JP2005182878A - Magnetic disk device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気ディスクを回転駆動する駆動回路と、磁気ヘッドの位置を制御する駆動回路とを備えた磁気ディスク装置に関するものである。 The present invention relates to a magnetic disk device including a drive circuit that rotationally drives a magnetic disk and a drive circuit that controls the position of a magnetic head.
磁気ディスク装置において、人の誤動作または停電などの不慮の事故によって、電源回路が遮断されたとき、磁気ディスクに収納されたデータを保護するため、磁気ヘッドを緊急退避させる技術が従来より採用されている。このような緊急時には、電源供給源からの電力の供給が期待できないため、種々の工夫がなされている。 In magnetic disk devices, when the power supply circuit is shut down due to an accident such as a human malfunction or a power failure, a technology to urgently retract the magnetic head has been used to protect the data stored in the magnetic disk. Yes. In such an emergency, since the power supply from the power supply source cannot be expected, various ideas have been made.
以下、従来の磁気ヘッドの緊急退避回路の一例について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, an example of a conventional emergency evacuation circuit for a magnetic head will be described with reference to the drawings.
図4は従来の磁気ディスク装置を説明するための構成図である。 FIG. 4 is a block diagram for explaining a conventional magnetic disk apparatus.
図4において、1は磁気ディスクを回転駆動させるためのスピンドルモータ、1−1〜1−3はスピンドルモータ1内のモータコイル、2はスピンドルモータ用駆動回路、3は磁気ヘッドを駆動するボイスコイルモータ、4はボイスコイルモータ用駆動回路、5は電源供給源の状態を監視する電源監視回路、6は、緊急時に退避指令信号を発信して、第2のモータへの供給電源を切換る供給電源切換回路、15a,15bは退避指令信号に連動した切り換え動作を行う供給電源切換スイッチ手段、7はモータコイル1−1〜1−3の端子電圧を整流する整流回路である。
In FIG. 4, 1 is a spindle motor for rotating the magnetic disk, 1-1 to 1-3 are motor coils in the
前記構成の磁気ディスク装置において、磁気ディスク装置が通常の動作をするときには、供給電源切換スイッチ手段15a,15bは、接点aの状態に設定され、ボイスコイルモータ用駆動回路4がボイスコイルモータ3に駆動電流を与え、磁気ヘッドを磁気ディスク上の所定位置に設定する位置制御を行う。一方、スピンドルコイルモータ用駆動回路2がスピンドルモータ1の接続端子10,11,12へ3相の駆動信号を出力し、各駆動信号は各々モータコイル1−1,1−2,1−3に与えられる。各駆動信号は各々120°の電気角度を持った信号であり、駆動信号が順にスピンドルモータ1に与えられ、スピンドルモータ1が磁気ディスクを回転制御する。スピンドルモータ1の各接続端子10,11,12には整流回路7の入力端が接続されているが、その出力端に接続された供給電源切換スイッチ手段15a,15bのb接点が解放状態であるために、整流回路7は駆動回路2の負荷とはならない。
In the magnetic disk apparatus having the above-described configuration, when the magnetic disk apparatus performs a normal operation, the power supply selector switches 15a and 15b are set to the state of the contact a, and the voice coil
電源監視回路5は、電源電圧Vccの状態を監視しており、電源供給源(商用電源電圧を整流して直流電圧を出力する回路)から供給される電源電圧が通常の値のときには、緊急退避指令信号を発信せずに、供給電源切換スイッチ手段15a,15bを常にa接点の状態に設定する。万一、駆動回路2,駆動回路4および供給電源切換回路6などに供給される電源電圧Vccが停電などによって遮断されると、電源監視回路5から緊急退避指令信号が出力され、供給電源切換回路6により、供給電源切換スイッチ手段15a,15bがb接点側に切り換えられるとともに、駆動回路2からスピンドルモータ1へ供給される駆動電流が遮断される。このとき、スピンドルモータ1は、回転速度が慣性の力の影響でゆるやかに低下するとともに、スピンドルモータ1が回転を継続している期間中、各モータコイル1−1〜1−3に正弦波状の3相の逆起電圧が発電される。そして、整流回路7が発電された3相の電圧を整流し、その整流出力を整流回路出力端18へ出力する。そして、その整流出力が供給電圧切換スイッチ手段15a,15bを通してボイスコイルモータ3に供給され、磁気ヘッドの緊急退避動作が行われる。
The power
図3は従来の磁気ディスク装置の特性を示す図であって、(a)は電源電圧、(b)は最大逆起電圧、(c)は電源遮断時に第2のモータへ供給する電流、(e)は第2のモータ接続端子16の電圧を示している。
FIG. 3 is a diagram showing the characteristics of a conventional magnetic disk device, where (a) is the power supply voltage, (b) is the maximum counter electromotive voltage, (c) is the current supplied to the second motor when the power is shut off, e) shows the voltage of the second
