JPH05284769A - 磁気ディスク装置のスピンドルモータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】磁気ディスク装置に用いられるスピンドルモー
タ制御装置において、起動時の電流を増大させることな
く、十分な起動トルクを確保し、短時間にモータを起動
する。 【構成】スピンドルモータ２７に流れる電流値Ｉを電流
検出回路２３によって検出し、電圧制御回路２４にフィ
ードバックする。電圧制御回路２４は、まず、所定の電
流がスピンドルモータ２７に流れるように昇圧回路２２
の昇圧動作を制御した後、回転数制御回路２６によって
スピンドルモータ２７の回転が検出された際に、上記所
定の電流よりも低い電流がスピンドルモータ２７に流れ
るように昇圧回路２２の昇圧動作を制御する。また、回
転数制御回路２６によってスピンドルモータ２７が定常
回転に達したことが検出されると、電圧制御回路２４は
昇圧回路２２の昇圧動作を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置に用
いられるスピンドルモータの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気ディスク装置（以下、ＨＤＤ
と称す）では、小形化に伴い低電圧化の要求も高まって
いる。例えば２．５インチ以下のＨＤＤでは、３Ｖ以下
の電圧が要求される場合が多い。

【０００３】ここで、ＨＤＤの記録媒体（ディスク）を
回転させるためのスピンドルモータについては、小形化
にゆえにモータのトルクを発生するステータおよびマグ
ネットを実装するスペースがますます小さくなってきて
いる。通常、モータは端子電圧をＶ、ステータの巻線抵
抗をＲ、定常回転時の負荷電流をＩ、定常回転時の逆起
電力をＶemf とすると、次のような式が成り立つ。

【０００４】Ｖ＝ＩＲ＋Ｖemf …（１） この（１）式において、定常回転数はほとんど変わらな
いため、電圧Ｖを下げるためには、逆起電力Ｖemf を下
げるか、またはＩＲを下げることが必要となる。このう
ち、負荷電流Ｉは逆起電力Ｖemf と逆比例の関係にあ
る。すなわち、負荷電流Ｉを下げると、逆起電力Ｖemf
が高くなる。したがって、巻線抵抗Ｒを小さくできれ
ば、電圧Ｖの減少に見合うことができる。ところが、モ
ータ内部の容積が少ないことから、同一巻線数を確保す
るためには、細い巻線を使用することになり、かえって
巻線抵抗Ｒが高くなる問題がある。なお、太い巻線を使
用した場合には巻線抵抗Ｒが低くなり、細い巻線を使用
した場合には巻線抵抗Ｒが高くなる。

【０００５】そこで、一般には、巻線抵抗が増加した状
態でも、低電圧で起動トルクが満たせるような電流が流
せるように、起動時のみモータへの供給電圧をＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ等で昇圧することが行われている。

【０００６】図４に従来のモータ制御装置の構成を示
す。図４において、１１はリレー駆動回路であり、スタ
ート信号Ｓ1 に従ってリレースイッチ１２をオン／オフ
する。１３は昇圧回路であり、リレースイッチ１２を通
じて入力された電圧Ｖ1 をＶ2に昇圧する。１４はリレ
ー駆動回路であり、切替信号Ｓ2 に従ってリレースイッ
チ１５を切り替える。１６はモータ駆動回路であり、リ
レースイッチ１５を通じて入力された電圧Ｖ1 またはＶ
2 に従ってスピンドルモータ１８を駆動する。１７は回
転数制御回路であり、モータ駆動回路１６からの回転数
信号Ｓ3 に基づいて目標回転数との誤差信号Ｓ4 をモー
タ駆動回路１６に出力すると共に、リレー駆動回路１４
に対し切替信号Ｓ2 を出力する。スピンドルモータ１８
は、ディスク１９を回転させるためのモータである。

【０００７】このような構成において、スタート信号Ｓ
1 がリレー駆動回路１１に入力されると、リレースイッ
チ１２がオンし、定常電圧Ｖ1 が入力される。モータ起
動時において、リレースイッチ１５は昇圧回路１３の出
力電圧Ｖ2 （Ｖ2 ＞Ｖ1 ）を選択している。これによ
り、定常電圧Ｖ1 より高い電圧Ｖ2 がモータ駆動回路１
６に供給され、スピンドルモータ１８がその電圧Ｖ2 に
従って起動される。

