JP2566718B2 - 誘導性負荷に電流を供給する方法及びブリッジ制御回路 - Google Patents

誘導性負荷に電流を供給する方法及びブリッジ制御回路

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は直接アクセス記憶装置に
おける線形アクチュエータ又は回転アクチュエータ用駆
動回路の制御に関し、特に、前記いずれかのタイプのア
クチュエータの動作に伴う電圧遷移から直接アクセス記
憶装置の電気的構成要素を保護することに関する。さら
に本発明は特に、動作中アクチュエータの誘導性要素に
より発生したフライバック電圧を制限し、同時にアクチ
ュエータ電流の減衰時間を最小にすることに関する。
【０００２】
【従来の技術】ディスクドライブのような直接アクセス
記憶装置は回転している磁気媒体ディスク上にデータを
記憶する。ディスク上のある場所からデータを読み出し
たり、又はそこへデータを書き込むには選定された場所
の上に読取り/書込みトランスデューサを位置決めする
ことを要する。トランスデューサは典型的に、トランス
デューサを位置決めするため運動するアーム上に担持さ
れる。アームはディスクを横切って直線的に運動するタ
イプのものでもよく、又はレコードプレーヤのトーンア
ームの運動に似た要領で回転するタイプのものでもよ
い。アームを運動させるために使用されるアクチュエー
タも2種類、即ち線形アクチュエータ及び回転アクチュ
エータがある。
【０００３】いくつかの特徴は双方のタイプのアクチュ
エータに対して共通である。アクチュエータは直流駆動
モータである。電流は2方向の中の一方の方向でモータ
に通され、選定した方向でのアームの運動を加速する磁
界を発生する。電流を反転させることにより、反対方向
にアームの運動を加速する反対の磁界を発生する。モー
タ内のボイスコイルを電流が通ることにより磁界が発生
する。
【０００４】従来技術は直流モータにより駆動される機
械装置における加速、トルク、速度及び位置決めの制御
について多くの技術を開示している。制御はモータを通
る電流を制御することにより行われる。多くの制御方法
が存在するものの、殆どはその入力端子で直流電源に接
続されたH型ブリッジ回路に依存している。モータコイ
ルはブリッジの出力端子に接続された負荷を提供する。
H型ブリッジ回路の各アームはスイッチを含む。ブリッ
ジの出力端子は適切なスイッチをいずれかの入力端子に
対して閉じることにより接続される。1対の対向するス
イッチを閉成することによりモータを通して1方向に電
流が流れる。第1の対のスイッチを開成し残りの対の対
向するスイッチを閉成することにより、モータを通して
反対方向に電流が流れる。
【０００５】直流電動モータを通る電流の方向を変えよ
うとすれば常に1つの問題に遭遇する。モータは誘導性
負荷であるので、モータを通る電流を遮断することがで
きない。負荷の端子をブリッジの入力端子に接続する1
対の対向したスイッチにおける変化は負荷を通る電流の
方向を瞬時に変えない。もしそのような変化を試みれ
ば、モータの端子電圧がモータのフライバック電流に対
する経路を形成するに必要なレベルまで上昇する。
【０００６】ある用途においては、フライバック電流を
電源に戻すことが許容される。グージック(Guzik)は米
国特許第4,710,686号において、H型ブリッジ回路を用い
たモータ制御技術を教示している。誘導性負荷は基本的
に、一方のブリッジ回路が各アームにスイッチングトラ
ンジスタを有し、他方のブリッジ回路が各アームにダイ
オードを有している2個のブリッジ回路の出力端子にわ
たって接続されている。ダイオードは電源を介するフラ
イバック電流のための戻り経路を提供するような極性に
されている。１対の対向するトランジスタスイッチを閉
成してモータを通る電流を制御するために修正されたパ
ルス幅変調技術が用いられている。ダイオードは2対の
トランジスタスイッチの中の一方を通る電流経路を中断
させた後フリーホイールし、電流をそれが減衰する間に
電源まで戻す。この技術は電流減衰時間を最小にし、一
般的に望ましいことであるが著しい電流リップルを導入
し、これはある用途においては許容されない。
