JP4676171B2 - Motor drive device and disk device using the same - Google Patents
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Description
本発明はモータを駆動するモータ駆動装置に関する。さらには、それを用いたディスク装置に関する。 The present invention relates to a motor driving device that drives a motor. Furthermore, the present invention relates to a disk device using the same.
近年、OA機器やAV機器に使用されるモータの駆動装置として、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てモータを駆動する装置が広く使用されている。
一般的に光ディスク装置(DVD装置、CD装置等)や磁気ディスク装置(HDD装置、FDD装置等)などのディスク装置ではモータがそのような駆動装置で駆動される。
2. Description of the Related Art In recent years, devices that drive motors by electronically switching current paths using a plurality of transistors are widely used as motor driving devices used in OA equipment and AV equipment.
In general, in a disk device such as an optical disk device (DVD device, CD device, etc.) or a magnetic disk device (HDD device, FDD device, etc.), a motor is driven by such a driving device.
ディスク装置で利用されるディスクは高密度化傾向にあり、それに伴ってディスク及びディスクを取付けて回転駆動するロータの高精度な回転が要求されている。 Disks used in disk devices tend to have a higher density, and accordingly, high-precision rotation of a disk and a rotor that is attached to the disk and driven to rotate is required.
さらに、装置自体の小型化及び低コスト化という観点から、従来技術ではモータを構成する上で不可欠であった位置検出素子を低減したモータの開発が盛んに行われている。 Furthermore, from the viewpoint of miniaturization and cost reduction of the device itself, development of motors with a reduced number of position detection elements, which has been indispensable for configuring motors in the prior art, has been actively conducted.
図15に従来のモータを示し、動作を簡単に説明する。ロータ10は永久磁石による界磁部を有し、1個の位置検出素子41はロータ10の界磁部の磁界を検出する。すなわち、ロータ10の回転に応じた1個の位置検出素子41の出力信号を位置検出器2030に入力し、位置検出器2030は、それに応じた互いに1/3周期異なる出力信号H1,H2,H3を通電制御器2060に入力する。さらに通電制御器2060は、入力されたH1,H2,H3に応じた2組の3相の電圧信号Kp1,Kp2,Kp3とKp4,Kp5,Kp6を出力する。上側パワートランジスタ2021,2022,2023は電圧信号Kp1,Kp2,Kp3に制御され、下側パワートランジスタ2025,2026,2027は電圧信号Kp4,Kp5,Kp6に通電を制御される。これにより、コイル11,12,13に3相の駆動電圧を供給する。
FIG. 15 shows a conventional motor, and its operation will be briefly described. The
さらに、従来のモータは、幅広い回転域で安定した制御を行うために、大きな回転変化が発生する低速回転時には1個の位置検出素子によって通電制御し、小さな回転変化しか発生しない高速回転時には位置検出素子の出力信号を使用せずにコイルに発生する逆起電圧を検出して通電制御する構成としている(例えば、特許文献1参照)。 Furthermore, in order to perform stable control over a wide range of rotation, conventional motors are controlled by a single position detection element during low-speed rotation where large rotational changes occur, and position detection during high-speed rotations where only small rotational changes occur. The configuration is such that energization control is performed by detecting a counter electromotive voltage generated in the coil without using the output signal of the element (see, for example, Patent Document 1).
また、別の従来のモータでは、1個の位置検出素子によってロータの位置を検出しているためにロータの急激な動作時に制御上の位置を誤検出することがあるので、それらを防止するために1個の位置検出素子の出力信号の連続した周期を計測し、ロータの回転速度の増減を検出し、ロータ回転の逆転を検知後に停止制御を実施している(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、上記従来の構成では1個の位置検出素子の出力による推定電気角にもとづいて電流をコイルに供給するモータが示されている。しかし、1個の位置検出素子の出力に応じた通電制御手段では、以下のような問題がある。 However, the above conventional configuration shows a motor that supplies current to the coil based on the estimated electrical angle from the output of one position detection element. However, the energization control means corresponding to the output of one position detection element has the following problems.
上記特許文献1では、回転情報として1個の位置検出素子の出力しか得られないために、回転速度は検出できるが回転方向は検出できない。ゆえに逆トルクを発生させて停止動作を行うような場合には、逆トルクによって一旦はロータを停止させることができるが、その後も逆トルクを発生し逆方向に回転してしまう恐れがあった。
In
これらの課題を解決する手段として、例えば特許文献2において、停止動作時には回転に応じた2つ以上の速度検出パルスのパルス間隔を測定して比較することにより、回転速度の増減を検出して回転の逆転現象を検出し、逆転現象が発生した場合には電流のコイルへの供給を停止することで、逆転現象を防止し停止動作を可能としている。しかし、特許文献2では、実際に逆転現象を検出した後にブレーキ制御を開始するため、逆転現象の発生を事前に防止することはできない。また、コイルへの電流供給を停止することによりブレーキ制御を行っているために、ブレーキ制御開始後のモータ回転はフリーラン状態になり完全にモータが停止するまでに非常に長い時間がかかる。さらには回転速度の増減を常に検出する構成としているために、仮に誤った速度検出パルスを測定比較した場合にも、実際には回転状態の逆転が起こり得ない回転速度で電流のコイルへの供給を停止してしまうような不具合が発生する恐れがある。
As a means for solving these problems, for example, in
DVD−ROM、CD−ROM、CDディスク等を再生するディスク装置では、1万rpmの高速再生から200rpmのCD再生までの広い速度範囲における回転動作が要求され、これらの回転速度範囲において安定に回転駆動することが要望されている。また、DVD−RAM/RW装置などの書換可能なディスク装置では、高密度ディスクへの情報記録・再生を行っているので、ディスクへの記録および再生においてディスクを高精度に回転させる必要がある。また、光ディスク装置だけでなく、HDDやFDDなどの磁気ディスク装置においても、低いコストで製造でき、かつ安定したディスク回転駆動を実現することが要望されている。 A disk device that reproduces DVD-ROM, CD-ROM, CD disk, etc., requires a rotating operation in a wide speed range from high-speed reproduction at 10,000 rpm to CD reproduction at 200 rpm, and stably rotates in these rotational speed ranges. There is a demand for driving. In addition, in a rewritable disk device such as a DVD-RAM / RW device, information recording / reproduction is performed on a high-density disk, and therefore it is necessary to rotate the disk with high accuracy in recording and reproduction on the disk. In addition to optical disk devices, magnetic disk devices such as HDDs and FDDs are required to be manufactured at low cost and to realize stable disk rotation drive.
本発明は、上記課題を解決することを目的とし、低い製造コストで、スムーズかつ迅速にロータの回転を停止可能にするモータ駆動装置、及び安定した記録再生動作を実現するディスク装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a motor drive device capable of smoothly and quickly stopping the rotation of a rotor at a low manufacturing cost and a disk device that realizes a stable recording / reproducing operation. It is in.