【０００８】ここで、（ａ）スピンドルモータ１８が回
転したことが検出されるか、または（ｂ）スピンドルモ
ータ１８の回転数が定常回転数に達すると、回転数制御
回路１７からの切替信号Ｓ2 が出力され、リレースイッ
チ１５を通じて定常電圧Ｖ1に切り替わる。図５に上記
（ａ）の場合の電圧と電流の関係、図６に上記（ｂ）の
場合の電圧と電流の関係を示す。また、このとき、スピ
ンドルモータ１８の回転数（モータ駆動回路１６からの
回転数信号Ｓ3 ）に応じた誤差信号Ｓ4 が回転数制御回
路１７からモータ駆動回路１６に出力されており、スピ
ンドルモータ１８の回転数が制御される（定常回転を維
持するように制御される）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従
来、一定電圧を出力する昇圧回路を用い、モータが回転
した時に定常電圧に切り替えるか、または、モータが定
常回転に達した時に定常電圧に切り替えていた。しかし
ながら、前者の場合、図５に示すように回転数と共に電
流が減少していき、起動時間が長くなる問題がある。ま
た、後者の場合、図６に示すように、起動時の電流が増
大し過ぎる問題がある。さらに、両者とも、電圧切り替
え時に電流が大きく変動してしまい、ノイズが発生する
などの悪影響を引き起こす問題がある。

【００１０】本発明は上記のような点に鑑みなされたも
ので、起動時の電流を増大させることなく、十分な起動
トルクを確保し、短時間にモータを起動できる磁気ディ
スク装置のスピンドルモータ制御装置を提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、スピンドルモ
ータに供給すべき電圧を昇圧する昇圧手段を備えたスピ
ンドルモータ制御装置において、上記昇圧手段の昇圧動
作により上記スピンドルモータに流れる電流値を検出
し、その電流値に基づいて上記昇圧手段の昇圧レベルを
制御するようにしたものである。

【００１２】また、本発明は、上記スピンドルモータの
回転数を検出する回転数検出手段を具備し、この回転数
検出手段によって上記スピンドルモータが定常回転に達
したことが検出された場合に、上記昇圧手段の昇圧動作
を停止させることを特徴とする。

【００１３】

【作用】上記の構成によれば、スピンドルモータに流れ
る電流値に応じた昇圧レベルで昇圧動作が行われるた
め、起動時の電流を増大させることなく、十分な起動ト
ルクを確保でき、短時間にスピンドルモータを起動でき
る。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。

【００１５】図１は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。図１において、昇圧器２１は、昇圧回路２２、電流
検出回路２３および電圧制御回路２４からなる。昇圧回
路２２は、電圧制御回路２４によって指定されたレベル
で入力電圧Ｖ1 を昇圧する。電流検出回路２３は、昇圧
回路２２の昇圧レベルに応じた電流値Ｉ（昇圧によりス
ピンドルモータ２７に流れる電流値）を検出する。電圧
制御回路２４は、スタート信号Ｓ1 の入力により動作
し、電流検出回路２３によって検出される電流値Ｉおよ
び回転数制御回路２６から出力される制御信号Ｓ5 また
はＳ6 に基づいて昇圧回路２２の昇圧動作を制御する。

【００１６】また、モータ駆動回路２５は、昇圧器２１
の出力電圧Ｖx に従ってスピンドルモータ２７を駆動す
る。回転数制御回路２６は、モータ駆動回路２５からの
回転数信号Ｓ3 に基づいてスピンドルモータ２７の現在
の回転数を検出し、その回転数と目標回転数との誤差信
号Ｓ4 をモータ駆動回路２５に出力すると共に、ここで
はスピンドルモータ２７の回転数に応じて制御信号Ｓ5
またはＳ6 を電圧制御回路２４に出力する。制御信号Ｓ
5 は、スピンドルモータ２７の回転が検出された際に出
力される。制御信号Ｓ6 は、スピンドルモータ２７の回
転が所定値（定常値）に達した際に出力される。スピン
ドルモータ２７は、モータ駆動回路２５によって駆動さ
れ、記録媒体であるディスク２８を回転させる。