【０００７】バンペルト他(Van Pelt et al)への米国特
許第4,581,565号は特にモータ電流の方向を変えること
に関連するリップル効果を低減することを指向した別の
H型ブリッジタイプの制御回路を開示する。電源から分
離された電流スイッチングトランジスタ及びフリーホイ
ーリングダイオードを介してフライバック電流経路が提
供される。しかしながら、フライバックの減衰は制御さ
れない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は直接アクセス記憶装置における直線アクチュエータ又
は回転アクチュエータの駆動回路を制御することであ
る。
【０００９】本発明の別の目的は誘導性負荷にかかる過
渡電圧を最小にして直接アクセス記憶装置の電気的構成
要素を保護する方法を提供することである。
【００１０】本発明のさらに別の目的はアクチュエータ
電流の減衰時間を最小にする方法を提供することであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前述の目的は以下に述べ
るように達成される。誘導性負荷を駆動するために1対
の入力端子及び1対の出力端子を有するブリッジ回路が
提供される。誘導性負荷はブリッジ回路の出力端子間に
接続された1対の入力端子を有する。ブリッジ回路の入
力端子は第1の電圧レベルを提供する電源及び第2の電圧
レベルを提供する導電接続部の双方に接続されている。
ブリッジ回路の出力端子はブリッジの各脚における各ト
ランジスタを介して電源又は導電接続部のいずれかに選
択的に接続しうる。トランジスタは一方向に又は反対方
向に誘導性負荷を介して電流を発生するために誘導性負
荷の両端間の電圧差を付与するよう制御信号に応答して
2つの反対の対においてオン、オフしうる。
【００１２】誘導性負荷の両端間の過渡電圧を制御する
方法は以下のステップを含む。即ち、トランジスタ及び
誘導性負荷を通る電流を確立すべく対向の対のトランジ
スタをターンオンするために制御信号が提供される。誘
電性負荷を通る電流が確立した後、対向する対のトラン
ジスタをターンオフするよう制御信号が提供される。誘
導性負荷の両端子上の電圧レベル並びに第1及び第2の電
圧レベルの間の電圧差がモニタされる。誘導性負荷の端
子及び第2の電圧レベルの間の第1の所定の電圧差を通し
ての遷移に応答して、その端子を電源に接続しているト
ランジスタを駆動して動作させその端子の電圧レベルを
実質的に第2の電圧レベルに制限する。誘導性負荷の端
子及び第1の電圧レベルの間の第2の所定の電圧差を通し
ての遷移に応答して、その端子を導電接続部に接続して
いるトランジスタを駆動し、提供された制御信号をオー
バライドして前記端子での電圧レベルを実質的に第1の
電圧レベルに制限する。
【００１３】
【実施例】図1には従来技術によるアクチュエータ制御
装置10の回路が示されている。アクチュエータ制御装置
10はボイスコイル12へ双方向性直流を供給する。電位レ
ベルVDDを有する正のパワーバス14及び接地16の間に制
御装置を接続することにより電力がアクチュエータ制御
装置10へ供給される。
【００１４】ボイスコイル12はディスクドライブの読取
り/書込み機構のトランスデューサを有する物理的動作
機構を変位させるための磁界を発生する。ボイスコイル
12によりアクチュエータ制御装置10に加えられた負荷は
誘電性要素18及び抵抗要素20によって表される。ボイス
コイル12の表示が極めて簡略化されていることが当該技
術分野の専門家には認められるであろう。
【００１５】アクチュエータ制御装置10は2個の入力端
子22、24及び2個の出力端子26、28を有する通常のH型ブ
リッジ回路である。ボイスコイル12は出力端子26及び28
の間に接続されている。入力端子22はそれぞれMOSFET 3
0及び32によって出力端子26及び28の各々に接続されて
いる。入力端子24はそれぞれMOSFET 34及び36によって
出力端子26及び28に接続されている。1個のスイッチン
グトランジスタがH型ブリッジ回路の各アームに配置さ
れている。
【００１６】各MOSFET 30、32、34及び36に寄生ダイオ
