JPH0773621A - 電源エネルギ障害時の逆起電力整流電圧 - Google Patents

電源エネルギ障害時の逆起電力整流電圧

Info

Publication number
JPH0773621A
JPH0773621A JP6140482A JP14048294A JPH0773621A JP H0773621 A JPH0773621 A JP H0773621A JP 6140482 A JP6140482 A JP 6140482A JP 14048294 A JP14048294 A JP 14048294A JP H0773621 A JPH0773621 A JP H0773621A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
switch
load voltage
current
electromotive force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6140482A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3545049B2 (ja
Inventor
Paolo Menegoli
メネゴリ パオロ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STMicroelectronics lnc USA
Original Assignee
SGS Thomson Microelectronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SGS Thomson Microelectronics Inc filed Critical SGS Thomson Microelectronics Inc
Publication of JPH0773621A publication Critical patent/JPH0773621A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3545049B2 publication Critical patent/JP3545049B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/20Driving; Starting; Stopping; Control thereof
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/20Driving; Starting; Stopping; Control thereof
    • G11B19/22Brakes other than speed-regulating brakes
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/34Modelling or simulation for control purposes
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/54Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rotational Drive Of Disk (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディスクドライブにおいて、電源障害が発生
した場合にディスクドライブの読取・書込ヘッドをパー
キングさせる技術を提供する。 【構成】 スイッチがターンオンされると、それはステ
ータ巻線における整流された電圧を接地へショートさ
せ、逆起電力によってコイル内に形成される電流に対す
る電流経路を与える。その電流が所定レベルに到達する
と、スイッチはターンオフされる。その電流は電圧供給
コンデンサを介して流れ、したがってその電圧は巻線の
インダクタンスによって及びステータ巻線内に尚且つ存
在する逆起電力によって「キックアップ」される。この
増加された電圧は、ヘッドをパーキングさせ且つスピン
ドルの運動を制動させるために使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、大略、コースト即ち惰
走中のスピンドルモータによって発生される逆起電力を
利用する技術に関するものであって、更に詳細にはドラ
イバのヘッドをパーキング即ち整置させるために発生さ
れる逆起電力電圧を利用する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明は、特に、多相DCモータに適用
可能な技術に関するものであるが、より一般的には、任
意のブラシレス及びセンサーレスのモータに使用するこ
とが可能なものである。これらのモータは、例えば、ハ
ードディスクドライブ、CDROMドライブ、フロッピ
ィディスク及びその他のコンピュータ関連適用技術等の
データ媒体を回転するために使用される。
【0003】これらのモータは、通常、「Y」形態に接
続した3個のコイルからなるステータを有するものと考
えられる。実際のシステムにおいては、複数個のモータ
ポール(極)と共に多数のステータコイルが通常使用さ
れている。動作について説明すると、これらのコイルが
選択的に付勢されて、「Y」形態を形成するコイルのう
ちの2つのコイルを介して電流経路を確立し、3番目の
