JPH0689404A - 磁気ヘッド駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光磁気記録装置，磁気記録装置等に使用する
磁気ヘッド駆動回路において、ヘッド巻線に印加する電
源電圧が低くても、ヘッド巻線に流す電流を高速でスイ
ッチングして、磁気記録媒体への情報の記録速度を向上
させる。 【構成】 磁気ヘッド１のヘッド巻線１aとヘッド巻線
１bとの中間の中間端子８に接続したインダクタ10は、
スイッチング素子３或いは４の一方がオン状態からオフ
状態へ、他方のスイッチング素子４或いは３がオフ状態
からオン状態へと遷移するときに、電流の流れを維持す
る方向に電圧を誘起するので、中間端子８に電源電圧以
上の電圧を印加すると同時に、ヘッド巻線１a或いは１b
にもインダクタ10がない場合に比べて高い電圧を印加す
る。この結果、ヘッド巻線１a或いは１bに流れる電流の
スイッチング時間を短くすることができるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気記録装置，磁気
記録装置等において、磁性記録媒体に情報を記録する磁
気ヘッド駆動回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光磁気記録媒体に記録させた情報
を消去する過程を経ることなく、光磁気記録媒体に情報
を直接重ね書きできる光磁気記録装置に関する研究が盛
んに行われている。光磁気記録媒体に直接重ね書きがで
きる方式として、光磁気記録媒体にレーザビームを照射
して、光磁気記録媒体の温度が上昇した部分に、磁気ヘ
ッドから磁界をかけて情報を記録させる磁界変調方式と
呼ばれるものがある。

【０００３】又、一般の磁気記録装置においても、情報
の高速で転送するために、磁気ヘッド駆動時に駆動電流
を高速で反転させるものがある。

【０００４】図６は、このような磁気記録装置，光磁気
記録装置等における従来の磁気ヘッド駆動回路の構成を
示すもので、１はほぼ同じ値のインダクタンスＬcを有
するヘッド巻線１a及び１bを設けた磁気ヘッド、２はそ
れぞれスイッチング素子３或いは４を介してヘッド巻線
１aの端子５a或いはヘッド巻線１bの端子５bに接続した
電流制御器で、この電流制御器２はヘッド巻線１a或い
は１bに流れる電流量を制御する。６は、情報信号入力
端子７に入力した情報信号を変調して出力することによ
り、スイッチング素子３或いは４を差動的に動作させる
スイッチング制御器、８はヘッド巻線１aとヘッド巻線
１bとの中間に設けた中間端子、９は電流制御器２に設
けた電源端子で、中間端子８と電源端子９との間には一
定の電源電圧が印加される。

【０００５】このように構成された従来例において、中
間端子８と電源端子９との間に一定の電源電圧を印加し
た状態で、情報信号を情報信号入力端子７に入力させる
と、スイッチング素子３とスイッチング素子４とはスイ
ッチング制御器６から出力された変調信号によって交互
に導通して、スイッチング素子３がオンで、スイッチン
グ素子４がオフのときには、電流がヘッド巻線１a，ス
イッチング素子３及び電流制御器２を介して電源端子９
に流れ、又、スイッチング素子３がオフで、スイッチン
グ素子４がオンのときには、電流がヘッド巻線１b，ス
イッチング素子４及び電流制御器２を介して電源端子９
に流れる。この結果、電流がヘッド巻線１aに流れると
きと、電流がヘッド巻線１bに流れるときとでは、磁気
ヘッド１に発生する磁界の極性が異なって、磁気記録媒
体が磁化される方向も反対になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヘッド
巻線１a或いは１bに流れる電流のスイッチング時間は、
ヘッド巻線１a或いは１bのインダクタンスと中間端子８
と電源端子９との間に印加する電源電圧によって制限さ
れるので、ヘッド巻線１a或いは１bに流れる電流のスイ
ッチング時間を更に早くできない。

