JPH1118286A - ハードディスクドライブにおける過電圧及びサージ保護回路 - Google Patents

ハードディスクドライブにおける過電圧及びサージ保護回路

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    • H02H11/006—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of too high or too low voltage
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B33/00—Constructional parts, details or accessories not provided for in the other groups of this subclass
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハードディスクドライブにおける過電圧保護
回路を提供する。 【解決手段】 内部回路用の第１電源が印加される第１
電源入力端２２と装置駆動用の第２電源が入力される第
２電源入力端２４とを設けるハードディスクドライブに
用いる過電圧及びサージ保護回路であって、第１電源と
第２電源が逆に印加されて第１電源入力端２２に過電圧
がかかると、第２電源入力端２４に印加される第１電源
を用いて第２電源のレベルを第１電源のレベルより低め
て内部回路２６に印加する過電圧保護回路１２、１４、
１６と、第１電源入力端２２からサージ電圧が印加され
ると、そのサージ電圧を第１電源より低い電圧にして内
部回路２６に印加するサージ保護回路１８、２０と、を
含んで構成されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はハードディスクドラ
イブにおける過電圧及びサージ電圧から、回路部品を保
護するための保護回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】データ記憶及び読取装置は、システムの
マルチメディア化に応じて大容量化及び高速データアク
セス化が進んでいる。このようなデータ記憶及び読取装
置の一例としてハードディスクドライブがある。ハード
ディスクドライブは大容量、高速データアクセスが可能
なために、コンピュータシステムの補助記憶装置として
使用されている。
【０００３】ハードディスクドライブは、通常２種の電
源、一般に＋５Ｖ、＋１２Ｖを用いる。＋５Ｖ電源は内
部回路の動作電圧として用いられ、＋１２Ｖ電源は装置
駆動電圧として用いられる。＋５Ｖを受けるための＋５
Ｖ電源入力端と＋５Ｖで動作するハードディスクドライ
ブの内部回路との間には、内部回路の損傷を防止するた
めの保護回路が接続されることがある。このような保護
回路には、過電流を感知し遮断するヒューズ、ヒューズ
の機能又は電源のフィルタリング機能を行うフェライト
ビーズ(ferrite bead)、電源からノイズを取り除く機能
を果たす抵抗とキャパシタからなるノイズフィルタがあ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】保護回路は、例えばヒ
ューズは電流感知容量によらず切断に数秒かかるため、
数十ミリ秒程度で印加されるサージ電圧に対してハード
ディスクドライブの内部回路を保護することができな
い。つまりサージ電圧が印加されて内部回路が損傷した
後、ヒューズが切れる。このような保護回路は不安定な
電源環境には不向きであり、安定した電源環境のみで動
作するように設計されている。
【０００５】本発明の課題は、電源入力端における過電
圧条件及び不安定な電源（ＡＣ入力条件）によるサージ
電圧がドライブに印加される場合でも、内部回路を保護
する保護回路を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
する本発明の保護回路は、内部回路用の第１電源が印加
される第１電源入力端と装置駆動用の第２電源が入力さ
れる第２電源入力端とを設けるハードディスクドライブ
に用いる過電圧及びサージ保護回路であって、第１電源
と第２電源が逆に印加されて第１電源入力端に過電圧が
かかると、第２電源入力端に印加される第１電源を用い
て第２電源のレベルを第１電源のレベルより低めて内部
回路に印加する過電圧保護回路と、第１電源入力端から
サージ電圧が印加されると、そのサージ電圧を第１電源
より低い電圧にして内部回路に印加するサージ保護回路
と、を含んで構成されることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して詳細に説明する。
【０００８】過電圧は、＋５Ｖと＋１２Ｖの電源が逆に
印加される場合に＋５Ｖ電源入力端で発生する。すなわ
ち、＋５Ｖ電源入力端を通して＋１２Ｖが印加されると
きに発生する。
【０００９】過電圧及びサージ保護回路は、ハードディ
スクドライブで用いる２種の電源（＋５Ｖ、＋１２Ｖ）
が逆に印加された場合のドライブの状態を考慮する。ま
た、ＳＭＰＳ（Switching Mode Power Supply）へのＡ
Ｃ入力が急減に変わる条件で、ＳＭＰＳの出力端からサ
ージ電圧がドライブに印加されるとき、定電圧維持のた
めのドライブの条件も考慮する。具体的には、ハードデ