コイルをフローティング状態とさせる。別の方法では、
センタータップへの単一のコイルを介しての電流経路を
確立することによって一度に1個のコイルを逐次的に付
勢させる。いずれの場合においても、付勢されるコイル
のシーケンスは、電流経路が変更、即ちコミュテーショ
ン(整流)されるように配列されており、電流経路を形
成するために使用されるコイルのうちの少なくとも1つ
が次のシーケンスにおいてはフローティングコイルとな
るように配列されている。
【0004】三相DCモータの場合には、3個のステー
タコイルを制御する6個のトランジスタが存在してい
る。コイルを電源へ接続する3個の上側CMOSトラン
ジスタと、コイルを接地へ接続させる3個の下側CMO
Sトランジスタである。ステータ巻線内における磁界を
変化させるためにCMOSトランジスタをターンオン及
びターンオフさせる信号がシーケンサによって発生され
る。
【0005】これらの多相DCモータはハードディスク
ドライブにおいて使用される。ディスクドライブのディ
スクは、モータの可動ロータ(スピンドル)によって与
えられる速度で回転される。典型的なディスクは、片側
(片面ディスク)又は両側(両面ディスク)のいずれか
に設けられた適宜の磁気物質を有している。このディス
クはモータのスピンドルによって回転される。トランス
デューサヘッドとも呼ばれる読取・書込ヘッドはディス
クの磁気表面と係合する。ディスクが両側に磁気物質を
有している場合には、2個の読取・書込ヘッドが使用さ
れる。位置決めモータが、ディスクを横断して半径方向
に読取・書込ヘッドを移動させる。読取・書込ヘッド
は、ディスクに対してデータの書込又は読取を行なう。
磁気物質の環状トラック内においてデータがディスク上
に格納される。位置決めモータは、通常、磁界内に設け
られたコイル(インダクタ)を有している。位置モータ
は、ディスク上の点からディスクの表面から離れた点へ
半径方向に読取・書込ヘッドを移動させる。
【0006】コンピュータからの制御信号に応答して、
位置決めモータが環状トラックの上に読取・書込ヘッド
を位置決めさせる。空気膜を形成するのに充分な速度で
ディスクが回転され、読取・書込ヘッドはその空気膜の
上にのっかる。これによって、読取・書込ヘッドがディ
スク表面と接触することが防止され、従ってディスク又
は読取・書込ヘッドが損傷されることが防止される。通
常、50マイクロインチ以下の高さでディスク記録表面
の上を実際に飛んでいるようにヘッドが設計される。
【0007】停電等の電源障害が発生すると、ディスク
の回転速度が低下し空気膜が次第に喪失する。この事態
が発生した場合にトランスデューサヘッドがいまだにデ
ィスクの上方にある場合には、取返しのつかない損傷が
発生する場合がある。従って、ディスクの速度が実質的
に低下する前にディスクの近傍から読取・書込ヘッドを
後退させねばならない。読取・書込ヘッドを「パーキン
グ」即ち整置させるためには、電源障害が発生した場合
においても位置決めモータが動作せねばならない。読取
・書込ヘッドをディスクから離隔させるための主要な理
由は電源の喪失であるが、ディスクの速度が公差内に維
持されない場合、位置決めエラーが検知される場合、又
は格納されているデータに影響を与えることがあるよう
な書込回路の欠陥が検知される場合にも、通常、この手
順が開始される。
【0008】電源障害が検知されると、リレー又はそれ
と等価なスイッチング手段が、位置決めコイル端子を横
断してのコンデンサをスイッチさせて、ディスクの表面
を横断してヘッド支持構成体を移動させるのに必要な起
電力を供給する。ディスクの外側端部近くにおいて、読
取・書込ヘッドは、ランプ即ちタラップによって支持さ
れ、ヘッドをディスクから完全に取除くことが可能であ
る。
【0009】回転中の磁気DCモータは、回転中のスピ
ンドルの質量中に格納されている運動エネルギを有して
いる。このエネルギは、読取・書込ヘッドをパーキング
即ち整置させるために必要なパワーを与えるために使用
することが可能である。通常の動作中においては、回転
中の磁気DCモータはスピンドルを駆動するために使用
される。ヘッドパーキング手順においては、モータステ
ータ巻線がリニアモータ位置決めコイルへ直接的にスイ
ッチされ、且つDCモータは、ヘッド後退エネルギを供
給するための発電機へ変換される。この方法は、コース
ト即ち惰走中のスピンドルモータによって発生される逆
起電力を利用するものである。この逆起電力は整流され
且つ読取・書込ヘッドを「パーキング」即ち整置させる
ためにボイスコイルモータ(VCM)へパワーを供給す
るコンデンサを充電する。次いで、スピンドルモータ制
御回路のドライバは、ディスクの速度を「ブレーキ」即
ち制動させるためにスピンドルモータの三相をショート
即ち短絡させることが可能である。
【0010】従来のディスクドライブにおいては、ステ
ータ巻線中の運動エネルギは直接的にVCMを稼動させ
るのに充分に高いものであった。ハードディスクドライ
ブが段階的に寸法が減少したためにスピンドルモータの
質量が低下し、又ディスクドライブを駆動するのに必要
な電源電圧も低下している。従って、巻線によって発生
される逆起電力信号は、このような新しいディスクドラ
イブにおいては、コンデンサを充電させるのに充分なも
のではない。例えば、逆起電力信号振幅の3.3Vシス
テムは、通常、フルスピード(高RPM)においても3
