合には、コイルのインダクタンスと電界効果型パワ
ートランジスタの寄生容量によるリンギング電圧が発生
しやすい。そこで、電圧検出手段が検出する電力供給端
子と電圧供給手段の出力端子の間に所要の接続抵抗(例
えば、1kΩ〜10kΩ程度)を接続することにより、
電界効果型パワートランジスタの高周波スイッチングに
伴う端子電圧の脈動が長時間残留しないようにしてい
る。これにより、電界効果型パワートランジスタがオン
からオフまたはオフからオンにスイッチングした短時間
後から端子電圧の比較検出が可能になり、正確なタイミ
ングにて検出パルス信号を得ることができる。従って、
電界効果型パワートランジスタの高周波スイッチング動
作の影響をなくし、コイルの端子電圧を正確に検出で
き、電圧検出手段は正確・高精度な検出パルス信号を得
ることができる。その結果、電圧検出手段の検出パルス
信号に応動してコイルへの電流路を形成することによ
り、ディスクを安定・確実に回転駆動できる。
【0014】また、抵抗接続手段は、通電動作手段の出
力信号に応動して接続抵抗を接続・非接続しているの
で、この接続抵抗による電力損失は少なくされている。
また、3相のコイルへの合成供給電流に応動した電流検
出信号を作成し、電流検出信号と指令信号に応動したス
イッチングパルス信号を作成し、スイッチングパルス信
号に応動して電界効果型パワートランジスタを高周波ス
イッチング動作させている。これにより、例えば、単一
のスイッチングパルス信号に応動して複数個の電界効果
型パワートランジスタをスイッチング動作させることも
可能になり、抵抗接続手段による抵抗接続動作が容易に
なる。その結果、電圧検出手段による端子電圧の検出を
容易かつ正確に行うことができる。さらに、電圧検出手
段の検出パルス信号に応動した出力パルス信号により指
令信号を作成し、指令信号に応動したスイッチングパル
ス信号を作成し、スイッチングパルス信号に応動して電
界効果型パワートランジスタを高周波スイッチング動作
させた。これにより、速度検出のための検出器を設けな
いで、ディスクの速度制御を実現した。さらに、コイル
の端子電圧に応動した電圧検出手段の出力パルス信号を
精度良く作成しているので、ジッタの少ない正確な速度
制御を実現できる。即ち、ディスクを回転駆動するため
の素子を大幅に削減しながらも、安定かつ高精度なディ
スク回転を実現できる。また、ディスクを回転駆動する
ための消費電力が大幅に低減されているので、ディスク
装置の発熱が小さく、熱に弱い記録可能ディスクの再生
や記録を容易に実現できる。従って、高密度ディスクの
再生や記録に適した、消費電力が小さく、安価で高性能
なディスク装置を実現できる。
【0015】本発明のさらに別の観点のディスク装置で
は、少なくとも、ディスクから信号再生を行う、また
は、前記ディスクに信号記録を行うヘッド手段と、少な
くとも、前記ヘッド手段の出力信号を処理して再生情報
信号を出力する、または、記録情報信号を信号処理して
前記ヘッド手段に出力する情報処理手段と、前記ディス
クを回転駆動し、磁石磁束を発生する界磁部分を取り付
けられたロータと、スター結線され、3個の電力供給端
子と1個の共通接続端子を有する3相のコイルと、少な
くとも2つの出力端子を有し、直流電圧を供給する電圧
供給手段と、前記電圧供給手段の第1の出力端子側から
前記3相のコイルの前記電力供給端子側への電流路を形
成する3個の第1の電界効果型パワートランジスタと、
前記電圧供給手段の第2の出力端子側から前記3相のコ
イルの前記電力供給端子側への電流路を形成する3個の
第2の電界効果型パワートランジスタを含んで構成され
た電力供給手段と、前記3相のコイルの端子電圧に応動
した検出パルス信号を作成する電圧検出手段と、前記電
圧検出手段の検出パルス信号に応動して前記電力供給手
段の3個の前記第1の電界効果型パワートランジスタと
3個の前記第2の電界効果型パワートランジスタの通電
区間を制御し、各通電区間を電気角で120度よりも大
きくする通電動作手段と、前記電圧検出手段の出力パル
ス信号により前記ディスクの回転速度に応動した指令信
号を出力する指令手段と、前記指令手段の指令信号に応
動したスイッチングパルス信号を作成し、前記電力供給
手段の3個の前記第1の電界効果型パワートランジスタ
と3個の前記第2の電界効果型パワートランジスタのう
ちで少なくとも1個の電界効果型パワートランジスタを
前記スイッチングパルス信号に応動して高周波スイッチ
ング動作させるスイッチング動作手段とを具備するディ
スク装置であって、前記電圧検出手段は、前記3相のコ
イルのオフ状態にある前記電力供給端子側の端子電圧と
前記3相のコイルの前記共通接続端子側の端子電圧を直
接的に比較し、該比較結果に応動した前記検出パルス信
号を作成する検出パルス作成手段を含んで構成され、前
記電力供給手段は、少なくとも3個の接続抵抗を含み、
前記3相のコイルの各電力供給端子側と前記電圧供給手
段の少なくとも1つの前記出力端子側の間を少なくとも
1個の前記接続抵抗を介して接続する抵抗接続手段を含
んで構成され、前記電圧検出手段は、前記3相のコイル
の少なくとも1個の前記電力供給端子側の端子電圧と前
記3相コイルの前記共通接続端子側の端子電圧を直接的
に比較し、該比較結果に応動した前記検出パルス信号を
作成する検出パルス作成手段を含んで構成している。
【0016】このように構成することにより、スイッチ
ング動作手段が電力供給手段の電界効果型パワートラン
ジスタを高周波スイッチングさせているので、電力供給
手段の電界効果型パワートランジスタの電力損失・発熱
を大幅に低減できる。また、電圧検出手段や通電動作手
段は、コイルの端子電圧を検出した検出パルス信号に応
動してコイルへの電流路の形成を制御し、ディスクを所
定方向に回転させている。そのため、位置検出素子が不
要になり、ディスク装置の構成は簡素になる。また、電
圧検出手段は、フィルタなどを使用しないで、3相のコ
イルの電力供給端子の端子電圧と共通接続端子の端子電
圧を直接的に比較して検出パルス信号を作成しているの
で、端子電圧に応動して正確なタイミングにより検出パ
ルス信号を得ることができる。また、電界効果型パワー
トランジスタによってコイルにスイッチング電圧を加え
る場合には、コイルのインダクタンスと電界効果型パワ
ートランジスタの寄生容量によるリンギング電圧が発生
しやすい。そこで、電圧検出手段が検出する電力供給端
子と電圧供給手段の出力端子の間に所要の接続抵抗(例
えば、1kΩ〜10kΩ程度)を接続することにより、
電界効果型パワートランジスタの高周波スイッチングに
伴う端子電圧の脈動が長時間残留しないようにしてい
る。これにより、電界効果型パワートランジスタがオン
からオフまたはオフからオンにスイッチングした短時間
後から端子電圧の比較検出が可能になり、正確なタイミ
ングにて検出パルス信号を得ることができる。従って、
電界効果型パワートランジスタの高周波スイッチング動
作の影響をなくし、コイルの端子電圧を正確に検出で
き、電圧検出手段は正確・高精度な検出パルス信号を得
ることができる。その結果、電圧検出手段の検出パルス
信号に応動してコイルへの電流路を形成することによ
り、ディスクを安定・確実に回転駆動できる。
【0017】さらに、電圧検出手段の検出パルス信号に
応動した出力パルス信号により指令信号を作成し、指令
信号に応動したスイッチングパルス信号を作成し、スイ
ッチングパルス信号に応動して電界効果型パワートラン
ジスタを高周波スイッチング動作させた。これにより、
速度検出のための検出器を設けないで、ディスクの速度
制御を実現した。さらに、コイルの端子電圧に応動した
電圧検出手段の出力パルス信号を精度良く作成している
ので、ジッタの少ない正確な速度制御を実現できる。即
ち、ディスクを回転駆動するための素子を大幅に削減し
ながらも、安定かつ高精度なディスク回転を実現でき
る。また、ディスクを回転駆動するための消費電力が大
幅に低減されているので、ディスク装置の発熱が小さ
く、熱に弱い記録可能ディスクの再生や記録を容易に実
現できる。従って、高密度ディスクの再生や記録に適し
た、消費電力が小さく、安価で高性能なディスク装置を
実現できる。
【0018】これらおよびその他の構成や動作について
は、実施の形態の説明において詳細に説明する。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
【0020】(実施の形態1)図1から図11に本発明
の実施の形態1のモータを含んで構成されたディスク装
置を示す。図1に全体構成を示す。ロータ11には、磁
石磁束により複数極の界磁磁束を発生する界磁部を取り
付けられている。ここでは、2極の永久磁石磁束による
界磁部を示したが、一般に、磁石磁束による多極の界磁
部が構成可能である。スター結線された3相のコイル1
2,13,14は、ステータに配設され、ロータ11と
の相対関係に関して、電気的に120度相当ずらされて
配置されている。ここに、電気角の360度はロータの
N極とS極の1組の角度幅に相当する。各コイル12,
13,14の一端は共通接続されて共通接続端子を形成
し、他の一端は電力供給端子として電力供給部20の出
力端子側に接続されている。3相のコイル12,13,
14は3相の駆動電流I1,I2,I3により3相磁束
を発生し、ロータ11の界磁部との相互作用によって駆
動力を発生し、ロータ11に駆動力を与える。ディスク
1は、ロータ11に一体的に固定して取り付けられ、ロ
ータ11によって直接的に回転駆動される。
【0021】ディスク1にはディジタル的な情報信号
(例えば、高品位な音響・映像信号)が記録されてお
り、光学ヘッドもしくは磁気ヘッドによって構成される
ヘッド2により、ディスク1からの信号再生をしてい
る。情報処理部3は、ヘッド2からの出力信号を処理
し、再生情報信号(例えば、高品位な音響・映像信号)
を出力する。
【0022】または、ディスク1にはディジタル的な情
報信号を記録可能であり、光学ヘッドもしくは磁気ヘッ
ドを含んで構成されるヘッド2により、ディスク1に信
号記録している。情報処理部3は、入力された記録情報
信号(例えば、高品位な音響・映像信号)を信号処理し
た記録用信号をヘッド2に供給し、ヘッド2によってデ
ィスク1に記録させている。
【0023】図11(a)に信号再生を行うディスク装
置の例を示す。ディスク1はロータ11の回転軸11a
に直接固定され、ロータ11と一体になって直接回転駆
動される。ディスク1には高密度にディジタル情報信号
が記録されている。ヘッド2は、回転しているディスク
1上の情報信号を信号再生し、再生用信号Pfを出力す
る。情報処理部3は、ヘッド2からの再生用信号Pfを
ディジタル的に処理し、再生情報信号Pgを出力する。
なお、ここではステータやコイルの図示は省略した。
【0024】図11(b)に信号記録を行うディスク装
置の例を示す。ディスク1はロータ11の回転軸11a
に直接固定され、ロータ11と一体になって直接回転駆
動される。ディスク1は記録可能ディスクであり、高密
度にディジタル情報信号を記録できる。情報処理部3
は、入力された記録情報信号Rgをディジタル的に処理
し、記録用信号Rfをヘッド2に出力する。ヘッド2
は、回転しているディスク1上に記録用信号Rfを高密
度に記録し、新たな情報信号をディスク1上に形成して
いく。
【0025】なお、上記ヘッド2としては、状況に応じ
て再生専用ヘッド、記録再生兼用ヘッド、または、記録
専用ヘッドが用いられる。
【0026】図1の電力供給部20は、通電制御部32
の下側通電制御信号M1,M2,M3と上側通電制御信
号N1,N2,N3に応動して電圧供給部25から3相
のコイル12,13,14への電流路を形成し、コイル
12,13,14への電力供給を行っている。また、電
力供給部20は、3相のコイル12,13,14の電力
供給端子側を接続抵抗を介して電圧供給部25の正極出
力端子側に接続する抵抗接続回路を含んで構成されてい
る。図2に電力供給部20の具体的な構成を示す。
【0027】図2の電力供給部20は、電圧供給部25
の負極出力端子側(アース側)とコイル12,13,1
4の各電力供給端子側の間の電流路を形成する3個の下
側電界効果型パワートランジスタ101,102,10
3と、電圧供給部25の正極出力端子側(Vm側)とコ
イル12,13,14の各電力供給端子側の間の電流路
を形成する3個の上側電界効果型パワートランジスタ1
05,106,107を含んで構成されている。上側電