ード35、40、42及び44がそれぞれ関連している。ダイオ
ード42及び44は接地16から出力端子26及び28に電流を導
くような極性にされ、ダイオード38及び40は出力端子26
及び28から入力端子22まで電流を導くような極性にされ
ている。
【００１７】保護ダイオード46が電源パワーバス14を入
力端子22に接続する。VDDは接地に対して正であるの
で、ダイオード46はパワーバス14から入力端子22へ電流
を導くような極性にされ、そのためアクチュエータ制御
装置10からのフライバック電流がパワーバス14に達する
のを阻止し、そのため電源を負のリップルから保護す
る。ボイスコイル12を介する電流方向の変化に関連する
高い過渡電圧を制御するために、入力端子22はまた、ツ
ェナーダイオード48及び蓄積(storage)コンデンサ50に
も接続されている。ツェナーダイオード48は接地から入
力端子22まで電気を導くような極性にされ、従ってノー
ド22において高い正電圧に対する降伏電圧を示す。ツェ
ナーダイオード48は入力端子22における最大過渡電圧を
制限する。コンデンサ50の容量は大きく、ボイスコイル
12からの著しいフライバック電流を吸収する。通常の制
御回路52によりトランジスタ30、32、34及び36へのゲー
ティング信号が提供される。一般的に、制御回路52はト
ランジスタスイッチの対向する2つの対を交互にオンす
るための制御信号を提供する。そのような対向する２対
がアクチュエータ制御装置10において、一方ではMOSFET
30及び36に、他方ではMOSFET 34及び32に存在してい
る。制御回路52は各制御ラインにおいて検出能力を有
し、ゲーティング信号がブリッジのいずれかの側の両ト
ランジスタ、例えばMOSFET 30及び34に同時に印加され
るのを阻止する。
【００１８】動作時、制御回路52は2方向の中のいずれ
かの方向にボイスコイル12を通して電流を発生させるた
めにMOSFET 30、32、34及び36に対してゲーティング信
号を発生する。初めに、制御装置10がトラッキングモー
ドにあると想定する。読取り/書込みトランスデューサ
が該トランスデューサを内方又は外方に実質的に運動さ
せることなく回転ディスクの複数の同心状トラックの中
の1本の上方に保持されている。一方又は他方の対のMOS
FETスイッチの動作によりノード26及び28における出力
電位の小さい変化に応答して極く小さい双方向性電流の
流れがコイル12を介して生じる。
【００１９】読取り/書込みトランスデューサを別のト
ラックまで運動させるには、まずアームを加速し次にア
ームを減速するため電流を反転させるので著しく大きい
電流をコイル12を通して流すことを要する。一方の方向
に運動させるために、MOSFET30及び36は一致してターン
オンされ、入力端子22を介して電圧パワーバス14から、
トランジスタ30を介してボイスコイル12へ、そしてボイ
スコイル12からトランジスタ36を介して接地まで導電経
路を提供して第1の方向に電流を流す。MOSFET 32及び34
は遮断され、電流を何ら流さない。初期時間t1の後、制
御信号をトランジスタに付与してコンダクタンスの対を
反転することによりボイスコイル12を通る電流を減少さ
せる。換言すれば、トランジスタ30及び36がターンオフ
され、MOSFET 32及び34がターンオンされ、トランジス
タ32を介してパワーバス14からボイスコイル12を介し
て、さらにトランジスタ34を介して接地16までの導電経
路を開放する。しかしながら、ボイスコイル12が誘導性
であるので、電流は不連続的に変化できず、ましてや瞬
間的に反転することができない。従って、端子26の電圧
は降下し始め、端子28での電圧は上昇し始める。電流は
新規に飽和したMOSFETの対32及び34を介して電源VDDに
向かって接地から入力端子22まで流れる。たとえMOSFET
32及び34に対するターンオン信号が存在しないとして
もフライバック電流は寄生ダイオード42及び40を通して
流れる。しかしながら、入力端子22から正のパワーバス
14までの反転電流はダイオード46により遮断される。従
って、電圧はノード22において上昇し、電流はコンデン