Vよりも低いものである。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の点に
鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠
点を解消し、どのような条件においても且つどのような
低い電圧のスピンドルモータであっても「パーキング」
及び「ブレーキング」動作を可能とするために逆起電力
信号から高電圧を発生させる技術を提供することを目的
とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】スピンドルドライバを同
期的にターンオンさせることによって、各フェーズ即ち
相における逆起電力信号を最大とさせることが可能であ
り、その際に電圧降下及び散逸を減少させることが可能
である。このことは、回路を活性状態に維持するのに必
要な最小電圧振幅のために同期的整流が必要とされる場
合に特に重要なことである。このことは、比較器へ結合
したスイッチをイネーブル又はディスエーブルさせるこ
とによって逆起電力電圧を一層高い電圧へステップアッ
プさせることによって達成される。スイッチがターンオ
ンされると(コイル内のある電流を強制的に流すことに
よって)、スイッチは整流された電圧を接地へショート
即ち短絡状態とさせる。電圧は、巻線のインダクタンス
によって及びスイッチがターンオフされた場合に尚且つ
存在する逆起電力信号によって「キックアップ」即ち増
大される。電流が、ボイスコイルモータ即ちVCMへエ
ネルギを供給するフィルタとして作用するコンデンサを
充電する。
【0013】本発明は、電圧変換効率を改善するために
2つの制御フィードバックループを使用している。スイ
ッチ内(及びコイル内)の電流は、スイッチのターンオ
ン時間を決定することによって制御することが可能であ
る。整流された電圧の振幅も、スイッチのターンオフ時
間を決定することによって制御することが可能である。
電流比較器は、基準電圧によって供給されるプリセット
即ち予め設定された電圧スレッシュホールドを、スイッ
チと直列した検知抵抗からの電圧と比較する。スイッチ
内の電流はスイッチがオンである場合のコイル内の電流
と同一であるので、このことは最大電流スレッシュホー
ルドを決定する。電流が最大電流スレッシュホールドを
超えて上昇すると、スイッチはターンオフされる。巻線
のインダクタンス値と共に電流のレベルが電圧「キッ
ク」を決定する。
【0014】電圧比較器が、基準電圧によって供給され
るプリセット電圧と、コンデンサを横断してのフィルタ
した電圧とを比較する。その電圧が高過ぎる場合(即
ち、固定スレッシュホールドより高い場合)、比較器
は、負荷が比較器スレッシュホールドより低いレベルへ
コンデンサを放電させるまで、スイッチをオフ位置に維
持する。これら2つの比較器からの信号はスイッチを駆
動するプリセットドライバへ出力される。
【0015】
【実施例】図1は、ディスクドライブシステムを示して
いる。スピンドル制御回路30が電源及び接地へ接続し
ている。スピンドル制御回路30の一部であるシーケン
サ(不図示)が、多相DCモータ10のステータコイル
を制御する信号を発生する。各ステータコイル12,1
4,16は、磁界を発生し、そのベクトルは逐次的な態
様で(時計方向又は反時計方向)方向を変化させる。こ
の磁界が、スピンドル20に取付けてある磁気的ロータ
(不図示)を所定の方向に回転させる。スピンドル20
の角速度は、ステータ巻線12,14,16内の磁界が
変化する速度によって制御される。センタータップ18
は、電流経路の一部として接続されるか、又は、単に、
各ステータコイルを横断しての電圧を検知するための電
圧センサとして使用することが可能である。
【0016】ディスクドライブのディスク40はスピン
ドル20に取付けられている。ディスク40が回転する
と、読取・書込ヘッド22がディスクの表面を横断して
半径方向に移動する。スピンドル及びディスクの回転に
よって、ディスクとヘッドとの間に空気クッションが形
成され、即ち、ヘッドはディスクの上にフローティング
状態となる。読取・書込ヘッド22はヘッド支持体24
によって支持されている。読取・書込ヘッド位置制御器
28が、インダクタコイル26を付勢させて、ディスク
40と相対的にヘッドの半径方向位置を制御する。
【0017】図2は、電源シャットダウン期間中におけ
る読取・書込ヘッドのパーキング即ち整置動作を行なう
ための制御回路を示した概略図である。図2は3コイル
巻線実施例を示しているが、当業者にとって明らかな如
く、制御回路は多相DCモータ用に拡張することが可能
である。
【0018】シーケンサ100がステータ巻線12,1
4,16を制御するための6つの信号を発生する。信号
は上側の3つのスイッチ102,104,106の各々
及び下側の3つのスイッチ108,110,112の各
々へ送給される。好適実施例においては、これらのスイ
ッチ102−112の各々はCMOSトランジスタから
構成される。
【0019】上側の3つのスイッチ102,104,1
06は、対応するステータコイル12,14,16を電
源へ接続させる。例えば、スイッチ102が閉成される
と、ステータコイル12が電源へ接続される。同様の態
様で、スイッチ104がステータコイル104を電源へ
接続させ、且つスイッチ106がステータコイル16を
電源へ接続させる。下側のスイッチ108,110,1
12の各々は、対応するステータコイル12,14,1