界効果型パワートランジスタ105,106,107に
は並列に上側パワーダイオード105d,106d,1
07dが逆接続され、下側電界効果型パワートランジス
タ101,102,103には並列に下側パワーダイオ
ード101d,102d,103dが逆接続されている
(下側パワーダイオードは無くしても良い)。ここで
は、下側電界効果型パワートランジスタ101,10
2,103や上側電界効果型パワートランジスタ10
5,106,107にNチャンネルMOS構造の電界効
果型パワートランジスタを使用し、下側電界効果型パワ
ートランジスタ101,102,103や上側電界効果
型パワートランジスタ105,106,107の電流流
出端子側から電流流入端子側に向けて逆接続されて形成
された寄生ダイオードを下側パワーダイオード101
d,102d,103dや上側パワーダイオード105
d,106d,107dとして使用している。なお、下
側電界効果型パワートランジスタや上側電界効果型パワ
ートランジスタは、NチャンネルMOS構造の電界効果
型トランジスタを使用し、電界効果型パワートランジス
タを他の抵抗やトランジスタと一緒に小さなシリコンチ
ップに集積回路化できるようにした。しかし、そのよう
な場合に限らず、例えば、上側電界効果型パワートラン
ジスタにPチャンネルMOS構造の電界効果型パワート
ランジスタを使用し、下側電界効果型パワートランジス
タにNチャンネルMOS構造の電界効果型パワートラン
ジスタを使用しても良い。
【0028】電力供給部20の下側動作回路111,1
12,113は、下側通電制御信号M1,M2,M3に
応動して下側電界効果型パワートランジスタ101,1
02,103のオン・オフ動作を行わせる。下側電界効
果型パワートランジスタ101,102,103は、コ
イル12,13,14への駆動電流I1,I2,I3の
負極側電流を供給する電流路を形成する。下側通電制御
信号M1,M2,M3は、各通電区間においてディジタ
ル的なPWM信号(パルス幅変調信号)になっており、
下側電界効果型パワートランジスタ101,102,1
03はオン・オフの高周波スイッチング動作する。例え
ば、下側電界効果型パワートランジスタ101がオンの
ときにはコイル12の端子電圧V1は0Vもしくは略0
Vになり、コイル12に負極性の駆動電流I1を供給す
る。下側電界効果型パワートランジスタ101がオフに
変わると、上側パワーダイオード105dが活性にな
り、コイル12の端子電圧V1はVm以上もしくは略V
mになり、コイル12に負極性の駆動電流I1を連続的
に供給する。これにより、コイル12の端子電圧V1は
略0Vと略Vmの間をディジタル的に変化するPWM電
圧になる。同様に、下側電界効果型パワートランジスタ
102,103は、それぞれの通電区間において、下側
通電制御信号M2,M3に応動してコイル13,14の
端子電圧V2,V3をPWM電圧(高周波スイッチング
電圧)にしている。即ち、下側電界効果型パワートラン
ジスタ101,102,103は、それぞれの通電区間
において高周波スイッチング動作し、コイル12,1
3,14の端子電圧V1,V2,V3を高周波スイッチ
ング電圧にする。
【0029】電力供給部20の上側動作回路115,1
16,117は、上側通電制御信号N1,N2,N3に
応動して上側電界効果型パワートランジスタ105,1
06,107をオン・オフ動作させる。上側電界効果型
パワートランジスタ105,106,107は、コイル
12,13,14への駆動電流I1,I2,I3の正極
側電流を供給する電流路を形成する。
【0030】なお、上側電界効果型パワートランジスタ
にNチャンネルMOS−FETトランジスタを使用する
場合には、電圧供給部の正極電位Vmよりも所定値だけ
高い高電位を用いて、上側動作回路は上側電界効果型パ
ワートランジスタを動作させる制御信号を出力する。こ
れにより、上側動作回路は、Nチャンネルの電界効果型
パワートランジスタをフルオン動作させることができ
る。
【0031】電力供給部20の抵抗接続回路51は、接
続抵抗61,62,63とスイッチトランジスタ71,
72,73を含んで構成されている。スイッチトランジ
スタには、PチャンネルMOS構造の電界効果型トラン
ジスタを使用している。スイッチトランジスタ71,7
2,73は、抵抗スイッチ信号R1,R2,R3に応動
してオン・オフ動作する。スイッチトランジスタ71が
オンになると、コイル12の電力供給端子側は電圧供給
部25の正極出力端子側に接続抵抗61を介して接続さ
れる。同様に、スイッチトランジスタ72がオンになる
とコイル13の電力供給端子側は電圧供給部25の正極
出力端子側に接続抵抗62を介して接続され、スイッチ
トランジスタ73がオンになるとコイル14の電力供給
端子側は電圧供給部25の正極出力端子側に接続抵抗6
3を介して接続される。接続抵抗61,62,63はそ
れぞれ、1kΩから10kΩ程度の所要の値にされてい
る。
【0032】電流検出部21は、電流検出用の抵抗12
5を含んで構成され、下側電界効果型パワートランジス
タ101,102,103によって3相のコイル12,
13,14に供給する合成供給電流Igに比例した電流
検出信号Adを出力する。下側電界効果型パワートラン
ジスタはオン・オフの高周波スイッチング動作するの
で、合成供給電流Igや電流検出信号Adはパルス信号
になる。
【0033】図1の電圧検出部23は、コイルの端子電
圧を検出し、検出パルス信号Dtを出力する。電圧検出
部23には、スター結線された3相のコイル12,1
3,14の電力供給端子に生じる3相の端子電圧V1,
V2,V3、および、3相のコイル12,13,14の
共通接続端子の共通電圧Vcが入力される。図3または
図4に電圧検出部23の具体的な構成を示す。
【0034】図3の電圧検出部23の3個のコンパレー
タ回路151,152,153は、3相の端子電圧V
1,V2,V3と共通電圧Vcをフィルタを通さないで
直接的に比較し、比較結果に応動した3相の比較パルス
信号b1,b2,b3を出力する。信号選択回路155
は、コイルへの通電状態に応じて比較パルス信号b1,
b2,b3のうちのいずれか1個の正転信号もしくは反
転信号を選択し、選択出力信号b4を出力する。例え
ば、信号選択回路155の信号選択動作は、後述の遷移
保持器31の保持状態に応動して行わせている。ノイズ
除去回路156は、後述のスイッチング制御部22のノ
イズ除去信号Dwを用いて、信号選択回路155の選択
出力信号b4に含まれるノイズを除去して、検出パルス
信号Dtを出力する。例えば、ノイズ除去回路156
は、選択出力信号b4とノイズ除去信号Dwをアンド回
路によって論理積信号を得ることにより、選択出力信号
b4に含まれるスイッチングノイズを除去している。ノ
イズ除去回路156は、フリップフロップ回路を含んで
構成され、アンド回路の論理積信号の立ち上がりエッジ
をクロックとしてフリップフロップ回路を”H”状態に
変化させ、その後の所要時間後にフリップフロップ回路
を”L”状態にリセットしている。ノイズ除去回路15
6は、フリップフロップ回路の内部状態に応動した検出
パルス信号Dtを出力する。また、分周回路157は、
検出パルス信号Dtを6分の1に分周した速度パルス信
号Dpを出力する。速度パルス信号Dpは、1相の端子
電圧から得られる比較パルス信号の片方のエッジに対応
したパルス信号になる。なお、速度パルス信号Dpを決
められた相の比較パルス信号の決められた側のエッジに
対応させても良いし、速度パルス信号Dpを検出パルス
信号Dtに一致させても良い。
【0035】図12に電圧検出部23の動作説明用波形
を示す。図12(a),(b),(c)に示した3相の
比較パルス信号b1,b2,b3に対して、検出パルス
信号Dtを図12(d)に示す。検出パルス信号Dt
は、比較パルス信号b1,b2,b3の各エッジを選択
検出して合成したパルス信号になる。図12(e)の速
度パルス信号Dpは、端子電圧V1の比較パルス信号b
1の立ち上がりエッジに対応して発生するようにしてい
る。なお、電力供給部20の電界効果型パワートランジ
スタのスイッチング動作によって生じるスイッチングノ
イズは省略した。
【0036】図4に電圧検出部23の別の構成を示す。
第1の信号選択回路170は、コイルへの通電状態に応
じて3相の端子電圧V1,V2,V3のいずれか1個を
選択端子電圧信号b5として出力し、コンパレータ回路
171に供給する。コンパレータ回路171は、選択さ
れた電力供給端子の端子電圧を共通接続端子の共通電圧
Vcと直接的に比較し、比較パルス信号b6を出力す
る。第2の信号選択回路172は、コイルへの通電状態
に応じて比較パルス信号b6の正転信号もしくは反転信
号を選択し、選択出力信号b7を出力する。なお、第1
の信号選択回路170と第2の信号選択回路172の信
号選択動作は、例えば、後述の遷移保持器31の保持状
態に応動して行わせている。ノイズ除去回路173は、
後述のスイッチング制御部22のノイズ除去信号Dwを
用いて、信号選択回路155の選択出力信号b4に含ま
れるノイズを除去して、検出パルス信号Dtを出力す
る。ノイズ除去回路173は前述のノイズ除去回路15
6と同様な構成および動作を行っている。また、分周回
路174は、検出パルス信号Dtを6分の1に分周し、
1相の端子電圧から得られる比較パルス信号の片方のエ
ッジに対応した速度パルス信号Dpを出力する。
【0037】図1の指令部26は、ディスク1やロータ
11の回転速度を所定値に制御する速度制御回路を含ん
で構成され、電圧検出部23の速度パルス信号Dpによ
りディスク1やロータ11の回転速度を検出し、検出回
転速度と目標速度との差に応動した指令信号Acを出力
する。ここでは、指令信号Acは速度制御回路によって
作り出された電圧信号である。
【0038】図1の通電動作ブロック41は、状態遷移
部35と通電制御部32を含んで構成されている。状態
遷移部35は、調整器27と遷移保持器31を含んで構
成されている。調整器27は、電圧検出部23の検出パ
ルス信号Dtの立ち上がりエッジの到来毎に、第1の調
整時間T1だけ遅延した第1のタイミング信号F1と、
第2の調整時間T2だけ遅延した第2のタイミング信号
F2を出力する。図5に調整器27の具体的な構成を示
す。
【0039】図5の調整器27は、時間計測回路201
と第1の調整回路202と第2の調整回路203を含ん
で構成されている。時間計測回路201は、検出パルス
信号Dtの立ち上がりエッジの時間間隔T0を計測し、
その時間間隔T0に対応した計数データ信号Dbを出力
する。第1の調整回路202は、検出パルス信号Dtの
立ち上がりエッジの発生時点における計数データ信号D
bを入力し、この計数データDbに比例もしくは略比例
した第1の調整時間T1だけ遅延させた第1のタイミン
グ信号F1を出力する。同様に、第2の調整回路203
は、検出パルス信号Dtの立ち上がりエッジの発生時点
における計数データDbを入力し、この計数データ信号
Dbに比例もしくは略比例した第2の調整時間T2だけ
遅延させた第2のタイミング信号F2を出力する。
【0040】時間計測回路201は、例えばアップ型カ
ウンタと保持回路を含んで構成されている。検出パルス
信号Dtの到来毎に、アップ型カウンタの内容を保持回
路に移し、計数データ信号Dbとして出力する。また、
検出パルス信号Dtの到来毎に、アップ型カウンタの内
部状態をリセットし、その後に計測クロックパルスをカ
ウントアップする。第1の調整回路202は、例えば第
1のダウン型カウンタを含んで構成されている。検出パ
ルス信号Dtの到来時に計数データ信号Dbを第1のダ
ウン型カウンタに入力し、その後に第1のクロックパル
スによりダウンカウントする。第1のダウン型カウンタ
の内容が零になったときに、第1の調整回路202は第
1のタイミング信号F1を出力する。第2の調整回路2
03は、例えば第2のダウン型カウンタを含んで構成さ
れている。検出パルス信号Dtの到来時に計数データ信
号Dbを第2のダウン型カウンタに入力し、その後に第
2のクロックパルスによりダウンカウントする。第2の
ダウン型カウンタの内容が零になったときに、第2の調
整回路203は第2のタイミング信号F2を出力する。
また、第1の調整回路202の第1のクロックパルスを
第2の調整回路203の第2のクロックパルスよりも高
速にすることにより、第2の調整時間T2>第1の調整
時間T1にしている。
