KR100233126B1 - Control circuit and method of spindle motor of disk drive - Google Patents

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KR100233126B1
KR100233126B1 KR1019960031343A KR19960031343A KR100233126B1 KR 100233126 B1 KR100233126 B1 KR 100233126B1 KR 1019960031343 A KR1019960031343 A KR 1019960031343A KR 19960031343 A KR19960031343 A KR 19960031343A KR 100233126 B1 KR100233126 B1 KR 100233126B1
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윤종용
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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야end. The technical field to which the invention described in the claims belongs

CSS방식을 채용한 디스크 드라이브에서 스핀들모터를 구동중에 제동시켜 정지시키는 회로와 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a circuit for braking and stopping a spindle motor during driving in a disk drive employing a CSS method and a control method thereof.

나. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제I. The technical problem to be solved by the invention

절전모드로 될 경우에도 신속히 스핀들모터를 정지시킬 수 있는 회로와 그 제어방법을 제공한다.It provides a circuit and control method to stop the spindle motor quickly even in the power saving mode.

다. 발명의 해결방법의 요지All. Summary of Solution of the Invention

스핀들모터가 정상회전하는 중에 절전모드로 전환될때 스핀들모터 드라이버에 인가하는 구동클럭의 주파수를 정상주파수보다 낮게 설정된 제동주파수로 변경한후, 스핀들모터의 회전속도가 제동주파수에 대응하는 속도가 될때 스핀들모터 드라이버를 디스에이블시킴으로써 스핀들모터의 제동시간을 단축한다.When the spindle motor is in the power saving mode during the normal rotation, the frequency of the drive clock applied to the spindle motor driver is changed to the braking frequency set lower than the normal frequency, and the spindle motor turns to the speed corresponding to the braking frequency. The braking time of the spindle motor is reduced by disabling the motor driver.

라. 발명의 중요한 용도la. Important uses of the invention

절전모드로 될때 스핀들모터를 신속히 정지시키는데 이용한다.It is used to stop the spindle motor quickly when going to sleep mode.

Description

디스크 드라이브의 스핀들모터 제동회로와 그 제어방법Spindle motor braking circuit of disk drive and its control method

본 발명은 CSS(Contact Start Stop)방식을 채용한 디스크 드라이브(disk drive)에 관한 것으로, 특히 스핀들모터(spindle motor)를 구동중에 제동시켜 정지시키는 회로와 그 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a disk drive employing a Contact Start Stop (CSS) method, and more particularly, to a circuit for stopping and stopping a spindle motor during driving and a control method thereof.

통상적으로 HDD(Hard Disk Drive)와 같은 디스크 드라이브에 있어서 디지탈정보를 저장하는 디스크는 스핀들모터에 의해 회전된다. 스핀들모터는 디스크 드라이브의 주제어장치로 사용되는 마이크로컴퓨터(microcomputer: 이하 "마이컴"이라 함)에 의해 제어되는 스핀들모터 드라이버(driver)에 의해 구동된다. 스핀들모터 드라이버는 원칩 IC(Integrated Circuit)로 제공되며, 스핀들모터를 목표속도로 정속회전시킨다. 상기 목표속도는 디스크 드라이브마다 다르나 예를들면 5400RPM이 된다. 이러한 디스크 드라이브는 디스크가 정속회전하는 상태에서 디스크상을 비행하는 헤드에 의해 디스크상에 디지탈정보를 기록/독출하도록 되어 있다. 이때 헤드는 스핀들모터의 회전력에 의해 발생하는 기류에 의해 디스크상으로부터 부상한다.Typically, in a disk drive such as a hard disk drive (HDD), a disk for storing digital information is rotated by a spindle motor. The spindle motor is driven by a spindle motor driver controlled by a microcomputer (hereinafter referred to as a "microcom") which is used as a main drive of a disk drive. The spindle motor driver is provided by a one-chip integrated circuit (IC), and rotates the spindle motor at a constant speed at a constant speed. The target speed varies from disk drive to disk drive, for example 5400 RPM. Such a disc drive is configured to record / read digital information on a disc by a head flying on the disc while the disc rotates at a constant speed. At this time, the head rises from the disk by the airflow generated by the rotational force of the spindle motor.

이와 같이 디스크가 정속회전, 즉 스핀들모터가 정속회전을 하고 있는 상태에서 전원이 "오프"되면, 스핀들모터는 정지하게 된다. 이때 스핀들모터는 전원이 "오프"되는 순간에 바로 정지되지 않고 전원이 "오프"된 시점부터 회전속도가 점차 낮아지면서 어느 정도의 시간, 통상적으로 수십초가 경과된 다음에 완전히 정지한다.In this way, when the power source is " off " while the disk is rotating at constant speed, that is, the spindle motor is running at constant speed, the spindle motor is stopped. At this time, the spindle motor does not stop immediately when the power is "off", but stops completely after a certain time, typically several tens of seconds, as the rotational speed gradually decreases from the time when the power is "off".