6を接地(即ち、低電位)へ接続させる。例えば、スイ
ッチ108が閉成されると、ステータコイル12が接地
へ接続される。同様な態様で、スイッチ110がステー
タコイル14を接地へ接続させ、且つスイッチ112が
コイル16を接地へ接続させる。ダイオード122が電
源と上側スイッチ102,104,106との間に接続
されており、電源からステータコイルへ流れる電流を制
限する。
【0020】通常の動作期間中においては、1つの上側
スイッチ102,104又は106と1つの下側スイッ
チ108,110又は112が選択されてVCCと接地と
の間に電流経路を形成する。選択されたコイルを介して
電流が流れると、磁界が発生される。例えば、シーケン
サは、CMOSトランジスタ102及び110をターン
オンさせるために、これらのCMOSトランジスタのゲ
ートへ論理高信号を供給することによってスイッチ10
2及び110を閉成させることが可能である。次いで、
ダイオード122、スイッチ102、ステータコイル1
2、ステータコイル14、スイッチ110を介して電源
から接地へ電流が流れる。ステータコイル12及び14
において磁界が形成される。次いで、シーケンサ100
が次のシーケンスのコイルへのコミュテーションを行な
ってスイッチ102及び112をターンオンさせる。従
って、電流は、VCCからステータコイル12及び16を
介して流れることとなる。ステータコイル12及び16
内に形成される磁界は、電流がコイル12及び14を介
して流れる場合に形成される磁界と異なる配向状態を有
している。従って、付勢されたコイル内の磁界とロータ
内の永久磁石の磁界との間にモーメントが発生し、ロー
タが回転される。磁束が時計方向に移動されるので、ロ
ータと取付けられたスピンドルがその磁束にしたがって
時計方向に移動する。
【0021】別の方法では、センタータップを介して電
源と接地との間に接続した単一のステータコイルを使用
する。一度に1つの巻線内において磁界が発生される。
各巻線を介してシーケンス動作することによって、変化
する磁界が前述した方法と同様の態様で形成される。
【0022】図2は、更に、電源障害が発生した場合に
活性化される制御回路を示している。スイッチ128が
電源と接地との間において(ダイオード122を介し
て)、検知抵抗130と直列に接続されている。この回
路は、第二ダイオード124と並列に接続されており、
該ダイオードはコンデンサ126と直列して接地へ接続
されている。ダイオード124は、コンデンサ126が
スイッチ128を介して放電することを防止している。
【0023】負荷132がコンデンサ126と並列に接
続されている。好適には、負荷132はボイスコイルモ
ータ(VCM)であり、負荷132はヘッドをリトラク
ト即ち後退させることの可能な任意の装置とすることが
可能である。コンデンサ126を横断しての電圧が、読
取・書込ヘッドのパーキング期間中に負荷132を駆動
する。負荷132は、ディスクが著しく低速化する前に
ディスクからヘッドを後退させることを確保する。
【0024】スイッチ128はプレドライバ138によ
って制御される。プレドライバ138は、例えばNAN
Dゲート及びNORゲート等の論理回路から形成されて
いる。この好適実施例におけるスイッチ128はCMO
Sトランジスタである。電圧比較器134は、負荷の入
力へ接続した反転入力と、基準電圧140へ接続した非
反転入力とを有している。この基準電圧は、好適には、
チップ上で与えられるバンドギャップ信号であって、且
つ電源障害期間中にコンデンサ126によって駆動され
る。電流比較器136は、検知抵抗130の上側に接続
した反転入力と、基準電圧140へ接続した非反転入力
とを有している。電圧比較器134及び電流比較器13
6の出力はプレドライバ138への入力である。プレド
ライバ138の出力はスイッチ128を制御する。この
好適実施例においては、プレドライバ138の出力はC
MOSトランジスタ128のゲートへ接続している。
【0025】通常の動作においては、電源がコンデンサ
126を、VCC−ダイオード122及び124を横断し
ての電圧降下の電圧へ充電する。スイッチ128はプレ
ドライバ138によって開放状態に保持され、即ちその
CMOSトランジスタはオフである。電源が急激に取除
かれると、シーケンサ100が信号を発生することを中
止し、従って、3個の上側のスイッチ102,104,
106及び3個の下側のスイッチ108,110,11
2が開成する(即ち、これらのスイッチはオフ状態にス
イッチするか又はオフ状態に留まる)。スピンドル及び
ロータは、ディスクの運動量に起因して回転状態を継続
する。ロータ磁石の永久磁界がステータコイル12,1
4,16内に逆起電力を誘起する。各コイルを横断して
誘起される電圧は、上側のスイッチ102,104,1
06の各々の内在的ダイオード152,154,156
を横断しての電圧降下に打勝つのに充分に大きなもので
ある。ダイオード122は、電源の接地電位を介して電
流が散逸されることを禁止する。従って、残存する唯一
の電流経路はスイッチ128及びコンデンサ126を介
してのもののみである。
【0026】プレドライバ138がスイッチ128をタ
ーンオンさせ、ステータコイルにおいて逆起電力によっ
て発生される逆起電力電流が内在的ダイオード152,
154,156を介して流れることを許容する。この逆
起電力電流は、スイッチ128及び検知抵抗130を介
