JPH03261866A - 速度検出回路 - Google Patents
速度検出回路Info
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- JPH03261866A JPH03261866A JP2058176A JP5817690A JPH03261866A JP H03261866 A JPH03261866 A JP H03261866A JP 2058176 A JP2058176 A JP 2058176A JP 5817690 A JP5817690 A JP 5817690A JP H03261866 A JPH03261866 A JP H03261866A
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- spindle motor
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- hall element
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 20
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
Landscapes
- Rotational Drive Of Disk (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、磁気ディスク装置におけるスピンドルモー
タの速度制御に用いて好適な速度検出回路に関するもの
である。
タの速度制御に用いて好適な速度検出回路に関するもの
である。
従来より、磁気ディスク装置においては、磁気ディスク
を回転させるために、スピンドルモータを使用している
。この種のスピンドルモータとしては、直流ブラシレス
モータが広く採用されており、その回転速度を規定値に
制御するために、速度検出回路を備えた制御回路が付設
されている。
を回転させるために、スピンドルモータを使用している
。この種のスピンドルモータとしては、直流ブラシレス
モータが広く採用されており、その回転速度を規定値に
制御するために、速度検出回路を備えた制御回路が付設
されている。
速度検出回路としては、スピンドルモータに組み込まれ
た３個のホール素子のうちの一つのホール素子の出力（
ホール素子出力信号）の変化点の時間間隔を、カウンタ
によって実質的に測定する方式が用いられている。この
場合、例えばホール素子出力信号の立ち上がり時に、カ
ウンタに初期値をロードする共にゲート信号を発生させ
てクロック信号を通過させ、このクロック信号をカウン
タへ与えて初期値からの減算を行う。この際、ホール素
子出力信号の次の立ち上がり時点よりも少し手前で、ゲ
ート信号が消失するものとされている。したがって、規
定回転速度時には、次のホール素子出力信号の立ち上が
り時点よりも少し手前でゲート信号がインアクティブと
なり、カウンタには一定の残余値が残る。すなわち、こ
の一定の残余値が、スピンドルモータの規定回転速度時
での、ホール素子出力信号の変化点の時間間隔を実質的
に示す。この残余値は、スピンドルモータが規定回転速
度よりも早い場合は大きくなり、遅い場合には小さくな
る。そして、次のホール素子出力信号の立ち上がり時点
で再び初期値をロードする前に、カウンタでの残余値が
出力レジスタへ移される。出力レジスタにはＤ／Ａ変換
器が接続されており、このＤ／Ａ変換器にて出力レジス
タでの残余値がアナログ信号に変換され、速度誤差信号
として出力される。
た３個のホール素子のうちの一つのホール素子の出力（
ホール素子出力信号）の変化点の時間間隔を、カウンタ
によって実質的に測定する方式が用いられている。この
場合、例えばホール素子出力信号の立ち上がり時に、カ
ウンタに初期値をロードする共にゲート信号を発生させ