【０００７】例えば、インダクタンスがＬcのヘッド巻
線１a或いは１bに流れる電流を零からＩwまで変化させ
るのに要するスイッチング時間をΔｔとすると，ヘッド
巻線１a或いは１bの両端に印加する電源電圧Ｅcは、

【０００８】

【数１】

【０００９】で表される。

【００１０】ここで、インダクタンスＬcを２μＨ，ヘ
ッド巻線１a或いは１bに流れる電流Ｉwを150mＡ，スイ
ッチング時間Δｔを20nsecとすると、電源電圧Ｅcは15
Ｖという高い値になる。

【００１１】又、実際の磁気ヘッド駆動回路において、
ヘッド巻線１a或いは１bにおける抵抗損失，ヘッド巻線
１a或いは１bに発生する逆起電圧，電流制御器２に印加
する電圧等を考慮に入れると、電源電圧Ｅcを更に高く
する必要があり、ヘッド巻線１a或いは１bに印加する電
源電圧が制限されるときには、スイッチング時間Δｔを
更に早くすることは困難である。

【００１２】更に、ヘッド巻線１a或いは１bの抵抗によ
る損失分や電流制御器２に印加する電圧分を4.5Ｖとし
た場合、電源電圧が12Ｖ，インダクタンスＬcが２μ
Ｈ，ヘッド巻線１a或いは１bに流れる電流Ｉwが150mＡ
のときには、スイッチング時間Δｔは40nsec程度しか得
ることができない。

【００１３】ところで、磁気記録媒体を磁化する場合、
磁気記録媒体が磁化される方向はヘッド巻線１a或いは
１bに流れる電流の向きに対応するが、スイッチング時
間Δｔが大きいと、磁気記録媒体の磁化方向が互いに異
なる部分の境界での磁化方向が曖昧となって、情報を読
み出すときの雑音が大きくなるため、磁気記録媒体への
情報の記録が高速でできないという問題があった。

【００１４】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、ヘッド巻線に印加する電源電圧が低
くても、ヘッド巻線に流す電流を高速でスイッチングし
て、磁気記録媒体への情報の記録を高速でできる磁気ヘ
ッド駆動回路を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、中間端子にイ
ンダクタを接続したものである。

【００１６】

【作用】本発明によれば、中間端子に接続されたインダ
クタは、一対のスイッチング素子の一方がオン状態から
オフ状態へ、他方のスイッチング素子がオフ状態からオ
ン状態へと遷移するときに、電流の流れを維持する方向
に電圧を誘起するので、中間端子に電源電圧以上の電圧
を印加すると同時に、ヘッド巻線にもインダクタンスが
ない場合に比べて高い電圧を印加する。この結果、ヘッ
ド巻線に流れる電流のスイッチング時間を短くすること
ができるようになる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１８】図１は本発明の磁気ヘッド駆動回路の回路
図を示すもので、図６の参照符号と同一符号のものは同
一部分を示しており、又、２は単なる抵抗器(図示しな
い)或いはＦＥＴやトランジスタ等の能動素子を用いた
定電流回路(図示しない)からなる電流制御器、10はイン
ダクタンスがＬのインダクタで、このインダクタ10は中
間端子８と電源端子11との間に接続されている。12はイ
ンダクタ10に並列に接続したダイオードである。

【００１９】このように構成された本実施例において、
電源端子９と電源端子11との間に一定の電源電圧を印加
した状態で、情報信号を情報信号入力端子７に入力させ
ると、スイッチング素子３とスイッチング素子４とはス
イッチング制御器６から出力された変調信号によって交
互に開閉して、スイッチング素子３がオンで、スイッチ
ング素子４がオフのときには、電流がインダクタ10，ヘ
ッド巻線１a，スイッチング素子３及び電流制御器２を
介して電源端子９に流れ、又、スイッチング素子３がオ
フで、スイッチング素子４がオンのときには、電流がイ
ンダクタ10，ヘッド巻線１b，スイッチング素子４及び
電流制御器２を介して電源端子９に流れる。

