JPH0797917B2 - ボイスコイルモ−タ駆動制御方式 - Google Patents

ボイスコイルモ−タ駆動制御方式

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JPH0797917B2
JPH0797917B2 JP60122138A JP12213885A JPH0797917B2 JP H0797917 B2 JPH0797917 B2 JP H0797917B2 JP 60122138 A JP60122138 A JP 60122138A JP 12213885 A JP12213885 A JP 12213885A JP H0797917 B2 JPH0797917 B2 JP H0797917B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 直流電源からボイスコイルに正方向あるいは負方向に電
流を供給するスイッチング手段を設けると共に、当該正
方向および負方向の電流を夫々検出してレベル変換を行
い、増幅器に負帰還するよう構成し、増幅器に供給され
た駆動信号に対応した駆動電流をボイスコイルに供給し
てボイスコイルモータを駆動制御している。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、正負の低い電源電圧を用いてボイスコイルモ
ータを駆動制御するよう構成したボイスコイルモータ駆
動制御方式に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、ディスク装置のヘッド等を移動させるボイスコイ
ルモータ(以下VCMという)の駆動制御方式として、例
えば第3図に示すようなものがある。このVCM駆動制御
方式は、電源電圧の高電圧側が+VB例えば+48Vであっ
て、低電圧側が0V(接地電位)に設定されている。
例えばHレベルの駆動信号VINをアンプ23−1に供給し
た場合、アンプ23−1は図に示すようにスイッチング手
段22−1内のスイッチS1およびスイッチング手段22−2
内のスイッチS4を閉状態に切り換える。これにより、電
源+VBからスイッチング手段22−1内のスイッチS1、ボ
イスコイル21、スイッチング手段22−2内のスイッチS4
および電流検出抵抗器RS24−1を介して接地に向かって
流れる電流は、一端が接地された電流検出抵抗器RS24−
1によって検出される。そして、検出された電圧は、負
帰還用の抵抗器R25−1を介してアンプ23−1に負帰還
される。これにより、駆動信号VINをアンプ23−1に供
給することにより、負帰還された態様でボイスコイル21
に所定の駆動電流が供給される。この際、電流検出抵抗
器RS24−1の一端が接地電位に保持されているため、当
該電流検出抵抗器RS24−1によって検出された電圧をそ
のまま抵抗器R25−1を介してアンプ23−1に負帰還す
ることができる。
尚、同様にLレベルの駆動信号VINをアンプ23−2に供
給した場合には、スイッチS2およびスイッチS3が閉状態
に切り換えられる。これにより、電流検出抵抗器RS24−
2によって検出された電圧が負帰還用の抵抗器R25−2
を介してアンプ23−2に負帰還される。
以上説明したように、一端が接地電位に保持された電源
を用いた場合には、ボイスコイル21に流れる電流を、一
端に設置された電流検出抵抗器RS24−1、24−2を用い
て接地電位を基準にして電流を電圧の態様で夫々検出で
きるため、アンプ23−1、23−2に容易に負帰還させる
ことができる。
しかし、接地電位に対する電源電圧の値を小さくするた
めに、第4図に示すように正負の電源を用いてボイスコ
イル21を駆動する場合、例えば第3図に用いた電源電圧
+48Vの代わりに、+24Vと−24Vとの正負の2電源を用
いてボイスコイル21を駆動する場合、電流検出抵抗器RS
24−3、24−4のいずれの端も接地電位に接続されなく
なってしまう。このため、当該電流検出抵抗器RS24−
3、24−4の両端に発生した電圧を変換器26−1、26−
2に供給し、レベルを接地電位に合致させた後、アンプ
23−3、23−4に負変換する必要がある。
第5図は第4図図示変換器26−1、26−2の構成例を示
す。図中左端の電流検出抵抗器RS24−3の両端に発生し
た電圧を抵抗器R11およびR13を介してアンプ27の正およ
び負極性入力端子に夫々供給している。そして、正極性
入力端子は抵抗器R12を介して接地電位に接続する。更
に、負極性入力端子は抵抗R14を介してアンプ27の出力
端子に接続する。この構成により、例えば電流検出抵抗
器RSに電流Iが流れない場合(ボイスコイル21に電流が
流れない場合)には、アンプ27の正極性端子および負極
性端子に供給される電位が等しいから、理論的にはアン
プ27の出力には電圧が生じない。また、電流検出抵抗器
RSに電流Iが流れた場合には、アンプ27の出力には当該
電流検出抵抗器RSによって検出された電圧に対応した電
圧VSが生じる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、第5図に示す変換器26−1を用いた場合には、
例えば抵抗R11ないしR14について誤差例えば±1%の誤