【0041】これらの信号波形の関係を図13に例示す
る。時間計測回路201は、図13(a)に示した検出
パルス信号Dtの立ち上がりエッジ間の時間間隔T0を
計測し、時間間隔T0に対応したカウント値を計数デー
タ信号Dbとして出力する。第1の調整回路202は、
時間間隔T0に比例または略比例した第1の調整時間T
1(T1<T0)だけ遅延して第1のタイミング信号F
1を出力する(図13(b)参照)。即ち、第1のタイ
ミング信号F1は、検出パルス信号Dtの立ち上がりエ
ッジ発生時点から、時間間隔T0に応動した第1の調整
時間T1だけ遅延したパルス信号になる。第2の調整回
路203は、時間間隔T0に比例または略比例した第2
の調整時間T2(T2<T0)だけ遅延して第2のタイ
ミング信号F2を出力する(図13(c)参照)。即
ち、第2のタイミング信号F2は、検出パルス信号Dt
の立ち上がりエッジ発生時点から、時間間隔T0に応動
した第2の調整時間T2(T1<T2<T0)だけ遅延
したパルス信号になる。
【0042】図1の状態遷移部35の遷移保持器31
は、調整器27の第1のタイミング信号F1や第2のタ
イミング信号F2の到来に対応して保持状態を遷移する
状態保持回路を含んでいる。遷移保持器31は、第1の
タイミング信号F1と第2のタイミング信号F2に応動
して保持状態を遷移させ、保持状態に対応した3相の下
側区間信号P1,P2,P3と3相の上側区間信号Q
1,Q2,Q3を出力する。即ち、第1のタイミング信
号F1の到来によって、下側区間信号P1,P2,P3
と上側区間信号Q1,Q2,Q3のうちで1個の信号
を、“L”から“H”に変化させ、対応する電界効果型
パワートランジスタの通電を開始させる。また、第2の
タイミング信号F2の到来によって、下側区間信号P
1,P2,P3と上側区間信号Q1,Q2,Q3のうち
で1個の信号を、“H”から“L”に変化させ、対応す
る電界効果型パワートランジスタの通電を終了させる。
【0043】また、遷移保持器31は、保持状態に対応
した3相の抵抗スイッチ信号R1,R2,R3を出力す
る。これらの3相の抵抗スイッチ信号R1,R2,R3
は、電力供給部20の電界効果型パワートランジスタの
通電状態に連動して変化している。
【0044】遷移保持器31の下側区間信号P1,P
2,P3の“H”状態になる期間は、それぞれ電力供給
部20の下側電界効果型パワートランジスタ101,1
02,103の通電区間であり、コイル12,13,1
4に駆動電流I1,I2,I3の負極側電流を供給する
通電区間に相当する。遷移保持器31の上側区間信号Q
1,Q2,Q3の“H”状態になる期間は、それぞれ電
力供給部20の上側電界効果型パワートランジスタ10
5,106,107の通電区間であり、コイル12,1
3,14に駆動電流I1,I2,I3の正極側電流を供
給する通電区間に相当する。図6に遷移保持器31の具
体的な構成を示す。
【0045】図6の遷移保持器31は、状態保持器50
1と区間信号作成器502を含んで構成されている。状
態保持器501は、第1のタイミング信号F1と第2の
タイミング信号F2の到来に応動して保持状態を遷移さ
せ、第1の状態保持信号G1,G2,G3,G4,G
5,G6と第2の状態保持信号H1,H2,H3,H
4,H5,H6を出力する。ここに、状態遷移部35の
遷移保持器31の保持状態とは、第1の状態保持信号G
1,G2,G3,G4,G5,G6と第2の状態保持信
号H1,H2,H3,H4,H5,H6の全体の状態を
意味する。区間信号作成器502は、第1の状態保持信
号G1〜G6と第2の状態保持信号H1〜H6を合成し
て、下側区間信号P1,P2,P3と上側区間信号Q
1,Q2,Q3を出力する。図7に状態保持器501の
具体的な構成を示し、図8に区間信号作成器502の具
体的な構成を示す。
【0046】図7の状態保持器501は、第1の状態保
持回路520と第2の状態保持回路530により構成さ
れている。第1の状態保持回路520は、6個のD形フ
リップフロップ521,522,523,524,52
5,526を含み、いずれか1個のフリップフロップが
“H”状態になり、他のフリップフロップは“L”状態
になるようにしている。第1のタイミング信号F1の立
ち上がりエッジにおいて、フリップフロップ521,5
22,523,524,525,526の状態は遷移
し、リングカウンタのように“H”状態が順繰りに移動
する。第1の状態保持回路520は、6個のフリップフ
ロップ521,522,523,524,525,52
6の内部状態を第1の状態保持信号G1〜G6として出
力する。第2の状態保持回路530は、6個のD形フリ
ップフロップ531,532,533,534,53
5,536により構成され、フリップフロップ531,
532,533,534,535,536のデータ入力
端子に第1の状態保持信号G1〜G6がそれぞれ入力さ
れている。第2のタイミング信号F2の立ち上がりエッ
ジにおいて、フリップフロップ531,532,53
3,534,535,536は第1の状態保持信号G
1,G2,G3,G4,G5,G6を内部状態に入力
し、その出力を変化させる。第2の状態保持回路530
は、6個のフリップフロップ531,532,533,
534,535,536の内部状態を第2の状態保持信
号H1,H2,H3,H4,H5,H6として出力す
る。
【0047】図8の区間信号作成器502は、下側区間
信号作成回路540と上側区間信号作成回路550とス
イッチ信号作成回路560を含んで構成されている。下
側区間信号作成回路540は、状態保持器501の第1
の状態保持信号G1〜G6と第2の状態保持信号H1〜
H6に応動した下側区間信号P1,P2,P3を作り出
す。下側区間信号P1,P2,P3の“H”状態になる
期間は、電力供給部20の下側電界効果型パワートラン
ジスタ101,102,103の通電区間に相当する。
上側区間信号作成回路550は、状態保持器501の第
1の状態保持信号G1〜G6と第2の状態保持信号H1
〜H6に応動した上側区間信号Q1,Q2,Q3を作り
出す。上側区間信号Q1,Q2,Q3の“H”状態にな
る期間は、電力供給部20の上側電界効果型パワートラ
ンジスタ105,106,107の通電区間に相当す
る。従って、各電界効果型パワートランジスタの通電区
間は、第1の状態保持信号と第2の状態保持信号によっ
て決められる。また、スイッチ信号作成回路560は、
状態保持器501の第1の状態保持信号G1〜G6と第
2の状態保持信号H1〜H6に応動した抵抗スイッチ信
号R1,R2,R3を作り出す。ここでは、抵抗スイッ
チ信号R1,R2,R3を下側区間信号P1,P2,P
3に一致させている。
【0048】第1の状態保持信号G1〜G6と第2の状
態保持信号H1〜H6と下側区間信号P1,P2,P3
と上側区間信号Q1,Q2,Q3と抵抗スイッチ信号R
1,R2,R3の信号関係を図14に示す。図14の横
軸は時間である。第1の状態保持信号G1〜G6は、第
1のタイミング信号F1の発生タイミング毎に“H”と
なる信号がシフトする6相の信号である(図14(a)
〜(f)参照)。第2の状態保持信号H1〜H6は、第
2のタイミング信号F2の発生タイミング毎に“H”と
なる信号がシフトする6相の信号である(図14(g)
〜(l)参照)。下側区間信号P1,P2,P3は、第
1の状態保持信号G1〜G6と第2の状態保持信号H1
〜H6を論理合成して作成され、電気角で120度より
も大きな“H”区間を持つ3相信号にしている(図14
(p)〜(r)参照)。具体的には、下側区間信号P
1,P2,P3は約140度の“H”区間を有する3相
信号にしている。ここに、電気角360度はロータのN
極とS極の1組の回転角度に相当している。同様に、上
側区間信号Q1,Q2,Q3は、第1の状態保持信号G
1〜G6と第2の状態保持信号Q1〜Q6を論理合成し
て作成され、電気角で120度よりも大きな “H”区
間を持つ3相信号にしている(図14(m)〜(o)参
照)。具体的には、上側区間信号Q1,Q2,Q3は約
140度の“H”区間を有する3相信号にしている。抵
抗スイッチ信号R1,R2,R3は、第1の状態保持信
号G1〜G6と第2の状態保持信号Q1〜Q6を論理合
成して作成されている(図14(s)〜(u))。ここ
では、抵抗スイッチ信号R1,R2,R3はそれぞれ、
下側区間信号P1,P2,P3に一致している。
【0049】図1の状態遷移部35の遷移保持器31
は、調整器27の第1のタイミング信号F1や第2のタ
イミング信号F2の到来に対応して保持状態を遷移させ
る。即ち、遷移保持器31は、第1のタイミング信号F
1の到来に応動して保持状態を第1の状態から第2の状
態に遷移させ、第2のタイミング信号F2の到来に応動
して保持状態を第2の状態から第3の状態に遷移させ
る。遷移保持器31は、保持状態に対応した3相の下側
区間信号P1,P2,P3と3相の上側区間信号Q1,
Q2,Q3を出力する。これにより、第1のタイミング
信号F1の到来によって、下側区間信号P1,P2,P
3と上側区間信号Q1,Q2,Q3のうちで1個の信号
を、“L”から“H”に変化させ、対応するパワートラ
ンジスタの通電を開始させる。また、第2のタイミング
信号F2の到来によって、下側区間信号P1,P2,P
3と上側区間信号Q1,Q2,Q3のうちで1個の信号
を、“H”から“L”に変化させ、対応するパワートラ
ンジスタの通電を終了させる。
【0050】遷移保持器31の下側区間信号P1,P
2,P3の“H”状態になる期間は、電力供給部20の
下側電界効果型パワートランジスタ101,102,1
03の動作により、コイル12,13,14に駆動電流
I1,I2,I3の負極側電流をそれぞれ流す通電区間
に相当する。遷移保持器31の上側区間信号Q1,Q
2,Q3の“H”状態になる期間は、電力供給部20の
上側電界効果型パワートランジスタ105,106,1
07の動作により、コイル12,13,14に駆動電流
I1,I2,I3の正極側電流をそれぞれ流す通電区間
に相当する。
【0051】図15にこれらの信号波形の関係を示す。
図15(a)に示した検出パルス信号Dtに対して、第
1のタイミング信号F1は第1の調整時間T1だけ遅延
して出力され(図15(b)参照)、第2のタイミング
信号F2は第2の調整時間T2だけ遅延して出力される
(図15(c)参照)。遷移保持器31は、第1のタイ
ミング信号F1と第2のタイミング信号F2の到来毎に
内部状態を遷移し、12状態を循環的に繰り返す。これ
により、図15(d),(e),(f)に示した3相の
下側区間信号P1,P2,P3と図15(g),
(h),(i)に示した3相の上側区間信号Q1,Q
2,Q3を作り出す。例えば、第1のタイミング信号F
1の到来により下側区間信号P1が“L”から“H”に
変化して下側電界効果型パワートランジスタ101が通
電開始になり、第2のタイミング信号F2の到来により
下側区間信号P3が“H”から“L”に変化して下側電
界効果型パワートランジスタ103が通電終了になる。
次の第1のタイミング信号F1の到来により上側区間信
号Q3が“L”から“H”に変化して上側電界効果型パ
ワートランジスタ107が通電開始になり、次の第2の
タイミング信号F2の到来により上側区間信号Q2が
“H”から“L”に変化して上側電界効果型パワートラ
ンジスタ106が通電終了になる。さらに、次の第1の
タイミング信号F1の到来により下側区間信号P2が
“L”から“H”に変化して下側電界効果型パワートラ
ンジスタ102が通電開始になり、第2のタイミング信
号F2の到来により下側区間信号P1が“H”から
“L”に変化して下側電界効果型パワートランジスタ1
01が通電終了になる。さらに、次の第1のタイミング
信号F1の到来により上側区間信号Q1が“L”から
“H”に変化して上側電界効果型パワートランジスタ1
05が通電開始になり、次の第2のタイミング信号F2
の到来により上側区間信号Q3が“H”から“L”に変
化して上側電界効果型パワートランジスタ107が通電
終了になる。このようにして、遷移保持器31は3相の
下側区間信号P1,P2,P3と3相の上側区間信号Q
1,Q2,Q3を出力し、電力供給部20の下側電界効
果型パワートランジスタ101,102,103と上側
電界効果型パワートランジスタ105,106,107
の通電区間を決める。図15から理解されるように、こ
こでは、検出パルス信号Dtの発生から第1の調整時間
T1後の第1のタイミング信号に応動して、ある1個の