サ50へ流れる。ある電圧スレッショルドにおいて、ツェ
ナーダイオード48は導通を反転させ始め、第2の電流経
路が接地までに確立される。
【００２０】ダイオード46は電源VDDにおいてリップル
が発生するのを阻止するが、適切なツェナーダイオード
又は大容量のコンデンサを集積化することは不可能でな
いとしても極めて困難である。従って、個別部品を使用
することにより当該デバイスを提供する必要がある。個
別部品を使用することは制御装置の費用を高くする。例
えば読取り/書込みトランスデューサのような直接アク
セス記憶装置の他の構成要素の過渡電圧に対する感度の
ため、正のパワーバス電圧におけるリップルを許容する
ことができず、従って、個別部品が必要とされてきた。
もしデバイス46、48及び50が使用されないとすれば、V
DD電源は特にディスクドライブ用途においては許容しえ
ない大きな負の電流リップルに出合う。
【００２１】図2はアクチュエータのボイスコイル用の
改良されたブリッジ制御回路54を1部ブロック線図で示
す回路図である。本発明を示す全ての図及び従来技術を
示す図1との対応に関して同じ部材を示すために同じ参
照番号を用いている。H型ブリッジアクチュエータ制御
装置54は入力端子22及び24並びに出力端子26及び28を選
択的に接続する。ボイスコイル12はディスクドライブに
おける物理的動作機構の位置決めを制御するために出力
端子26及び28の間に接続されている。ここでもボイスコ
イル12は直列接続の誘導性要素18及び抵抗要素20を含む
負荷として示されている。H型ブリッジ制御回路の各ア
ーム内に、即ち各入力端子及び出力端子の間に、入力端
子22及び出力端子26を接続するMOSFET 30、出力端子26
及び入力端子24を接続するMOSFET 34、出力端子28及び
入力端子24を接続するMOSFET 36並びに入力端子22及び
出力端子28を接続するMOSFET 32を含むトランジスタス
イッチが設けられている。各MOSFETのゲートは各MOSFET
をオン、オフするために選択的にゲーティング信号を付
与するために駆動制御回路52に接続されている。ボイス
コイル12を通して双方向性の直流を通すための駆動制御
回路52の動作は図1に示す回路のものと実質的に同じで
ある。駆動制御回路52はトランジスタをオン、オフする
ためにMOSFET 30、32、34及び36のゲートに信号を提供
する電流を供給する。クランプ回路71、73、75及び77は
付勢されると、デバイスをターンオフするためにゲート
制御信号を供給するにもかかわらず、駆動制御回路52を
満足させ、かつMOSFET 34、30、36及び32をそれぞれオ
ンに保持するに十分な電流を供給することができる。
【００２２】また、正の電圧パワーバス14に、例えばデ
ィスクドライブモータのような直接アクセス記憶装置の
種々の構成要素が必要とする電力を表わす負荷56が接続
されている。負荷56はパワーバス14に現れる電圧レベル
VDDにおける電圧リップルから保護する必要がある。ま
た、接地16に対応するパワーバスを電圧リップルや、過
度の電圧や電流リップルから生じるノイズの問題から保
護することも望ましい。
【００２３】本発明は1局面において、ノード26及び28
において許容される電圧レベルの範囲を制限する。クラ
ンプ回路71はノード26での電圧レベルがパワーバス14の
電圧レベルより実質的に上方に上昇するのを阻止する。
クランプ回路71は電圧差V1を供給するバイアス電圧源5
3、差動入力を備えた相互コンダクタンス増幅器58及び
ダイオード55を含む。増幅器58はその反転入力端子にお
いて一方の入力側として電圧レベルVDDを受け取る。増
幅器58はその非反転入力端子において入力として、バイ
アス電圧源53によりV1だけオフセットされたノード26上
の電圧レベルを受け取る。V1は100及び400ミリボルトの
間であって、ノード26がVDDより下廻るにつれて非反転
端子がVDDより下である必要があり、増幅器58がオフと
なることが好ましい。増幅器58の出力はダイオード55を
介してノード68に、従って増幅器58がオンになるとMOSF
ET 34のゲートまで供給される電流である。
【００２４】相互コンダクタンス増幅器58は供給電圧レ