てクロック信号を通過させ、このクロック信号をカウン
タへ与えて初期値からの減算を行う。この際、ホール素
子出力信号の次の立ち上がり時点よりも少し手前で、ゲ
ート信号が消失するものとされている。したがって、規
定回転速度時には、次のホール素子出力信号の立ち上が
り時点よりも少し手前でゲート信号がインアクティブと
なり、カウンタには一定の残余値が残る。すなわち、こ
の一定の残余値が、スピンドルモータの規定回転速度時
での、ホール素子出力信号の変化点の時間間隔を実質的
に示す。この残余値は、スピンドルモータが規定回転速
度よりも早い場合は大きくなり、遅い場合には小さくな
る。そして、次のホール素子出力信号の立ち上がり時点
で再び初期値をロードする前に、カウンタでの残余値が
出力レジスタへ移される。出力レジスタにはＤ／Ａ変換
器が接続されており、このＤ／Ａ変換器にて出力レジス
タでの残余値がアナログ信号に変換され、速度誤差信号
として出力される。
しかしながら、このような速度検出回路によると、スピ
ンドルモータの内部に配置された永久磁石の幾何学的な
位置間隔にばらつきが存在するので、スピンドルモータ
の１回転中に発生するホール素子出力信号の各変化点の
時間間隔がばらつくものとなる。このため、スピンドル
モータが規定速度で回転していても速度誤差信号が１回
転中で大きく変動してしまうものとなり、これに伴いス
ピンドルモータの駆動電流も大きく変動し、回転変動が
大きくなるという問題があった。
ンドルモータの内部に配置された永久磁石の幾何学的な
位置間隔にばらつきが存在するので、スピンドルモータ
の１回転中に発生するホール素子出力信号の各変化点の
時間間隔がばらつくものとなる。このため、スピンドル
モータが規定速度で回転していても速度誤差信号が１回
転中で大きく変動してしまうものとなり、これに伴いス
ピンドルモータの駆動電流も大きく変動し、回転変動が
大きくなるという問題があった。
本発明はこのような課題を解決するために提案されたも
ので、スピンドルモータの１回転中に発生するＮ周期の
ホール素子出力信号の第１周期目〜第Ｎ周期目より、次
の１回転中に発生するＮ周期のホール素子出力信号の第
１周期目〜第Ｎ周期目までの時間間隔Ｔ、〜ＴＮを実質
的に測定し、これを第１〜第Ｎの速度信号として送出す
る第１〜第Ｎのカウンタ手段を備えたものである。
ので、スピンドルモータの１回転中に発生するＮ周期の
ホール素子出力信号の第１周期目〜第Ｎ周期目より、次
の１回転中に発生するＮ周期のホール素子出力信号の第
１周期目〜第Ｎ周期目までの時間間隔Ｔ、〜ＴＮを実質
的に測定し、これを第１〜第Ｎの速度信号として送出す
る第１〜第Ｎのカウンタ手段を備えたものである。
したがってこの発明によれば、第１〜第Ｎのカウンタ手
段のそれぞれが、スピンドルモータの１回転の時間間隔
を実質的に測定し、これを第１〜第Ｎの速度信号として
出力する。
段のそれぞれが、スピンドルモータの１回転の時間間隔
を実質的に測定し、これを第１〜第Ｎの速度信号として
出力する。
以下、本発明に係る速度検出回路を詳細に説明する。
第２図はこの速度検出回路の一実施例を使用してなるス
ピンドルモータ制御回路のブロック図である。同図にお
いて、１〜３はホール素子出力信号入力端子、４はクロ
ック信号入力端子、５は相切換回路、６は本願発明に係
わる速度検出回路、７はパワーアンプ回路、８はスピン
ドルモータコイルである。相切換回路５は、第１のホー
ル素子出力信号Ｈ１，第２のホール素子出力信号Ｈ２お
よび第３のホール素子出力信号Ｈ３を人力とし、相切換
信号Ｓ＋を送出する。速度検出回路６は、ホール素子出
力信号Ｈ８およびクロック信号ＣＩを入力とし、速度誤
差信号Ｓ２を出力する。パワーアンプ回路７は、相切換
信号Ｓ、および速度誤差信号Ｓ２を入力とし、スピンド
ルモータコイル８を駆動する。
ピンドルモータ制御回路のブロック図である。同図にお