한편 CSS방식을 채용한 디스크 드라이브는 전원이 "오프"될 경우 헤드를 디스크상에 특별히 마련된 파킹영역(parking zone)으로 옮겨 파킹시킨다. 이와 같이 헤드를 파킹시킬때 스핀들모터의 회전속도가 낮아짐에 따라 헤드도 점차 하강한다. 통상적으로 헤드가 하강하기 시작하는 스핀들모터의 회전속도, 즉 헤드 하강속도는 대략 1500RPM 정도이며, 약 1000RPM 정도까지 낮아지면 헤드는 디스크상에 완전히 착륙하게 된다. 이때 여전히 디스크가 회전하고 있는 상태이므로 디스크가 완전히 정지할때까지 헤드와 디스크는 서로간의 충돌로 인한 충격과 마찰로 인해 손상된다. 이러한 손상은 전원이 "오프"된 시점부터 스핀들모터가 완전히 정지하게 되는 시점까지의 시간이 길어질 수록 더욱 심해진다.On the other hand, the disk drive employing the CSS method, when the power is "off", the head is moved to the parking zone (parking zone) specially provided on the disk to park. In this way, when the head is parked, the head gradually decreases as the rotational speed of the spindle motor decreases. Typically, the rotational speed of the spindle motor at which the head starts to descend, that is, the head descending speed, is about 1500 RPM, and when it is lowered to about 1000 RPM, the head lands completely on the disk. At this time, since the disk is still rotating, the head and the disk are damaged by the impact and friction caused by the collision with each other until the disk is completely stopped. This damage is exacerbated as time elapses from when the power is "off" until the spindle motor is completely stopped.

이에따라 전원 "오프"시에 상기한 바와 같이 발생되는 헤드 및 디스크의 손상을 최소화하기 위해 디스크 드라이브는 별도의 제동회로를 채용하여 왔다. 상기 제동회로는 전원이 "오프"될때 액티브(active)되어 스핀들모터를 제동시키는데, 통상적으로 전원이 "오프"된 시점부터 5초이내에 스핀들모터를 완전히 정지시킨다. 그리고 헤드는 스핀들모터가 규정된 회전속도보다 점차 낮아지는 경우에도 기류의 힘에 의해 5초정도는 부상상태를 유지한다. 이에따라 헤드가 디스크상에 착륙하기 전에 스핀들모터가 제동회로에 의해 완전히 또는 거의 정지함으로써 전술한 바와 같은 헤드 및 디스크의 손상을 최소화할 수 있게 된다.Accordingly, disc drives have employed separate braking circuits to minimize damage to the heads and discs as described above upon power " off ". The braking circuit is active when the power is "off" and brakes the spindle motor, which typically completely stops the spindle motor within 5 seconds from the time the power is "off". The head remains injured for 5 seconds by the force of the airflow even when the spindle motor is gradually lowered than the prescribed rotation speed. This allows the spindle motor to be completely or nearly stopped by the braking circuit before the head lands on the disc, thereby minimizing damage to the head and disc as described above.

한편 디스크 드라이브를 채용하는 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer: 이하 "PC"라 함)는 사용자가 PC의 주전원을 "오프"시키지 않은 상태에서 장시간동안 사용치 않을 경우 불필요한 전력소비를 방지하기 위해 절전기능을 구비하는 추세이다. 이에따라 디스크 드라이브도 불필요한 소비전력을 줄이기 위한 스탠바이 모드(standby mode), 슬립 모드(sleep mode)와 같은 절전모드(power saving mode)를 구비한다. 이러한 절전모드로 전환될때 디스크 드라이브의 마이컴은 스핀들모터 드라이버를 디스에이블(disable)시킴으로써 스핀들모터의 구동을 정지시키며 이와 동시에 헤드를 파킹시킨다. 그러나 이때 전원은 여전히 "온"상태이므로 제동회로가 액티브되지 않게 되므로 제동이 이루어지지 않아 전술한 바와 같은 헤드 및 디스크의 손상이 발생된다.On the other hand, a personal computer employing a disk drive (hereinafter referred to as a "PC") has a power saving function to prevent unnecessary power consumption when the user does not use the PC for a long time without turning the main power off. That's the trend. Accordingly, the disk drive also has a power saving mode such as a standby mode and a sleep mode to reduce unnecessary power consumption. When entering the power saving mode, the disk drive microcomputer stops the drive of the spindle motor by disabling the spindle motor driver and simultaneously parks the head. At this time, however, since the power supply is still in the "on" state, the braking circuit becomes inactive, so that braking is not performed, resulting in damage to the head and disk as described above.

상술한 바와 같이 종래에는 전원이 "오프"될 경우에는 제동회로가 동작되지만, 절전모드로 될경우에는 제동회로가 동작되지 않음으로써 헤드 및 디스크가 심하게 손상되는 문제점이 있었다.As described above, in the related art, the braking circuit is operated when the power is "off", but the braking circuit is not operated when the power saving mode is activated, thereby seriously damaging the head and the disk.