して接地へ流れる。換言すると、該スイッチは、該コイ
ル内に電流を発生させるために、ターンオンされると、
整流された電圧を接地へショートさせる。従って、プレ
ドライバ138はスイッチ128を開放状態へ変化させ
る。ステータコイル内の電流は瞬時に変化することはで
きず、従って、逆起電力電流はダイオード124及びコ
ンデンサ126を介して接地へ流れる。この逆起電力電
流は、コンデンサ126を横断しての電圧を増加させ、
且つ、基本的に、該コンデンサの電圧はステータコイル
のインダクタンスによって及びスイッチ128がターン
オフされた場合に尚且つ存在する逆起電力によって「キ
ックアップ」即ち増大される。この逆起電力電流は負荷
へのエネルギを供給するためのフィルタとして作用する
コンデンサ126を充電する。
【0027】スイッチ128をより正確に制御するため
に、2つのフィードバックループが使用されている。ス
イッチにおける(且つステータコイルにおける)逆起電
力電流は、ターンオン時間を決定することによって制御
することが可能である。整流した電圧の振幅も、スイッ
チ128のターンオフ時間を決定することによって制御
することが可能である。電流比較器136が、基準電圧
140からの電圧スレッシュホールドを、検知抵抗13
0を横断しての電圧と比較する。スイッチ128におけ
る逆起電力電流はスイッチ128がオンである場合にス
テータコイルにおける逆起電力電流と同一であるので、
検知抵抗130は、該スイッチがターンオフすべき電流
スレッシュホールドを決定する。巻線のインダクタンス
値と共に、逆起電力電流のレベルは電圧「キック」を決
定する。
【0028】電圧比較器134は、基準電圧140によ
って供給されるプリセット電圧を、負荷132へ供給す
るために使用されるフィルタされた電圧と比較する。そ
の電圧が高過ぎる場合、即ち固定スレッシュホールドよ
り高い場合には、電圧比較器134は、負荷132がコ
ンデンサ126を電圧比較器134の固定スレッシュホ
ールドより低い電圧レベルへ放電させるまで、スイッチ
128をオフ状態に維持する。電圧比較器134の出力
は、プレドライバ138によって発生される信号を発生
するために使用される。
【0029】CMOS技術又はDMOS技術のいずれか
であるスイッチ102,104,106の内在的ダイオ
ードの整流作用は、逆起電力信号振幅が2つの電圧ダイ
オード降下(1.2乃至1.4V)よりも高いものであ
る限り、保証される。この制限は、スイッチ102,1
04,106へのシーケンサ信号が継続されるように、
シーケンサへフィルタされた電圧の幾らかを供給するこ
とによって解消することが可能である。スイッチがター
ンオフされる場合に逆起電力信号を緩慢とさせることを
回避するために、同期的整流シーケンスが使用される。
【0030】主たる優先度が「パーキング」即ち整置動
作であるのに逆起電力セットアッププロセス期間中に
「ブレーキフェーズ」即ち制動フェーズが開始すると、
問題が存在する場合がある。そのセットアップ電圧変換
がスピンドルからの運動エネルギを余りにも迅速に取除
くと、読取・書込ヘッドがパーキング位置へ「飛翔」す
ることができない場合がある。従って、スピンドルモー
タの速度が所定のスレッシュホールド以下に降下する場
合にはそのセットアップ動作はディスエーブル即ち動作
不能状態とされる。
【0031】逆起電力電圧のステップアップ即ち増大
は、スピンドルから負荷へエネルギを転送させることに
よってスピンドルの回転速度を多少減速する副作用を有
している。従って、ヘッドをパーキングさせるのに必要
なエネルギが多ければ多い程、スピンドルモータをブレ
ーキ即ち制動する効果はより強い。このことは、ブレー
キフェーズ即ち制動フェーズが長い時間継続しないよう
にさせる利点を有している(短い惰走動作)。
【0032】図3乃至5は本回路の3つの部分における
電圧変化を示している。図3においては、プレドライバ
138からの信号が示されている。電圧が高い場合に
は、スイッチ128がターンオンされる(ゲートへ高電
圧が印加されるとCMOSトランジスタはオンとな
る)。図4においては、ステータ巻線12,14,16
内に誘起される逆起電力電圧が示されている。スイッチ
がオンであると、電流がステータ巻線を介して流れ、巻
線内に電圧を誘起させる。図5においては、コンデンサ
136を横断しての電圧が示されている。スイッチ12
8がターンオン及びターンオフされるために電圧がステ
ップアップされる。
【0033】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 スピンドルモータと制御器とを示した磁気記
憶システムを示した概略図。
【図2】 本発明の一実施例を示した概略図。
【図3】 本発明の好適実施例におけるスイッチへ印加
される電圧を示したグラフ図。
【図4】 ステータ巻線における電圧を示したグラフ
図。
【図5】 コンデンサを横断しての電圧を示したグラフ
図。
【符号の説明】
10 多相DCモータ 12,14,16 ステータコイル 18 センタータップ 20 スピンドル 22 読取・書込ヘッド 24 ヘッド支持体 26 インダクタコイル 28 読取・書込ヘッド位置制御器 30 スピンドル制御回路 40 ディスク 100 シーケンサ 102,104,106 上側スイッチ 108,110,112 下側スイッチ 130 検知抵抗 132 負荷 138 プレドライバ 140 基準電圧