いて、１〜３はホール素子出力信号入力端子、４はクロ
ック信号入力端子、５は相切換回路、６は本願発明に係
わる速度検出回路、７はパワーアンプ回路、８はスピン
ドルモータコイルである。相切換回路５は、第１のホー
ル素子出力信号Ｈ１，第２のホール素子出力信号Ｈ２お
よび第３のホール素子出力信号Ｈ３を人力とし、相切換
信号Ｓ＋を送出する。速度検出回路６は、ホール素子出
力信号Ｈ８およびクロック信号ＣＩを入力とし、速度誤
差信号Ｓ２を出力する。パワーアンプ回路７は、相切換
信号Ｓ、および速度誤差信号Ｓ２を入力とし、スピンド
ルモータコイル８を駆動する。
第１図は速度検出回路６の詳細を示すプロ・ツク図であ
る。速度検出回路６は、制御回路６１．第１のカウンタ
回路６２−Ｉ〜第Ｎのカウンタ回路６２−８１選択回路
６３．レジスタ６４およびＤ／Ａ変換器６５より構成さ
れている。制御回路６１は、ホール素子出力信号Ｈ３お
よびクロック信号ＣＩを入力とし、ロード信号Ｌｌ−Ｌ
Ｈ，減算クロック信号Ｃ２１〜Ｃ２Ｎ、カウンタ出力選
択信号Ｓ３およびレジスタ書込信号Ｓ４を生成する。カ
ウンタ回路６２−Ｉ〜６２−Ｎは、ロード信号Ｌ Ｉ”
” Ｌ Ｎおよび減算クロック信号ＣＺＩ〜ＣＺＮを人
力とし、ロード信号によって初期値を取り込むと共に、
その初期値からの減算を供与される減算クロ・ツクによ
り行う。選択回路６３は、カウンタ出力選択信号Ｓ３に
基づき、カウンタ回路６２−１〜６２１のうちの指定の
カウンタ回路を選択し、その選択したカウンタ回路の出
力をレジスタ６４へ送る。レジスタ６４は、レジスタ書
込信号Ｓ４に基づき、選択回路６３から送られてくる内
容を保持し、Ｄ／Ａ変換器６５へ送る。Ｄ／Ａ変換器６
５は、レジスタ６４から送られてくる内容をアナログ信
号に変換し、速度誤差信号Ｓ２として出力する。
る。速度検出回路６は、制御回路６１．第１のカウンタ
回路６２−Ｉ〜第Ｎのカウンタ回路６２−８１選択回路
６３．レジスタ６４およびＤ／Ａ変換器６５より構成さ
れている。制御回路６１は、ホール素子出力信号Ｈ３お
よびクロック信号ＣＩを入力とし、ロード信号Ｌｌ−Ｌ
Ｈ，減算クロック信号Ｃ２１〜Ｃ２Ｎ、カウンタ出力選
択信号Ｓ３およびレジスタ書込信号Ｓ４を生成する。カ
ウンタ回路６２−Ｉ〜６２−Ｎは、ロード信号Ｌ Ｉ”
” Ｌ Ｎおよび減算クロック信号ＣＺＩ〜ＣＺＮを人
力とし、ロード信号によって初期値を取り込むと共に、
その初期値からの減算を供与される減算クロ・ツクによ
り行う。選択回路６３は、カウンタ出力選択信号Ｓ３に
基づき、カウンタ回路６２−１〜６２１のうちの指定の
カウンタ回路を選択し、その選択したカウンタ回路の出
力をレジスタ６４へ送る。レジスタ６４は、レジスタ書
込信号Ｓ４に基づき、選択回路６３から送られてくる内
容を保持し、Ｄ／Ａ変換器６５へ送る。Ｄ／Ａ変換器６
５は、レジスタ６４から送られてくる内容をアナログ信
号に変換し、速度誤差信号Ｓ２として出力する。
第３図は、速度検出回路６におけるホール素子出力信号
Ｈ３，ロード信号Ｌ１〜Ｌ４および減算クロック信号Ｃ
，，−Ｃ２，の各信号波形図であり、カウンタ回路６２
の数が４つ（Ｎ＝４）の場合を示している。本図におい
ては、ホール素子出力信号Ｈ３の４周期が、スピンドル
モータの１回転に相当する。すなわち、スピンドルモー
タの１回転中に、４周期のホール素子出力信号Ｈ３が発
生する。以下、この図を参照しながら、速度検出回路６
の動作について説明する。
Ｈ３，ロード信号Ｌ１〜Ｌ４および減算クロック信号Ｃ
，，−Ｃ２，の各信号波形図であり、カウンタ回路６２
の数が４つ（Ｎ＝４）の場合を示している。本図におい
ては、ホール素子出力信号Ｈ３の４周期が、スピンドル
モータの１回転に相当する。すなわち、スピンドルモー
タの１回転中に、４周期のホール素子出力信号Ｈ３が発
生する。以下、この図を参照しながら、速度検出回路６
の動作について説明する。