本発明に係るモータ駆動装置は、界磁磁束を発生する界磁部分を有するロータと複数相のコイルを有するモータを駆動する装置である。モータ駆動装置は、直流電圧を供給する電源手段と、電力供給手段と、制御手段と、周波数比較手段と、回転状態指令手段と、ブレーキ切換手段とを備える。 A motor driving device according to the present invention is a device that drives a motor having a rotor having a field portion that generates a field magnetic flux and a plurality of coils. The motor drive device includes power supply means for supplying a DC voltage, power supply means, control means, frequency comparison means, rotation state command means, and brake switching means.
電力供給手段は複数のスイッチング素子を含み、電源手段からの直流電圧を所望の交流電圧に変換してモータに駆動電力を供給する。位置検出手段はモータのロータの回転位置を検出し、単一の位置信号を出力する。制御手段は位置信号を用いて電力供給手段のスイッチング素子のスイッチング動作を制御する。周波数比較手段は、モータのブレーキ制御が開始されてからモータ速度がゼロに達するまでの期間でかつ前記位置信号の周波数が所定値以上で、単一の位置信号において少なくとも2つの連続した区間の周波数を比較することにより、後に出力された区間の信号の周波数が先に出力された区間の信号の周波数よりも高くなる、周波数逆転状態を検出し、その検出結果を示す検出信号を出力する。回転状態指令手段はロータに正トルク又は逆トルクを与えるようにコイルを励磁制御させるための指令信号を出力する。ブレーキ切換手段は、モータのブレーキ制御として、ロータに逆トルクを与えてロータの回転を制動する逆トルクブレーキ制御と、モータのコイルを短絡してロータの回転を制動するショートブレーキ制御とのいずれかを選択し、制御手段に指示する。ブレーキ切換手段は、回転状態指令手段が逆トルクを与えるための指令信号を出力している間において、周波数比較手段からの検出信号が周波数逆転状態を示していない場合は逆トルクブレーキ制御を選択し、検出信号が周波数逆転状態を示している場合はショートブレーキ制御を選択して制御手段に指示する。 The power supply means includes a plurality of switching elements, converts the DC voltage from the power supply means into a desired AC voltage, and supplies driving power to the motor. The position detection means detects the rotational position of the rotor of the motor and outputs a single position signal. The control means controls the switching operation of the switching element of the power supply means using the position signal. The frequency comparison means is a period from the start of the brake control of the motor until the motor speed reaches zero, and the frequency of the position signal is equal to or higher than a predetermined value , and the frequency of at least two consecutive sections in the single position signal. Are detected , a frequency reversal state is detected in which the frequency of the signal in the section output later is higher than the frequency of the signal in the section output earlier, and a detection signal indicating the detection result is output. The rotation state command means outputs a command signal for exciting and controlling the coil so as to give a positive torque or a reverse torque to the rotor. The brake switching means is either a reverse torque brake control that applies a reverse torque to the rotor to brake the rotation of the rotor as a brake control of the motor, or a short brake control that shorts the motor coil to brake the rotation of the rotor. And instruct the control means. The brake switching means selects reverse torque brake control when the detection signal from the frequency comparison means does not indicate a frequency reverse state while the rotation state command means outputs a command signal for applying reverse torque. When the detection signal indicates the frequency reverse state, the short brake control is selected and the control means is instructed.
上記モータ駆動装置において、周波数比較手段は、基準クロック信号を出力する基準クロック信号発生回路と、位置信号に応じた期間内において基準クロック信号を計測するカウンタ回路と、カウンタ回路の出力をラッチする第1ラッチ回路と、位置信号を1周期遅延させる遅延回路と、遅延回路の出力に同期してカウンタ回路の出力をラッチする第2ラッチ回路と、第1ラッチ回路の出力信号と第2ラッチ回路の出力信号とを比較して逆転状態を検出して検出信号を出力する比較判定回路とを有してもよい。 In the motor drive device, the frequency comparison means includes a reference clock signal generation circuit that outputs a reference clock signal, a counter circuit that measures the reference clock signal within a period corresponding to the position signal, and a latch that latches the output of the counter circuit. 1 latch circuit, a delay circuit that delays the position signal by one cycle, a second latch circuit that latches the output of the counter circuit in synchronization with the output of the delay circuit, an output signal of the first latch circuit, and a second latch circuit A comparison / determination circuit that compares the output signal to detect a reverse rotation state and outputs a detection signal may be included.
また、周波数比較手段は、回転状態指令手段により逆トルクを与えるための指令信号が出力されている場合であって、位置信号の周波数が所定値よりも低い場合にのみ、逆転状態の検出動作を行なうようにしてもよい。 The frequency comparison means performs the reverse rotation detection operation only when the command signal for giving the reverse torque is output by the rotation state command means and the frequency of the position signal is lower than the predetermined value. You may make it perform.
また、モータ駆動装置において、ブレーキ切換手段は、前に出力された区間の終了時点を基点として前に出力された区間に相当する時間が経過した時点から、その次の区間の位置信号が検出されるまでの間、ショートブレーキ制御を選択するようにしてもよい。 In the motor drive device, the brake switching means detects the position signal of the next section from the time when the time corresponding to the previously output section has elapsed with the end point of the previously output section as the base point. In the meantime, the short brake control may be selected.
また、位置検出手段は、ロータの前記界磁部分の磁束を検出し、位置信号を作成する位置検出素子を含んでもよい。 The position detection means may include a position detection element that detects a magnetic flux in the field portion of the rotor and creates a position signal.
本発明に係るディスク装置は、記録媒体を回転駆動するモータの駆動装置として上記のモータ駆動装置と、記録媒体に対し信号再生及び信号記録の少なくともいずれかを行うヘッド手段と、ヘッド手段により再生された再生信号の処理、又はヘッド手段によって記録媒体に記録される記録情報の信号処理の少なくともいずれかを行なう情報処理手段とを含む。 A disk device according to the present invention is a motor driving device that drives a recording medium to rotate, a motor driving device described above, a head unit that performs at least one of signal reproduction and signal recording on the recording medium, and a head unit that reproduces the recording medium. Information processing means for performing at least one of processing of the reproduced signal and signal processing of the recorded information recorded on the recording medium by the head means.