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主電源において中断が発生する場合に負
    荷へ供給される安定増加負荷電圧を発生する逆起電力整
    流電圧回路において、前記安定負荷電圧は多相モータの
    巻線の逆起電力から発生されるものであって、 前記負荷へ安定負荷電圧を供給する負荷電圧供給手段が
    設けられており、 前記多相モータの惰走中のロータによって発生される逆
    起電力から発生される電流を制御するスイッチ手段が設
    けられており、前記発生された電流は前記負荷電圧供給
    手段によって供給される安定負荷電圧を増加させ、 前記増加された安定負荷電圧及び前記スイッチ手段を介
    して流れる電流に基づいてスイッチ制御信号を発生する
    制御手段が設けられており、前記スイッチ制御信号が前
    記スイッチ手段へ供給される、ことを特徴とする逆起電
    力整流電圧回路。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記安定負荷電圧供
    給手段が前記スイッチ手段と並列接続したコンデンサで
    あることを特徴とする逆起電力整流電圧回路。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記スイッチ手段
    が、抵抗と直列接続したCMOSトランジスタを有して
    おり、且つ前記スイッチ手段が前記多相モータのステー
    タ巻線と並列接続していることを特徴とする逆起電力整
    流電圧回路。
  4. 【請求項4】 請求項3において、前記制御手段が、 前記安定負荷電圧と第一基準電圧とを比較する電圧比較
    器と、 前記抵抗を横断しての電圧と第二基準電圧とを比較する
    電流比較器と、 前記電圧比較器の出力及び前記電流比較器の出力に基づ
    いてスイッチ制御信号を発生する論理回路と、を有する
    ことを特徴とする逆起電力整流電圧回路。
  5. 【請求項5】 請求項4において、前記第一基準電圧及
    び前記第二基準電圧が同一であることを特徴とする逆起
    電力整流電圧回路。
  6. 【請求項6】 電源電圧における中断に応答して安定負
    荷電圧を発生するためのディスクドライブ装置における
    負荷電圧発生回路において、前記ディスクドライブは、
    少なくとも1個のディスクを回転させるためのスピンド
    ルへ接続した多相モータと、前記少なくとも1個のディ
    スクと共同し且つヘッド位置決め装置によって位置決め
    される少なくとも1個の読取・書込ヘッドを具備するヘ
    ッド組立体と、前記安定負荷電圧によって駆動される後
    退用ヘッド装置とを有しており、 前記多相モータへ接続した惰走中のスピンドルによって
    発生される逆起電力から発生される電流を制御するスイ
    ッチ手段が設けられており、前記発生される電流は前記
    安定負荷電圧を増加させ、 前記後退用読取装置へ前記安定負荷電圧を供給する安定
    負荷電圧供給手段が設けられており、 前記安定負荷電圧及び前記スイッチ手段を介して流れる
    電流に基づいてスイッチ制御信号を発生する制御手段が
    設けられており、前記スイッチ制御信号が前記スイッチ
    手段へ供給される、ことを特徴とする負荷電圧発生回
    路。
  7. 【請求項7】 請求項6において、前記スイッチ手段が
    抵抗と直列接続したCMOSトランジスタを有してお
    り、且つ前記スイッチ手段が前記多相モータのステータ
    巻線と並列接続していることを特徴とする負荷電圧発生
    回路。
  8. 【請求項8】 請求項6において、前記安定負荷電圧供
    給手段が前記スイッチ手段と並列接続したコンデンサで
    あることを特徴とする負荷電圧発生回路。
  9. 【請求項9】 請求項7において、前記制御手段が、 前記安定負荷電圧と第一基準電圧とを比較する電圧比較
    器と、 前記抵抗を横断しての電圧と第二基準電圧とを比較する
    電流比較器と、 前記電圧比較器の出力及び前記電流比較器の出力に基づ
    いてスイッチ制御信号を発生する論理回路と、を有する
    ことを特徴とする負荷電圧発生回路。
  10. 【請求項10】 請求項9において、前記第一基準電圧
    及び前記第二基準電圧が同一であり且つバンドギャップ
    電圧によって発生されることを特徴とする負荷電圧発生
    回路。
  11. 【請求項11】 請求項9において、前記電圧比較器及
    び前記電流比較器がオペアンプであることを特徴とする
    負荷電圧発生回路。
  12. 【請求項12】 モータの主電源における中断に応答し
    て惰走中の多相モータの逆起電力で負荷を駆動する増加
    した負荷電圧を発生させる方法において、 (a)制御スイッチに応答して惰走中の多相モータのス
    テータ巻線内に電流を発生させ、前記電流は惰走中のロ
    ータの回転によってステータ巻線内に逆起電力を形成す
    ることによって発生させ、 (b)前記電流が所定レベルに到達した後に前記制御ス
    イッチが開成されるように前記ステータ巻線内の電流を
    モニタすることによって制御スイッチを制御し、 (c)前記制御スイッチに応答してコンデンサを横断し
    ての電圧を増分的に増加させることによって前記負荷電
    圧をブーストし、 (d)前記負荷の動作を完了するまで上記ステップ
    (a)乃至(c)を繰返し行なう、上記各ステップを有
    することを特徴とする方法。
  13. 【請求項13】 請求項12において、前記負荷が、ス
    ピンドル及びそれに取付けたディスクの回転速度が実質
    的に減少される前に読取・書込ヘッド組立体を後退させ
    る後退用装置であることを特徴とする方法。
  14. 【請求項14】 請求項13において、前記読取・書込
    ヘッド組立体が後退された後に前記スピンドルモータの
    制動動作を行なうことを特徴とする方法。
JP14048294A 1993-06-22 1994-06-22 電源エネルギ障害時の逆起電力整流電圧 Expired - Lifetime JP3545049B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8096393A 1993-06-22 1993-06-22
US80963 1993-06-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0773621A true JPH0773621A (ja) 1995-03-17
JP3545049B2 JP3545049B2 (ja) 2004-07-21