ベルVDDを上廻るノード26での電圧遷移を検出するに要
するノード22及び26の間の差電圧を検知する。相互コン
ダクタンス増幅器58はクランピング期間中にMOSFET 34
を動作させるため駆動するに必要な電流を供給するよう
計算された利得及び補償を有する。バイアス電圧源53及
びダイオード55は上方範囲の制限が必要とされない期間
中増幅器58の実効動作を阻止する。バイアス電圧源53は
丁度VDDを上廻るが、寄生ダイオード42を付勢するに要
する電圧より下までクランプ回路71の付勢電圧をオフセ
ットするようにセットされている。このように、ノード
26での電圧は丁度VDDを上廻ることが可能である。
【００２５】バイアス電圧源53及び増幅器58にはパワー
バス14からの電力が供給される。パワーバスの接続は図
面の簡略化のために示していない。バイアス電圧源53及
び相互コンダクタンス増幅器58を実現するために使用さ
れる実際の回路は使用される技術の能力に応じて変わ
る。ブリッジ回路の上方アームにおけるP型MOSFETの接
続を図3に示す。本発明はMOSFETの代わりに、バイポー
ラ技術を用いた実施例にも同等に適用可能である。
【００２６】クランプ回路73はノード26の電圧レベルが
接地16のレベルより下に実質的に低下しないように阻止
する。クランプ回路73はバイアス電圧源57、差動入力端
子を備えた相互コンダクタンス増幅器60及びダイオード
59を含む。増幅器60はその非反転入力端子において一方
の入力として接地16の電圧レベルを受け取る。増幅器60
はその反転入力端子において入力として、バイアス電圧
源57によってオフセットされたノード26での電圧レベル
を受け取る。増幅器60の出力はダイオード59を介してノ
ード66に、従って正のときMOSFET 30のゲートに供給さ
れる電流である。
【００２７】相互コンダクタンス増幅器60は負の方向に
おいて接地16の電圧レベルを上廻るノード26での電圧遷
移を検出するに要するノード24及び26の間の差電圧を検
出する。相互コンダクタンス増幅器60はクランピングの
期間中MOSFET 30を動作させるため駆動するに要する電
流を供給するように計算された利得及び補償を有する。
バイアス電圧源57及びダイオード59は下方範囲の制限が
必要とされない期間中増幅器60の実効動作を阻止する。
バイアス電圧源57はクランプ回路73の付勢電圧を接地電
圧の丁度外側であるが寄生ダイオード38を付勢するに要
する電圧より高くまでオフセットするようセットされて
いる。このようにノード26での電圧レベルは接地より僅
かに低いところまで低下しうる。
【００２８】クランプ回路75はノード28での電圧レベル
がパワーバス14の電圧レベルより上に実質的に上昇しな
いよう阻止する。クランプ回路75はバイアス電圧源61、
差動入力端子を備えた相互コンダクタンス増幅器62及び
ダイオード63を含む。増幅器62はその反転入力端子にお
いて一方の入力として電圧レベルVDDを受け取る。増幅
器62はその非反転入力端子において入力として、バイア
ス電圧源61によってオフセットされたノード28の電圧レ
ベルを受け取る。増幅器62の出力はダイオード63を介し
てノード72に、従って正のときMOSFET 36のゲートに供
給される電流である。
【００２９】相互コンダクタンス増幅器62は電源電圧レ
ベルVDDを上廻るノード28での電圧遷移を検出するに要
するノード22及び28の間の差電圧を検出する。相互コン
ダクタンス増幅器62はクランピング期間中にMOSFET 36
を動作させるため駆動するに要する電流を供給するよう
に計算された利得及び補償を有する。バイアス電圧源61
及びダイオード63は上方範囲の制限が必要とされない期
間中増幅器62の実効動作を阻止する。バイアス電圧源61
はクランプ回路75の付勢電圧をVDDの丁度外側であるが
寄生ダイオード44を付勢するに要する電圧より下までオ
フセットするようにセットされている。このようにノー
ド28の電圧はVDDを上廻ることが可能である。
【００３０】クランプ回路77はノード28での電圧レベル
が接地16のレベルより実質的に下方に低下するのを阻止
する。クランプ回路77はバイアス電圧源65、差動入力端
