KR100248513B1

KR100248513B1 - 센서리스 헤드드럼모터의 회전자 위치 판별방법

Info

Publication number: KR100248513B1
Application number: KR1019970068808A
Authority: KR
Inventors: 김형철
Original assignee: 전주범; 대우전자주식회사
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 2000-03-15
Also published as: KR19990049810A

Abstract

센서리스 헤드드럼모터의 회전자 위치판별방법은 센서리스모터의 고정자와 회전자의 상대위치를 판별하기 위한 신호의 주기를 결정하는것에 관한 것으로서, 마이콤에서 회전자 위치판별신호를 상기 헤드드럼모터에 인가함과 동시에 시간을 카운팅하여 마그네트코일과 마그네크의 위치에 따라 마그네트코일에 걸리는 전압을 각각 측정하고, 측정된 각각의 전압이 마이컴내에 기 설정된 기준전압에 도달하였을 경우 기준전압까지의 도달시간을 결정하여 회전자의 위치를 판별하여 위치판별이 완료되면 회전자의 위치를 결정하여 모터의 회전을 제어하는 것이다.

Description

센서리스 헤드드럼모터의 회전자 위치 판별방법

본 발명은 VCR의 헤드드럼모터에 관한 것으로서, 특히 센서리스 헤드드럼모터의 회전자 위치 판별방법에 관한 것이다.

일반적으로, VCR시스템에서는 영상신호의 기록치수가 매우 가늘고 트랙폭은 0.2mm - 0.02mm정도이고, 기록파장은 수 마이크론정도까지 단축되어 있으며, 또한, 테이프의 폭방향으로 기록되어 있다. 따라서, 기록시에는 영상신호의 시간축에 가능한 한 변화를 주지 않도록 헤드드럼모터의 회전을 안정적으로 제어할 필요가 있다. 그 뿐만 아니라 비디오트랙의 트랙킹을 유지하기 위해서는 헤드드럼의 회전과 테이프 주행상태(속도와 위치관계)를 기록시와 마찬가지로 유지시킬 필요가 있다.

그러면, 상기와 같은 종래 기술에 따른 VCR의 헤드드럼모터의 구동회로를 도 1을 참조하여 살펴보면, VCR의 헤드드럼모터(70)의 회전위치를 일정각을 두고 검출하는 복수개의 홀센서(71A, 71B)와, 홀센서(71A, 71B)의 출력단에 연결되어 검출된 헤드위치 검출신호를 일정레벨로 증폭하는 증폭기(72A, 72B)와, 증폭기(72A, 72B)의 일단에 저항들(R1, R2)를 거쳐 각각 연결되어 헤드드럼모터(70)의 마그네트코일(73A, 73B)에 구동전압을 인가하는 구동트랜지스터(74A, 74B)로 이루어진다.

그리고, 상기 구동 트랜지스터(74A, 74B)는 NPN형 트랜지스터로 구성되어 있다. 또한, 상기 구동 트랜지스터(74A, 74B)의 콜렉터단에는 바이어스 전원(VCC)이 연결되어 있다.

한편, 상기와 같은 구성으로된 종래 기술에 따른 헤드드럼모터의 구동회로 동작을 살펴보면 먼저, VCR에 재생모드 또는 녹화모드신호가 입력될 경우 처음구동시는 임의의 검출전압을 홀센서(71A)로 인가시켜주게 된다. 그러면, 이 홀센서(71A)는 헤드드럼모터(70)의 회전위치 검출전압에 따라 검출신호를 예컨데, 하이신호를 증폭기(72A)로 입력시키게 되고 그에따라 증폭기(72A)는 입력된 하이신호를 일정레벨로 증폭한 다음 저항(R1)을 통해 구동트랜지스터(74A)의 베이스단으로 입력시킨다. 그러면, 구동트랜지스터(74A)는 베이스단으로 입력된 하이신호에 따라 구동되어 바이어스전압을 헤드드럼모터(70)의 마그네트코일(73A)로 인가시킨다. 따라서, 헤드드럼모터(70)의 마그네트코일(73A)에 자속이 발생되어 로터(미도시)의 자극을 끌어당기게 되므로 헤드드럼모터(70)는 일정 회전각만큼 회전을 하게 된다. 이때 다음상(Phase)의 홀센서(71B)가 검출동작을 하지않으므로 다음상의 구동트랜지스터(74B)는 구동되지 않게 되는 것이다.