パワートランジスタの通電が開始され、検出パルス信号
Dtの発生から第2の調整時間T2後の第2のタイミン
グ信号F2に応動して、ある1個のパワートランジスタ
の通電が終了する。
【0052】その結果、下側区間信号P1,P2,P3
は、電気角で120度よりも大きな“H”区間を持つ3
相信号になる(図15(d)〜(f)参照)。具体的に
は、下側区間信号P1,P2,P3は約150度の
“H”区間を有する3相信号にしている。ここに、電気
角360度はロータのN極とS極の1組の回転角度に相
当する。同様に、上側区間信号Q1,Q2,Q3は、電
気角で120度よりも大きな “H”区間を持つ3相信
号になる(図15(g)〜(i)参照)。具体的には、
上側区間信号Q1,Q2,Q3は約150度の“H”区
間を有する3相信号にしている。また、T2>T1であ
るから、ロータ11の回転に伴って、2相のコイルへの
通電と3相のコイルへの通電を交互に行わせ、駆動電流
の脈動を小さくしている。
【0053】図1の通電制御部32は、遷移保持器31
の下側区間信号P1,P2,P3と上側区間信号Q1,
Q2,Q3に応動した下側通電制御信号M1,M2,M
3と上側通電制御信号N1,N2,N3を出力する。従
って、コイルへの通電区間は、下側区間信号と上側区間
信号によって決められる。また、通電制御部32は、ス
イッチング制御部22のスイッチングパルス信号Wpに
応動して下側通電制御信号M1,M2,M3をスイッチ
ングパルス化している。図9に通電制御部32の具体的
な構成を示す。
【0054】図9の下側通電回路250は、スイッチン
グ制御部22のスイッチングパルス信号Wpと下側区間
信号P1,P2,P3をそれぞれ論理合成し、通電区間
内をパルス化した下側通電制御信号M1,M2,M3を
出力する。上側通電回路251は、上側区間信号Q1,
Q2,Q3をそれぞれバッファ出力し、上側通電制御信
号N1,N2,N3を出力する。
【0055】図1のスイッチング動作ブロック42は、
電流検出部21とスイッチング制御部22を含んで構成
されている。スイッチング制御部22は、電流検出部2
1の電流検出信号Adと指令部26の指令信号Acを比
較し、比較結果に応動したスイッチングパルス信号Wp
を出力する。スイッチング制御部22のスイッチングパ
ルス信号Wpは通電制御部32に入力される。下側電界
効果型パワートランジスタ101,102,103は、
その通電区間においてスイッチングパルス信号Wpによ
って同時にオン・オフの高周波スイッチング動作する。
例えば、下側区間信号P1とP2が“H”でP3が
“L”の時には、下側電界効果型パワートランジスタ1
01と102がスイッチングパルス信号Wpに応動して
同時にオン・オフする。特に、電流検出信号Adが指令
信号Acに等しくなった時にスイッチングパルス信号W
pが“L”になるので、下側電界効果型パワートランジ
スタによってコイル12,13,14に供給される合成
供給電流パルスIgのピーク値は指令信号Acに比例ま
たは略比例して変化する。その結果、コイル12,1
3,14への駆動電流I1,I2,I3の振幅は、指令
信号Acに応動して電流制御される。また、スイッチン
グ制御部22はスイッチングパルス信号Wpに応動した
ノイズ除去信号Dwを作成し、電圧検出部23に供給し
ている。図10にスイッチング制御部22の具体的な構
成を示す。
【0056】図10のスイッチング制御部22は、比較
回路321と基準パルス回路322とPWMパルス回路
323と除去作成回路324を含んで構成されている。
比較回路321は、指令信号Acと電流検出信号Adを
比較し、電流検出信号Adが指令信号Acよりも大きく
なると比較信号Apを“H”に変化させる。基準パルス
回路322は、例えばクロック回路と分周回路を含んで
構成され、所定の時間間隔毎に所定の短時間の間”H”
となる基準パルス信号Arを出力する。PWMパルス回
路323は、例えばフリップフロップ回路とインバータ
回路とアンド回路を含んで構成されている。フリップフ
ロップ回路は、基準パルス信号Arの立ち上がりエッジ
の発生により内部状態を“H”にし、比較信号Apの立
ち上がりエッジの発生によって内部状態を”L”にす
る。インバータ回路により基準パルス信号Arの反転信
号を作成し、フリップフロップ回路の出力パルス信号と
インバータ回路の出力反転信号をアンド回路によって論
理合成し、アンド回路の出力信号をスイッチングパルス
信号Wp(PWMパルス信号Wp)として出力する。従
って、PWMパルス回路323のスイッチングパルス信
号Wpは、基準パルス信号Arが”H”の時に”L”に
なり、基準パルス信号Arの立ち下がりエッジにおい
て”H”に変わり、比較信号Apの立ち上がりエッジの
発生により“L”に変化する。また、除去作成回路32
4は、例えば入力信号の両エッジにおいて再トリガ可能
な単安定回路を含んで構成され、スイッチングパルス信
号Wpの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの発
生時点から所定時間Twの間”L”に変化するノイズ除
去信号Dwを作成する。即ち、ノイズ除去信号Dwはス
イッチングパルス信号Wpに応動して変化し、スイッチ
ングパルス信号Wpのエッジが発生した時点から所定時
間Twの間”L”になり、その後に”H”になるパルス
信号になる。
【0057】図16(a)〜(d)に、基準パルス信号
Arと比較信号Apとスイッチングパルス信号Wpとノ
イズ除去信号Dwの信号関係を示す。基準パルス信号A
rの立ち下がりエッジ発生時点においてスイッチングパ
ルス信号Wpは“H”になり、比較信号Apの立ち上が
りエッジ発生時点においてスイッチングパルス信号Wp
は“L”になる(図16(c)参照)。このようにし
て、スイッチングパルス信号Wpは電流検出信号Adと
指令信号Acの比較結果に応動したPWM信号になる。
また、基準パルス信号Arの1周期内に比較信号Apが
発生しない場合には、基準パルス信号Arの”H”区間
においてスイッチングパルス信号Wpは”L”になる。
即ち、スイッチングパルス信号Wpは、基準パルス信号
Arの発生に同期して周期的または略周期的に、少なく
とも所定時間(Arが”H”の時間幅)の間、”L”に
なる。その周波数は、50kHz程度にされている(2
0kHz〜200kHzに選ばれる)。また、ノイズ除
去信号Dwはスイッチングパルス信号Wpの立ち上がり
エッジおよび立ち下がりエッジの発生時点から所定時間
Twの間”L”になるパルス信号である(図16(d)
参照)。
【0058】次に、実施の形態の全体的な動作および利
点について説明する。状態遷移部35(調整器27と遷
移保持器31)と通電制御部32は通電動作ブロック4
1を形成し、状態遷移部35の下側区間信号P1,P
2,P3と上側区間信号Q1,Q2,Q3に応動して、
通電制御部32は下側通電制御信号M1,M2,M3と
上側通電制御信号N1,N2,N3を出力し、通電すべ
きコイルを選択する。電力供給部20は、通電制御部3
2の下側通電制御信号M1,M2,M3と上側通電制御
信号N1,N2,N3に応動して下側電界効果型パワー
トランジスタ101,102,103と上側電界効果型
パワートランジスタ105,106,107をオン・オ
フ動作させ、3相のコイル12,13,14への電力供
給を行う。
【0059】スイッチング制御部22と電流検出部21
はスイッチング動作ブロック42を形成し、3相のコイ
ル12,13,14にPWM化されたパルス的な駆動電
圧V1,V2,V3を供給するように動作する。スイッ
チング制御部22のスイッチングパルス信号Wpに応動
して、通電制御部32の下側通電制御信号M1,M2,
M3がPWMパルス信号になる。通電制御部32の下側
通電制御信号M1,M2,M3によって選択された1個
または2個の下側電界効果型パワートランジスタは同時
にオン・オフの高周波スイッチング動作し、コイル1
2,13,14に駆動電流I1,I2,I3の負極側電
流を供給する。電力供給部20の下側電界効果型パワー
トランジスタ101,102,103がオフになった時
には、コイル12,13,14のインダクタンス作用に
より、通電相のコイルに接続されている1個または2個
の上側パワーダイオード105d,106d,107d
がオンに変わり、連続的な負極側の駆動電流I1,I
2,I3をコイル12,13,14に供給する。その結
果、3相のコイル12,13,14への駆動電圧V1,
V2,V3はPWM電圧になる。これにより、電力供給
部20の下側電界効果型パワートランジスタ101,1
02,103の電力損失が大幅に小さくなる。
【0060】電力供給部20の上側電界効果型パワート
ランジスタ105,106,107は、3相のコイル1
2,13,14に駆動電流I1,I2,I3の正極側電
流を供給する。通電制御部32の上側通電制御信号N
1,N2,N3によって選択された1個または2個の上
側電界効果型パワートランジスタを同時にオンにし(P
WM動作はしない)、コイル12,13,14に駆動電
流I1,I2,I3の正極側電流を供給する。これによ
り、ディスク1やロータ11の回転に伴って、3相のコ
イル12,13,14には正極性と負極性に交番する両
方向の駆動電流I1,I2,I3が供給される。また、
電力供給部20の上側電界効果型パワートランジスタ1
05,106,107の電力損失は大幅に小さくなる。
【0061】電流検出部21は、電力供給部20の3個
の下側電界効果型パワートランジスタ101,102,
103がコイル12,13,14に供給する合成供給電
流Igを検出し、電流検出信号Adを出力する。この合
成供給電流は、3相のコイル12,13,14への3相
の駆動電流I1,I2,I3の負極側電流の合成値に相
当する。スイッチング制御部22は、電流検出信号Ad
と指令信号Acを比較し、その比較結果に応動したスイ
ッチングパルス信号Wpを出力する。電力供給部20の
下側電界効果型パワートランジスタ101,102,1
03はスイッチングパルス信号Wpに応動してオン・オ
フの高周波スイッチング動作する。その結果、合成供給
電流Igは指令信号Acに応動して電流制御される。こ
れにより、3相のコイル12,13,14への駆動電流
I1,I2,I3を指令信号Acに応動して正確に電流
制御でき、発生駆動力の脈動を低減できる。また、電力
供給部20の下側電界効果型パワートランジスタは、ス
イッチング制御部22の単一のパルス信号であるスイッ
チングパルス信号Wpに応動して同時にオン・オフの高
周波スイッチング動作しているので、その構成は簡素に
なる。また、電力供給部20の上側電界効果型パワート
ランジスタはPWM動作しないので、その通電切換は極
めて容易である。
【0062】電圧検出部23は、3相の端子電圧V1,
V2,V3と共通電圧Vcを比較する。これらの比較結
果である比較パルス信号を、例えば下側区間信号P1,
P2,P3や上側区間信号Q1,Q2,Q3に応動して
選択し、ノイズ除去信号Dwによってスイッチングノイ
ズの影響を除去し、検出パルス信号Dtと速度パルス信
号Dpを出力する。即ち、ロータ11が回転することに
よってコイル12,13,14に誘起される逆起電力に
応動した検出パルス信号Dtと速度パルス信号Dpを得
ている。電力供給部20のパワートランジスタが単一の
パルス信号であるスイッチングパルス信号Wpに応動し
てスイッチング動作しているので、スイッチング制御部
22はスイッチングパルス信号Wpに応動したノイズ除
去信号Dwを作成している。電圧検出部23のノイズ除
去回路156または173は、ノイズ除去信号Dwを用
いて、スイッチングパルス信号Wpの変化時点を含む所
定時間にわたって端子電圧の検出を禁止し、高周波スイ
ッチング動作に伴うノイズの影響を容易に除去してい
る。
【0063】状態遷移部35の調整器27は、検出パル
ス信号Dtの立ち上がりエッジの到来を検出し、時間計
測回路201により検出パルス信号Dtのエッジ間隔T
0を計測する。第1の調整回路202は、検出パルス信
号Dtのエッジ発生時点からエッジ間隔T0に応動した
第1の調整時間T1だけ遅延させた第1のタイミング信
号F1を出力する。また、第2の調整回路203は、検
出パルス信号Dtのエッジ発生時点からエッジ間隔T0
に応動した第2の調整時間T2だけ遅延させた第2のタ
イミング信号F2を出力する。ここに、T1<T2<T
0である。
【0064】状態遷移部35の遷移保持器31は、第1
のタイミング信号F1に応動してその保持状態を第1の