図5の従来例では、ボイスコイルモータ3の接続回路を切り換えるのに、2回路用のリレー19を用いなければならないことから、許容電流値の大きい大型のリレーを用いる必要性が生じる。その結果、リレーコイル19−1の直流抵抗が小さく、駆動電流の大きい仕様のリレー19を用いることとなり、その電流を確保するために、容量21の容量値を大きくする必要性が生じてくる。
In the conventional example of FIG. 5, since the
機械的な切り換え動作は、切換スイッチの接点の磨耗を避けることができず、信頼性の面で難点があり、大型のリレーあるいはコンデンサを使用することは、コスト面で不利である。 The mechanical switching operation cannot avoid the wear of the contacts of the changeover switch, has a problem in reliability, and the use of a large relay or capacitor is disadvantageous in cost.
本発明の目的は、従来技術の課題を解決し、停電時用の電源電圧を蓄積する電解コンデンサを用いなくても、停電時に磁気ヘッドを緊急退避することができる磁気ディスク装置を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the problems of the prior art and provide a magnetic disk device capable of urgently retracting a magnetic head at the time of a power failure without using an electrolytic capacitor for storing a power supply voltage for the time of the power failure. is there.
前記目的を達成するため、本発明の磁気ディスク装置は、磁気ディスクを回転駆動する第1のモータに駆動電流を与える第1の駆動回路と、磁気ヘッドの位置を制御する第2のモータに駆動電流を与える第2の駆動回路とを備え、電源遮断時に前記磁気ヘッドを保護するため前記第2のモータを駆動させて前記磁気ヘッドを退避させるとともに、前記第1のモータにブレーキ電流を供給して前記磁気ディスクの回転を止めるように制御することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a magnetic disk apparatus according to the present invention is driven by a first drive circuit that applies a drive current to a first motor that rotationally drives the magnetic disk, and a second motor that controls the position of the magnetic head. A second drive circuit for supplying a current, and driving the second motor to retract the magnetic head to protect the magnetic head when the power is shut off, and supplying a brake current to the first motor. The magnetic disk is controlled to stop rotating.
また、本発明の磁気ディスク装置は、磁気ディスクを回転駆動する第1のモータに駆動電流を与える第1の駆動回路と、磁気ヘッドの位置を制御する第2のモータに駆動電流を与える第2の駆動回路と、前記第2のモータへの供給電源を切り換える供給電源切換回路と、前記供給電源切換回路によって制御される供給電源切換スイッチ手段と、前記第1のモータの複数のモータコイルに接続された第1〜第3の入力端子と、前記供給電源切換スイッチ手段に接続された出力端子とを備え、前記第1の駆動回路と前記第2の駆動回路への供給遮断時に、前記第1のモータの複数のモータコイルに発生する誘起電圧のうち最大となる前記入力端子において誘起電圧を固定し、前記第2のモータへ供給する電流を一定とし、残りの電流を前記第1のモータを止めるブレーキ電流として供給することを特徴とするものであって、電源遮断時に少ない電力と短時間で磁気ヘッドを退避させることができる。 The magnetic disk apparatus of the present invention also includes a first drive circuit that applies a drive current to a first motor that rotationally drives the magnetic disk, and a second that applies a drive current to a second motor that controls the position of the magnetic head. Connected to a plurality of motor coils of the first motor, a power supply switching circuit for switching the power supply to the second motor, a power supply changeover switch means controlled by the power supply switching circuit First to third input terminals and an output terminal connected to the power supply changeover switch means, and when the supply to the first drive circuit and the second drive circuit is cut off, the first The induced voltage is fixed at the input terminal, which is the maximum among the induced voltages generated in the plurality of motor coils of the motor, the current supplied to the second motor is constant, and the remaining current is set to the first Be one and supplying a braking current to stop over data, it is possible to retract the magnetic head in a short time and less power when the power is cut off.