그런데, 상기 과정중에 헤드드럼모터(70)가 일정 회전각만큼 회전을 하게 되면 다음상의 홀센서(71B)가 검출동작을 실행하게 된다. 그리고, 홀센서(71B)가 검출동작을 실행하게 되면 증폭기(72B)는 그 입력된 검출전압을 일정레벨로 증폭하여 저항(R2)을 거쳐 구동트랜지스터(74B)의 베이스단으로 입력시키게 된다. 그러면, 이 구동트랜지스터(74B)의 베이스단으로 입력된 하이신호에 따라 구동되어 바이어스전압을 상기 마그네트코일(73A)과는 반대로 헤드드럼모터(70)의 마그네트코일(73B)로 인가시킨다. 따라서, 다음상의 마그네트코일(73B)에 자속이 발생되어 로터의 자극을 밀어주게 되므로 헤드드럼모터(70)는 일정회전각만큼 다시 회전을 하게 된다.

그리고, 상기와 같은 과정이 반복되면서 홀센서(71A, 71B)들이 차례로 검출동작을 실행하게 되고 그에 따라 헤드드럼모터(70)의 마그네트코일(73A, 73B)에 순차적으로 구동전원이 인가하게 되므로 헤드드럼모터(70)는 계속적으로 회전을 하게 된다. 따라서, 헤드드럼모터(70)와 연동되는 헤드드럼(미도시)역시 회전을 하게 되고 헤드드럼의 회전에 따라 헤드드럼에 장착된 헤드가 비디오테이프로부터 정보를 재생 또는 기록하게 되는 것이다.

그러나, 이와 같은 종래 기술에 따른 헤드드럼모터의 구동회로는 헤드드럼모터의 회전위치를 검출하는 구성요소인 홀센서가 비교적 고가의 부품이기 때문에 이를 적어도 다수개 설치해야만 하는 모토구동회로로서는 그에 따른 시스템의 공간활용성도 제한시키는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 본 발명의 목적은 센서리스모터의 고정자와 회전자의 상대위치를 판별하는 방법에 있어서, 위치를 판별하기 위한 신호를 인가하는 주기를 결정하는 센서리스 헤드드럼모터의 회전자 위치 판별방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 헤드드럼모터의 회전구동을 위해 홀센서를 사용하지 않으므로 구동회로의 제조비용을 저감시킬 수 있는 센서리스 헤드드럼모터의 회전자 위치 판별방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 홀 센서를 이용한 헤드럼모터의 구동회로를 나타낸 블록구성도

도 2는 본 발명에 따른 헤드드럼모터의 구동회로를 설명하기 위한 회로구성도

도 3은 본 발명에 적용되는 헤드드럼모터의 구조설명도

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 센서리스모터에서 마그네트코일과 영구자석의 위치에 따라 마그네크코일이 포화되는 정도를 나타낸 도면

도 5는 본 발명에 따른 센서리스 헤드드럼모터의 회전자 위치 판별방법을 구현하기 위한 회로 구성도

도 6는 본 발명에 따른 센서리스 헤드드럼모터의 회전자 위치 판별방법을 나타낸 동작 플로우챠트

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

1 : 헤드드럼모터 2a-2c : 마그네트코일

3 : 스위치구동부 4 : 마이컴

5 : A/D컨버터부 6 : 로터

7 : 스테이터 8 : 헤드드럼

9 : 고정프린터기판 10 : 코어

11 : 회전마그네트코일 12 : 레벨검출부

상기한 목적을 달성하기 위한 센서리스 헤드드럼모터의 회전자 위치 판별방법의 특징은 마그네트와, 마그네트코일 및 마이컴을 구비한 헤드드럼모터의 회전자 위치를 검출하는 방법에 있어서, 상기 마이콤에서 회전자 위치판별신호를 상기 헤드드럼모터에 인가함과 동시에 시간을 카운팅하는 단계와; 마그네트코일과 마그네크의 위치에 따라 마그네트코일에 걸리는 전압을 각각 측정하는 단계와; 측정된 각각의 전압이 마이컴내에 기 설정된 기준전압에 도달하였는가를 판단하는 단계와; 측정된 각각의 검출전압이 기 설정된 기준전압에 도달하였을 경우 기준전압까지의 도달시간을 결정하는 단계와; 결정된 도달시간에 따라 회전자의 위치를 판별하여 위치판별이 완료되면 회전자의 위치를 결정하는 단계와; 상기 결정된 회전자의 위치에 따라 모터의 회전을 제어하는 단계로 이루어짐에 있다.