状態から第2の状態に遷移させ、下側区間信号と上側区
間信号のうちで1個の区間信号を通電開始(“H”)に
する。また、遷移保持器31は、第2のタイミング信号
F2に応動して保持状態をさらに第2の状態から第3の
状態に遷移させ、下側区間信号と上側区間信号のうちで
1個の区間信号を通電終了(“L”)にする。第1のタ
イミング信号F1と第2のタイミング信号F2の到来毎
に、遷移保持器31の保持状態は順次シフトしていく
(保持状態は、12状態のうちで順次循環的に遷移す
る)。下側区間信号P1,P2,P3はそれぞれ下側電
界効果型パワートランジスタ101,102,103の
通電区間を決め、上側区間信号Q1,Q2,Q3はそれ
ぞれ上側電界効果型パワートランジスタ105,10
6,107の通電区間を決める。
【0065】通電制御部32の下側通電回路250は、
遷移保持器31の下側区間信号P1,P2,P3とスイ
ッチング制御部22のスイッチングパルス信号Wpを論
理合成して下側通電制御信号M1,M2,M3を作りだ
し、電力供給部20の下側電界効果型パワートランジス
タ101,102,103をオン・オフの高周波スイッ
チング動作させる。これにより、下側電界効果型パワー
トランジスタの電力損失を大幅に低減させる。
【0066】通電制御部32の上側通電回路251は、
遷移保持器31の上側区間信号Q1,Q2,Q3をバッ
ファ出力して上側通電制御信号N1,N2,N3を作り
だし、電力供給部20の上側電界効果型パワートランジ
スタ105,106,107をオン・オフ動作させる。
これにより、上側電界効果型パワートランジスタの電力
損失を大幅に低減させる。
【0067】指令部26は、電圧検出部23の速度パル
ス信号Dpによりディスク1やロータ11の回転速度を
検出し、目標速度と実際の回転速度との差に応動した指
令信号Acを出力する。ディスク1やロータ11が目標
回転速度で制御されている場合には、指令信号Acは小
さな値になる。その結果、指令信号Acに応動して電力
供給部20の下側電界効果型パワートランジスタ10
1,102,103を高周波スイッチング動作させなが
ら、指令信号Acに比例した小さな駆動電流I1,I
2,I3をコイル12,13,14に供給する。
【0068】状態遷移部35の調整器27は、第1の調
整時間T1の遅延を行った第1のタイミング信号F1と
第2の調整時間T2の遅延を行った第2のタイミング信
号F2を出力する。これにより、コイル12,13,1
4への駆動電流はかなり広幅の通電にでき、駆動電流の
脈動を低減し、ディスク1の振動や騒音を小さくしてい
る。即ち、下側区間信号P1,P2,P3や上側区間信
号Q1,Q2,Q3を電気角で360/3=120°よ
りもかなり大きくしている(130°以上にしてい
る)。
【0069】また、電力供給部20の抵抗接続回路51
は、通電動作ブロック41の状態遷移部35の遷移保持
器31の抵抗スイッチ信号R1,R2,R3に応動し
て、3相のコイル12,13,14の電力供給端子側を
電圧供給部25の正極出力端子側に接続抵抗61,6
2,63を介して接続させている。3相の抵抗スイッチ
信号R1,R2,R3はそれぞれ3相の下側区間信号P
1,P2,P3に一致している。従って、下側電界効果
型パワートランジスタが通電していない時にスイッチト
ランジスタがオンになり、電力供給端子側に接続抵抗が
接続される。例えば、下側電界効果型パワートランジス
タ101がオフの時にスイッチトランジスタ71がオン
になり、コイル12の電力供給端子と電力供給部25の
正極出力端子は接続抵抗61を介して接続される。これ
により、他の相の電界効果型パワートランジスタが高周
波スイッチング動作を行っていても、電界効果型パワー
トランジスタがオフしている相の端子電圧を正確に検出
することができる。即ち、検出パルス信号Dtや速度パ
ルス信号Dpを正確に検出でき、上述の速度制御動作が
安定になり、ディスク1をジッタの少ない安定な回転制
御することができる。
【0070】これについて説明する。まず、接続抵抗を
接続しない場合について図1,図2,図17を参照して
説明する。いま、上側電界効果型パワートランジスタ1
06がオン動作し、下側電界効果型パワートランジスタ
103が高周波スイッチング動作し、その他の電界効果
型パワートランジスタがオフ状態にあるとする。即ち、
電圧供給部25からコイル13,14に駆動電流が供給
されている。このとき、電圧検出部23はオフ状態にあ
るコイル12の端子電圧V1を検出し、コイル12の端
子電圧V1に応動した検出パルス信号Dtが作成するよ
うに動作する。下側電界効果型パワートランジスタ10
3がオン・オフの高周波スイッチングしているので、オ
フ状態にある端子電圧V1にその影響であるパルス的な
変化分が含まれている。図17(a)にオフ状態の端子
電圧V1の一部分の時間波形を示す。端子電圧V1はパ
ルス的な変化の後に高周波の電圧脈動が残留していた。
この原因は、電界効果型パワートランジスタを使用した
場合に電界効果型パワートランジスタの寄生容量が大き
いことにあり、コイルのインダクタンス分と電界効果型
パワートランジスタの寄生容量により振動的な大きな電
圧脈動が発生していることがわかった。電圧検出部23
は、オフ状態の端子電圧と共通電圧を直接的にコンパレ
ータ回路によって比較しているので、この電圧脈動によ
って誤ったノイズパルスを出力してしまう。ノイズ除去
回路はノイズ除去信号Dwによって所定時間Twのノイ
ズ除去動作を行うけれども、電圧脈動が長時間にわたっ
て残留してしまうためにノイズパルスを十分に除去しき
れなかった。その結果、誤ったタイミングにおいて検出
パルス信号Dtや速度パルス信号Dpを作成してしまう
ために、ディスク1のジッタが大きくなり高精度の回転
制御ができなかった。また、ひどい場合には、電流路の
切換動作が不安定になり、ディスク1やロータ11が異
常停止することも生じていた。
【0071】このような不安定な動作をなくすために、
電力供給部20に抵抗接続回路51を設けている(図2
参照)。抵抗接続回路51は、抵抗スイッチ信号R1,
R2,R3に応動してスイッチトランジスタ71,7
2,73をオン・オフ動作させ、接続抵抗61,62,
63を接続または非接続にしている。上側電界効果型パ
ワートランジスタ106がオン動作し、下側電界効果型
パワートランジスタ103が高周波スイッチング動作
し、その他の電界効果型パワートランジスタがオフ状態
にあるときには、抵抗スイッチ信号R1,R2が”
L”,R3が”H”であり、スイッチトランジスタ7
1,72がオン,73がオフになる。その結果、オフ状
態にあるコイル12の電力供給端子と電圧供給部25の
正極出力端子の間が接続抵抗61を介して接続される。
電圧検出部23はオフ状態にあるコイル12の端子電圧
V1を直接的に検出し、コイル12の端子電圧V1に応
動した検出パルス信号Dtを作成するように動作する。
下側電界効果型パワートランジスタ103がオン・オフ
の高周波スイッチングしているので、検出している端子
電圧V1にその影響であるパルス的な変化分が含まれて
いる。
【0072】図17(b)にオフ状態の端子電圧V1の
一部分の時間波形を示す。電力供給端子が接続抵抗61
を介して電圧供給部25の出力端子と接続されているの
で、端子電圧V1はパルス的な変化の後に電圧脈動を速
やかに減衰させている。即ち、電界効果型パワートラン
ジスタの寄生容量が大きくても、振動的な電圧脈動は速
やかに無くなっていく。電圧検出部23のノイズ除去回
路は、ノイズ除去信号Dwによって所定時間Twのノイ
ズ除去動作を行わせることにより、ノイズパルスを完全
に除去することができる。その結果、正確な検出パルス
信号Dtや速度パルス信号Dpを作成でき、ディスク1
のジッタを小さくして高精度の回転制御を実現できる。
また、検出パルス信号Dtに応動して安定な電流路の切
換動作を行い、ディスク1やロータ11は安定確実に回
転駆動される。
【0073】また、抵抗接続回路51が通電動作ブロッ
ク41の出力信号に応動して接続抵抗61,62,63
を適時接続しているので、接続抵抗による電力損失は小
さくなる。また、電力供給端子と電圧供給部25の負極
出力端子側の間に接続された下側電界効果型パワートラ
ンジスタがオン・オフの高周波スイッチング動作を行う
場合に、接続抵抗61,62,63は各電力供給端子側
と電圧供給部25の正極出力端子側の間に接続するよう
にした。これにより、下側電界効果型パワートランジス
タがオフの時に接続抵抗61,62,63は電力損失を
生じなくなる。なお、上側電界効果型パワートランジス
タ106がオンの時に接続抵抗62が接続されていて
も、接続抵抗62における電力損失は生じない。従っ
て、抵抗接続回路51の接続抵抗における電力損失は極
めて小さくなっている。なお、接続抵抗の値は、電圧脈
動の減衰特性と電力損失を考慮して数kΩ(1kΩ〜1
0kΩ程度)に選定されている。
【0074】本実施の形態では、上述の説明にて理解さ
れるように、コイルの端子電圧を直接的に検出して電流
路を切り換えることにより、ロータの回転位置を検出す
るための位置検出素子を不要にした。また、コイルに両
方向の駆動電流を供給する電界効果型パワートランジス
タをオン・オフの高周波スイッチング動作させ、電力損
失を大幅に低減した。即ち、下側電界効果型パワートラ
ンジスタをフルオン・オフの高周波スイッチング動作さ
せ、下側電界効果型パワートランジスタの電力損失を著
しく小さくした。上側電界効果型パワートランジスタを
フルオン・オフして電流路を切り換え、上側電界効果型
パワートランジスタの電力損失を小さくした。これによ
り、パワートランジスタの電力損失が大幅に低減され、
ディスク装置の発熱は著しく小さくなる。
【0075】また、本実施の形態では、電力供給部に抵
抗接続回路を設けて、高周波スイッチングによる端子電
圧の電圧脈動の影響を低減し、電圧検出部において正確
な検出パルス信号Dtを得られるようにした。これによ
り、電圧検出部の検出パルス信号を用いた電流路の形成
・切換動作が正確になり、位置検出素子を用いないで安
定な回転駆動を実現できる。また、電圧検出部の検出パ
ルス信号Dtに応動した速度パルス信号Dpを作成し、
速度パルス信号Dpを用いて速度制御を行うことによ
り、速度制御動作が正確・安定になる。即ち、ディスク
の回転ジッタを大幅に低減でき、高密度ディスクの再生
・記録に適したディスク装置を実現できる。これによ
り、例えばハードディスク装置(HDD装置)の場合に
は、記録密度の一層の向上が可能になり、大容量なハー
ドディスク装置を容易に実現できる。また、速度パルス
信号Dpを得るための専用の速度検出器が不要になり、
ディスク装置の構成も簡素になる。なお、速度パルス信
号は検出パルス信号の分周信号に限らないで、検出パル
ス信号をそのまま速度パルス信号として使用しても良
い。
【0076】また、本実施の形態では、3個の下側電界
効果型パワートランジスタのうちで1個または2個のパ
ワートランジスタをオン・オフの高周波スイッチング動
作させ、1相分のコイルの端子電圧を高周波スイッチン
グさせる第1のスイッチング動作と2相分のコイルの端
子電圧を高周波スイッチングさせる第2のスイッチング
動作を実現し、ロータの回転に伴って第1のスイッチン
グ動作と第2のスイッチング動作を交互に行わせた。こ
れにより、電流路の切り換わりをオーバーラップさせる
ことができ、駆動電流の脈動が小さくなる。その結果、
ディスクを回転駆動する発生駆動力の脈動が小さくな
り、ディスクの振動・騒音が小さくなる。そして、高密
度ディスクを誤り無く再生または記録することができ
る。ここでは、上側電界効果型パワートランジスタや下
側電界効果型パワートランジスタの通電区間を電気角で
140〜160度程度にした。この通電区間は、振動・
騒音を低減するためにさらに大きくしても良い。
【0077】また、本実施の形態では、コイルへの供給
電流に応動した電流検出信号と指令信号を比較し、比較
結果に応動した単一のスイッチングパルス信号を作成
し、この単一のパルス信号に応動して1個または2個の
下側電界効果型パワートランジスタを同時にオン・オフ
の高周波スイッチング動作させた。その結果、簡単なス
イッチング動作によって、コイルへの駆動電流の大きさ
を指令信号に応動して正確に電流制御できる。これによ
り、駆動電流の脈動を大幅に低減でき、指令信号に応動
した正確な駆動力を発生するようにしている。また、単
一のスイッチングパルス信号に応動して単一のノイズ除