ィスクドライブの＋５Ｖ電源入力端の限界電圧及びサー
ジ限界電圧を８．６Ｖ〜９．０Ｖ及び１２．３〜１２．
５Ｖに設定する。
【００１０】図１は、過電圧及びサージ保護回路に正常
に電源供給されている場合の回路構成を示している。図
２は図１と同じ回路で、逆に電源供給をした場合の回路
構成を示している。
【００１１】過電圧及びサージ保護回路１０は、内部回
路の動作電圧として用いられる＋５Ｖを受けるための＋
５Ｖ電源入力端２２と、＋５Ｖで動作するハードディス
クドライブの内部回路２６との間に位置する。過電圧及
びサージ保護回路１０は、ＮＭＯＳトランジスタ１２及
び分圧用の抵抗１４、１６からなる過電圧保護回路と、
ツェナーダイオード１８及び抵抗２０からなるサージ保
護回路とからなる。ＮＭＯＳトランジスタ１２は、ドレ
イン端子が＋５Ｖ電源入力端２２に、ソース端子がツェ
ナーダイオード１８に、ゲート端子が分圧用の抵抗１
４、１６を通して＋１２Ｖ電源入力端２４に、それぞれ
接続される。＋１２Ｖ電源入力端２４は、装置駆動用の
電源として用いられる＋１２Ｖ電源を受けるための電源
入力端である。
【００１２】図１では、各電源入力端に正常に電源が印
加されており、図２では各電源入力端に逆に電源が印加
されている。
【００１３】図１を用いて正常に電源を印加する場合の
過電圧及びサージ電圧保護回路１０の動作を説明する。
＋１２Ｖ電源入力端２４を通して印加される＋１２Ｖの
電源は、分圧用の抵抗１４、１６により分圧されてＮＭ
ＯＳトランジスタ１２のゲート端子に印加される。ゲー
ト端子に印加される電圧は、ＮＭＯＳトランジスタ１２
をオンできる電位を持つように抵抗１４、１６の抵抗値
を設定する。ＮＭＯＳトランジスタ１２がオンすると、
＋５Ｖ電源入力端２２を通して印加される＋５Ｖの電源
はＮＭＯＳトランジスタ１２を通してハードディスクド
ライブの内部回路２６に供給される。
【００１４】図２を用いて逆に電源を印加する場合の過
電圧及びサージ電圧保護回路１０の動作を説明する。＋
１２Ｖ電源入力端２４を通して印加される＋５Ｖの電源
は、分圧用の抵抗１４、１６により分圧されてＮＭＯＳ
トランジスタ１２のゲート端子に印加される。ゲート端
子に印加される電圧はＮＭＯＳトランジスタ１２を部分
的に導通させる。このために＋５Ｖ電源入力端２２を通
して印加される＋１２Ｖの電源は、ＮＭＯＳトランジス
タ１２を通してハードディスクドライブの内部回路２６
に供給される際、ＮＭＯＳトランジスタ１２の抵抗成分
により電圧降下するためソース端子の電圧は＋５Ｖより
低い電圧となる。したがってハードディスクドライブの
内部回路２６に供給される電圧は、内部回路部を損傷す
る危険がない。
【００１５】一方、外部条件の変動によって＋５Ｖ電源
入力端２２の経路にサージ電圧が入力される場合、過電
圧及びサージ保護回路１０はツェナーダイオード１８を
用いてサージを取り除く。すなわち、サージ電圧がＮＭ
ＯＳトランジスタ１２を通過すると、ツェナーダイオー
ド１８はサージ電圧を定電圧（＋５Ｖ）にする。
【００１６】図３はサージ電圧が印加されるときに、内
部回路２６に印加される電圧の状態を示す。サージ電圧
は実線３０（三角サージパルス、ピーク電圧を約２７．
５Ｖ、その持続時間を約５０msecに設定する）を有す
る。その結果、ツェナーダイオード１８により内部回路
２６に印加する電圧は破線３２のように約５Ｖを維持す
る。ピーク電流は約１．１Ａに立上がるが、その持続時
間は４〜１０μsecに過ぎず、内部回路の損傷はない。
また、放電中の平均電流は０．７Ａ以下で、これも内部
回路を損なうことはない。
【００１７】
【発明の効果】本発明の過電圧及びサージ保護回路によ
り、電源入力端における過電圧及び不安定なＡＣ入力条
件によるサージ入力がハードディスクドライブに印加さ
れる場合でも、ドライブ内の回路部品を保護し、正常な
電圧条件でも安定に動作させるので、不具合を低減して
信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】正常な電源印加時の過電圧及びサージ保護回路
図。
【図２】逆に電源印加した場合の過電圧及びサージ保護
回路図。
【図３】サージ電圧印加時に内部回路に印加される電圧
のグラフ。
【符号の説明】
１０ 過電圧及びサージ保護回路 １２ ＮＭＯＳトランジスタ １４、１６ 分圧用抵抗 １８ ツェナーダイオード ２０ 抵抗 ２２ ＋５Ｖ電源入力端 ２４ ＋１０Ｖ電源入力端 ２６ 内部回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内部回路用の第１電源が印加される第１
    電源入力端と装置駆動用の第２電源が入力される第２電
    源入力端とを設けるハードディスクドライブに用いる過
    電圧及びサージ保護回路であって、 第１電源と第２電源が逆に印加されて第１電源入力端に
    過電圧がかかると、第２電源入力端に印加される第１電
    源を用いて第２電源のレベルを第１電源のレベルより低
    めて内部回路に印加する過電圧保護回路と、第１電源入
    力端からサージ電圧が印加されると、そのサージ電圧を
    第１電源より低い電圧にして内部回路に印加するサージ
    保護回路と、を含んで構成されることを特徴とする過電
    圧及びサージ保護回路。
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