【００２０】ところで、中間端子８に接続したインダク
タ10は、スイッチング素子３或いは４の一方がオン状態
からオフ状態へ、他方のスイッチング素子４或いは３が
オフ状態からオン状態へと遷移するときに、電流の流れ
を維持する方向に電圧を誘起するので、中間端子８に電
源電圧以上の電圧を印加すると同時に、ヘッド巻線１a
或いは１bにもインダクタ10がない場合に比べて高い電
圧を印加する。この結果、ヘッド巻線１a或いは１bに流
れる電流のスイッチング時間を短くすることができるよ
うになる。

【００２１】次に、このインダクタ10の作用について図
２乃至４を用いて説明する。

【００２２】図２は図１の磁気ヘッド駆動回路の基本回
路であり、図３はスイッチング素子３がオン状態からオ
フ状態に、スイッチング素子４がオフ状態からオン状態
に遷移するときの過渡状態を考える。

【００２３】抵抗値Ｒはヘッド巻線１a及び１bの抵抗値
と電流制御器２の抵抗値を含むものとし、磁気ヘッド駆
動回路に印加される電源電圧をＥとし、磁気ヘッド駆動
回路に流れる電流をｉ(t)とした場合、ｉ(t)は時間ｔの
関数で、ヘッド巻線１a或いは１bに流れる電流値に等し
い。

【００２４】従って、図３に示す回路の回路方程式は、

【００２５】

【数２】

【００２６】但し、 ｉ(t)： ヘッド巻線電流 Ｌ ： インダクタンス Ｌc： ヘッド巻線１a及び１bのインダクタンス ｔ ： 時間 Ｒ ： 抵抗値 Ｅ ： 電源電圧 となる。

【００２７】そこで、過渡応答を考えるために〔数２〕
の式をラプラス変換すると、

【００２８】

【数３】

【００２９】但し、 ｓ＝ｊω ｊ：虚数単位 ω：角周波数 Ｉ(s)：ｉ(t)に対するラプラス変換 Ｉ(+0)：Ｉ(s)の初期値 となる。

【００３０】〔数３〕の式に初期値として Ｉ(+0)＝Ｅ
／Ｒ を代入した上、〔数３〕の式を変形すると、

【００３１】

【数４】

【００３２】となる。

【００３３】そして、求めた〔数４〕の式を逆変換する
と、過渡応答として〔数５〕の式を得る。

【００３４】

【数５】

【００３５】但し、τ＝Ｌc／Ｒ， Ｌ＝ｋＬc ところで、〔数４〕の式のｋはインダクタ10のインダク
タンスＬに対するヘッド巻線１a及び１bのインダクタン
スＬcの倍率を表すパラメータである。

【００３６】そこで、〔数４〕の式において ｋ≫１、
即ち Ｌ≫Ｌｃ とすると、

【００３７】

【数６】

【００３８】となる。

【００３９】一方、磁気ヘッド駆動回路の電流スイッチ
ングに対する過渡応答は〔数５〕の式において ｋ＝
０、即ち Ｌ＝０とすると、

【００４０】

【数７】

【００４１】が得られる。

【００４２】図４は、ヘッド巻線１a或いは１bの電流反
転時の過渡応答を比較したもので、51はｋ＝９としたと
きの本発明の磁気ヘッド駆動回路におけるヘッド巻線１
a或いは１bの電流反転時の過渡応答であり、又、52はｋ
＝０としたときの従来の磁気ヘッド駆動回路におけるヘ
ッド巻線１a或いは１bの電流反転時の過渡応答である。

【００４３】〔数５〕の式において、パラメータｋの値
を大きくするほど、ヘッド巻線１a或いは１bの電流は、
図４の矢印Ａ方向に近づき、ｋ＝∞では、〔数６〕の式
で表すように、時間に関係なく一定な値 Ｅ／Ｒ とな
る。