去信号を作成すればよく、構成が著しく簡素になる。即
ち、コイルの端子電圧の検出におけるスイッチングノイ
ズの影響を容易になくすことができる。
【0078】また、スイッチング制御部のPWMパルス
回路は、基準パルス信号Arが”H”の時にスイッチン
グパルス信号Wpを”L”にしている。これにより、ス
イッチングパルス信号Wpに応動して高周波スイッチン
グ動作を行う電界効果型パワートランジスタは、基準パ
ルス信号Arの発生タイミング毎に強制的にオフ状態に
なる。その結果、基準パルス信号Arの発生毎に確実に
高周波スイッチング動作が行われ、スイッチング動作の
安定化を図ることができる。即ち、電界効果型パワート
ランジスタがオンになる幅がほぼ均一になり、コイルの
端子電圧の検出動作が安定になる。
【0079】本実施の形態では、図10に示したスイッ
チング制御部を使用したが、本発明はそのような構成に
限定されるものではない。例えば、図18に示した別種
の構成のスイッチング制御部を使用しても良い。これに
ついて説明する。図18のスイッチング制御部は、比較
回路411とPWMパルス回路412と除去作成回路4
13により構成されている。比較回路411は、指令信
号Acと電流検出信号Adを比較し、電流検出信号Ad
が指令信号Acよりも大きくなると比較信号Apを
“H”に変化させる。PWMパルス回路412は、例え
ば入力信号の立ち上がりエッジをトリガとする単安定回
路を含んで構成され、比較回路411の出力信号Apの
立ち上がりエッジの到来をトリガーとして所定時間Tf
の間“L”になり、所定時間Tfが経過すると“H”に
変化するスイッチングパルス信号Wp(PWMパルス信
号Wp)を作成する。除去作成回路413は、スイッチ
ングパルス信号Wpの立ち上がりエッジおよび立ち下が
りエッジをトリガとして、所定時間Twの間”L”にな
るノイズ除去信号Dwを出力する。
【0080】比較信号Apとスイッチングパルス信号W
pとノイズ除去信号Dwの波形関係を図19(a)〜
(c)に示す。図19(a)に示した比較信号Apの立
ち上がりエッジの発生をトリガーとして、図19(b)
に示したスイッチングパルス信号Wpは所定時間Tfの
間“L”になり、所定時間Tfが経過すると“H”に変
化する。比較信号Apは、電流検出信号Adが指令信号
Acよりも小さい時に“L”であり、電流検出信号Ad
が指令信号Acよりも大きくなると“H”に変わる。比
較信号Apが“H”に変化した時点から所定時間Tfの
間、スイッチングパルス信号Wpは“L”になる。スイ
ッチングパルス信号Wpが“L”になると、下側電界効
果型パワートランジスタによる通電が停止され、電流検
出信号Adは零になり、比較信号Apは“L”になる。
所要時間Tfが経過すると、スイッチングパルス信号W
pが“H”に変わり、下側電界効果型パワートランジス
タによるコイルへの通電を再開する。このようにして、
スイッチングパルス信号Wpは電流検出信号Adと指令
信号Acの比較結果に応動したPWM信号(パルス幅変
調信号)になる。図19(c)に示したノイズ除去信号
Dwは、スイッチングパルス信号Wpの両エッジの発生
時点から所定時間Twの間”L”になるパルス信号にな
る。
【0081】(実施の形態2)図20から図22に本発
明の実施の形態2のモータを含んで構成されたディスク
装置を示す。図20に全体構成を示す。本実施の形態で
は、前述の実施の形態1において電力供給部600と通
電制御部601とスイッチング制御部602の構成を変
更したものである。なお、前述の実施の形態1と同様な
ものには同一の番号を付し、説明を省略する。
【0082】スイッチング制御部602は、指令信号A
cと電流検出信号Adに応動した主スイッチングパルス
信号Wmと補助スイッチングパルス信号Whとノイズ除
去信号Dwを出力する。図21にスイッチング制御部6
02の具体的な構成を示し、図24(a)〜(c)に波
形関係を示す。
【0083】図21のスイッチング制御部602は、比
較回路321と基準パルス回路322とPWMパルス回
路323とPWM作成回路650と除去作成回路651
を含んで構成されている。比較回路321と基準パルス
回路322とPWMパルス回路323は、前述の図10
に示したものと構成および動作が同様であり、詳細な説
明を省略する。PWM作成回路650は、PWMパルス
回路323のスイッチングパルス信号Wpに応動した主
スイッチングパルス信号Wmと補助スイッチングパルス
信号Whを作成する(図24(a),(b)参照)。補
助スイッチングパルス信号Whは、主スイッチングパル
ス信号Wmが”L”の区間内において”H”になる補助
的なパルス信号になされている。また、補助スイッチン
グパルス信号Whが”H”となる区間と主スイッチング
パルス信号Wmが”H”となる区間の間には、所要時間
Tg1,Tg2のすきまが設けられている。除去作成回
路651は、スイッチングパルス信号Wpに応動したノ
イズ除去信号Dwを作成する(図24(c)参照)。ノ
イズ除去信号Dwは、主スイッチングパルス信号Wmの
立ち下がりエッジおよび補助スイッチングパルス信号W
hの立ち上がりエッジを含む所要時間Tw1の間”L”
になり、補助スイッチングパルス信号Whの立ち下がり
エッジおよび主スイッチングパルス信号Wmの立ち上が
りエッジを含む所要時間Tw2の間”L”になる。
【0084】図20のディスク1やロータ11の回転に
伴って、通電動作ブロック41の通電制御部601は3
相の下側通電制御信号M1,M2,M3と3相の上側通
電制御信号N1,N2,N3を出力する。図22に通電
制御部601の具体的な構成を示す。
【0085】図22の通電制御部601は、下側通電回
路610と上側通電回路620を含んで構成されてい
る。下側通電回路610は、スイッチング制御部602
の主スイッチングパルス信号Wmと下側区間信号P1,
P2,P3をアンド回路611,612,613により
論理合成し、通電区間内を主スイッチングパルス信号W
mによってパルス化した下側通電制御信号M1,M2,
M3を出力する。上側通電回路620は、スイッチング
制御部602の補助スイッチングパルス信号Whと下側
区間信号P1,P2,P3をアンド回路625,62
6,627により論理合成し、通電区間内を補助スイッ
チングパルス信号Whによってパルス化した補助通電制
御信号M1’,M2’,M3’を作成する。上側区間信
号Q1,Q2,Q3と補助通電制御信号M1’,M
2’,M3’をオア回路621,622,623によっ
てそれぞれ論理合成し、上側通電制御信号N1,N2,
N3を出力する。
【0086】図20の電力供給部600は、通電制御回
路601の下側通電制御信号M1,M2,M3に応動し
て下側電界効果型パワートランジスタ101,102,
103をオン・オフの高周波スイッチング動作させる。
また、電力供給部600は、上側通電制御信号N1,N
2,N3に応動して上側電界効果型パワートランジスタ
105,106,107を通電動作させる。図23に電
力供給部600の具体的な構成を示す。
【0087】図23の電力供給部600は、下側電界効
果型パワートランジスタ101,102,103と下側
パワーダイオード101d,102d,103dと上側
電界効果型パワートランジスタ105,106,107
と上側パワーダイオード105d,106d,107d
と下側動作回路111,112,113と上側動作回路
115,116,117と接続抵抗641,642,6
43を含んで構成されている。図示の一点鎖線によって
囲まれたブロックは、抵抗接続回路640に相当する。
下側電界効果型パワートランジスタ101,102,1
03は、下側通電制御信号M1,M2,M3に応動して
高周波スイッチング動作し、3相のコイル12,13,
14に負極性の駆動電流を供給する。
【0088】いま、下側区間信号P3が”H”、他の下
側区間信号P2,P3は”L”、上側区間信号Q2が”
H”、他の上側区間信号Q1,Q3は”L”とする。上
側通電制御信号N2により上側電界効果型パワートラン
ジスタ106はフルオン状態になる。下側通電制御信号
M3は主スイッチングパルス信号Wmによりパルス化さ
れているので、下側電界効果型パワートランジスタ10
3が主スイッチングパルス信号Wmに応動してオン・オ
フの高周波スイッチング動作する。これにより、上側電
界効果型パワートランジスタ106はコイル13に正極
性の駆動電流I2を供給し、下側電界効果型パワートラ
ンジスタ103はコイル14に負極性の駆動電流I3を
供給する。高周波スイッチング動作を行う下側電界効果
型パワートランジスタ103と同相の上側電界効果型パ
ワートランジスタ107は、上側通電制御信号N3によ
り補助スイッチングパルス信号Whに応動してオン・オ
フし、上側パワーダイオード107dの電力損失を低減
している。即ち、主スイッチングパルス信号Wmに応動
して下側電界効果型パワートランジスタ103はオン・
オフの高周波スイッチング動作を行い、下側電界効果型
パワートランジスタ103と同相の上側電界効果型パワ
ートランジスタ107は補助スイッチングパルス信号W
hに応動して相補的にオフ・オンの高周波スイッチング
動作を行う。これにより、負極性の駆動電流I3をコイ
ル14に供給する。
【0089】電圧検出部23は、オフ状態にあるコイル
12の端子電圧V1を共通電圧Vcと直接的に比較し、
検出パルス信号Dtを作成する。抵抗接続回路640の
接続抵抗641,642,643は、上側電界効果型パ
ワートランジスタ105,106,107によって電力
供給端子と電圧供給部25の正極出力端子の間に接続さ
れている。接続抵抗641によって端子電圧V1のパル
ス的な電圧脈動が速やかに減衰し、下側電界効果型パワ
ートランジスタ103(と上側電界効果型パワートラン
ジスタ107)の高周波スイッチング動作によるスイッ
チングノイズの影響を低減している。また、スイッチン
グ制御部602のノイズ除去信号Dwにより、電圧検出
部23のノイズ除去回路は端子電圧に含まれるスイッチ
ングノイズの影響を容易に除去できる。これにより、電
圧検出部23は端子電圧に応動した正確なタイミングに
おいて検出パルス信号Dtを作成できる。
【0090】その他の構成および動作は、前述の実施の
形態1と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
本実施の形態においても、前述の実施の形態1と同様な
作用効果を得ることができる。
【0091】本実施の形態では、少なくとも上側電界効
果型パワートランジスタを利用して接続抵抗を電力供給
端子と電圧供給部の出力端子の間に接続させるようにし
ているので、抵抗接続回路に専用のスイッチトランジス
タを設ける必要がなくなる。
【0092】また、オン・オフ動作する下側電界効果型
パワートランジスタと同一相の上側電界効果型パワート
ランジスタを、下側電界効果型パワートランジスタのオ
ン・オフのスイッチング動作に相補的にオフ・オンのス
イッチング動作させている。これにより、上側パワーダ
イオードで生じる電力損失を低減し、ディスク装置の発
熱をさらに低減した。このとき、電力供給部の下側電界
効果型パワートランジスタが単一のスイッチングパルス
信号に応動して高周波スイッチング動作しているので、
上側電界効果型パワートランジスタを容易に相補的にス
イッチング動作できる。即ち、隙間時間Tg1,Tg2
を設けることが容易になり、下側電界効果型パワートラ
ンジスタと上側電界効果型パワートランジスタの同時オ
ンを簡単に防止できる。このようなすきま時間を設けて
も、接続抵抗を電力供給端子と電圧供給部の出力端子の
間に接続することにより、電圧脈動を速やかに減衰で
き、下側電界効果型パワートランジスタと上側電界効果
型パワートランジスタによるスイッチングノイズの影響
を低減できる。また、単一のスイッチングパルス信号に
応動したノイズ除去信号によってスイッチングノイズに
よる誤検出を容易に防止できる。
【0093】(実施の形態3)図25から図26に本発
明の実施の形態3のモータを含んで構成されたディスク
装置を示す。図25に全体構成を示す。本実施の形態で
は、前述の実施の形態2において電力供給部700の構
成を変更したものである。なお、前述の実施の形態1や
実施の形態2と同様なものには同一の番号を付し、説明
を省略する。
【0094】図25の電力供給部700は、通電制御回
路601の下側通電制御信号M1,M2,M3に応動し
て下側電界効果型パワートランジスタ101,102,