先ず、スピンドルモータの１回転中に発生する４周期の
ホール素子出力信号Ｈ１の第１周期目の立ち上がり時点
ｔ１にて、ロード信号り、が発生する。このロード信号
Ｌ１により、カウンタ回路６２−１へ初期値がロードさ
れ、この初期値からの減算が減算クロックＣ０により行
われる。減算クロックＣＺ＋は、スピンドルモータの１
回転後の時点の少し手前で発生しなくなり、すなわちス
ピンドルモータの次の１回転中に発生する４周期のホー
ル素子出力信号Ｈ１の第１周期目の立ち上がり時点ｔ、
１ の少し手前で発生しなくなり、その時点でカウンタ
回路６２−Ｉでの減算が終了する。これにより、カウン
タ回路６２−Ｉには、ホール素子出力信号Ｈ３のＣ１点
からｔ、１点までの４周期の時間間隔Ｔ、を実質的に示
す残余値が残る。すなわち、スピンドルモータの１回転
の時間間隔を実質的に示す残余値が残る。そして、この
残余値が選択回路６３を経て、レジスタ６４ヘセントさ
れ、Ｄ／Ａ変換器６５によりアナログ信号に変換されて
、速度誤差信号Ｓ２として出力される。次に、スピンド
ルモータの１回転中に発生する４周期のホール素子出力
信号Ｈ３の第２周期目の立ち上がり時点ｔ２にて、ロー
ド信号Ｌ２が発生する。
ホール素子出力信号Ｈ１の第１周期目の立ち上がり時点
ｔ１にて、ロード信号り、が発生する。このロード信号
Ｌ１により、カウンタ回路６２−１へ初期値がロードさ
れ、この初期値からの減算が減算クロックＣ０により行
われる。減算クロックＣＺ＋は、スピンドルモータの１
回転後の時点の少し手前で発生しなくなり、すなわちス
ピンドルモータの次の１回転中に発生する４周期のホー
ル素子出力信号Ｈ１の第１周期目の立ち上がり時点ｔ、
１ の少し手前で発生しなくなり、その時点でカウンタ
回路６２−Ｉでの減算が終了する。これにより、カウン
タ回路６２−Ｉには、ホール素子出力信号Ｈ３のＣ１点
からｔ、１点までの４周期の時間間隔Ｔ、を実質的に示
す残余値が残る。すなわち、スピンドルモータの１回転
の時間間隔を実質的に示す残余値が残る。そして、この
残余値が選択回路６３を経て、レジスタ６４ヘセントさ
れ、Ｄ／Ａ変換器６５によりアナログ信号に変換されて
、速度誤差信号Ｓ２として出力される。次に、スピンド
ルモータの１回転中に発生する４周期のホール素子出力
信号Ｈ３の第２周期目の立ち上がり時点ｔ２にて、ロー
ド信号Ｌ２が発生する。
このロード信号Ｌ２により、カウンタ回路６２−２へ初
期値がロードされ、この初期値からの減算が減算クロッ
クＣ２□により行われる。減算クロ・７りＣ２□は、ス
ピンドルモータの１回転後の時点の少し手前で発生しな
くなり、すなわちスピンドルモータの次の１回転中に発
生する４周期のホール素子出力信号Ｈ３の第２周期目の
立ち上がり時点ｔ２の少し手前で発生しなくなり、その
時点でカウンタ回路６２−２での減算が終了する。これ
により、カウンタ回路６２−２には、ホール素子出力信
号Ｈ３の１２点からＣ２１点までの４周期の時間間隔Ｔ
２を実質的に示す残余値が残る。すなわち、スピンドル
モータのＩ回転の時間間隔を実質的に示す残余値が残る
。この残余値が選択回路６３を経て、レジスタ６４ヘセ
ソトされ、Ｄ／Ａ変換器６５によりアナログ信号に変換
されて、速度誤差信号Ｓ２として出力される。以下、同
様にして、カウンタ回路６２−３． ６２−、に時間間
隔Ｔｉ 、Ｔ４を実質的に示す残余値が残り、この残余
値が選択回路６３を経て、レジスタ６４ヘセントされ、
Ｄ／Ａ変換器６５によりアナログ信号に変換されて、速
度誤差信号Ｓ２として出力される。
期値がロードされ、この初期値からの減算が減算クロッ
クＣ２□により行われる。減算クロ・７りＣ２□は、ス
ピンドルモータの１回転後の時点の少し手前で発生しな
くなり、すなわちスピンドルモータの次の１回転中に発
生する４周期のホール素子出力信号Ｈ３の第２周期目の
立ち上がり時点ｔ２の少し手前で発生しなくなり、その