【００４４】即ち、ヘッド巻線１a或いは１bを流れる電
流ｉ(t)は、インダクタ10を付加することによって、ヘ
ッド巻線１a或いは１bのインダクタンスＬcの影響が小
さくなると共に、スイッチング時間Δｔが零に近づく。
実際には、スイッチング時間Δｔが零になることはな
く、種々の損失によって有限の値を持つ。

【００４５】図５は、図１に示した本発明の磁気ヘッド
駆動回路の各部の波形で、(a)及び(b)はそれぞれスイッ
チング素子３及び４に入力する信号の波形を示すもので
あり、(c)は中間端子８における電圧の変化を示すもの
で、スイッチング素子３及び４の遷移毎に電源電圧Ｅよ
りも高い電圧が中間端子８に印加される。(d)はヘッド
巻線１a及び１bに流れる電流の差信号を示すもので、
(ｉ_1a−ｉ_1b)として表したものである。

【００４６】例えば、電源電圧Ｅを12Ｖ，インダクタ10
のインダクタンスＬを5.6μＨ，ヘッド巻線１a及び１b
のインダクタンスＬcを1.8μＨ，ヘッド巻線１a或いは
１bに流れる電流Ｉwを150mＡとしたときに、スイッチン
グ時間Δｔは20ｎsec、中間端子８に印加される電圧の
ピーク値は36Ｖとなり、電源電圧Ｅのおよそ３倍にな
る。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インダクタンスがほぼ等しい一対のヘッド巻線と、一対
のヘッド巻線にそれぞれ接続した一対のスイッチング素
子とからなり、一対のヘッド巻線の中間の中間端子と一
対のスイッチング素子の端子との間に電源電圧を印加し
た状態で、記録情報に応じて一対のスイッチング素子を
一方のヘッド巻線に通電したときには他方のヘッド巻線
への通電を遮断するように制御することにより、極性の
異なる磁界を発生して、記録情報に応じた情報を磁気記
録媒体に記録する磁気ヘッド駆動回路において、という
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気ヘッド駆動回路の構成図である。

【図２】図１の磁気ヘッド駆動回路の基本回路図であ
る。

【図３】図２の基本回路の等価回路図である。

【図４】本発明及び従来の磁気ヘッド駆動回路における
ヘッド巻線電流反転時の過渡応答の比較図である。

【図５】本発明の磁気ヘッド駆動回路の各部の出力波形
図である。

【図６】従来の磁気ヘッド駆動回路の構成図である。

【符号の説明】

１a，１b…ヘッド巻線、 ２…電流制御器、 ３，４…
スイッチング素子、６…スイッチング制御器、 ８…中
間端子、 ９，11…電源端子、 10…インダクタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インダクタンスが等しいか、ほぼ等しい
   一対のヘッド巻線を有する磁気ヘッドと、 前記一対のヘッド巻線に流れる電流を制御する電流制御
   器と、 前記一対のヘッド巻線の両端に接続した一対のスイッチ
   ング素子と、 記録情報に応じて、前記一対のスイッチング素子のどち
   らか一方を導通させると同時に、どちらか他方を非導通
   にして、一方の前記ヘッド巻線に通電すると同時に、他
   方の前記ヘッド巻線への通電を遮断することにより、そ
   れぞれの前記ヘッド巻線から極性の異なる磁界を発生さ
   せて、磁気記録媒体に情報を記録させるスイッチング制
   御器と、 前記一対のヘッド巻線の中間に設けた中間端子と電源と
   の間に直列に接続されており、前記一対のスイッチング
   素子が導通状態から非導通状態に遷移するときに誘起電
   圧を発生させて、前記ヘッド巻線に印加する電圧を高く
   するインダクタとを具備したことを特徴とする磁気ヘッ
   ド駆動回路。