本発明に係る磁気ディスク装置によれば、停電あるいは不意の事故により、電源回路が遮断されても、第1のモータにおいて発電される複数相の電圧の最大電圧を出力し、前記最大電圧を一定に固定し、残りのエネルギを第1のモータを停止させる電流として供給することができるため、早期に磁気ヘッドを退避させ、かつスピンドルモータを停止することが可能になる。 According to the magnetic disk device of the present invention, even if the power supply circuit is interrupted due to a power failure or an unexpected accident, the maximum voltage of a plurality of phases generated by the first motor is output and the maximum voltage is kept constant. Since the remaining energy can be supplied as a current for stopping the first motor, the magnetic head can be retracted at an early stage and the spindle motor can be stopped.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の磁気ディスク装置の実施形態を説明するための構成図である。 FIG. 1 is a block diagram for explaining an embodiment of a magnetic disk apparatus of the present invention.
図1において、1は磁気ディスクを回転駆動させるためのスピンドルモータ、1−1,1−2,1−3はスピンドルモータ1内のモータコイル、2はスピンドルモータ用駆動回路、3は磁気ヘッドを駆動するボイスコイルモータ、4はボイスコイルモータ用駆動回路、5は電源監視回路、6は供給電源切換回路、10,11,12はスピンドルモータ1の各相のモータコイル1−1〜1−3に接続される供給電源切換回路6の入力端子、13は供給電源切換回路6の制御端子、14は供給電源切換回路6の出力端子、7は緊急待避時にボイスコイルモータ駆動用電力を供給するための6個のダイオード7a〜7fからなる整流回路、15は、供給電源切換回路6から与えられる緊急待避指令に基づきボイスコイルモータ駆動回路4をボイスコイルモータ3から切り離して、整流回路7をボイスコイルモータ3に接続する切換スイッチである。
In FIG. 1, 1 is a spindle motor for rotating the magnetic disk, 1-1, 1-2, 1-3 are motor coils in the
ここで、第1のモータとは、具体的にはスピンドルモータ1のことであり、モータコイル1−1〜1−3を有し、第1の駆動回路であるスピンドルモータ用駆動回路2からの駆動電流に応じて回転し、磁気ディスク(図示せず)を回転するものである。
Here, the first motor is specifically the
第1の駆動回路2は、10,11,12の3相の出力端を有し、電気角度が120°ずつ異なる駆動電流を、それらの各出力端から第1のモータ1の各モータコイル1−1〜1−3に与える。
The
第2のモータ3は、具体的にはボイスコイルモータ3のようなリニアモータのことであり、巻線3−1を有し、第2の駆動回路であるボイスコイルモータ用駆動回路4からの駆動電流に応じて磁気ヘッドの位置を制御する。第2の駆動回路4は、第2のモータ3の巻線3−1の両端に直流的な駆動電流を与える。
Specifically, the
以上の構成は従来技術と同様であり、電源Vccが第1,第2の駆動回路2,4に印加される通常の動作では従来例と同様に動作する。
The above configuration is the same as in the prior art, and the normal operation in which the power supply Vcc is applied to the first and
さらに、電源監視回路5と供給電源切換回路6とが設けられ、電源監視回路5は、第1,第2の駆動回路2,4に電源電圧Vccを供給する電源ラインに結合されており、電源電圧Vccが遮断されたときに作動する制御信号を発生し、その制御信号を制御端子13に出力する。正の電源電圧を用いるときには、ローレベルの出力信号を有効にして、負の電源電圧を用いるときにはハイレベルの出力信号を有効にする。さらに詳しくは、接地電位と等価な電位レベル、または接地電位に向かって流れる電流を出力信号として用いれば、動作するときに電源電圧の供給を期待できない電源監視回路5は、緊急待避用の制御信号を安定に出力できる。
Further, a power
次に、供給電源切換回路6は、制御端子13と、第1,第2,第3の入力端子10,11,12と、第1の出力端子14を有し、第1〜第3の入力端子10〜12が第1のモータ1内の複数のモータコイル1−1〜1−3に個別に接続され、さらに供給電源切換回路6に接続され、制御端子13が電源監視回路5に接続され、第1,第2の駆動回路2,4などの電源電圧Vccの遮断時に作動する制御信号が電源監視回路5の出力端から入力される。