時点でカウンタ回路６２−２での減算が終了する。これ
により、カウンタ回路６２−２には、ホール素子出力信
号Ｈ３の１２点からＣ２１点までの４周期の時間間隔Ｔ
２を実質的に示す残余値が残る。すなわち、スピンドル
モータのＩ回転の時間間隔を実質的に示す残余値が残る
。この残余値が選択回路６３を経て、レジスタ６４ヘセ
ソトされ、Ｄ／Ａ変換器６５によりアナログ信号に変換
されて、速度誤差信号Ｓ２として出力される。以下、同
様にして、カウンタ回路６２−３． ６２−、に時間間
隔Ｔｉ 、Ｔ４を実質的に示す残余値が残り、この残余
値が選択回路６３を経て、レジスタ６４ヘセントされ、
Ｄ／Ａ変換器６５によりアナログ信号に変換されて、速
度誤差信号Ｓ２として出力される。
このように、本実施例による速度検出回路６によると、
カウンタ回路６２−、〜６２−Ｈのそれぞれが、ホール
素子出力信号Ｈ３の１周期分ずつ遅れて動作し、１／Ｎ
回転毎に各カウンタ回路６２での残余値がレジスタ６４
に書き込まれ、Ｄ／Ａ変換器６５によって速度誤差信号
Ｓ２として出力されるものとなる。すなわち、カウンタ
回路６２〜６２−Ｈのそれぞれがスピンドルモータの１
回転の時間間隔を実質的に測定するので、スピンドルモ
ータ内部に配置された永久磁石の幾何学的な位置間隔の
ばらつきが存在しても、すなわちスピンドルモータの１
回転中に発生するホール素子出力信号Ｈ３の周期がばら
ついたとしても、その影響を全く受けないものとなる。
カウンタ回路６２−、〜６２−Ｈのそれぞれが、ホール
素子出力信号Ｈ３の１周期分ずつ遅れて動作し、１／Ｎ
回転毎に各カウンタ回路６２での残余値がレジスタ６４
に書き込まれ、Ｄ／Ａ変換器６５によって速度誤差信号
Ｓ２として出力されるものとなる。すなわち、カウンタ
回路６２〜６２−Ｈのそれぞれがスピンドルモータの１
回転の時間間隔を実質的に測定するので、スピンドルモ
ータ内部に配置された永久磁石の幾何学的な位置間隔の
ばらつきが存在しても、すなわちスピンドルモータの１
回転中に発生するホール素子出力信号Ｈ３の周期がばら
ついたとしても、その影響を全く受けないものとなる。
以上説明したようにこの発明による速度検出回路による
と、スピンドルモータの１回転中に発生するＮ周期のホ
ール素子出力信号の第１周期目〜第Ｎ周期目より、次の
１回転中に発生するＮ周期のホール素子出力信号の第１
周期目〜第Ｎ周期目までの時間間隔Ｔ１〜ＴＮを実質的
に測定し、これを第１〜第Ｎの速度信号として送出する
第１〜第Ｎのカウンタ手段を備えたので、第１〜第Ｎの
速度信号をスピンドルモータの１／ＮＵｇＪ転ずつずら
して出力することによって、永久磁石の位置間隔のばら
つきに起因するスピンドルモータ駆動電流の変動を防ぎ
得るものとなり、回転変動の小さい優れた磁気ディスク
装置を得ることが可能となる。
と、スピンドルモータの１回転中に発生するＮ周期のホ
ール素子出力信号の第１周期目〜第Ｎ周期目より、次の
１回転中に発生するＮ周期のホール素子出力信号の第１
周期目〜第Ｎ周期目までの時間間隔Ｔ１〜ＴＮを実質的
に測定し、これを第１〜第Ｎの速度信号として送出する
第１〜第Ｎのカウンタ手段を備えたので、第１〜第Ｎの
速度信号をスピンドルモータの１／ＮＵｇＪ転ずつずら
して出力することによって、永久磁石の位置間隔のばら
つきに起因するスピンドルモータ駆動電流の変動を防ぎ
得るものとなり、回転変動の小さい優れた磁気ディスク
装置を得ることが可能となる。
第１図は本発明に係る速度検出回路の一実施例を示すブ
ロック図、第２図はこの速度検出回路を使用してなるス
ピンドルモータ制御回路のブロック図、第３図は第１図
に示した速度検出回路におけいてＮ＝４とした場合のホ
ール素子出力信号ロード信号および減算クロック信号の
各信号波形図である。 ６・・・速度検出回路、６１・・・制御回路、６２−１
〜６２−Ｎ・・・カウンタ回路、６３・・・選択回路、