本発明のモータ駆動装置によれば、モータ回転に応じた連続した回転周波数を比較することで、モータ制動中における、モータの減速から加速に移行するタイミングを検知し、そのタイミングの後に逆転ブレーキからショートブレーキに切換えるので、スムーズかつ迅速にモータの回転を停止することができる。その結果、簡素な構成により、信頼性の高い回転駆動を行うディスク装置やモータ駆動装置を実現できる。 According to the motor drive device of the present invention, by comparing the continuous rotation frequency according to the motor rotation, the timing of shifting from the deceleration of the motor to the acceleration during the motor braking is detected, and after that timing, the reverse brake is applied. Since switching to the short brake, the rotation of the motor can be stopped smoothly and quickly. As a result, it is possible to realize a disk device and a motor driving device that perform highly reliable rotational driving with a simple configuration.
以下、本発明に係るモータ駆動装置及びディスク装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of a motor drive device and a disk device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1のモータ駆動装置の構成を示した図である。
モータ駆動装置が駆動するモータ100はロータ10、3相のコイル11、12、13を備えたステ−タ、及びステ−タに設けられた位置検出素子41を含んでいる。ロータ10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が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が取り付けられているとする。しかし、一般には、4極,6極,等の多極の界磁部が構成可能である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a motor drive device according to a first embodiment of the present invention.
A
3相のコイル11,12,13はステ−タ内においてロータ10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度はロータの界磁部のN極とS極の1組の角度幅に相当する。各コイル11,12,13の一端は共通接続され、他の一端は電力供給端子として電力供給器20の出力端子側に接続されている。
The three-
3相のコイル11,12,13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10の界磁部との相互作用によって駆動力を発生し、ロータ10に駆動力を与える。
The three-
位置検出素子41は、たとえば、磁電変換素子であるホール素子であり、ロータ10の界磁部の磁極磁束を検知し、ロータ10の回転位置に応じた、振幅が滑らかに変化する位置検出信号H1を出力する。
The
モータ駆動装置は、電力供給器20と、位置検出器30と、指令器40と、スイッチング動作器50と、通電制御器60と、回転状態指令器70、周波数比較器71と、ブレーキ切替器72とを備える。
The motor driving device includes a
位置検出器30は、位置検出素子41が出力する単一の位置検出信号H1を入力し、デジタル値として波形処理した単一の位置信号FGを出力する。
The
指令器40は、位置検出器30の位置信号FGによりロータ10の回転速度を検出し、ロータ10の回転速度と目標速度との差に応じた指令信号Acを作り出している。ここでは、指令器40の指令信号Acは位置信号FGに応じた電圧信号である。
The
通電制御器60の3相の第1の通電制御信号N1,N2,N3と3相の第2の通電制御信号M1,M2,M3は電力供給器20に供給される。電力供給器20は高圧側に3個の電力増幅器21〜23と、低圧側に3個の電力増幅器25〜27と、それぞれの電力増幅器に逆接続された6個のダイオード21d〜23d及び25d〜27dを含んで構成され、ロータ10の回転に伴ってコイル12,13,14への電流路を切り換えていく。
The three-phase first energization control signals N1, N2, and N3 and the three-phase second energization control signals M1, M2, and M3 of the
また、電力供給器20において、電力増幅器21〜23は第1の通電制御信号N1,N2,N3に応じて、電力増幅器25〜27は第1の通電制御信号M1,M2,M3に応じて、それぞれ高周波スイッチング動作する。これにより、直流電源5からの直流電圧が所望の交流電圧に変換され、モータ100を駆動する。
In the
スイッチング動作器50は電流検出器51とスイッチング制御器52とを備える。電流検出器51は、直流電源5から電力供給器20内の電力増幅器21、22、23を介して3相のコイル11,12,13に供給される通電電流I1、I2、I3または合成供給電流Igを検出し、検出した電流値に応じた電流検出信号Adを出力する。スイッチング制御器52は、電流検出信号Adと指令器40からの指令信号Acとの比較結果に応じた高周波スイッチングパルス信号Wpを出力する。スイッチングパルス信号Wpは、通常、20kHz〜500kHzの範囲内の高周波信号である。その結果、合成供給電流Igは指令信号Acに応じて電流制御される。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に応じて正確に電流制御でき、発生駆動力の脈動を低減できる。すなわち、ロータ10の振動・騒音を大幅に低減できる。
The switching
回転状態指令器70は、ロータ10の回転方向を決定する回転方向指令信号DRを出力する。
The rotation
周波数比較器71は位置検出器30から出力される位置信号FGにおいて少なくとも2つの連続した区間の周波数を比較し、後に出力された区間の信号の周波数が先に出力された区間の信号の周波数よりも高くなる「逆転状態」を検出する。具体的には、周波数比較器71は、位置検出器30から出力される位置信号FGと、回転状態指令器70から出力される回転方向指令信号DRを入力する。周波数比較器71は、回転方向指令信号DRが逆回転指令であり、かつ、連続した位置信号FGにおいて時間的に先の信号よりも後の信号の周波数が高い場合に周波数比較信号Fsをアクティブにし、ブレーキ切換器72に出力する。それ以外の場合、周波数比較器71は周波数比較信号Fsを非アクティブにする。
The
ブレーキ切換器72は、周波数比較器71から得られる周波数比較信号Fsに応じてブレーキモードを切換えるブレーキ切換信号Bcを通電制御器60に出力する。ここで図2のタイミングチャートを用いて具体的な動作を説明する。
The
図2は、ロータ10が所定の周波数で正方向に回転している状態から、回転方向指令信号DRによる逆回転指令が出力された場合の動作を示している。図2(a)を参照し、回転状態指令器70からモータ100を停止させるため、逆回転指令が出力される(DR信号が「High」になる)と、通電制御器60は、ロータ10に逆トルクを与えるように、位置検出器30が出力する位置信号FGに応じて電力供給器20の各スイッチング素子21〜23、25〜27を駆動してコイル11,12,13の電流路を切換える。以下、このような、ロータに逆トルクを与えて制動をかけるブレーキ制御を「逆トルクブレーキ制御」という。これによりロータ10の回転速度はしだいに低下していく。このとき、通常はロータ10の回転に応じて変化する位置信号FGの周波数もしだいに低下していく。
FIG. 2 shows an operation when a reverse rotation command based on the rotation direction command signal DR is output from a state where the
しかし、ロータ10の慣性が、電力供給器20によってロータ10に発生させ得るトルクに対して極端に小さい場合には、図2(b)に示すように、先の信号A(周期T1を持つ)の後に、周期T1より小さい周期T2を持つ後の信号Bが現れることがある。つまり、周期(周波数)の時間的な大小関係が逆になってしまう逆転現象を生じることがある。これは、電力供給器20とコイル11,12,13の電流路を切換える通電制御器60の出力信号が、位置検出器30から出力される位置信号FGの時間的に1周期前の信号を基に生成されているために発生し得るものである。ロータ10の慣性が上記のような場合には、過大な逆転トルクがかかりそれに応じてロータ10の回転も急激に変化する。その時に実際の位置信号FGと、通電制御器60に使用される時間的に1周期前の信号とに大きなずれが発生し、それが最悪の場合逆転指令の回転方向とは逆向きのトルクを発生させることとなり動作上の不具合を招いてしまう。
However, when the inertia of the
そこで、本発明はこの問題を解決し、さらに従来方式に対してスムーズかつ迅速にロータの回転を停止可能にするため、以下のような制御を行なう。 In view of this, the present invention solves this problem and performs the following control in order to make it possible to stop the rotation of the rotor smoothly and quickly compared to the conventional method.