Next, the power
そして、第1の出力端子14は切換スイッチに接続され、切換スイッチ15の各スイッチ要素15a,15bは接点aの位置に、電源電圧Vccが遮断されたときには、接点bの位置に切り換えを行う。
The first output terminal 14 is connected to a changeover switch, and each
このように構成された本実施形態の磁気ディスク装置は、次のように動作する。 The magnetic disk device of this embodiment configured as described above operates as follows.
第1,第2の駆動回路2,4などの電源端に電源電圧Vccが印加される通常の動作では、第1の駆動回路2は第1のモータ1のモータコイル1−1,1−2,1−3に120°の電気角を有する3相の駆動電流を与えて、その駆動電流による回転磁界により第1のモータ1を回転させ、磁気ディスクを回転駆動する。そして、第2の駆動回路4は、第2のモータ3の巻線3−1の両端に駆動電流を与え、磁気ヘッドを所定位置に設定する制御を行う。このとき、電源監視回路5は、供給電源切換回路6の制御端子13に制御信号を与えないため、切換スイッチ15の各スイッチ要素15a,15bは接点aの位置にあってボイスコイルモータ駆動回路4によりドライブされる。
In a normal operation in which the power supply voltage Vcc is applied to the power supply terminals of the first and
以下に、電源電圧Vccが遮断されたときに磁気ヘッドを緊急待避させる動作について説明する。 The operation for urgently retracting the magnetic head when the power supply voltage Vcc is interrupted will be described below.
第1,第2の駆動回路2,4の電源端に印加されている電源電圧Vccが遮断されると、第1の駆動回路2の出力電流と第2の駆動回路4の出力電流とが遮断され、第1のモータ1の回転が停止しようとする。しかし、それまで回転していた第1のモータ1は、慣性の力で回転をしばらく継続し、その期間中、モータコイル1−1,1−2,1−3の端子感に起電力を発生する。この起電力は、10,11,12の各相に120°ずつの電気角を有する正弦波状の交流信号であり、時間が経つとともに交流信号の基準電位、電源電圧VCCの遮断と同時に接地電位近傍まで低下するが、ある電位まで下がると第1の駆動回路2の内部インピーダンスが高くなり、そこから徐々に接地電位に近接していき、最終的に接地電位となる。
When the power supply voltage Vcc applied to the power supply terminals of the first and
一方、電源監視5は、電源電圧Vccが通常の約1/2以下に下がったとき、アクティブとなる制御信号を出力し、供給電源切換回路6に制御端子13にその制御信号を与える。なお、制御信号としては、電源電圧Vccが供給されない動作条件下で動作させるため、ローレベル(接地電位)でアクティブになるようにすると都合がよい。
On the other hand, the
接地電位を基準に考えると、第1の駆動回路2と第1のモータ1との間に結合する配線U,V,Wの電位は、各配線の電位が時間とともに電源電圧の範囲内で上下に振動するが、それらの配線のうち1本に配線の電位がもっとも高く、他の2本の配線の電位がそれよりも低くなる。
Considering the ground potential as a reference, the potentials of the wirings U, V, and W coupled between the
例えば、電気角度で0°〜120°の期間中に配線Uの電位がさらに高ければ、次の120°(120°〜240°)の期間は配線Vの電位が最も高く、その次の120°(240°〜360°)の期間は配線Wの電位が最も高く、その次に、再度配線Uの電位が最も高くなるというように、電位の最も高くなる相が順次変化していく。 For example, if the potential of the wiring U is higher during the period of 0 ° to 120 ° in electrical angle, the potential of the wiring V is the highest during the next 120 ° (120 ° to 240 °) period, and the next 120 °. In the period of (240 ° to 360 °), the potential of the wiring W is the highest, and then the potential of the wiring U becomes the highest again.