103をオン・オフの高周波スイッチング動作させ、上
側通電制御信号N1,N2,N3に応動して上側電界効
果型パワートランジスタ105,106,107を通電
動作させる。図26に電力供給部700の具体的な構成
を示す。
【0095】図26の電力供給部700は、下側電界効
果型パワートランジスタ101,102,103と下側
パワーダイオード101d,102d,103dと上側
電界効果型パワートランジスタ105,106,107
と上側パワーダイオード105d,106d,107d
と下側動作回路111,112,113と上側動作回路
115,116,117と接続抵抗711,712,7
13を含んで構成されている。図示の一点鎖線によって
囲まれたブロックは、抵抗接続回路710に相当する。
下側電界効果型パワートランジスタ101,102,1
03は、下側通電制御信号M1,M2,M3に応動して
高周波スイッチング動作し、3相のコイル12,13,
14に負極性の駆動電流を供給する。
【0096】いま、下側区間信号P3が”H”、他の下
側区間信号P2,P3は”L”、上側区間信号Q2が”
H”、他の上側区間信号Q1,Q3は”L”とする。上
側通電制御信号N2により上側電界効果型パワートラン
ジスタ106はフルオン状態になる。下側通電制御信号
M3は主スイッチングパルス信号Wmによりパルス化さ
れているので、下側電界効果型パワートランジスタ10
3が主スイッチングパルス信号Wmに応動してオン・オ
フの高周波スイッチング動作する。これにより、上側電
界効果型パワートランジスタ106はコイル13に正極
性の駆動電流I2を供給し、下側電界効果型パワートラ
ンジスタ103はコイル14に負極性の駆動電流I3を
供給する。高周波スイッチング動作を行う下側電界効果
型パワートランジスタ103と同相の上側電界効果型パ
ワートランジスタ107は、上側通電制御信号N3によ
り補助スイッチングパルス信号Whに応動してオン・オ
フし、上側パワーダイオード107dの電力損失を低減
している。即ち、主スイッチングパルス信号Wmに応動
して下側電界効果型パワートランジスタ103はオン・
オフの高周波スイッチング動作を行い、補助スイッチン
グパルス信号Whに応動して上側電界効果型パワートラ
ンジスタ107は相補的にオフ・オンの高周波スイッチ
ング動作を行う。これにより、負極性の駆動電流I3を
コイル14に供給する。
【0097】電圧検出部23は、オフ状態にあるコイル
12の端子電圧V1を共通電圧Vcと直接的に比較し、
検出パルス信号Dtを作成する。抵抗接続回路710の
接続抵抗711,712,713は、電力供給端子と電
圧供給部25の正極出力端子の間に接続されている。接
続抵抗711によって端子電圧V1のパルス的な電圧変
動の影響が速やかに減衰し、下側電界効果型パワートラ
ンジスタ103(と上側電界効果型パワートランジスタ
107)の高周波スイッチング動作によるスイッチング
ノイズの影響を低減している。また、スイッチング制御
部602のノイズ除去信号Dwにより、電圧検出部23
のノイズ除去回路は端子電圧に含まれるスイッチングノ
イズを容易に除去できる。これにより、電圧検出部23
は端子電圧に応動した正確なタイミングにおいて検出パ
ルス信号Dtを作成できる。
【0098】その他の構成および動作は、前述の実施の
形態1や実施の形態2と同様であるので、その詳細な説
明を省略する。本実施の形態においても、前述の実施の
形態1や実施の形態2と同様な作用効果を得ることがで
きる。
【0099】本実施の形態では、接続抵抗を電力供給端
子と電圧供給部の出力端子の間に接続させるようにして
いるので、抵抗接続回路に専用のスイッチトランジスタ
を設ける必要が全くなくなる。また、高周波スイッチン
グ動作して電圧供給部からコイルに駆動電流を供給する
電界効果型パワートランジスタが接続された電圧供給部
の出力端子側と反対の出力端子に接続抵抗を接続してい
るので、接続抵抗における電力損失が間欠的になり、そ
の電力損失が小さくなる。
【0100】なお、前述の実施の形態の具体的な構成に
ついては、各種の変形が可能である。例えば、各相のコ
イルは複数個の部分コイルを直列もしくは並列に接続し
て構成しても良い。3相のコイルはスター結線に限ら
ず、デルタ結線であってもよい。また、コイルの相数は
3相に限定されない。一般に、複数相のコイルを有する
構成を実現できる。また、ロータの界磁部の磁極数も2
極に限定されるものではなく、多極にしても良い。
【0101】また、前述の実施の形態では、電流検出部
を1個の電流検出用の抵抗によって簡単に実現したが、
本発明はそのような場合に限らず、各種の電流検出方法
が使用可能である。例えば、3相の駆動電流の負極側電
流値を合成した電流を検出する場合に限らず、正極側電
流値を合成した電流を検出しても良い。さらに、下側電
界効果型パワートランジスタや上側電界効果型パワート
ランジスタをマルチ出力にして、その一端に出力される
電流を検出しても良い。また、電流検出部を使用しない
構成も可能である。
【0102】また、前述の実施の形態では、電力供給部
のパワートランジスタに電界効果型パワートランジスタ
を用いて、高周波スイッチング動作を容易に行うように
した。これにより、パワートランジスタの電力損失・発
熱を低減し、集積回路化を容易にした。また、電力供給
部はパワートランジスタをオン・オフの高周波スイッチ
ング動作させているが、その動作はフルオン・オフのP
WM動作だけではなく、ハーフオンを含んだオン・オフ
のPWM動作を行わせても良い。即ち、電界効果型パワ
ートランジスタをオン状態(フルオンもしくはハーフオ
ン)とオフ状態の間で高周波スイッチング動作させ、パ
ワートランジスタの電力損失を低減しながら、コイルへ
の駆動電流を滑らかに切り換えても良い。
【0103】また、前述の実施の形態では、下側電界効
果型パワートランジスタのみが高周波スイッチング動作
する簡素な構成したが、本発明はそのような場合に限ら
ず、上側電界効果型パワートランジスタのみが高周波ス
イッチング動作したり、下側電界効果型パワートランジ
スタと上側電界効果型パワートランジスタが同時に高周
波スイッチング動作したり、下側電界効果型パワートラ
ンジスタと上側電界効果型パワートランジスタが区間を
変えて交互に高周波スイッチング動作するようにしても
良い。また、単一のスイッチングパルス信号に応動して
複数個のパワートランジスタを同時にオン・オフの高周
波スイッチングする構成に限らず、例えば、3相のスイ
ッチングパルス信号に応動して3相のパワートランジス
タをそれぞれに高周波スイッチング動作させるようにし
ても良い。
【0104】その他、本発明の主旨を変えずして種々の
変形が可能であり、本発明に含まれることはいうまでも
ない。
【0105】
【発明の効果】本発明のディスク装置は、コイルの端子
電圧に応動して電流路を切り換えることにより、位置検
出素子を用いることなく、ディスクやロータを所定方向
に回転させるようにした。また、電界効果型パワートラ
ンジスタをオン・オフの高周波スイッチング動作を行わ
せ、パワートランジスタの電力損失を大幅に低減し、発
熱を著しく小さくした。また、コイルの端子電圧にもと
づいて検出パルス信号や速度パルス信号を正確に検出で
き、これにより高密度ディスクをジッタの少ない安定な
回転制御が可能となる。即ち、発熱が小さく、ジッタの
少ない、高性能なディスク装置を安価に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における全体構成を示す
【図2】本発明の実施の形態1における電力供給部20
と電流検出部21の回路図
【図3】本発明の実施の形態1における電圧検出部23
の回路図
【図4】本発明の実施の形態1における電圧検出部23
の別の構成の回路図
【図5】本発明の実施の形態1における状態遷移部35
の調整器27の回路図
【図6】本発明の実施の形態1における状態遷移部35
の遷移保持器31の回路図
【図7】本発明の実施の形態1における遷移保持器31
の状態保持器501の回路図
【図8】本発明の実施の形態1における遷移保持器31
の区間信号作成器502の回路図
【図9】本発明の実施の形態1における通電制御部32
の回路図
【図10】本発明の実施の形態1におけるスイッチング
制御部22の回路図
【図11】本発明の実施の形態1におけるディスク装置
の情報信号に関係するブロック図
【図12】本発明の実施の形態1における電圧検出部2
3の動作を説明するための波形図
【図13】本発明の実施の形態1における調整器27の
動作を説明するための波形図
【図14】本発明の実施の形態1における状態保持器5
01と区間信号作成器502の動作を説明するための波
形図
【図15】本発明の実施の形態1における遷移保持器3
1の動作を説明するための波形図
【図16】本発明の実施の形態1におけるスイッチング
制御部22の動作を説明するための波形図
【図17】本発明の実施の形態1における抵抗接続回路
51の効果を説明するための別の波形図
【図18】本発明の実施の形態1における別の構成のス
イッチング制御部の回路図
【図19】本発明の実施の形態1における図18に示し
たスイッチング制御部の動作を説明するための波形図
【図20】本発明の実施の形態2における全体構成を示
す図
【図21】本発明の実施の形態2におけるスイッチング
制御部602の回路図
【図22】本発明の実施の形態2における通電制御部6
01の回路図
【図23】本発明の実施の形態2における電力供給部6
00の回路図
【図24】本発明の実施の形態2におけるスイッチング
制御部602の動作を説明するための波形図
【図25】本発明の実施の形態3における全体構成を示
す図
【図26】本発明の実施の形態3における電力供給部7
00の回路図
【図27】従来のモータの構成を示す図
【符号の説明】
1 ディスク 2 ヘッド 3 情報処理部 11 ロータ 12,13,14 コイル 20,600,700 電力供給部 21 電流検出部 22,602 スイッチング制御部 23 電圧検出部 25 電圧供給部 26 指令部 27 調整器 31 遷移保持器 32,601 通電制御部 35 状態遷移部 41 通電動作ブロック 42 スイッチング動作ブロック 51,640,710 抵抗接続回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5D109 KB05 KB40 KD08 KD39 KD45 5H560 AA04 BB04 BB12 DA13 DA14 DA19 DB20 DC12 JJ02 JJ12 JJ13 SS01 TT04 TT07 TT08 UA05 XA02 XA12

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも、ディスクから信号再生を行
    う、または、前記ディスクに信号記録を行うヘッド手段
    と、 少なくとも、前記ヘッド手段の出力信号を処理して再生
    情報信号を出力する、または、記録情報信号を信号処理
    して前記ヘッド手段に出力する情報処理手段と、 前記ディスクを回転駆動し、磁石磁束を発生する界磁部
    分を取り付けられたロータと、 スター結線され、3個の電力供給端子と1個の共通接続
    端子を有する3相のコイルと、 少なくとも2つの出力端子を有し、直流電圧を供給する
    電圧供給手段と、 前記電圧供給手段の第1の出力端子側から前記3相のコ
    イルの前記電力供給端子側への電流路を形成する3個の
    第1の電界効果型パワートランジスタと、前記電圧供給
    手段の第2の出力端子側から前記3相のコイルの前記電
    力供給端子側への電流路を形成する3個の第2の電界効
    果型パワートランジスタを含んで構成された電力供給手
    段と、 前記3相のコイルの端子電圧に応動した検出パルス信号
    を作成する電圧検出手段と、 前記電圧検出手段の検出パルス信号に応動して前記電力
    供給手段の3個の前記第1の電界効果型パワートランジ
    スタと3個の前記第2の電界効果型パワートランジスタ
    の通電区間を制御し、各通電区間を電気角で120度よ
    りも大きくする通電動作手段と、 前記電圧検出手段の出力パルス信号により前記ディスク
    の回転速度に応動した指令信号を出力する指令手段と、 前記指令手段の指令信号に応動したスイッチングパルス
    信号を作成し、前記電力供給手段の3個の前記第1の電