すなわち、モータがブレーキ制御されている場合に、周波数比較器71により、位置検出器30から出力される位置信号FGにおいて連続した2つの区間の周波数を比較し、後の区間の周波数が先の区間の周波数より高くなる状態、すなわち「逆転状態」を検出する。そして、この逆転状態が検出されたときに、ブレーキ切換器72により、「逆トルクブレーキ制御」から、コイル11,12,13をショートさせることによりモータ100に対してブレーキ(ショートブレーキ)をかける「ショートブレーキ制御」に切換える。以下、これをさらに詳述する。
That is, when the motor is brake controlled, the
周波数比較器71は、位置検出器30から出力される位置信号FGの周波数(例えば、立上がりエッジのみ)を計測し、その位置信号FGに基いて先の信号Aの周期T1と等しい時間T1'が経過するまでに後の信号Bが検出された場合、逆転状態となったと判断し、その検出時点で周波数比較信号Fsを非アクティブ(第2状態)からアクティブ(第1状態)にし、ブレーキ切換器72へ出力する(図2(d)参照)。ブレーキ切換器72は逆転状態を示す周波数比較信号Fsを受けると、ブレーキ切換信号Bcをアクティブ(「High」)にし通電制御器60へ出力する。
The
通電制御器60はアクティブなブレーキ切換信号Bcを受けると、電力供給器20によってコイル11,12,13をショートさせるように電力供給器20に制御信号を出力する。コイル11,12,13をショートさせることによりモータ100に対してブレーキ(ショートブレーキ)がかかる(図2(e)参照)。
When the
このように、本実施形態では、実際の位置信号FGと、通電制御器60に使用される、時間的に1周期前の位置信号に大きなずれ(逆転)が発生した場合には、逆転トルクブレーキ制御からショートブレーキ制御に即座に切換えるので、慣性が軽い場合の不具合を防止しつつ、従来方式と比較してスムーズかつ迅速にロータ10の回転を停止させるモータが実現できる。
As described above, in this embodiment, when a large shift (reverse rotation) occurs in the position signal FG used in the current position signal FG and the
なお、周波数比較器71は、モータのブレーキ制御が開始されてからモータ速度がゼロに達するまでの期間における位置信号FGに基づいて逆転状態の検出動作を行うのが好ましい(以下の実施形態において同じ)。例えば、ロータ10の回転周波数がゼロでない所定値(ωth0)以上の期間における位置信号FGに基づいて逆転状態の検出動作を行うようにしてもよい。この場合、モータのブレーキ制御動作中であってモータ停止前にモータが減速から加速に移行した状態を検出することになり、モータの逆回転が発生する前にショートブレーキ制御の開始が可能となり、モータの逆回転動作の発生を事前に防止できるという利点がある。
The
(実施の形態2)
以下、本発明に係るモータ駆動装置の第2の実施形態について説明する。
本実施形態は、基本的な構成は実施の形態1と同じであり、周波数比較器の内部構成をより具現化したものである。図3はその具現化した周波数比較器71Aの構成を示した図である。
(Embodiment 2)
Hereinafter, a second embodiment of the motor drive device according to the present invention will be described.
The basic configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and further embodies the internal configuration of the frequency comparator. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the embodied frequency comparator 71A.
周波数比較器71Aは、基準クロック信号CLKを出力する基準クロック発生回路78と、位置信号FGを基準クロック信号CLKを基にカウントし、ロータの回転周波数に応じた値を出力する第1カウンタ回路73と、その第1カウンタ回路の出力を位置信号FGに同期してラッチする第1ラッチ回路74と、位置信号FGを1周期遅らせる遅延回路77と、その遅延回路の出力に同期して第1カウンタ回路73の出力をラッチする第2ラッチ回路75と、第1ラッチ回路の出力と第2ラッチ回路の出力を比較することができる比較判定回路76とを含む。
The frequency comparator 71A includes a reference
周波数比較器71Aには、位置検出器30から位置信号FGと、回転状態指令器70から回転指令信号DRとが入力される。入力された位置信号FGは、第1カウンタ回路73と遅延回路77に各々入力され、基準クロック発生回路78から出力される基準クロック信号CLKが第1カウンタ回路73に入力される。次に、第1カウンタ回路73は、入力した位置信号FGの周波数を基準クロック信号CLKに基いてカウントし、そのカウント値が第1ラッチ回路74と第2ラッチ回路75に各々入力される。第1ラッチ回路74は位置信号FGに同期してカウント値をラッチ出力し、第2ラッチ回路75は遅延回路77の出力に同期して第1カウンタ回路73の出力をラッチ出力する。第1ラッチ回路74と第2ラッチ回路75の出力値は比較判定回路76に入力される。比較判定回路76は、第1ラッチ回路74の出力値よりも第2ラッチ回路75の出力値の方が小さく(すなわち、現サイクルの周波数が前サイクルの周波数よりも高く)、かつ、回転指令信号DRが逆転指令信号である場合には、周波数比較信号Fsをアクティブ(逆転状態)にして出力する。
The position signal FG from the
このように、位置検出器30から出力される連続した区間の位置信号FGの周波数比較を周波数比較器71Aにより行い、ロータ10が回転状態指令器70から出力される回転指令信号DRと異なった状態になる場合(すなわち回転指令信号DRが逆転指令信号の時に、ロータ10が加速するような場合)には、即座に逆転状態を示す周波数比較信号Fsが出力され、逆転トルクを発生させて制動する逆転トルクブレーキ制御から、コイル11、12、13をショートして制動するショートブレーキ制御に切換えるので、従来方式と比較してスムーズかつ迅速にロータ10の回転の停止を行うモータが実現できる。さらに、周波数比較器71Aを全てロジック回路で構成したので、非常に低コストなモータ駆動装置を実現できる。
In this way, the frequency comparator 71A performs frequency comparison of the position signal FG in the continuous section output from the
(実施の形態3)
以下、本発明に係るモータ駆動装置の第3の実施形態について説明する。
本実施形態におけるモータ駆動装置の基本的な構成は実施の形態1のものと同じであり、周波数比較器を実施の形態2(図3)のものとは異なる構成としたものである。図4に本実施形態の周波数比較器71Bの構成を示す。
(Embodiment 3)
Hereinafter, a third embodiment of the motor driving apparatus according to the present invention will be described.