子を備えた相互コンダクタンス増幅器64及びダイオード
67を含む。増幅器64はその非反転入力端子において接地
16の電圧レベルを一方の入力として受け取る。増幅器64
はその反転入力端子において入力としてバイアス電圧源
65によりオフセットされたノード28上の電圧レベルを受
け取る。増幅器64の出力はダイオード67を介してノード
70に、従って、正のときMOSFET 32のゲートへ供給され
る電流である。
【００３１】相互コンダクタンス増幅器64は負の方向に
おいて接地16の電圧レベルを上廻るノード28での電圧遷
移を検出するに必要なノード24及び28の間の差電圧を検
出する。相互コンダクタンス増幅器64はクランピング期
間中にMOSFET 32を動作させるため駆動するに必要な電
流を供給するように計算された利得及び補償を有する。
バイアス電圧源65及びダイオード67は下方範囲の制限が
必要とされない期間中増幅器64の実効動作を阻止する。
バイアス電圧源65はクランプ回路77の付勢電圧を丁度接
地を上廻るが寄生ダイオード40を付勢するに要する電圧
より高いところまでオフセットするようにセットされ
る。このようにノード28での電圧は接地を丁度上廻りう
る。4個のクランプ回路はMOSFET 30〜36を制御してその
ような電圧レベルを制限する。各クランプ回路は関連す
るモードに対する1範囲限度即ちH型ブリッジ回路の出力
端子を提供する。
【００３２】制御回路54の動作例を以下説明する。駆動
制御回路52はトラックの識別のためのディスクドライブ
要素、トラッキングを保ち、かつ読取り/書込みトラン
スデューサをそのトラックに位置決めし直すために制御
信号を発生させるフィードバック信号を表わす。初め
に、制御回路52はトラッキングモードにあり、そこでは
読取り/書込みトランスデューサは1本のトラック上に保
持されている。駆動制御回路52はMOSFET 30及び36又はM
OSFET 34及び32に対してゲート信号を発生し、電機子の
小さい運動に対して十分な小さい双方向性電流レベルを
発生する。読取り/書込みトランスデューサを別のトラ
ックに位置決めし直すと、制御回路52から制御信号が発
生され、トランジスタ32及び34を飽和させ、正のパワー
バス14から入力端子22、トランジスタ32、出力端子28、
ボイスコイル12、出力端子26、トランジスタ34、入力端
子24及び接地16を介して導電経路を提供する。物理的
に、トランスデューサを担持する電機子が加速する。目
的のトラックに達する前に制御回路52はトランジスタ34
及び32をターンオフする制御信号を発生する。出力端子
26及び28における電圧レベルが端子26において誘導性要
素18のコラプシング磁界から急速に上昇及び降下する。
【００３３】オフセットされたV1だけ入力端子22より上
にノード26における電圧レベルが上がることがMOSFET 3
4を駆動し、かつトランジスタの動作を保持する制御信
号を発生する相互コンダクタンス増幅器58の入力端子間
で検出される。同様に、入力端子24と比較して出力端子
28での電圧降下が相互コンダクタンス増幅器64の入力端
子間で検出される。トランジスタ32を駆動する増幅器64
からのノード76での出力信号がトランジスタの動作を保
持する。このように、トランジスタ32及び34を通る元の
導電経路が動作状態に留まり、一方完全供給に等しいア
クチュエータにわたる逆起電力が部分的に発生され電流
を減衰させることができる。電流が零に低下するにつれ
てMOSFET 32及び34は増幅器64及び58により遮断される
よう徐々に駆動され、駆動制御回路52がMOSFET 30及び3
6を完全飽和するよう駆動し、ボイスコイル12を通る電
流を反転させる。その時点において、トランスデューサ
を担持する電機子は減速を始める。最後に、MOSFET 30
及び36はトランスデューサが選定されたトラック上に到
来し、本システムをトラッキングモードに戻すと共に遮
断される。
【００３４】図3はP型のMOSFET 130及び132がH型ブリッ
ジのアクチュエータ制御装置154の上方アームに代替さ
れている状態を示す。P型のデバイスを使用することに