이하, 본 발명에 따른 센서리스 헤드드럼모터의 회전자 위치 판별방법의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명이 적용되는 구동회로는 도 2에 도시된 바와 같이 VCR의 헤드가 장착된 헤드드럼을 구동시키는 헤드드럼모터(1)와, 헤드드럼모터(1)의 마그네트코일(2a-2c)로부터 스위칭위치 판별을 위한 인덕턴스변화에 따른 검출전류차 신호를 검출하고 구동전류를 인가시키는 스위칭구동부(3)와, 스위칭구동부(3)의 스위칭위치 판별동작 예컨데 헤드드럼모터(1)의 회전위치를 알기 위한 테스트 펄스 검출기능을 포함하여 헤드드럼모터(1)의 구동동작을 전반적으로 제어하는 마이컴(4)으로 이루어진다.

그리고, 스위칭구동부(3)에는 각상의 마그네트코일(2a-2c)에 회전위치검출을 위한 테스트 펄스신호나 구동전압을 인가하는 구동 트랜지스터들(Tr1-Tr6)이 일정결선법 즉, "Y결선"에 따라 마그네트코일(2a-2c)에 각각 연결되게 된다. 이때, 구동트랜지스터(TR1, TR3, TR5)의 에미터단과 구동트랜지스터(TR2, TR4, TR6)의 콜렉터단이 연결되는 공통접점에는 각상의 마그네트코일(2a-2c)이 각각 연결되어 있으며, 상기 구동트랜지스터(TR1-TR6)의 각 베이스단은 마이컴(4)에 연결되어 있다.또한, 상기 구동트랜지스터(TR2, TR4, TR6)의 각 에미터단의 공통접점에는 저항(R)을 통해 접지단에 연결되어 있다.

여기서, 저항(R)은 각 상의 마그네트코일(2a-2c)에 흐르는 인덕턴스변화에 따른 펄스형태의 검출전류차신호에 대한 출력을 전압의 형태로 변환되게 된다.

그리고, 상기 마이컴(4)과 저항(R)의 일단에는 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 A/D컨버터(5)가 연결되어 있다. 또한, 상기 헤드드럼모터(1)는 도 3에 도시된 바와 같이 크게 로터(6)와 스테이터(7)로 구성되는데 이때, 스테이터(7)는 헤드드럼(8)의 하부에 설치된 고정프린터기판(9)에 마그네트코일(2a-2c)이 감겨진 코어(10)의 형태로 설치되어 있다. 또한, 스테이터(7)의 대향되는 위치에는 일정한 갭을 두고 그 회전원통내면으로 도 4a 및 도 4b와 같은 N, S극의 회전마그네트(11)가 다수개 장착된 로터(6)가 설치되게 된다.

이하, 본 발명에 따른 센서리스 헤드드럼모터의 회전자 위치 판별방법에 대하여 첨부된 도면 도 4a 및 도 4b와, 도 5, 도6을 참조하여 살펴보기로 한다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 마이컴(4)은 스위칭구동부(3)에 구동제어신호를 제공하여 헤드드럼모터(1)를 구동한다. 여기서, 헤드드럼모터(1)가 구동되는 동안 레벨검출부(12)에서는 헤드드럼모터(1)에 장착된 마그네트코일(2a-2c)의 전압을 측정하여 마이컴(4)으로 인가한다. 이때, 마이컴(4)에는 헤드드럼모터(1)의 위치검출신호에 대하여 기준전압을 설정하여 둔다.

이렇게 마그네트코일(2a-2c)에 걸리는 전압을 측정하여 마이컴(4)으로 주기결정신호가 인가되면 마이컴(4)은 기 설정된 기준전압까지의 도달시간을 측정함으로서, 회전자 위치에 대한 판별을 할 수 있어 헤드드럼모터(1)에 위치판별신호를 제공하여 헤드드럼모터(1)의 회전자 위치를 제어하게 되는 것이다.