The basic configuration of the motor drive device in the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and the frequency comparator is different from that of the second embodiment (FIG. 3). FIG. 4 shows the configuration of the frequency comparator 71B of this embodiment.
本実施形態の周波数比較器71Bは、ロータ10の回転周波数が所定値(ωth1)以下の場合にのみ、周波数比較を行なうことによる逆転状態の検出動作を行なうものである。つまり、ロータ10の回転周波数が所定値(ωth1)より高いときは、周波数比較器71Bは常に、非アクティブな周波数比較信号Fsを出力する。なお、所定値(ωth1)は、前述の所定値(ωth0)を設定する場合は、ωth1>ωth0の関係を満たすように設定される。
The frequency comparator 71B of the present embodiment performs an operation for detecting the reverse rotation state by comparing the frequencies only when the rotational frequency of the
図4において、周波数比較器71Bは、位置信号FGを基準クロック信号CLKに基いてカウントし、ロータ10の回転周波数に応じた値を出力する第1カウンタ回路73と、その第1カウンタ回路73の出力を位置信号FGに同期してラッチする第1ラッチ回路74と、位置信号FGを1周期遅らせる遅延回路77と、その遅延回路77の出力に同期して第1カウンタ回路73の出力をラッチする第2ラッチ回路75と、第1ラッチ回路74の出力と第2ラッチ回路75の出力を比較することができる比較判定回路76Bと、第1カウンタ回路73の少なくとも1つの出力信号を受けてラッチする第3ラッチ回路79とを含む。
In FIG. 4, the frequency comparator 71B counts the position signal FG based on the reference clock signal CLK, and outputs a value corresponding to the rotational frequency of the
第3ラッチ回路79と比較判定回路76B以外の動作は実施の形態2と同様なのでここでは省略する。
Since the operations other than the
第1カウンタ回路73のカウント値は複数ビットで表される。それらの複数ビットのうちロータ10の所定の回転周波数(ωth1)に対応する、第1カウンタ回路73の少なくとも1つの出力信号(1ビット)が第3ラッチ回路79に入力される。第3ラッチ回路79はその入力信号に基き、ロータ10の回転周波数が所定値(ωth1)以下の場合にその旨を示す信号を出力する。
The count value of the
第3ラッチ回路79の出力信号は比較判定回路76Bに入力される。比較判定回路76Bは、第3ラッチ回路79の出力信号が「ロータ10の回転周波数が所定値(ωth1)以下であること」を示す場合にのみ、第1ラッチ回路74の出力信号と第2ラッチ回路75の出力信号を比較することによる逆転状態の検出動作を行う。第3ラッチ回路79の出力信号が「ロータ10の回転周波数が所定値(ωth1)以下であること」を示さない場合、比較判定回路76Bは常時、位置信号Fsを非アクティブにする。
The output signal of the
以上のように、本実施形態では、ロータの回転数が所定値(ωth1)以下であるときに、周波数比較を行ない、その結果に基いて逆転トルクブレーキ制御からショートブレーキ制御への切換を行なうか否かを判断し、逆転状態検出時にするショートブレーキ制御を行なう動作モード(ショートブレーキ制御モード)に入る(図5参照)。 As described above, in the present embodiment, when the rotational speed of the rotor is equal to or less than the predetermined value (ω th1 ), frequency comparison is performed, and switching from reverse torque brake control to short brake control is performed based on the result. And enters an operation mode (short brake control mode) in which short brake control is performed when a reverse rotation state is detected (see FIG. 5).
すなわち、周波数比較器71Bは、ロータ10が所定の回転周波数以下である場合にのみ逆転状態を検出するため、ロータ10が所定の回転数以上で回転している場合には、位置信号FGにおいて逆転状態が発生していたとしてもそれを検出しないため、逆転トルクブレーキ制御からショートブレーキ制御へ切換えられることがない。これにより、ロータ10が所定回転数(ωth1)以上の高速で回転している状態でのブレーキ切換え制御の誤動作を防止でき、より信頼性の高い動作が実現できる。
That is, since the frequency comparator 71B detects the reverse rotation state only when the
(実施の形態4)
以下、本発明にかかるモータ駆動装置の第4の実施形態について説明する。
本実施形態のモータ駆動装置は、基本的な構成は実施の形態1のものと同じであり、周波数比較器の内部構成として更に別の構成を採用したものである。図6に本実施形態の周波数比較器71Cの構成を示す。
(Embodiment 4)
Hereinafter, a fourth embodiment of the motor drive device according to the present invention will be described.
The basic configuration of the motor drive device of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and a further configuration is adopted as the internal configuration of the frequency comparator. FIG. 6 shows the configuration of the
本実施形態の周波数比較器71Cは、ブレーキ制御下において、位置信号FGの連続した2つの区間における前の区間の信号の周波数と後の区間の信号の周波数との関係が逆転していない場合であっても、その変動幅が所定値よりも大きいときは、逆転状態検出時と同様に、周波数比較信号Fsをアクティブにする。これにより、ブレーキ制御を逆転トルクブレーキ制御からショートブレーキ制御に切換える。このように制御する理由は、制動中において、回転周波数が急激に変化(減速)した場合、その直後に回転周波数の逆転すなわち加速が生じる可能性が高いことから、未然に逆転状態の発生を防止し、スムーズかつ迅速なロータの停止を実現するためである。
The
図6において、周波数比較器71Cは、位置信号FGを基準クロック信号CLKを基にカウントする第1カウンタ回路73と、その第1カウンタ回路73の出力を位置信号FGに同期してラッチする第1ラッチ回路74と、位置信号FGを1周期遅らせる遅延回路77と、その遅延回路77の出力に同期して第1カウント回路73の出力をラッチする第2ラッチ回路75と、第1ラッチ回路74の出力と第2ラッチ回路75の出力を比較することができる比較判定回路76Cと、を含んで構成される。
In FIG. 6, the
比較判定回路76C以外の動作は、実施の形態2と同様なのでここでは省略する。
Since the operations other than the
比較判定回路76Cは第1ラッチ回路74と第2ラッチ回路75の出力値をそれぞれ入力し、第1ラッチ回路74の出力値を(3/2)倍した値よりも、第2ラッチ回路75の出力値のほうが小さい場合に、周波数比較信号Fsをアクティブにする。
The
図7のタイミングチャートを用いて比較判定回路76Cの具体的な動作を説明する。
比較判定回路76Cは、回転状態指令器70の出力信号DRが逆転指令状態を示しており、かつ、時間的に先の信号Aの終了時から、先の信号Aの周期T1の3/2倍(所定数倍)に相当する時間が経過してもなお、後の信号B(周期T2を持つ)が終わらない場合には、出力信号Fsをアクティブにする。すなわち、後の信号Bの周波数が、先の信号Aの周波数を2/3倍した値より小さい場合に、出力信号Fsがアクティブになる。これにより、ブレーキ切換器72(図1参照)はブレーキ切換信号Bcを通電制御器60に出力し、逆転トルクブレーキ制御からショートブレーキ制御に切換える。なお、本実施形態では、後の信号Bの周波数が先の信号Aの周波数の2/3倍になったときにブレーキ制御を切換えているが、急激な変動(減速)が生じたと判断できる関係であれば、後の信号Bが先の信号Aに対して他の関係を満たす場合にブレーキ制御を切換えるようにしてもよい。