따라서 본 발명의 목적은 절전모드로 전환될 경우에도 신속히 스핀들모터를 정지시킬 수 있는 스핀들모터 제동회로 및 그 제어방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a spindle motor braking circuit and a control method thereof capable of quickly stopping the spindle motor even when the power saving mode is switched.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스핀들모터 제동회로도,1 is a spindle motor braking circuit diagram according to an embodiment of the present invention,

도 2는 도 1의 비교기의 동작 파형도,2 is an operation waveform diagram of the comparator of FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 흐름도,3 is a control flowchart according to an embodiment of the present invention;

도 4는 도 3의 제어에 따른 스핀들모터의 속도 변화상태도,4 is a speed change state diagram of the spindle motor according to the control of FIG.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 흐름도,5 is a control flowchart according to another embodiment of the present invention;

도 6은 도 5의 제어에 따른 스핀들모터의 속도 변화상태도.6 is a speed change state diagram of the spindle motor according to the control of FIG.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 스핀들모터가 정상회전하는 중에 절전모드로 전환될때 스핀들모터 드라이버에 인가하는 구동클럭의 주파수를 정상주파수보다 낮게 설정된 제동주파수로 변경한후, 스핀들모터의 회전속도가 제동주파수에 대응하는 속도가 될때 스핀들모터 드라이버를 디스에이블시킴을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is the rotational speed of the spindle motor after changing the frequency of the drive clock applied to the spindle motor driver lower than the normal frequency when the spindle motor is switched to the power saving mode during the normal rotation The spindle motor driver is disabled when the speed corresponds to the braking frequency.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서 구체적인 회로구성이나 흐름도, 논리상태, 동작 파형, 회전속도등과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, numerous specific details are set forth in order to provide a more thorough understanding of the present invention, such as specific circuit configurations, flow charts, logic states, operating waveforms, rotation speeds, and the like. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be practiced without these specific details. And a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들모터의 제동회로도를 보인 것이다. 클럭발생부(100)는 마이컴(106)과 비교기(108)로 구성하는 제어부(110)의 마이컴(106)의 제어에 따라 정상주파수와 제동주파수중 하나를 가지는 구동클럭 SCLK을 발생하여 스핀들모터 드라이버(102)에 인가한다. 상기 정상주파수는 스핀들모터(104)의 정속회전, 즉 전술한 예에서의 5400RPM이 되도록 하기 위한 주파수를 의미하고, 제동주파수는 후술하는 바와 같이 본 발명에 따라 정상주파수보다 낮게 설정한 주파수이다. 이와 같이 구동클럭 SLCK의 주파수를 변경하기 위해 클럭발생부(100)는 두가지의 수정진동자를 사용하여 두가지 주파수신호를 발생시킨후 마이컴(106)의 제어에 따라 하나를 선택하여 출력하도록 구성한다. 이와달리 클럭발생부(100)는 하나의 기본주파수신호를 서로 다른 분주비로 분주하여 두가지 주파수를 가지는 신호를 만든후 마이컴(106)의 제어에 따라 하나를 선택하여 출력하도록 구성하여도 된다. 이와같이 주파수를 선택적으로 변경하여 클럭을 발생하는 것은 본 발명의 기술분야에서 공지된 기술이므로 상세한 설명을 생략한다. 스핀들모터 드라이버(102)는 클럭발생부(100)로부터 인가되는 구동클럭 SCLK을 입력하여 그의 주파수에 대응되는 주기를 가지는 구동신호를 스핀들모터(104)에 인가하여 스핀들모터(104)를 구동시킨다. 이때 스핀들모터 드라이버(102)와 스핀들모터(104)간에는 서로 다른 위상들 U,V,W로 연결되며 N은 중성단자를 나타낸다. 그리고 스핀들모터 드라이버(102)는 마이컴(106)에 의해 인에이블 또는 디스에이블된다. 마이컴(106)은 정상모드인 동안에는 통상적인 경우와 마찬가지로 스핀들모터 드라이버(102)를 인에이블시킴과 아울러 클럭발생부(100)를 제어하여 구동클럭 SCLK의 주파수를 정상주파수로 발생한다. 이러한 상태에서 절전모드로 전환될때 마이컴(106)은 클럭발생부(100)를 제어하여 구동클럭 SCLK을 제동주파수로 변경한후, 스핀들모터(104)의 회전속도가 제동주파수에 대응하는 속도가 될때 스핀들모터 드라이버(102)를 디스에이블시킨다. 이때 마이컴(106)은 비교기(108)로부터 입력되는 구형파신호의 주기로부터 스핀들모터(104)의 회전속도를 감지한다. 이러한 마이컴(106)은 전술한 바와 같이 통상적인 디스크 드라이브에 주제어장치로서 구비되는 마이컴을 사용한다.1 shows a braking circuit diagram of a spindle motor according to an embodiment of the present invention. The clock generator 100 generates a drive clock SCLK having one of a normal frequency and a braking frequency under the control of the microcomputer 106 of the control unit 110, which is composed of the microcomputer 106 and the comparator 108. Is applied to (102). The stationary frequency refers to a frequency at which the spindle motor 104 rotates at a constant speed, that is, 5400 RPM in the above example, and the braking frequency is a frequency set lower than the stationary frequency according to the present invention as described below. In order to change the frequency of the driving clock SLCK as described above, the clock generator 100 generates two frequency signals using two crystal oscillators, and selects and outputs one under the control of the microcomputer 106. Alternatively, the clock generation unit 100 may divide one fundamental frequency signal into different division ratios, generate a signal having two frequencies, and then select one to be output under the control of the microcomputer 106. As such, generating a clock by selectively changing the frequency is well known in the art, and thus a detailed description thereof will be omitted. The spindle motor driver 102 inputs the driving clock SCLK applied from the clock generator 100 to apply a driving signal having a period corresponding to the frequency to the spindle motor 104 to drive the spindle motor 104. At this time, the spindle motor driver 102 and the spindle motor 104 are connected with different phases U, V, W, and N represents a neutral terminal. The spindle motor driver 102 is enabled or disabled by the microcomputer 106. While in the normal mode, the microcomputer 106 enables the spindle motor driver 102 and controls the clock generator 100 to generate the frequency of the driving clock SCLK at the normal frequency in the normal mode. In this state, when switching to the power saving mode, the microcomputer 106 controls the clock generator 100 to change the driving clock SCLK to the braking frequency, and then when the rotational speed of the spindle motor 104 becomes a speed corresponding to the braking frequency. Disable the spindle motor driver 102. At this time, the microcomputer 106 detects the rotational speed of the spindle motor 104 from the period of the square wave signal input from the comparator 108. As described above, the microcomputer 106 uses a microcomputer provided as a main controller in a conventional disk drive.