差が存在すると共に、アンプ27にオフセット電圧が存在
する。抵抗の誤差は例えば抵抗器R12を可変抵抗にして
微細に調整することも考えられるが、調整が繁雑となっ
てしまう。また、アンプ27のオフセット電圧を個々につ
いて調整するのは、繁雑であると共に、温度ドリフトに
対しても対策をこうじるなどの必要が生じてしまう。
さらに詳しく説明すると,第5図の回路は抵抗R11〜R14
の誤差によりR11:R12=R13:R14が成立しない場合,平衡
増幅特性がくずれてオフセットを生じる,すなわち,I=
0のときにRsに生じる電圧が0となっても出力電圧Vs
0とならずオフセット電圧が現れる。このオフセット電
圧をeOとすると,次式で表すことができる。
このように,抵抗の誤差によりカッコ内の式の値が0と
ならない場合,電源電圧−VBに比例したオフセット電圧
が発生する。またこれにはアンプ自体のオフセットの影
響も加わってくる。
このように、抵抗の誤差およびアンプ27のオフセット電
圧が存在するため、第4図に示す構成を用いた場合に
は、スイッチング手段22−3、22−4内のスイッチS1
S4と、スイッチS2、S3とが開閉される時期が駆動信号V
INに同期した態様で行われず、ボイスコイル21に供給さ
れる駆動電流I14、I23が、例えば第6図図中に示すよ
うに重複して流れるいわゆるクロスオーバ歪を生じてし
まう。このクロスオーバ歪が生じると、ディスク装置に
おいて、当該ボイスコイルモータをヘッドの駆動に用い
た場合には、オントラック時の位置追従が十分に行われ
なくなってしまうという問題点があった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、前記問題点を解決するために、ボイスコイル
を駆動する電源として正および負の電源を用いた場合
に、当該ボイスコイルに正方向と負方向とに流れる電流
を夫々検出し、電圧・電流変換を行ってレベル変換を行
い負帰還制御を行う構成を採用することにより、接地電
位に対して低い電源電圧を用いてボイスコイルを駆動制
御している。
第1図を用いて本発明の概要を説明する。図中,1はボイ
スコイル、2−1、2−2はスイッチング手段、3−
1、3−2はアンプ、4−1、4−2は電流検出抵抗器
RS、5−1、5−2はレベル変換器を表す。
第1図において、アンプ3−1は、図示のようにスイッ
チング手段2−1内のスイッチS1と、スイッチング手段
2−2内のスイッチS4とを閉状態に駆動するものであ
る。同様に、アンプ3−2は、スイッチング手段2−2
内のスイッチS2と、スイッチング手段2−1内のスイッ
チS3とを閉状態に駆動するものである。そして、電流検
出抵抗器RS4−1、4−2はボイスコイル1に流れる電
流を検出するものである。そして、検出された電圧は、
レベル変換器5−1、5−2によってレベル変換が行わ
れ、アンプ3−1、3−2に夫々供給される。
〔作用〕
Hレベルの駆動信号がアンプ3−1に供給された場合、
当該アンプ3−1はスイッチング手段2−1内のスイッ
チS1と、スイッチング手段2−2内のスイッチS4とを閉
状態に切り換える。これにより、正の電源+VBからスイ
ッチS1、ボイスコイル、スイッチS4および電流検出抵抗
器RS4−1を介して負の電源+VBに向かって電流が流れ
る。この電流は電流検出抵抗器RS4−1によって検出さ
れ、検出された電圧はレベル変換器5−1によってレベ
ルが変換され、アンプ3−1に負帰還の態様で供給され
る。このレベル変換器5−1として電圧・電流変換器を
用いている。
同様に、Lレベルの駆動信号がアンプ3−2に供給され
た場合、スイッチS2と、スイッチS3とが閉状態に切り換
えられる。これにより、正の電源+VBからスイッチS2
ボイスコイル1、スイッチS3および電流検出抵抗器RS4
−2を介して負の電源−VBに向かって電流が流れる。こ
の電流は電流検出抵抗器RS4−2によって検出され、検
出された電圧はレベル変換切5−2によってレベルが変
換され、アンプ3−2に負帰還の態様で供給される。
〔実施例〕
第2図は本発明の1実施例の要部構成であって、第1図
図中のレベル変換器5−1,5−2の具体的構成を示す。
図中、1はボイスコイル、6、7はアンプを表す。
第2図において、スイッチング信号がトランジスタTR1
(第1図図中スイッチS4に対応)に供給されていない場
合には、トランジスタTR1は非導通状態であるから、電
流検出抵抗器RS4−1の両端には電圧が発生しない。こ
のため、アンプ6はトランジスタTR2のエミッタとベー
スとの間に出力電圧を印加せず、抵抗R1の両端には電圧
が発生しない。そして、信号を反転させるアンプ7は、
出力電圧VSとして零電圧を出力している。
一方、スイッチング信号がトランジスタTR1に供給され
た場合には、トランジスタTR1が導通状態となるから、
電流検出抵抗器RS4−1の両端には電圧が発生する。発
生した電圧は、アンプ6によって増幅され、ツェナーダ
イオードZDを介してトランジスタTR2のベースに印加さ
れ,エミッタ側に設けられた帰還用抵抗R2に電流を流
す,このとき流れた電流に対応した電圧がアンプ6に負
帰還され,電流検出抵抗器RSの両端の電圧と帰還用抵抗
R2の両端の電圧とが等しくなるように動作が行われて,T
R2のコレクタ側に設けられている一端を接地した負荷抵