    界効果型パワートランジスタと3個の前記第2の電界効
    果型パワートランジスタのうちで少なくとも1個の電界
    効果型パワートランジスタを前記スイッチングパルス信
    号に応動して高周波スイッチング動作させるスイッチン
    グ動作手段と、を具備するディスク装置であって、 前記電圧検出手段は、前記3相のコイルのオフ状態にあ
    る前記電力供給端子側の端子電圧と前記3相のコイルの
    前記共通接続端子側の端子電圧を直接的に比較し、該比
    較結果に応動した前記検出パルス信号を作成する検出パ
    ルス作成手段を含んで構成され、 前記電力供給手段は、少なくとも3個の接続抵抗を含
    み、前記3相のコイルの各電力供給端子側と前記電圧供
    給手段の少なくとも1つの前記出力端子側の間を少なく
    とも1個の前記接続抵抗を介して接続する抵抗接続手段
    を含んで構成され、 前記抵抗接続手段は、前記通電動作手段の出力信号に応
    動して前記電圧検出手段が検出する前記少なくとも1個
    の前記電力供給端子側を前記少なくとも1個の前記接続
    抵抗を介して前記電圧供給手段の前記少なくとも1つの
    前記出力端子側に接続する構成としたディスク装置。
  2. 【請求項2】 少なくとも、ディスクから信号再生を行
    う、または、前記ディスクに信号記録を行うヘッド手段
    と、 少なくとも、前記ヘッド手段の出力信号を処理して再生
    情報信号を出力する、または、記録情報信号を信号処理
    して前記ヘッド手段に出力する情報処理手段と、 前記ディスクを回転駆動し、磁石磁束を発生する界磁部
    分を取り付けられたロータと、 スター結線され、3個の電力供給端子と1個の共通接続
    端子を有する3相のコイルと、 少なくとも2つの出力端子を有し、直流電圧を供給する
    電圧供給手段と、 前記電圧供給手段の第1の出力端子側から前記3相のコ
    イルの前記電力供給端子側への電流路を形成する3個の
    第1の電界効果型パワートランジスタと、前記電圧供給
    手段の第2の出力端子側から前記3相のコイルの前記電
    力供給端子側への電流路を形成する3個の第2の電界効
    果型パワートランジスタを含んで構成された電力供給手
    段と、 前記3相のコイルの端子電圧に応動した検出パルス信号
    を作成する電圧検出手段と、 前記電圧検出手段の検出パルス信号に応動して前記電力
    供給手段の3個の前記第1の電界効果型パワートランジ
    スタと3個の前記第2の電界効果型パワートランジスタ
    の通電区間を制御し、各通電区間を電気角で120度よ
    りも大きくする通電動作手段と、 前記電圧検出手段の出力パルス信号により前記ディスク
    の回転速度に応動した指令信号を出力する指令手段と、 前記指令手段の指令信号に応動したスイッチングパルス
    信号を作成し、前記電力供給手段の3個の前記第1の電
    界効果型パワートランジスタと3個の前記第2の電界効
    果型パワートランジスタのうちで少なくとも1個の電界
    効果型パワートランジスタを前記スイッチングパルス信
    号に応動して高周波スイッチング動作させるスイッチン
    グ動作手段と、を具備するディスク装置であって、 前記スイッチング動作手段は、前記電圧供給手段から前
    記3相のコイルに供給する合成供給電流に応動した電流
    検出信号を得る電流検出手段と、前記電流検出信号と前
    記指令信号に応動した前記スイッチングパルス信号を作
    成し、前記少なくとも1個の電界効果型パワートランジ
    スタを前記スイッチングパルス信号に応動して高周波ス
    イッチング動作させるスイッチング制御手段と、を含ん
    で構成され、 前記電圧検出手段は、前記3相のコイルのオフ状態にあ
    る前記電力供給端子側の端子電圧と前記3相のコイルの
    前記共通接続端子側の端子電圧を直接的に比較し、該比
    較結果に応動した前記検出パルス信号を作成する検出パ
    ルス作成手段を含んで構成され、 前記電力供給手段は、少なくとも3個の接続抵抗を含
    み、前記3相のコイルの各電力供給端子側と前記電圧供
    給手段の少なくとも1つの前記出力端子側の間を少なく
    とも1個の前記接続抵抗を介して接続する抵抗接続手段
    を含んで構成され、 前記抵抗接続手段は、前記通電動作手段の出力信号に応
    動して前記電圧検出手段が検出する前記少なくとも1個
    の前記電力供給端子側を前記少なくとも1個の前記接続
    抵抗を介して前記電圧供給手段の前記少なくとも1つの
    前記出力端子側に接続する構成としたディスク装置。
  3. 【請求項3】 前記抵抗接続手段は、前記電圧検出手段
    が検出する前記少なくとも1個の前記電力供給端子側に
    接続された前記第1の電界効果型パワートランジスタと
    前記第2の電界効果型パワートランジスタが同時にオフ
    になる区間において、前記少なくとも1個の前記電力供
    給端子側を前記接続抵抗を介して前記電圧供給手段の前
    記第1の出力端子側または前記第2の出力端子側に接続
    する構成とした、請求項1または請求項2に記載のディ
    スク装置。
  4. 【請求項4】 前記スイッチング動作手段は、3個の前
    記第1の電界効果型パワートランジスタのうちの少なく
    とも1個の電界効果型パワートランジスタを前記スイッ
    チングパルス信号に応動して高周波スイッチング動作さ
    せることにより、前記電圧供給手段から前記3相のコイ
    ルに電力供給されるように構成され、 前記抵抗接続手段は、前記第2の電界効果型パワートラ
    ンジスタが接続されている前記電圧供給手段の出力端子
    側に前記接続抵抗を接続するように構成された、請求項
    1から請求項3のいずれかに記載のディスク装置。
  5. 【請求項5】 前記スイッチング動作手段は、3個の前
    記第1の電界効果型パワートランジスタのうちで1個ま
    たは2個の電界効果型パワートランジスタを前記スイッ
    チングパルス信号に応動して同時に高周波スイッチング
    動作させるように構成された、請求項1から請求項4の
    いずれかに記載のディスク装置。
  6. 【請求項6】 前記スイッチング動作手段は、前記指令
    信号に応動して前記3相のコイルへの合成供給電流パル
    スのピーク値を制御するように構成された、請求項1か
    ら請求項5のいずれかに記載のディスク装置。
  7. 【請求項7】 前記通電動作手段は、前記電圧検出手段
    の検出パルス信号に応動して保持状態を遷移させる状態
    遷移手段と、前記状態遷移手段の保持状態に応動して前
    記電力供給手段の電界効果型パワートランジスタの通電
    区間を制御する通電制御手段と、を含んで構成された、
    請求項1から請求項6のいずれかに記載のディスク装
    置。
  8. 【請求項8】 前記通電動作手段は、前記第1の電界効
    果型パワートランジスタを前記スイッチングパルス信号
    に応動してオン・オフの高周波スイッチング動作させる
    場合に、前記第1の電界効果型パワートランジスタと同
    相の前記第2の電界効果型パワートランジスタを相補的
    にオフ・オンの高周波スイッチング動作するように構成
    された、請求項2から請求項7のいずれかに記載のディ
    スク装置。
  9. 【請求項9】 少なくとも、ディスクから信号再生を行
    う、または、前記ディスクに信号記録を行うヘッド手段
    と、 少なくとも、前記ヘッド手段の出力信号を処理して再生
    情報信号を出力する、または、記録情報信号を信号処理
    して前記ヘッド手段に出力する情報処理手段と、 前記ディスクを回転駆動し、磁石磁束を発生する界磁部
    分を取り付けられたロータと、 スター結線され、3個の電力供給端子と1個の共通接続
    端子を有する3相のコイルと、 少なくとも2つの出力端子を有し、直流電圧を供給する
    電圧供給手段と、 前記電圧供給手段の第1の出力端子側から前記3相のコ
    イルの前記電力供給端子側への電流路を形成する3個の
    第1の電界効果型パワートランジスタと、前記電圧供給
    手段の第2の出力端子側から前記3相のコイルの前記電
    力供給端子側への電流路を形成する3個の第2の電界効
    果型パワートランジスタを含んで構成された電力供給手
    段と、 前記3相のコイルの端子電圧に応動した検出パルス信号
    を作成する電圧検出手段と、 前記電圧検出手段の検出パルス信号に応動して前記電力
    供給手段の3個の前記第1の電界効果型パワートランジ
    スタと3個の前記第2の電界効果型パワートランジスタ
    の通電区間を制御し、各通電区間を電気角で120度よ
    りも大きくする通電動作手段と、 前記電圧検出手段の出力パルス信号により前記ディスク
    の回転速度に応動した指令信号を出力する指令手段と、 前記指令手段の指令信号に応動したスイッチングパルス
    信号を作成し、前記電力供給手段の3個の前記第1の電
    界効果型パワートランジスタと3個の前記第2の電界効
    果型パワートランジスタのうちで少なくとも1個の電界
    効果型パワートランジスタを前記スイッチングパルス信
    号に応動して高周波スイッチング動作させるスイッチン
    グ動作手段と、を具備するディスク装置であって、 前記電圧検出手段は、前記3相のコイルのオフ状態にあ
    る前記電力供給端子側の端子電圧と前記3相のコイルの
    前記共通接続端子側の端子電圧を直接的に比較し、該比
    較結果に応動した前記検出パルス信号を作成する検出パ
    ルス作成手段を含んで構成され、 前記電力供給手段は、少なくとも3個の接続抵抗を含
    み、前記3相のコイルの各電力供給端子側と前記電圧供
    給手段の少なくとも1つの前記出力端子側の間を少なく
    とも1個の前記接続抵抗を介して接続する抵抗接続手段
    を含んで構成されたディスク装置。
  10. 【請求項10】 前記抵抗接続手段は、前記電圧検出手
    段が検出する前記少なくとも1個の前記電力供給端子側
    に接続された前記第1の電界効果型パワートランジスタ
    と前記第2の電界効果型パワートランジスタが同時にオ
    フになる区間において、前記少なくとも1個の前記電力
    供給端子側を前記接続抵抗を介して前記電圧供給手段の
    前記第1の出力端子側または前記第2の出力端子側に接
    続する構成にされた請求項9に記載のディスク装置。
  11. 【請求項11】 前記スイッチング動作手段は、3個の
    前記第1の電界効果型パワートランジスタのうちの少な
    くとも1個の電界効果型パワートランジスタを前記スイ
    ッチングパルス信号に応動して高周波スイッチング動作
    させることにより、前記電圧供給手段から前記3相のコ
    イルに電力供給されるように構成され、 前記抵抗接続手段は、前記第2の電界効果型パワートラ
    ンジスタが接続されている前記電圧供給手段の出力端子
    側に前記接続抵抗を接続するように構成された、請求項
    9または請求項10に記載のディスク装置。
  12. 【請求項12】 前記スイッチング動作手段は、前記電
    圧供給手段から前記3相のコイルに供給する合成供給電
    流に応動した電流検出信号を得る電流検出手段と、前記
    電流検出信号と前記指令信号に応動したスイッチングパ
    ルス信号を作成し、前記少なくとも1個の電界効果型パ
    ワートランジスタを前記スイッチングパルス信号に応動
    して高周波スイッチング動作させるスイッチング制御手
    段と、を含んで構成され、 前記スイッチング制御手段は、3個の前記第1の電界効
    果型パワートランジスタのうちで1個または2個の電界
    効果型パワートランジスタを前記スイッチングパルス信
    号に応動して同時に高周波スイッチング動作させるよう
    に構成された請求項9から請求項11のいずれかに記載
    のディスク装置。
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