여기서 비교기(108)를 이용한 스핀들모터(104)의 회전속도 감지에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 우선 세개의 위상 U,V,W에 나타나는 신호 파형은 각각 도 2의 (A),(B),(C)에 도시한 바와 같이 나타나며, 스핀들모터(104)의 회전속도에 비례하는 주기를 가진다. 그러므로 스핀들모터(104)의 세개의 위상 U,V,W중 임의의 위상에 나타나는 신호의 주기를 검사함으로써 스핀들모터(104)의 회전속도를 알 수 있게 된다. 도 1은 세개의 위상 U,V,W중에 위상 U을 이용한 예를 보인 것이다. 즉, 비교기(108)의 비반전입력단자(+)를 스핀들모터(104)의 위상 U에 연결하고 반전입력단자(-)를 도 2의 (D)와 같은 파형의 신호가 나타나는 중성단자 N에 연결하며, 출력단자는 마이컴(106)에 연결한다. 그러면 비교기(108)는 도 2의 (E)와 같이 두 입력신호의 레벨을 비교하여 비교 결과에 따른 도 2의 (F)와 같은 구형파신호를 발생한다. 이러한 구형파신호의 주기를 카운트함으로써 마이컴(106)은 스핀들모터(104)의 회전속도를 확인할 수 있게 된다. 이와같이 구형파신호의 주기를 카운트하여 속도를 확인하는 것은 본 발명의 기술분야에서 공지된 기술이므로 상세한 설명을 생략한다.Here, the rotation speed detection of the spindle motor 104 using the comparator 108 will be described in detail. First, the signal waveforms appearing in the three phases U, V, and W appear as shown in FIGS. 2A, 2B, and 2C, respectively, and have a period proportional to the rotational speed of the spindle motor 104. . Therefore, the rotational speed of the spindle motor 104 can be known by examining the period of the signal appearing in any phase among the three phases U, V, and W of the spindle motor 104. 1 shows an example of using phase U among three phases U, V, and W. That is, the non-inverting input terminal (+) of the comparator 108 is connected to the phase U of the spindle motor 104, and the inverting input terminal (-) is connected to the neutral terminal N in which a signal having a waveform as shown in FIG. The output terminal is connected to the microcomputer 106. The comparator 108 then compares the levels of the two input signals as shown in FIG. 2E and generates a square wave signal as shown in FIG. 2F according to the comparison result. By counting the period of the square wave signal, the microcomputer 106 can check the rotational speed of the spindle motor 104. As such, checking the speed by counting the period of the square wave signal is well known in the art, and thus a detailed description thereof will be omitted.

상기한 스핀들모터(104)를 회전시키려면, 구동클럭 SCLK을 규정된 목표속도에 대응하는 일정 주파수로 외부에서 스핀들모터 드라이버(102)에 인가하여 주어야 한다. 이에따라 정상모드인 경우 마이컴(106)은 통상적인 경우와 마찬가지로 구동클럭 SCLK이 정상주파수를 가지도록 클럭발생부(100)를 제어한다. 그러면 스핀들모터 드라이버(102)는 구동클럭 SCLK에 의해 스핀들모터(104)를 일정한 회전속도로 구동한다.In order to rotate the spindle motor 104, the drive clock SCLK must be applied to the spindle motor driver 102 from the outside at a predetermined frequency corresponding to the prescribed target speed. Accordingly, in the normal mode, the microcomputer 106 controls the clock generator 100 such that the driving clock SCLK has the normal frequency as in the normal case. The spindle motor driver 102 then drives the spindle motor 104 at a constant rotational speed by the drive clock SCLK.