第1のモータ1の複数のモータコイルに発生する誘起電圧を、整流回路7で整流して巻線3−1へ緊急退避用電力として供給し、巻線3−1には電流ILが流れる。このとき、前記巻線3−1は抵抗成分RLを有しており、また整流素子7a,7c,7eでダイオード電圧Vfを発生することから、第1のモータ1の出力端10,11,12はIL×RL+Vfで決まる電圧に固定される。
The induced voltage generated in the plurality of motor coils of the
前記誘起電圧は整流回路7を通じ第2のモータ3に供給し、磁気ヘッドを緊急退避させると共に、発生するエネルギを抑えることにより、第1のモータ1を早期に停止させることができる。
The induced voltage is supplied to the
なお、図2は本実施形態の磁気ディスク装置の特性図であり、(a)は電源電圧、(b)は最大逆起電圧、(c)は電源遮断時に第2のモータへ供給する電流と第1のモータを止めるブレーキ電流を加算した電流、(d)は第2のモータ接続端子16の電圧をそれぞれ示している。
FIG. 2 is a characteristic diagram of the magnetic disk device of this embodiment, where (a) is the power supply voltage, (b) is the maximum counter electromotive voltage, and (c) is the current supplied to the second motor when the power is shut off. A current obtained by adding a brake current for stopping the first motor, (d) indicates a voltage of the second
本発明は、磁気ディスク装置に適用され、特に停電などの不慮の事故による電源遮断時に、磁気ヘッドを緊急退避する機能を具備する磁気ディスク装置に実施して有効である。 The present invention is applied to a magnetic disk device, and is particularly effective when applied to a magnetic disk device having a function of urgently retracting a magnetic head when the power is shut down due to an unexpected accident such as a power failure.
1 第1のモータ(スピンドルモータ)
2 第1の駆動回路(スピンドルモータ用)
3 第2のモータ(ボイスコイルモータ)
4 第2の駆動回路(ボイスコイルモータ用)
5 電源監視回路
6 供給電源切換回路
7 整流回路
7a〜7f 整流素子
8,9 第2のモータ電流調整抵抗
10,11,12 第1のモータ接続端子
13,14 供給電源切換回路の制御端子
15 切換スイッチ
15a,15b 供給電源切換スイッチ手段
16,17 第2のモータ接続端子
18 整流回路出力端子
19 リレー
19−1 リレーコイル
20 逆流防止ダイオード
21 容量
22,24 リレーコイル駆動トランジスタ
23 制限抵抗
25 リレーコイル駆動回路
1 First motor (spindle motor)
2 First drive circuit (for spindle motor)
3 Second motor (voice coil motor)
4 Second drive circuit (for voice coil motor)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003419844A JP2005182878A (en) | 2003-12-17 | 2003-12-17 | Magnetic disk device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003419844A JP2005182878A (en) | 2003-12-17 | 2003-12-17 | Magnetic disk device |
Publications (1)
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JP2005182878A true JP2005182878A (en) | 2005-07-07 |
Family
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Family Applications (1)
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JP (1) | JP2005182878A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7309967B2 (en) * | 2004-03-31 | 2007-12-18 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Motor drive circuitry with regenerative braking for disk drive |
-
2003
- 2003-12-17 JP JP2003419844A patent/JP2005182878A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7309967B2 (en) * | 2004-03-31 | 2007-12-18 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Motor drive circuitry with regenerative braking for disk drive |
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