６４・・・レジスタ、６５・・・Ｄ／Ａ変換器、Ｈ３・
・・ホール素子出力信号、Ｌ１〜ＬＮ ・・・ロード
信号、Ｃ２Ｉ−Ｃ２，４・・・減算クロック信号、Ｓ２
・・・速度誤差信号。
ロック図、第２図はこの速度検出回路を使用してなるス
ピンドルモータ制御回路のブロック図、第３図は第１図
に示した速度検出回路におけいてＮ＝４とした場合のホ
ール素子出力信号ロード信号および減算クロック信号の
各信号波形図である。 ６・・・速度検出回路、６１・・・制御回路、６２−１
〜６２−Ｎ・・・カウンタ回路、６３・・・選択回路、
６４・・・レジスタ、６５・・・Ｄ／Ａ変換器、Ｈ３・
・・ホール素子出力信号、Ｌ１〜ＬＮ ・・・ロード
信号、Ｃ２Ｉ−Ｃ２，４・・・減算クロック信号、Ｓ２
・・・速度誤差信号。
Claims (1)
- スピンドルモータの１回転中に発生するＮ周期のホール
素子出力信号の第１周期目〜第Ｎ周期目より、次の１回
転中に発生するＮ周期のホール素子出力信号の第１周期
目〜第Ｎ周期目までの時間間隔Ｔ＿１〜Ｔ＿Ｎを実質的
に測定し、これを第１〜第Ｎの速度信号として送出する
第１〜第Ｎのカウンタ手段を備えてなる速度検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2058176A JPH03261866A (ja) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | 速度検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2058176A JPH03261866A (ja) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | 速度検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03261866A true JPH03261866A (ja) | 1991-11-21 |
Family
ID=13076691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2058176A Pending JPH03261866A (ja) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | 速度検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03261866A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1330964C (zh) * | 2006-05-23 | 2007-08-08 | 北京航空航天大学 | 一种磁悬浮反作用飞轮转子转速和转动方向的检测装置 |
| JP2010252499A (ja) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | Hitachi Ltd | 同期モータの制御装置および制御方法 |
-
1990
- 1990-03-12 JP JP2058176A patent/JPH03261866A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1330964C (zh) * | 2006-05-23 | 2007-08-08 | 北京航空航天大学 | 一种磁悬浮反作用飞轮转子转速和转动方向的检测装置 |
| JP2010252499A (ja) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | Hitachi Ltd | 同期モータの制御装置および制御方法 |
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