이러한 상태에서 절전모드로 전환되면 마이컴(106)은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 흐름도를 보인 도 3에 따른 제어 동작을 수행한다. 먼저 마이컴(106)은 (300)단계에서 클럭발생부(100)를 제어하여 구동클럭 SCLK의 주파수를 제동주파수로 변경한다. 이때 제동주파수는 상기한 바와 같이 정상주파수보다 낮게 설정되고 스핀들모터(104)의 회전속도는 스핀들모터 드라이버(102)에 인가되는 구동클럭 SCLK의 주파수에 비례하므로 스핀들모터(104)의 회전속도는 제동주파수에 따라 급격히 떨어지게 된다. 상기 제동주파수는 스핀들모터(104)의 최저 응답속도에 대응하는 주파수로 설정하는 것이 바람직하다. 이는 구동클럭 SCLK의 주파수를 낮출수록 스핀들모터(104)의 회전속도가 낮아지나 최저 응답속도까지 낮아지게 되면 구동클럭 SCLK의 주파수 하강에 응답하지 않게 되기 때문이다. 이러한 최저 응답속도는 디스크 드라이브마다에 사용된 스핀들모터(104)와 스핀들모터 드라이버(102)의 특성에 따라 달라지는데, 통상적으로 헤드가 디스크상에 완전히 착륙하게 되는 속도인 1000RPM보다 낮다. 그러므로 제동주파수의 실제값은 해당 디스크 드라이브에 사용된 스핀들모터(104)와 스핀들모터 드라이버(102)의 특성에 따라 설정한다.In this state, when switched to the power saving mode, the microcomputer 106 performs the control operation according to FIG. 3, which shows a control flowchart according to an embodiment of the present invention. First, the microcomputer 106 controls the clock generator 100 at step 300 to change the frequency of the driving clock SCLK to the braking frequency. At this time, the braking frequency is set lower than the normal frequency as described above, and the rotational speed of the spindle motor 104 is braked because the rotational speed of the spindle motor 104 is proportional to the frequency of the driving clock SCLK applied to the spindle motor driver 102. It drops sharply with frequency. The braking frequency is preferably set to a frequency corresponding to the lowest response speed of the spindle motor 104. This is because the lower the frequency of the drive clock SCLK, the lower the rotational speed of the spindle motor 104, but the lower the response speed, the lower the frequency of the drive clock SCLK. This lowest response speed depends on the characteristics of the spindle motor 104 and the spindle motor driver 102 used for each disk drive, which is typically lower than 1000 RPM, the speed at which the head will land completely on the disk. Therefore, the actual value of the braking frequency is set according to the characteristics of the spindle motor 104 and the spindle motor driver 102 used in the disk drive.

상기한 바와 같이 절전모드로 될때 구동클럭 SCLK의 주파수를 제동주파수로 변경하여 낮추면, 비록 제동회로가 동작하지 않는다해도 스핀들모터 드라이버(102)에 의해 스핀들모터(104)의 회전속도가 신속히 스핀들모터(104)의 최저 응답속도까지 낮아짐으로써 스핀들모터(104)의 제동시간을 단축시키게 된다. 이러한 스핀들모터(104)의 속도 변화상태를 도 4에 보였다. 도 4는 스핀들모터(104)가 5400RPM으로 정속회전하고 있는 상태에서 t0시점에서 절전모드로 전환될때 스핀들모터(104)의 속도 하강상태를 보인 것으로, 정상속도가 5400RPM이고 최저 응답속도가 500RPM인 예를 들어 보였다.As described above, when the frequency of the driving clock SCLK is changed to the braking frequency when the power saving mode is lowered, the rotation speed of the spindle motor 104 is rapidly increased by the spindle motor driver 102 even if the braking circuit is not operated. The braking time of the spindle motor 104 is shortened by lowering to the lowest response speed of the 104. 4 shows a speed change state of the spindle motor 104. Figure 4 shows the speed down state of the spindle motor 104 when the spindle motor 104 is rotated at 5400 RPM at a constant speed when the power saving mode is changed at time t0, the normal speed is 5400 RPM and the lowest response speed is 500 RPM Listened.