よりゲート制御信号の極性を反転させるので、MOSFET 1
30及び132をそれぞれ制御する相互コンダクタンス増幅
器173及び177はそれぞれ増幅器73及び77と相違する。特
に、ダイオード159及び167はダイオード59及び67に対し
て極性が反転していて増幅器が電流シンクとして動作で
きるようにする。増幅器160及び164の反転並びに非反転
端子は増幅器60及び64と比較して反転されている。
【００３５】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、直接アクセス記憶装置における直線アクチュ
エータ又は回転アクチュエータの駆動回路を制御するこ
とができ、また誘導性負荷にかかる過渡電圧を最小にし
て直接アクセス記憶装置の電気的構成要素を保護するこ
とが可能となり、さらにアクチュエータ電流の減衰時間
を最小にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の直接アクセス記憶装置のアクチュエ
ータ制御装置の概略回路図。
【図２】本発明によるアクチュエータの制御装置の1部
ブロック線図で示す概略回路図。
【図３】アクチュエータ制御装置の代替実施例の1部ブ
ロック線図で示す概略回路図。
【符号の説明】
12：ボイスコイル 18：誘導性要素 20：抵抗要素 30、32、34、36、130、132：MOSFET 38、40、42、44：寄生ダイオード 53、57、61、65：バイアス電圧源 54：H型ブリッジのアクチュエータ制御装置 58、60、62、64：相互コンダクタンス増幅器 55、59、63、67：ダイオード 71、73、75、77：クランプ回路
フロントページの続き (72)発明者 ロバート・イー・ジャンセン アメリカ合衆国55920、ミネソタ州 バ イロン、ルート １、ボックス 136 (72)発明者 ユージーン・エフ・プルトウスキ アメリカ合衆国55901、ミネソタ州 ロ チェスター、ノース・ウエスト、トゥエ ンティフィフス・アベニュー 5949番地 (72)発明者 ジョン・ジェイ・スティーブンソン アメリカ合衆国55902、ミネソタ州 ロ チェスター、サウス・ウエスト、トゥエ ンティエイス・ストリート 1323番地 (56)参考文献 特開 昭61−154495（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−2990（ＪＰ，Ｕ)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】4個のアームの各々にトランジスタスイッ
    チング素子を有し、第1及び第2入力端子がそれぞれ電源
    から第1及び第2電圧レベルを受け取るように接続されて
    いるブリッジ回路の第1及び第2出力端子から誘導性負荷
    へ電流を供給する方法であって、 前記ブリッジ回路の第1対の対向するトランジスタスイ
    ッチング素子をターンオンして前記第1電圧レベルから
    前記第1出力端子、前記誘導性負荷及び前記第2出力端子
    を経て前記第2電圧レベルへと第1方向の電流を流すステ
    ップと、 前記第1方向の電流を流した後、制御信号を加えて前記
    第1対の対向するスイッチングトランジスタをターンオ
    フするステップと、 前記第1出力端子の電圧レベルを前記第2電圧レベルと比
    較し前記第2電圧レベルを第1方向に越える電圧レベル遷
    移の有無を判定するステップと、 前記第1出力端子における前記第2電圧レベルを越える電
    圧レベル遷移に応答して前記ブリッジ回路の前記第1出
    力端子を前記第1電圧レベルにある電源に接続している
    前記ブリッジ回路のアームのトランジスタスイッチング
    素子を活性動作領域に駆動し前記第1出力端子の電圧レ
    ベルの前記第1方向のそれ以上の変化を制限するステッ
    プと、 前記第2出力端子の電圧レベルを前記第1電圧レベルと比
    較し前記第1電圧レベルを第2方向に越える電圧レベル遷
    移の有無を判定するステップと、 前記第2出力端子における前記第1電圧レベルを超える電
    圧レベル遷移に応答して前記第2出力端子を前記第2電圧