抗R1に,いわば電圧,電流変換された態様でRSの両端の
電圧に比例する電流が流れる。そして,この抵抗R1の両
端に生じた電圧は,アンプ7によって反転増幅され,図
示出力電圧VSとして出力される。
この第2図の回路構成では,アンプ6とアンプ7には高
い負帰還がかけられているために,アンプによるオフセ
ットの発生をほとんど無視することができる。したがっ
て電流検出抵抗器RSに電流ISが流れたときに生じる出力
電圧VSは,次式で与えられる。
またこの式中には電源電圧が現れてこないので,IS=0
のとき確実にVS−0にとなる。
第1図のレベル変換器5−1,5−2はともに第2図の回
路構成をとっているので,それぞれオフセットのない負
帰還信号をアンプ3−1,3−2に対して供給する。その
ためアンプ3−1,3−2は,入力駆動信号に対して,歪
のない正しいタイミングでスイッチング手段2−1,2−
2を制御し,たすきがけの2つの電流路を第6図に示さ
れるようなクロスオーバ歪なしで切り換えることができ
る。
以上説明したように、電流検出抵抗器RSを用いて検出さ
れた電圧が電圧・電流変換されて、一端を接地した抵抗
器R1に供給され、検出電圧の基準電位のレベル変換が行
われている。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、ボイスコイルを
駆動する電源として正および負の電源を用いた場合に、
当該ボイスコイルに正方向と負方向とに流れる電流を夫
々検出し、電圧・電流変換を行ってレベル変換を行い負
帰還制御を行う構成を採用しているため、接地電位に対
して低い正および負の電源電圧を用いてボイスコイルモ
ータを安定に駆動制御することができる。このため、デ
ィスク装置に使用した場合に、例えばオントラック時の
位置追従を十分に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の概要,第2図は本発明の1実施例の要
部構成、第3図は従来のVCM駆動制御方式の構成、第4
図は従来の他のVCM駆動制御方式の構成、第5図は第4
図図示変換器の構成、第6図は第4図図示構成の動作を
説明する波形を示す。 図中、1はボイスコイル、2−1、2−2はスイッチン
グ手段、3−1、3−2はアンプ、4−1、4−2は電
流検出抵抗器RS、5−1、5−2はレベル変換器を表
す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】駆動信号に対応した駆動電流をボイスコイ
    ルに供給して駆動制御するボイスコイルモータ駆動制御
    方式において, 正負2つの直流電源の間でボイスコイル(1)に正方向
    あるいは負方向の電流がたすきがけの態様で流れるよう
    2つの電流路をそれぞれオン,オフするスイッチング手
    段(2)と, 駆動信号とボイスコイル(1)を流れる電流とに基づい
    て上記たすきがけの2つの電流路のそれぞれにおけるス
    イッチング手段(2)を制御する2つの増幅器(3)
    と,上記たすきがけの2つの電流路によりボイスコイル
    (1)を正方向および負方向に流れる電流を上記正負2
    つの直流電流のいずれか一方の側で個別に検出する電流
    検出抵抗器(4)と, 電流検出抵抗器(4)によって検出された電圧のレベル
    を変換し,上記増幅器(3)に負帰還する電圧レベル変
    換器(5)とを備え、 電圧レベル変換器(5)は,電流検出抵抗器(4)によ
    って検出された電圧のレベルを電流のレベルに変換する
    電圧電流変換器と,電圧電流変換器の出力と基準電位と
    の間に設けられて出力電流を流される負荷抵抗と,負荷
    抵抗に生じる対基準電位の電圧を増幅する増幅器(7)
    とにより構成され, 電流検出抵抗器(4)によって検出された電圧のレベル
    を,電圧レベル変換器(5)により対基準電位の電圧の
    レベルに変換して上記増幅器(3)に負帰還し,駆動信
    号に対応した駆動電流でボイスコイルモータを駆動制御
    することを特徴とするボイスコイルモータ駆動制御方
    式。
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JPS622886A JPS622886A (ja) 1987-01-08
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JPS6074820U (ja) * 1983-10-25 1985-05-25 マツダ株式会社 押し出し成形装置
JPH076997Y2 (ja) * 1988-02-29 1995-02-22 武蔵精密工業株式会社 カップ状素材鍛造用の金型装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5690305A (en) * 1979-12-24 1981-07-22 Fujitsu Ltd Abnormal operation detecting system of servomechanism driving circuit

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