이때, 마이콤(4)의 동작주파수는 위치검출신호의 주파수보다 훨씬크기 때문에 기준전압까지의 도달시간(t1, t2)을 검출하고 그 크기를 비교할 수 있다. 즉, 마그네트코일(2a-2c)와 회전마그네트(11)의위치에 따라 마그네트코일(2a-2c)이 포화되는 정도가 다른 것을 이용하여 회전자의 위치를 판별할 수 있는 것이다. 이와 같은 동작을 도 6을 참조하여 단계적으로 살펴보기로 한다.

먼저, 마이콤(4)에서 헤드드럼모터(1)에 위치판별신호를 인가한다(S101). 이때, 마이컴(4)은 시간을 카운팅하기 시작한다.

위치판별신호가 헤드드럼모터(1)에 인가되면 레벨검출부(12)는 마그네트코일(2a-2c)에 걸리는 전압을 측정하여 마이컴(4)으로 인가한다(S102). 이때, 마이컴(4)은 검출된 마그네트코일(2a-2c)의 전압을 기 설정된 기준전압과 비교하여 동일 여부를 판단한다(S103).

판단결과 검출된 전압(V_m)이 기 설정된 기준전압(v_ref)과 동일하지 않을 경우에는 위치판별신호의 순서를 증가하여 상기와 같은 동작을 반복하고(S104), 검출된 전압이 기 설정된 기준전압과 동일하다고 판단되면 상기 마이콤(4)에서 인가되는 위치판별신호의 인가를 정지하고 기준전압까지의 도달주기(t1, t2)를 결정하게 된다(S105).

이와 같이 도달주기가 결정되면 결정된 도달 주기의 차이값을 결정하여 헤드드럼모터(1)의 회전자 위치를 판별하게 된다(S106). 회전자의 위치가 판별되면 회전자의 위치를 결정하여 헤드드럼모터(1)의 회전을 제어하게 되는 것이다(S107).

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 센서리스 헤드드럼모터의 회전자 위치 판별방법은 마이컴에 헤드드럼모터의 회전자의 위치검출신호에 대한 기준전압을 설정하여 이 기준전압까지의 도달시간을 측정함으로서, 회전자의 위치를 판별할 수 있다. 따라서, 마그네트코일의 전압신호의 차이가 적은 경우에서 효율적인 위치판단이 가능하게하여 헤드드럼모터의구동특성을 사단히 향상시킬 수 있다.

또한, 헤드드럼모터의 회전구동을 위해 홀센서를 전혀 사용하지 않기 때문에 헤드드럼모터의 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims

마그네트와, 마그네트코일 및 마이컴을 구비한 헤드드럼모터의 회전자 위치를 검출하는 방법에 있어서,

상기 마이콤에서 회전자 위치판별신호를 상기 헤드드럼모터에 인가함과 동시에 시간을 카운팅하는 단계와;

마그네트코일과 마그네크의 위치에 따라 마그네트코일에 걸리는 전압을 각각 측정하는 단계와;

측정된 각각의 전압이 마이컴내에 기 설정된 기준전압에 도달하였는가를 판단하는 단계와;

측정된 각각의 검출전압이 기 설정된 기준전압에 도달하였을 경우 기준전압까지의 도달시간을 결정하는 단계와;

결정된 도달시간에 따라 회전자의 위치를 판별하여 위치판별이 완료되면 회전자의 위치를 결정하는 단계와;

상기 결정된 회전자의 위치에 따라 모터의 회전을 제어하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 센서리스 헤드드럼모터의 회전자 위치 판별방법.
제 1 항에 있어서, 상기 측정된 각각의 전압이 마이컴내에 기 설정된 기준전압에 도달하였는가를 판단하는 단계에서 측정된 마그네트코일의 전압이 기 설정된 기준전압에 도달하지 않았을 경우에는 상기 위치판별신호의 순서를 증가시켜 앞의 과정을 반복하는 것을 특징으로 하는 센서리스 헤드드럼모터의 회전자 위치판별방법.