Family

ID=22160796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14048294A Expired - Lifetime JP3545049B2 (ja) 1993-06-22 1994-06-22 電源エネルギ障害時の逆起電力整流電圧

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5504402A (ja)
JP (1) JP3545049B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999053493A1 (fr) * 1998-04-10 1999-10-21 International Business Machines Corporation Procede et dispositif pour ecrire un motif d'asservissement

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5793183A (en) * 1995-06-07 1998-08-11 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Motor system with interrupted PWM oscillation
FR2737064A1 (fr) * 1995-07-19 1997-01-24 Philips Electronics Nv Circuit integre de commande d'un disque de stockage d'informations
US5767654A (en) * 1996-11-26 1998-06-16 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Apparatus and method for detecting motor position in PWM operation of a polyphase DC motor
US6548973B1 (en) * 1997-01-15 2003-04-15 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for braking a polyphase DC motor
US5886487A (en) * 1997-04-29 1999-03-23 Unitrode Corporation DC motor driver having output FETS that conduct to rectify output overvoltage and undervoltage transients
US5834826A (en) * 1997-05-08 1998-11-10 Stmicroelectronics, Inc. Protection against adverse parasitic effects in junction-isolated integrated circuits
EP0884727B1 (en) * 1997-06-13 2006-02-01 STMicroelectronics, Inc. Power down brake latch circuit for a brushless dc motor
JP3473007B2 (ja) * 1997-07-30 2003-12-02 関西日本電気株式会社 モータ駆動装置
US6204629B1 (en) * 1997-11-21 2001-03-20 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for accurately measuring a back-emf voltage on an actuator coil
SG75146A1 (en) * 1997-12-31 2000-09-19 Texas Instruments Inc Method and apparatus for braking a polyphase dc motor
US6373208B1 (en) * 1998-04-28 2002-04-16 Texas Instruments Incorporated System for voltage regulation of a voice coil motor
US6160368A (en) * 1998-06-22 2000-12-12 Western Digital Corporation Faster spin-down operation in a disk drive by utilizing pulsed braking
US6181502B1 (en) 1998-07-01 2001-01-30 Western Digital Corporation Faster access time in a disk drive by utilizing increased VCM potential voltage
US6094020A (en) * 1998-11-18 2000-07-25 Western Digital Corporation Disk drive utilizing Bemf of spindle motor to increase VCM voltage during seeks
US6639749B1 (en) 1999-01-21 2003-10-28 Seagate Technology Llc Supplying power from a spindle motor in a disc drive system
US6020695A (en) * 1999-02-19 2000-02-01 Vtc Inc. Three-phase generator boost circuit
JP3494584B2 (ja) * 1999-03-08 2004-02-09 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション リトラクト回路およびリトラクト方法ならびにディスク装置
US6636374B1 (en) * 1999-04-21 2003-10-21 Seagate Technology Llc Intelligent speed monitoring auto retract system
US6188192B1 (en) * 1999-07-30 2001-02-13 Texas Instruments Incorporated Spindle motor back-EMF synchronous rectifier
IT1313394B1 (it) * 1999-09-16 2002-07-23 St Microelectronics Srl Sistema di controllo del moto del braccio portante di una testina dilettura e/o scrittura durante fasi di parcheggio e di rilascio.
US6316898B1 (en) * 1999-10-29 2001-11-13 International Business Machines Corporation Pulse modulated capacitive retract device for a voice coil actuator
US6392375B1 (en) * 2000-04-04 2002-05-21 Stmicroelectronics S.R.L. Method of driving with high precision a voice coil motor and related architecture
US6549361B1 (en) * 2000-04-19 2003-04-15 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive comprising spin down circuitry having a power clamp circuit for enhancing power and braking control
US6574062B1 (en) * 2000-04-19 2003-06-03 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive comprising a demand limit circuit for enhancing power management during spin down
US6437525B1 (en) * 2000-08-18 2002-08-20 Stmicroelectronics, Inc. Method and apparatus for spinning a multiphase motor for a disk drive system from an inactive state
DE60125878T2 (de) * 2000-09-12 2007-10-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Motorsteuervorrichtung, die eine Messung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors erlaubt
DE60023014D1 (de) * 2000-11-20 2005-11-10 St Microelectronics Srl Schaltkreis zur Rückgewinnung von Geschwindigkeit eines Gleichstrommotors und Verfahren zum Benutzen dieses Schaltkreises
US6819072B2 (en) * 2000-12-18 2004-11-16 Texas Instruments Incorporated Disk drive servo arm retract and spindle brake circuit
US6859340B2 (en) 2001-03-09 2005-02-22 Seagate Technology Llc Method and device for retracting an actuator
US7005817B2 (en) * 2001-12-21 2006-02-28 Seagate Technology Llc Energy conserving disc drive
US6970319B1 (en) 2003-05-27 2005-11-29 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive comprising a pulse width modulated demand limit circuit for enhancing power management during spin-down
US7170249B2 (en) * 2003-06-06 2007-01-30 Seagate Technology Llc Electrical phase compensation in BEMF spindle motor control
US20040245950A1 (en) * 2003-06-06 2004-12-09 Ang June Christian Electrical phase compensation in BEMF spindle motor control
US7309967B2 (en) * 2004-03-31 2007-12-18 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Motor drive circuitry with regenerative braking for disk drive
US7227321B1 (en) * 2005-02-09 2007-06-05 Marvell International Ltd. System and method for detecting back electromotive force with automatic pole calibration
US20070026093A1 (en) * 2005-07-26 2007-02-01 Keven Coates Apparatus and method for energy recovery from a spinning device
US7196484B1 (en) 2005-08-19 2007-03-27 Marvell International Ltd. Motor spindle control system and method
KR100690287B1 (ko) * 2005-09-02 2007-03-09 삼성전자주식회사 하드디스크 드라이브, 하드디스크 드라이브의 자기 헤드파킹 방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을기록한 기록매체
US7863842B1 (en) 2006-08-23 2011-01-04 Marvell International Ltd. Motor spindle control system and method
US7852028B1 (en) 2007-06-11 2010-12-14 Marvell International Ltd. Voice coil motor control system and method
US9391544B2 (en) 2008-11-18 2016-07-12 Stmicroelectronics, Inc. Asymmetrical driver
US8471509B2 (en) * 2008-12-30 2013-06-25 Stmicroelectronics, Inc. Management of disk drive during power loss
US8767354B1 (en) * 2011-12-08 2014-07-01 Western Digital Technologies, Inc. Data storage device employing cascaded voltage regulators during power failure
US9093105B2 (en) * 2011-12-09 2015-07-28 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive charging capacitor using motor supply voltage during power failure
US8724422B1 (en) 2012-02-29 2014-05-13 Western Digital Technologies, Inc. System and method for charging back-up charge storage element for data storage device using spindle phase switching elements
US9105290B2 (en) * 2013-12-11 2015-08-11 Seagate Technology Llc Discontinuous charge/discharge power source for retract application
US9230593B1 (en) 2014-12-23 2016-01-05 Western Digital Technologies, Inc. Data storage device optimizing spindle motor power when transitioning into a power failure mode
US9355676B1 (en) 2015-03-25 2016-05-31 Western Digital Technologies, Inc. Data storage device controlling amplitude and phase of driving voltage to generate power from a spindle motor
TWI540826B (zh) * 2015-09-23 2016-07-01 茂達電子股份有限公司 馬達關機方法及使用其的馬達驅動電路
TWI571025B (zh) * 2016-01-21 2017-02-11 旺玖科技股份有限公司 負電壓保護系統