상기 (300)단계에서 구동클럭 SCLK의 주파수를 제동주파수로 변경한후, 마이컴(106)은 (302)∼(304)단계에서 비교기(108)의 출력으로부터 스핀들모터(104)의 회전속도를 확인한다. 이때 스핀들모터(104)의 회전속도가 도 4의 t1시점과 같이 최저 응답속도인 500RPM까지 떨어지면, 마이컴(106)은 (306)단계에서 통상적인 경우와 같이 스핀들모터 드라이버(102)를 디스에이블시킨후 종료하여 통상적인 절전모드를 수행한다. 그러면 스핀들모터(104)는 도 4의 t2시점에서 완전히 정지하게 된다.After the frequency of the driving clock SCLK is changed to the braking frequency in step 300, the microcomputer 106 checks the rotational speed of the spindle motor 104 from the output of the comparator 108 in steps 302 to 304. do. At this time, if the rotational speed of the spindle motor 104 drops to 500 RPM, which is the lowest response speed as in the time point t1 of FIG. 4, the microcomputer 106 disables the spindle motor driver 102 in the step 306 as usual. After exiting, it performs normal power saving mode. Then, the spindle motor 104 is completely stopped at the time t2 of FIG.

따라서 종래에는 절전모드로 전환될때 제동회로가 동작하지 않음에 따라 스핀들모터(104)의 회전속도가 도 4의 곡선 S2과 같이 완만히 낮아지게 됨으로써 제동시간이 길어졌었으나, 본 발명은 구동클럭 SCLK의 주파수를 제동주파수로 변경함에 따라 비록 제동회로가 동작하지 않는다해도 스핀들모터(104)의 속도가 곡선 S1과 같이 500RPM까지 신속히 낮아지게 됨으로써 제동시간이 그만큼 단축된다. 그러므로 절전모드로 전환될때 헤드 파킹에 따른 헤드와 디스크의 손상을 최소화할 수 있게 된다.Therefore, in the related art, when the braking circuit is not operated when the power saving mode is switched, the rotation speed of the spindle motor 104 is gradually lowered as shown in the curve S2 of FIG. 4, but the braking time is long. As the frequency is changed to the braking frequency, even though the braking circuit is not operated, the speed of the spindle motor 104 is rapidly lowered to 500 RPM as shown in the curve S1, thereby shortening the braking time. Therefore, it is possible to minimize the damage of the head and the disk due to the head parking when entering the power saving mode.

한편 상기한 바와 같이 스핀들모터(104)를 제동시키는 것은 스핀들모터(104)를 토오크(torque)가 작은 것을 사용할 경우에는 적당하나, 스핀들모터(104)의 토오크가 클 경우에는 스핀들모터(104)의 회전속도를 우선 헤드 하강속도까지 낮춘 다음에 최저 응답속도에 대응하는 주파수로 변경하는 것이 바람직하다. 즉, 구동클럭 SCLK의 주파수로 두 단계에 걸쳐 낮추면 스핀들모터(104)의 토오크가 클 경우에도 보다 신속히 제동이 이루어지게 된다.On the other hand, as described above, braking the spindle motor 104 is suitable when the torque of the spindle motor 104 is small, but the torque of the spindle motor 104 is large. It is desirable to lower the rotational speed to the head lowering speed first and then change it to the frequency corresponding to the lowest response speed. That is, if the frequency of the drive clock SCLK is lowered in two stages, braking is performed more quickly even when the torque of the spindle motor 104 is large.

이와 같이 구동클럭 SCLK의 주파수로 두 단계에 걸쳐 낮추기 위해서는 도 1의 클럭발생부(100)를 세가지 주파수, 즉 정상주파수와 제1,제2제동주파수를 발생할 수 있도록 변경한다. 즉, 클럭발생부(100)를 상술한 바와 같이 세가지의 수정진동자를 사용하여 세가지 주파수신호를 발생시키거나 하나의 기본주파수신호를 서로 다른 분주비로 분주하여 세가지 주파수를 가지는 신호를 만든후 마이컴(106)의 제어에 따라 하나를 선택하여 출력하도록 구성한다. 본 발명의 실시예에 있어서 제1제동주파수는 헤드 하강속도에 대응하는 주파수로 설정하고 제2제동주파수는 최저 응답속도에 대응하는 주파수로 설정한다. 그리고 마이컴(106)이 도 5의 흐름도에 따른 제동 제어동작을 하도록 프로그램한다.In order to reduce the frequency of the driving clock SCLK in two steps, the clock generator 100 of FIG. 1 is changed to generate three frequencies, that is, the normal frequency and the first and second braking frequencies. That is, as described above, the clock generator 100 generates three frequency signals using three crystal oscillators or divides one basic frequency signal at different division ratios to create a signal having three frequencies, and then the microcomputer 106. Under the control of) to select and output one. In an embodiment of the present invention, the first braking frequency is set to a frequency corresponding to the head lowering speed, and the second braking frequency is set to a frequency corresponding to the lowest response speed. The microcomputer 106 programs the braking control operation according to the flowchart of FIG. 5.