A specific operation of the
The
このように、逆転トルクブレーキ制御による制動中において、回転周波数の急激な減少を検出することにより、ロータ10が回転状態指令器70から出力される回転指令信号DRに応じた動作と異なる挙動(たとえば、減速指令に対する加速状態。)になる前に、逆転ブレーキ制御からショートブレーキ制御に切換えられるので、従来方式と比較してスムーズかつ迅速にロータ10の回転の停止を行うモータ駆動装置が実現できる。
In this way, during the braking by the reverse torque brake control, by detecting a rapid decrease in the rotation frequency, the
(実施の形態5)
図8に本発明に係るモータ駆動装置の第5の実施形態の構成を示す。本実施形態のモータ駆動装置の構成及び動作については、ブレーキ切換器72Aを除き、基本的に実施の形態1と同様である。
(Embodiment 5)
FIG. 8 shows the configuration of the fifth embodiment of the motor driving apparatus according to the present invention. The configuration and operation of the motor drive device of the present embodiment are basically the same as those of the first embodiment except for the
本実施形態のブレーキ切換器72Aは、位置検出器30から出力される位置信号FGと周波数比較器71から出力される周波数比較信号Fsとを入力し、位置信号FGと周波数比較信号Fsの各々に基いてブレーキ切換信号Bcを出力する。
The
図9のタイミングチャートを用いて、ブレーキ切換器72Aの具体的な動作を説明する。ブレーキ切換器72Aは周波数比較器71の出力信号Fsが非アクティブ(逆転状態を検出していない状態)である場合、図9(e)に示すように、信号FGの各周期において以下のように動作する。
A specific operation of the
ここでは、信号FGの各周期において連続する2つの信号A、Bのうちの後の信号Bに注目して説明する。ブレーキ切換器72Aは、周波数比較器71の出力信号Fsが非アクティブである場合に、先の信号Aの終了時点から信号Aの周期T1と等しい時間T1'経過後に、先の信号Aの周期(T1)と後の信号Bの周期(T2)の時間差(T2−T1)の間だけ、ブレーキ切換信号Bcをアクティブ(「High」)にする(図9(e)参照)。その後、周波数比較器71の出力信号Fsがアクティブとなった場合(逆転状態が検出された場合)、ブレーキ切換器72Aはその時点から、ショートブレーキ制御を指示するためブレーキ切換信号Bcをアクティブにする(図9(d)参照)。
Here, description will be made by paying attention to the latter signal B of the two signals A and B that are continuous in each cycle of the signal FG. When the output signal Fs of the
このように、位置信号FGにおいて後の信号Bの区間内で、先の信号Aと後の信号Bの周期の差分の期間だけ、ショートブレーキ制御にすることで、ロータ10に実際の位置と異なった通電制御が行われることを防止できるため、スムーズかつ迅速にロータ10の回転の停止を行うモータ駆動装置が実現できる。
In this way, in the position signal FG, the short brake control is performed only during the period of the difference between the previous signal A and the subsequent signal B within the section of the subsequent signal B, so that the
(実施の形態6)
図10に本発明に係るモータ駆動装置の第6の実施形態を示す。本実施形態のモータ駆動装置の構成及び動作については、実施の形態1のものと基本的に同様であるが、位置信号加算器を備えた点が異なる。
(Embodiment 6)
FIG. 10 shows a sixth embodiment of the motor driving apparatus according to the present invention. The configuration and operation of the motor drive device of the present embodiment are basically the same as those of the first embodiment, except that a position signal adder is provided.
図10において、位置信号加算器80は位置検出器30の出力する位置信号FGを入力し、入力した位置信号FGの周期に所定時間だけ加算して得られた周期を持つ信号を加算位置信号FG_I+として出力する。通電制御器60は加算位置信号FG_I+に基いて電力増幅器21〜23、25〜27のスイッチング動作を制御する。
In FIG. 10, a
図11のタイミングチャートを用いて本実施形態のモータ駆動装置の具体的な動作を説明する。図11(b)は位置信号FGを示し、図11(f)は通電制御器において一周期前の位置信号が使用されるとしたときに、一周期前の位置信号に基いて生成される位置信号FG_Iを示した図である。図11(g)は位置信号加算器80の出力を示し、一周期前の位置信号に所定時間(T0)を加算して得られる信号FG_I+を示した図である。
A specific operation of the motor drive device of this embodiment will be described with reference to the timing chart of FIG. FIG. 11B shows the position signal FG, and FIG. 11F shows the position generated based on the position signal of the previous cycle when the position signal of the previous cycle is used in the energization controller. It is the figure which showed signal FG_I. FIG. 11G shows the output of the
回転状態指令器70の出力信号DRが逆転指令を示す場合(図11(a)参照)、位置検出器30から出力される位置信号FGに所定時間T0を加算した加算位置信号FG_I+(図11(g)参照)の周期を通電制御器60で用いる通電周期とする。
When the output signal DR of the rotation
このように、通電制御器60で用いる信号として所定の時間T0を加算した加算位置信号FG_I+を用いるので、通常の1周期前の位置信号を用いる場合(図11(f)参照)と比較して通電制御器60で用いる通電周期と実際のロータ10の回転周期とのずれが低減される。すなわち、図11で示すように、信号FGにおける周期T1'と、信号FG_Iにおける周期T2とのずれTDを所定時間T0で補正することになるため、ロータ10の実際の回転周期をより正確に反映した位置信号が得られ、より精度の高い制御通電周期を与えることができる。ここで、上記の所定時間T0は、それを付加する周期T1に相当する時間の約1/2以下に設定するのが望ましい。所定時間T0はそれが付加される周期T1に応じて決定されればよく、例えば、それが付加される周期T1に所定の割合(α%)を乗じた値としてもよい。以上のような構成とすることでスムーズかつ迅速にロータ10の回転の停止を行うモータ駆動装置が実現できる。
As described above, since the addition position signal FG_I + obtained by adding the predetermined time T0 is used as a signal used in the
(実施の形態7)
以下、本発明に係るモータ駆動装置の第7の実施形態について説明する。
本実施形態のモータ駆動装置は基本的な構成は実施の形態1と同じであり、周波数比較器の内部構成として更に別の構成を採用したものである。図12にその周波数比較器71Dの構成を示す。
(Embodiment 7)
Hereinafter, a seventh embodiment of the motor driving apparatus according to the present invention will be described.