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3541416A (en) * 1967-12-26 1970-11-17 Reliance Electric & Eng Co Motor control system with bemf sampling only when armature is coasting
US3965404A (en) * 1973-08-17 1976-06-22 Cordem Corporation Apparatus and method of braking a universal motor for operating a compact winch
US4371903A (en) * 1981-09-28 1983-02-01 Dma Systems Corporation Emergency head retract system for magnetic disc drives
US4716514A (en) * 1984-12-13 1987-12-29 Unitrode Corporation Synchronous power rectifier
US4647997A (en) * 1985-04-29 1987-03-03 Plus Development Corporation Aerodynamic latch for disk file actuator
US4692829A (en) * 1985-09-13 1987-09-08 Quantum Corporation Magnetically biased aerodynamically released integral safety latch for rigid disk drive
US4679102A (en) * 1985-11-20 1987-07-07 Seagate Technology Method and means for parking read/write heads in a disc drive using the back-EMF of the spindle motor to operate a stepper motor
US4658308A (en) * 1986-03-05 1987-04-14 Miniscribe Corporation Method and apparatus for retracting head and braking motor of a disc drive device
US4866554A (en) * 1986-11-06 1989-09-12 Peripheral Technology, Inc. Automatic head retract system for disk drive
IT1224644B (it) * 1987-12-22 1990-10-18 Sgs Thomson Microelectronics Circuito per il mantenimento in conduzione di un transistore mos in mancanza di tensione di alimentazione elettrica.
US4914644A (en) * 1988-09-26 1990-04-03 International Business Machines Corporation Disk file digital servo control system with coil current modeling
US4870555A (en) * 1988-10-14 1989-09-26 Compaq Computer Corporation High-efficiency DC-to-DC power supply with synchronous rectification
JP2557971B2 (ja) * 1989-02-14 1996-11-27 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション データ記憶装置及びヘッドをディスクのランディング部上に位置決めさせる方法
US5091680A (en) * 1990-02-06 1992-02-25 Seagate Technology, Inc. Motor brake circuit for magnetic disk drive system
US5311069A (en) * 1991-09-06 1994-05-10 Silicon Systems, Inc. Driver circuitry for commutated inductive loads
US5172036A (en) * 1991-10-09 1992-12-15 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Method and apparatus for resynchronizing a moving rotor of a polyphase dc motor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999053493A1 (fr) * 1998-04-10 1999-10-21 International Business Machines Corporation Procede et dispositif pour ecrire un motif d'asservissement

Also Published As

Publication number Publication date
US5504402A (en) 1996-04-02
JP3545049B2 (ja) 2004-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3545049B2 (ja) 電源エネルギ障害時の逆起電力整流電圧
US6859340B2 (en) Method and device for retracting an actuator
US6566832B2 (en) Method and apparatus for parking a read/write head during power interruptions by dynamic sequencing
US9390749B2 (en) Power failure management in disk drives
US6906485B2 (en) Spindle motor control using a current profile to taper current transitions
US6140784A (en) Power off velocity control for disk drives
US6094020A (en) Disk drive utilizing Bemf of spindle motor to increase VCM voltage during seeks
CN100378851C (zh) 用于盘驱动器的具有再生制动的马达驱动电路
US5889629A (en) Method and apparatus for controlling disk drive head parking during power interruption
US9543863B1 (en) Method to eliminate current surge during spindle spin up
US5808440A (en) Hybrid communication method and apparatus for a three-phase brushless DC motor
US8143829B2 (en) Adaptive synchronous rectification of brushless DC motor back-EMF
US6188192B1 (en) Spindle motor back-EMF synchronous rectifier
JPH11250601A (ja) パーキングさせるための読取及び/又は書込ヘッドの後退方法
US10242698B1 (en) Data storage device regulating BEMF power voltage during power failure
JP2005269808A (ja) モータ駆動回路とモータ駆動制御回路
US20030085682A1 (en) Motor control circuit which reduces current transients at commutation state transitions
US6909572B2 (en) Disk drive system and method for operating same
JP3296706B2 (ja) モータ駆動装置
EP0598446B1 (en) Motor drive circuit, as well as a data reading and/or recording apparatus comprising such a motor drive circuit
US6940675B2 (en) Efficient hard disk drive energy recovery circuit and method and a hard disk drive incorporating the same
US20080048595A1 (en) Active brake for spindle motor
KR0176834B1 (ko) 브러시리스 디씨모터의 제동방법
JP2000113618A (ja) 磁気ディスク装置のリトラクト回路および磁気ディスク装置のリトラクト方法
KR950000049B1 (ko) 전원단전시 디스크드라이브장치의 스핀들모터제동 및 헤드파킹제어회로

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040205

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040309

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040407

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090416

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090416

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100416

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110416

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120416

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130416

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140416

Year of fee payment: 10

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term