그러면 절전모드로 전환될때 마이컴(106)은 (500)∼(504)단계에서 클럭발생부(100)를 제어하여 구동클럭 SCLK의 주파수를 제1제동주파수로 변경하고 비교기(108)의 출력으로부터 스핀들모터(104)의 회전속도를 확인한다. 이때 스핀들모터(104)의 회전속도가 헤드 하강속도까지 낮아지면, 마이컴(106)은 (506)단계에서 구동클럭 SCLK의 주파수를 제2제동주파수로 변경한다. 이에따라 스핀들모터(104)의 회전속도는 도 6에 보인 바와 같이 t0시점부터 제1제동주파수에 따라 t1시점의 1500RPM까지 떨어진후 제2제동주파수에 따라 t2시점에서 500RPM까지 떨어진다. 상기 도 6은 도 4와 마찬가지로 스핀들모터(104)가 5400RPM으로 정속회전하고 있는 상태에서 t0시점에서 절전모드로 전환될때 스핀들모터(104)의 속도 하강상태를 보인 것으로, 정상속도가 5400RPM이고 헤드 하강속도가 1500RPM이며 최저 응답속도가 500RPM인 예를 들어 보였다.Then, when entering the power saving mode, the microcomputer 106 controls the clock generator 100 in steps 500 and 504 to change the frequency of the driving clock SCLK to the first braking frequency and from the output of the comparator 108 to the spindle. Check the rotational speed of the motor 104. At this time, if the rotational speed of the spindle motor 104 is lowered to the head lowering speed, the microcomputer 106 changes the frequency of the drive clock SCLK to the second braking frequency in step 506. Accordingly, as shown in FIG. 6, the rotational speed of the spindle motor 104 drops from t0 to 1500 RPM of t1 according to the first braking frequency and then drops from t2 to 500 RPM according to the second braking frequency. FIG. 6 shows a speed down state of the spindle motor 104 when the spindle motor 104 is switched to the power saving mode at time t0 in the state in which the spindle motor 104 rotates at 5400 RPM at constant speed. The normal speed is 5400 RPM and the head descends. For example, the speed is 1500 RPM and the minimum response speed is 500 RPM.

상기 (506)단계에서 구동클럭 SCLK의 주파수를 제동주파수로 변경한후, 마이컴(106)은 (508)∼(510)단계에서 비교기(108)의 출력으로부터 스핀들모터(104)의 회전속도를 확인한다. 이때 스핀들모터(104)의 회전속도가 도 6의 t2시점과 같이 최저 응답속도인 500RPM까지 떨어지면 (512)단계에서 통상적인 경우와 같이 스핀들모터 드라이버(102)를 디스에이블시킨후 종료하여 통상적인 절전모드를 수행한다. 그러면 스핀들모터(104)는 도 6의 t3시점에서 완전히 정지하게 된다. 즉, 전술한 바와같이 스핀들모터(104)의 회전속도가 약 1500RPM으로 되는 시점이 헤드가 하강되는 시점이므로 헤드가 파킹영역으로 이동하는 동안 스핀들모터(104)의 회전속도를 신속히 1500RPM까지 낮춘후 다시 최저 응답속도로 낮춘 다음에 스핀들모터 드라이버(102)를 디스에이블시키는 것이다.After changing the frequency of the driving clock SCLK to the braking frequency in step 506, the microcomputer 106 checks the rotational speed of the spindle motor 104 from the output of the comparator 108 in steps 508 to 510. do. At this time, if the rotational speed of the spindle motor 104 drops to 500 RPM, which is the lowest response speed, as in time t2 of FIG. 6, after turning off the spindle motor driver 102 as in the usual case in step 512, the power saving is completed. Perform the mode. The spindle motor 104 then stops completely at time t3 in FIG. That is, as described above, since the time when the rotational speed of the spindle motor 104 becomes about 1500 RPM is the time when the head descends, the rotational speed of the spindle motor 104 is rapidly lowered to 1500 RPM while the head moves to the parking area. After lowering the minimum response speed, the spindle motor driver 102 is disabled.

따라서 스핀들모터(104)의 회전속도를 우선 헤드 하강속도로 낮춘 다음에 최저 응답속도에 대응하는 주파수로 낮춤으로써 스핀들모터(104)의 토오크가 클 경우에도 스핀들모터(104)를 신속히 정지시킬 수 있게 된다.Therefore, by lowering the rotational speed of the spindle motor 104 to the head lowering speed first and then to the frequency corresponding to the lowest response speed, the spindle motor 104 can be stopped quickly even when the torque of the spindle motor 104 is large. do.

한편 상술한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 특히 본 발명의 실시예에서는 절전모드로 될때 구동클럭의 주파수를 한번 또는 두번 낮추는 것을 예시하였으나, 필요한 경우 더 여러번에 걸쳐 단계적으로 구동클럭의 주파수를 낮출 수도 있다. 그리고 상술한 본 발명의 두가지 실시예는 디스크 드라이브에 채용된 스핀들모터에 따라 어느 한가지를 선택하여 적용하면 된다.In the above description, specific embodiments have been described, but various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. In particular, in the embodiment of the present invention has been illustrated that the frequency of the drive clock is lowered once or twice when the power saving mode, the frequency of the drive clock may be lowered step by step more times if necessary. And the two embodiments of the present invention described above may be selected and applied according to the spindle motor employed in the disk drive.