    レベルにある電源に接続している前記ブリッジ回路のア
    ームのトランジスタスイッチング素子を活性動作領域に
    駆動し前記第2出力端子における電圧レベルの前記第2方
    向のそれ以上の変化を制限するステップと、 を含むことを特徴とする電流供給方法。
  2. 【請求項２】前記第1方向の電流の停止に応答して、制
    御信号を与えて前記ブリッジ回路の第2対の対向するト
    ランジスタスイッチング素子をターンオンして前記誘導
    性負荷にまたがって前記第1及び第2出力端子の間に電位
    差を発生し前記第1電圧レベルから前記第2対の対向する
    トランジスタスイッチング素子、前記第2出力端子、前
    記誘導性負荷及び前記第1出力端子を経て前記第2電圧レ
    ベルへと第2方向の電流を流すステップを含むことを特
    徴とする請求項1記載の電流供給方法。
  3. 【請求項３】誘導性負荷を駆動するためのブリッジ制御
    回路であって、 前記誘導性負荷に接続される第1及び第2出力端子と、 第1電圧レベルを供給する電源に接続される第1入力端子
    と、 第2電圧レベルを供給する電源に接続される第2入力端子
    と、 各アームにトランジスタスイッチを持つ4個のアームを
    有し、第1アームが前記第1出力端子及び前記第1入力端
    子の間に接続され、第2アームが前記第1出力端子及び前
    記第2入力端子の間に接続され、第3アームが前記第2出
    力端子及び前記第1入力端子の間に接続され、第4アーム
    が前記第2出力端子及び前記第2入力端子の間に接続され
    ているブリッジ回路と、 前記第1及び第4アームのトランジスタスイッチを一緒に
    ターンオンする制御信号を発生する手段と、 前記第2及び第3アームのトランジスタスイッチを一緒に
    ターンオンする制御信号を発生する手段と、 前記第1出力端子における電圧レベルの前記第2電圧レベ
    ルからの第1方向の所定の電圧レベル遷移に応答して前
    記第1アームのトランジスタスイッチをオンに駆動する
    第1クランプ手段と、 前記第2出力端子における電圧レベルの前記第2電圧レベ
    ルからの前記第1方向の所定の電圧レベル遷移に応答し
    て前記第3アームのトランジスタスイッチをオンに駆動
    する第2クランプ手段と、 を含むことを特徴とするブリッジ制御回路。
  4. 【請求項４】前記第1出力端子における前記第1電圧レベ
    ルからの第2方向の所定の電圧レベル遷移に応答して前
    記第2アームにトランジスタスイッチをオンに駆動する
    第3クランプ手段と、 前記第2出力端子における前記第1電圧レベルからの第2
    方向の所定の電圧レベル遷移に応答して前記第4アーム
    のトランジスタスイッチをオンに駆動する第4クランプ
    手段と、 を含むことを特徴とする請求項3記載のブリッジ制御回
    路。
  5. 【請求項５】前記誘導性負荷は直接アクセス記憶装置の
    アクチュエータのボイスコイルであることを特徴とする
    請求項4記載のブリッジ制御回路。
  6. 【請求項６】前記第1及び第4クランプ手段に応答して前
    記第2及び第3アームのトランジスタスイッチをターンオ
    ンさせる制御信号を発生する手段を禁止する駆動信号を
    発生する手段と、 前記第2及び第3クランプ手段に応答して前記第1及び第4
    アームのトランジスタスイッチをターンオンさせる制御
    信号を発生する手段を禁止する駆動信号を発生する手段
    と、 を含むことを特徴とする請求項4記載のブリッジ制御回
    路。
  7. 【請求項７】前記第1出力端子において前記第1クランプ
    手段により許容される所定の電圧レベル遷移は前記第1
    電圧レベルにほぼ等しく、 前記第2出力端子において前記第2クランプ手段により許
    容される所定の電圧レベル遷移は前記第1電圧レベルに
    ほぼ等しいことを特徴とする請求項4記載のブリッジ制
    御回路。
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