The basic configuration of the motor drive device of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and another configuration is adopted as the internal configuration of the frequency comparator. FIG. 12 shows the configuration of the frequency comparator 71D.
ロータ10に逆トルクブレーキをかけ減速させていくと、図13(a)に示すようにロータ10の回転数は一旦ゼロになるが、その後逆回転するという現象が起きる。このような現象は、ロータ10の回転状態の誤検出を招き、モータの誤動作を引き起こすというおそれがある。そこで、本実施形態では、図13(b)に示すように停止状態に近い低速な値を示す所定の回転周波数(ωth2)を設定し、ロータ10の回転周波数が所定値(ωth2)より小さくなったときにショートブレーキをかけて制動することにより、そのような誤検出、誤動作を防止する。この制御は、ブレーキ制御中、停止状態に近い回転数になっても、逆転状態が検出されず、逆トルクブレーキ制御からショートブレーキ制御に切り替わらなかった場合に有効である。
When a reverse torque brake is applied to the
図12において、周波数比較器71Dは、位置信号FGを基準クロック信号CLKに基いてカウントする第1カウンタ回路73と、その第1カウンタ回路73の出力を位置信号FGに同期してラッチする第1ラッチ回路74と、位置信号FGを1周期遅らせる遅延回路77と、その遅延回路77の出力に同期して第1カウンタ回路73の出力をラッチする第2ラッチ回路75と、第1ラッチ回路74の出力と第2ラッチ回路75の出力を比較することができる比較判定回路76Dと、第1カウンタ回路74の少なくとも1つの出力信号を受けてラッチする第4ラッチ回路79Dとを含んで構成される。
In FIG. 12, the frequency comparator 71D includes a
第4ラッチ回路79Dと比較判定回路76D以外の動作は実施の形態2と同様なのでここでは省略する。
Since the operations other than the
第1カウンタ回路73のカウント値は複数ビットで表される。それらの複数ビットのうちロータ10の所定の回転周波数(ωth2)に対応する、第1カウンタ回路73の少なくとも1つの出力信号(1ビット)が第4ラッチ回路79Dに入力される。ここで、所定の回転周波数(ωth2)はロータ10の停止近傍の低い値に設定される。
The count value of the
第4ラッチ回路79Dは、ロータ10の回転周波数が所定の回転周波数(ωth2)以下である場合に、その出力信号Fsをアクティブとし、ロータ10が所定の回転周波数(ωth2)より大きい場合は第4ラッチ回路79Dの出力信号を非アクティブとする。
The
第4ラッチ回路79Dの出力信号は比較判定回路76Dに入力される。比較判定回路76Dは第4ラッチ回路79Dの出力信号Fsが非アクティブである場合、すなわち、ロータ10の回転周波数が所定の回転周波数(ωth2)より大きい場合には、第1ラッチ回路74の出力信号と第2ラッチ回路75の出力信号とを比較し、その比較結果を周波数比較信号Fsとして出力する。この場合は、周波数比較信号Fsに基いて逆転トルク制御とショートブレーキ制御の切換えが行なわれる。
The output signal of the
一方、第4ラッチ回路79Dの出力信号がアクティブである場合、すなわち、ロータ10の回転周波数が所定の回転周波数(ωth2)以下の場合は、比較判定回路76Dは周波数の比較を行なわず、周波数比較信号Fsを強制的にアクティブにして出力する。つまり、ロータ10が所定の回転周波数(ωth2)以下である場合には、第1ラッチ回路74の出力信号と第2ラッチ回路75の出力信号の比較結果とは無関係に、すなわちロータ10の回転状態とは無関係に周波数比較器76Dからアクティブな周波数比較信号Fsが出力される。ブレーキ切換器72はこの周波数比較信号Fsを受けると、ブレーキ切換信号Bcをアクティブにし、これにより、ショートブレーキ制御による制動が行なわれる。
On the other hand, when the output signal of the
このように、ロータ10の停止付近(回転周波数ゼロ付近)において周波数比較信号Fsを強制的にアクティブにしショートブレーキ制御することにより、ロータ10が停止した後に逆回転し始める場合における回転状態の誤検出を防止でき、より信頼性の高い制動動作が実現できる。
As described above, by erroneously detecting the short brake control by forcibly activating the frequency comparison signal Fs near the stop of the rotor 10 (near the rotation frequency zero), erroneous detection of the rotation state when the
(実施の形態8)
図14に本発明に係るディスク装置の構成を示す。
図14に示すディスク装置は、前述の実施形態で説明したモータ駆動装置と、モータ100と、ディスク1に対して情報の記録・再生を行なうヘッド2と、情報処理部3とを備える。
(Embodiment 8)
FIG. 14 shows the configuration of a disk device according to the present invention.
The disk apparatus shown in FIG. 14 includes the motor driving apparatus described in the above embodiment, the
ディスク1は情報信号が記録再生されるハードディスク、光ディスク等の記録媒体であり、モータ100により回転支持される。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)が記録される。ヘッド2は光学ヘッドもしくは磁気ヘッドによって構成され、ディスク1からの信号の再生又はディスク1への信号の記録を行う。情報処理部3はヘッド2により読み出された信号を処理し、再生信号(例えば、高品位な音響・映像信号)として出力したり、ヘッド2を介してディスク1に対する記録信号を生成する等の所定の処理を行なう。
The
ディスク1はロータ10に固定して取り付けられ、ロータ10によって直接的に回転駆動されるので、ディスク1の回転状態はロータ10の回転状態に依存する。上述した実施の形態に係るモータによれば、ロータ10が信頼性の高い安定した回転を実施することが可能なので、そのロータ10にて回転支持されるディスク1に関しても高精度な回転駆動および速度制御が実施可能となる。その結果、高信頼性かつ低コストなディスク装置を提供できる。
Since the
以上、本発明にかかるモータ駆動装置について種々の実施形態を説明した。本発明に係るモータ駆動装置は、例えばディスク装置に好適であり、その用途はOA・AV機器などの回転駆動用の装置として幅広く利用可能である。さらに、一般に、速度制御を行うモータの駆動装置として、幅広く利用することができる。 The various embodiments of the motor drive device according to the present invention have been described above. The motor drive device according to the present invention is suitable for a disk device, for example, and its application can be widely used as a device for rotational drive of OA / AV equipment and the like. Furthermore, in general, it can be widely used as a motor drive device for speed control.