상술한 바와 같이 본 발명은 절전모드로 될 경우에도 스핀들모터를 신속히 정지시킴으로써 헤드 및 디스크의 손상을 최소화할 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention has an advantage of minimizing damage to the head and the disk by quickly stopping the spindle motor even in the power saving mode.

Claims (5)

CSS방식을 채용한 디스크 드라이브의 스핀들모터 제동회로에 있어서,In the spindle motor braking circuit of the disk drive employing the CSS method, 정상주파수와 그보다 낮은 제동주파수중 하나를 가지는 구동클럭을 발생하는 클럭발생부와,A clock generator for generating a driving clock having one of a normal frequency and a lower braking frequency; 상기 구동클럭을 입력하여 그의 주파수에 대응되는 주기를 가지는 구동신호를 상기 스핀들모터에 인가하여 상기 스핀들모터를 구동시키는 스핀들모터 드라이버와,A spindle motor driver for driving the spindle motor by inputting the drive clock and applying a drive signal having a period corresponding to the frequency thereof to the spindle motor; 정상모드인 동안에는 상기 구동클럭을 상기 정상주파수로 발생하도록 상기 클럭발생부를 제어하며, 절전모드로 전환될때 상기 구동클럭을 상기 제동주파수로 변경한후 상기 스핀들모터의 회전속도가 상기 제동주파수에 대응하는 속도가 될때 상기 스핀들모터 드라이버를 디스에이블시키는 제어부를 구비함을 특징으로 하는 스핀들모터 제동회로.During the normal mode, the clock generator controls the clock generator to generate the driving clock at the normal frequency, and when the power saving mode is switched to, the rotation speed of the spindle motor corresponds to the braking frequency after changing the driving clock to the braking frequency. And a control unit for disabling the spindle motor driver when the speed is reached. 제1항에 있어서, 상기 제동주파수가, 상기 스핀들모터의 최저 응답속도에 대응하는 주파수로 설정됨을 특징으로 하는 스핀들모터 제동회로.The spindle motor braking circuit of claim 1, wherein the braking frequency is set to a frequency corresponding to the lowest response speed of the spindle motor. CSS방식을 채용한 디스크 드라이브에서 스핀들모터 드라이버에 의해 구동되는 스핀들모터의 제동을 제어하기 위한 방법에 있어서,In the method for controlling the braking of the spindle motor driven by the spindle motor driver in the disk drive employing the CSS method, 상기 스핀들모터가 정상회전하는 중에 절전모드로 전환될때 상기 스핀들모터 드라이버에 인가하는 구동클럭의 주파수를 정상주파수보다 낮게 설정된 제동주파수로 변경하는 과정과,Changing the frequency of the drive clock applied to the spindle motor driver to a braking frequency set lower than the normal frequency when the spindle motor is switched to the power saving mode during the normal rotation; 이후 상기 스핀들모터의 회전속도가 상기 제동주파수에 대응하는 속도가 될때 상기 스핀들모터 드라이버를 디스에이블시키는 과정을 구비함을 특징으로 하는 스핀들모터 제동 제어방법.And disabling the spindle motor driver when the spindle motor reaches a speed corresponding to the braking frequency. 제3항에 있어서, 상기 제동주파수가, 상기 스핀들모터의 최저 응답속도에 대응하는 주파수로 설정됨을 특징으로 하는 스핀들모터 제동 제어방법.4. The method of claim 3, wherein the braking frequency is set to a frequency corresponding to the lowest response speed of the spindle motor. CSS방식을 채용한 디스크 드라이브에서 스핀들모터 드라이버에 의해 구동되는 스핀들모터의 제동을 제어하기 위한 방법에 있어서,In the method for controlling the braking of the spindle motor driven by the spindle motor driver in the disk drive employing the CSS method, 상기 스핀들모터가 정상회전하는 중에 절전모드로 전환될때 상기 스핀들모터 드라이버에 인가하는 구동클럭의 주파수를 상기 디스크 드라이브의 헤드 하강속도에 대응하는 제1제동주파수로 변경하는 과정과,Changing a frequency of a driving clock applied to the spindle motor driver to a first braking frequency corresponding to a head falling speed of the disk drive when the spindle motor is switched to a power saving mode while the spindle motor is in normal rotation; 이후 상기 스핀들모터의 회전속도가 상기 헤드 하강속도가 될때 상기 구동클럭의 주파수를 상기 스핀들모터의 최저 응답속도에 대응하는 제2제동주파수로 변경하는 과정과,Thereafter, when the rotational speed of the spindle motor becomes the head lowering speed, changing the frequency of the driving clock to a second braking frequency corresponding to the lowest response speed of the spindle motor; 이후 상기 스핀들모터의 회전속도가 상기 최저 응답속도가 될때 상기 스핀들모터 드라이버를 디스에이블시키는 과정을 구비함을 특징으로 하는 스핀들모터 제동 제어방법.And then disabling the spindle motor driver when the rotational speed of the spindle motor reaches the minimum response speed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR950009650A (en) * 1993-09-03 1995-04-24 이헌조 Spindle motor malfunction prevention method for laser disc player and its device

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