【００１７】次に、同実施例の動作を説明する。

【００１８】図３に示すように、図示せぬコントローラ
からのスタート信号Ｓ1 が昇圧器２１内の電圧制御回路
２４に入力されると、電圧制御回路２４は、まず、モー
タ起動時のトルクを確保するため、ごく短い時間だけ、
ａの電流がスピンドルモータ２７に流れように昇圧回路
２２を制御する。これにより、スピンドルモータ２７に
供給される電圧は、昇圧回路２２を通じてＶ1 からＶ2
まで昇圧されることになる。また、このときスピンドル
モータ２７に流れる電流値Ｉが電流検出回路２３によっ
て検出され、電圧制御回路２４にフィードバックされ
る。

【００１９】ここで、スピンドルモータ２７の駆動によ
りディスク２８が回転し始めると、回転数制御回路２６
から制御信号Ｓ5 が出力される。電圧制御回路２４は、
この制御信号Ｓ5 を入力すると、ｂ（ｂ＜ａ）の電流が
スピンドルモータ２７に流れように昇圧回路２２を制御
する。これにより、スピンドルモータ２７に供給される
電圧は、昇圧回路２２を通じてＶ2 から徐々に下がり始
める。ただし、厳密には、図３に示すように回転時には
逆起電力Ｖemf が発生するため、その影響を受ける。

【００２０】また、スピンドルモータ２７が定常回転に
達すると、回転数制御回路２６から制御信号Ｓ6 が出力
される。電圧制御回路２４は、この制御信号Ｓ6 を入力
することにより、昇圧回路２２の昇圧動作を停止させ
る。これにより、スピンドルモータ２７に供給される電
圧は入力電圧であるＶ1 に近くなる。また、このときス
ピンドルモータ２７には、図３に示すｃ（ｃ＜ｂ）の電
流が流れる。なお、起動時の電流ａをｂに設定すること
もあり、このような場合にはｂの電流が所定期間維持さ
れた後、ｃの電流に移行する。

【００２１】このように、スピンドルモータ２７の起動
時においては、昇圧によってスピンドルモータ２７に流
れる電流値がフィードバックされ、その電流値に応じて
昇圧レベルが制御される。したがって、図３に示すよう
に、起動時の電流ａを増大させることなく、十分な起動
トルクを確保でき、短時間にスピンドルモータ２７を起
動できる。また、電流変動が少ないため、ノイズ等の悪
影響を防止することもできる。

【００２２】なお、上記実施例では、昇圧器２１内に電
流検出回路２３を設けるようにしたが、例えば図２に示
すように、電流検出回路が内蔵されているモータ駆動回
路２５ａを用いても良い。この場合には、昇圧器２１ａ
は昇圧回路２２および電圧制御回路２４からなり、電圧
制御回路２４はモータ駆動回路２５ａから出力される電
流値Ｉに応じて昇圧回路２２の昇圧レベルを制御するこ
とになる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、モータに
流れる電流値に基づいて昇圧レベルを制御するようにし
たため、起動時の電流を増大させることなく、十分な起
動トルクを確保でき、短時間にモータを起動できる。し
たがって、磁気ディスク装置の小形化および低電圧化に
対して有効なモータ制御を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る構成を示すブロック
図。

【図２】本発明の他の実施例に係る構成を示すブロック
図。

【図３】本発明の昇圧動作を説明するための図。

【図４】従来の構成を示すブロック図。

【図５】従来の昇圧動作を説明するための図。

【図６】従来の昇圧動作を説明するための図。

【符号の説明】

２１および２１ａ…昇圧器、２２…昇圧回路、２３…電
流検出回路、２４…電圧制御回路、２５および２５ａ…
モータ駆動回路、２６…回転数制御回路、２７…スピン
ドルモータ、２８…ディスク。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スピンドルモータの駆動力により記録媒
   体を回転させる磁気ディスク装置において、 上記スピンドルモータに供給すべき電圧を昇圧する昇圧
   手段と、 この昇圧手段の昇圧動作により上記スピンドルモータに
   流れる電流値を検出する電流検出手段と、 この電流検出手段によって検出される上記電流値に基づ
   いて上記昇圧手段の昇圧レベルを制御する昇圧制御手段
   とを具備したことを特徴とするスピンドルモータ制御装
   置。
2. 【請求項２】 上記スピンドルモータの回転数を検出す
   る回転数検出手段を具備し、この回転数検出手段によっ
   て上記スピンドルモータが定常回転に達したことが検出
   された場合に、上記昇圧制御手段は上記昇圧手段の昇圧
   動作を停止させることを特徴とする請求項１記載のスピ
   ンドルモータ制御装置。