なお、前述の実施形態においては、位置検出素子41を1つだけ設け、位置検出器30は位置検出素子41が出力する単一の位置検出信号H1を入力し、デジタル値として波形処理した単一の位置信号FGを出力するとしたが、位置検出素子41を2個または3個設けてもよい。その場合、位置検出器30から少なくとも1つの位置信号が出力されるようにする。位置検出素子41を2個または3個設けることにより、位置検出素子41を1つだけ設けた場合よりも制御性が向上し、また、位置検出素子41を1つだけ設けた場合と同等以上の効果を得ることができる。または、位置検出素子を用いなくてもよい。この場合、位置検出器30は、ロータ10が回転することによりコイル11、12、13に誘起される電圧を位置検出信号として用いて位置信号を出力することで、位置検出素子から位置信号を得る場合と同様の効果が得られる。
In the above-described embodiment, only one
なお、前述の実施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。たとえば、モータ100の各相のコイル11、12、13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。複数相のコイルを有する構成においても適用できる。また、ロータ10の界磁部の磁極数も2極に限定されるものではなく、4極以上にしても良い。
Note that various modifications can be made to the specific configuration of the above-described embodiment. For example, the
また、電力供給器20のパワートランジスタ21〜23、25〜27には、NPN形バイポーラトランジスタ、PNP形バイポーラトランジスタ、Nチャンネル形電界効果型トランジスタ、Pチャンネル形電界効果型トランジスタ、IGBTトランジスタ等、各種のトランジスタを使用可能である。パワートランジスタを高周波スイッチング動作させることにより、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できる。
The
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、これらが本発明に含まれることは言うまでもない。 In addition, various modifications can be made without changing the gist of the present invention, and it goes without saying that these are included in the present invention.
本発明のモータ駆動装置は低い製造コストで、スムーズかつ迅速にロータの回転を停止可能にするモータ駆動装置であって、OA・AV機器などの回転駆動用の装置として幅広く利用可能であり、例えば、回転ディスクに対して情報の記録再生を行なうディスク装置に好適である。また、本発明のモータ駆動装置は、一般的な速度制御を行うモータの駆動装置として、幅広く利用することができる。 The motor drive device of the present invention is a motor drive device that can stop the rotation of the rotor smoothly and quickly at a low manufacturing cost, and can be widely used as a device for rotational drive of OA / AV equipment, for example. It is suitable for a disk device for recording / reproducing information on / from a rotating disk. The motor driving device of the present invention can be widely used as a motor driving device that performs general speed control.
1 ディスク
2 ヘッド
3 情報処理部
5 直流電源
10 ロータ
11,12,13 コイル
20 電力供給器
30 位置検出器
40 指令器
41 位置検出素子
50 スイッチング動作器
60 通電制御器
70 回転状態指令器
71,71A,71B,71C,71D 周波数比較器
72,72A ブレーキ切換器
80 位置信号加算器
100 モータ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
直流電圧を供給する電源手段と、
複数のスイッチング素子を含み、前記電源手段からの直流電圧を所望の交流電圧に変換して前記モータに駆動電力を供給する電力供給手段と、
前記モータのロータの回転位置を検出し、単一の位置信号を出力する位置検出手段と、
前記位置信号を用いて、前記電力供給手段のスイッチング素子のスイッチング動作を制御する制御手段と、
前記モータのブレーキ制御が開始されてからモータ速度がゼロに達するまでの期間でかつ前記位置信号の周波数が所定値以上で、前記単一の位置信号において少なくとも2つの連続した区間の周波数を比較することにより、後に出力された区間の信号の周波数が先に出力された区間の信号の周波数よりも高くなる、周波数逆転状態を検出し、その検出結果を示す検出信号を出力する周波数比較手段と、
前記ロータに正トルク又は逆トルクを与えるように前記コイルを励磁制御させるための指令信号を出力する回転状態指令手段と、
前記モータのブレーキ制御として、前記ロータに逆トルクを与えてロータの回転を制動する逆トルクブレーキ制御と、前記モータのコイルを短絡してロータの回転を制動するショートブレーキ制御とのいずれかを選択し、前記制御手段に指示するブレーキ切換手段とを備え、
該ブレーキ切換手段は、前記回転状態指令手段が逆トルクを与えるための指令信号を出力している間において、前記周波数比較手段からの前記検出信号が前記周波数逆転状態を示していない場合は逆トルクブレーキ制御を選択し、該検出信号が前記周波数逆転状態を示している場合はショートブレーキ制御を選択して前記制御手段に指示する
ことを特徴とするモータ駆動装置。 An apparatus for driving a motor having a rotor having a field part for generating a field magnetic flux and a coil having a plurality of phases,
Power supply means for supplying a DC voltage;
A power supply means that includes a plurality of switching elements, converts a DC voltage from the power supply means into a desired AC voltage, and supplies driving power to the motor;
Position detecting means for detecting the rotational position of the rotor of the motor and outputting a single position signal;
Control means for controlling the switching operation of the switching element of the power supply means using the position signal;
Compare the frequency of at least two consecutive sections in the single position signal during the period from the start of the brake control of the motor until the motor speed reaches zero and the frequency of the position signal is a predetermined value or more. Thus, the frequency comparison means for detecting a frequency reversal state in which the frequency of the signal of the section output later is higher than the frequency of the signal of the section output earlier, and outputting a detection signal indicating the detection result;
A rotation state command means for outputting a command signal for exciting and controlling the coil so as to apply a positive torque or a reverse torque to the rotor;
As the brake control of the motor, one of reverse torque brake control that applies reverse torque to the rotor to brake the rotation of the rotor and short brake control that short-circuits the motor coil to brake the rotation of the rotor is selected. And brake switching means for instructing the control means,
The brake switching means outputs a reverse torque when the detection signal from the frequency comparison means does not indicate the frequency reverse rotation state while the rotation state command means outputs a command signal for giving a reverse torque. A motor drive device characterized by selecting brake control, and selecting short brake control and instructing the control means when the detection signal indicates the frequency reverse state.
記録媒体に対し信号再生及び信号記録の少なくともいずれかを行うヘッド手段と、
ヘッド手段により再生された再生信号の処理、又はヘッド手段によって記録媒体に記録される記録情報の信号処理の少なくともいずれかを行なう情報処理手段と
を含むことを特徴とするディスク装置。 A motor driving device according to any one of claims 1 to 5, as a motor driving device for rotationally driving a recording medium;
Head means for performing at least one of signal reproduction and signal recording on a recording medium;
An information processing means for performing at least one of processing of a reproduction signal reproduced by the head means and signal processing of recording information recorded on a recording medium by the head means.
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