KR100256614B1 - Method and apparatus for controlling rotation speed of motor by use of pwm(pulse width modulation) - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method and a device for controlling a motor by a PWM(Pulse Width Modulation) are provided to prevent instability of power in an optical disk drive of slim type. CONSTITUTION: A microcomputer checks present rpm(revolutions per minute) of a spindle motor(20). In case of the checked rpm within a damping range, the checking of the present rpm is continued(22). In case of the checked rpm out of the damping range, a step in a PWM duty control table is decided according to difference between the present rpm and a target rpm(24). Then, an increase and decrease rate is established according to the decided step for controlling the pulse duty of the PWM signal. The PWM signal is outputted.

Description

펄스폭변조에 의한 모터의 회전 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING ROTATION SPEED OF MOTOR BY USE OF PWM(PULSE WIDTH MODULATION)}Method and apparatus for controlling rotation of motor by pulse width modulation {METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING ROTATION SPEED OF MOTOR BY USE OF PWM (PULSE WIDTH MODULATION)}

본 발명은 직류 모터 제어 방식에 관한 것으로, 특히 펄스폭변조(Pulse Width Modulation: 이하 PWM이라 함) 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a DC motor control method, and more particularly, to a method and apparatus for controlling pulse width modulation (PWM).

오늘날 직류 모터(이하 모터라 함)는 산업, 사무, 가정용의 전반적인 기계 장치에 널리 사용되고 있으며, 산업 기술이 점차 장치의 소형화를 추구하는 관계로 소형 직류 모터의 사용이 증가하고 있다.Today, DC motors (hereinafter referred to as motors) are widely used in general mechanical devices for industrial, office, and home use, and the use of small DC motors is increasing due to the industrial technology gradually seeking to miniaturize devices.

소형 모터를 사용하려는데 있어서, 정밀한 작업을 요구하는 장치일수록 모터의 회전 속도를 제어하는 작업이 중요해지며, 또한 소형 모터를 이용하는 장치는 비교적 소형이며 적은 전원으로 구동되게 구성됨에 따라, 특히 베터리 전원으로 구동되는 장치는 전원의 손실을 최소화하기 위해, 모터의 구동 제어에 필요한 전력을 최소화하고자 한다.In order to use a small motor, a device that requires precise work becomes more important to control the rotational speed of the motor, and a device using a small motor is relatively small and configured to be driven by a small power supply, and thus, particularly by a battery power source. In order to minimize the loss of power, the device is intended to minimize the power required to control the driving of the motor.

상기와 같은 요구를 충족시키기 위해, 최근의 소형 직류 모터의 회전 제어에는 PWM방식이 많이 적용되고 있다. PWM방식은 스위칭제어방식으로 모터의 회전수를 검출하여 목표하는 회전수에 도달하도록, 모터에 인가하는 직류 전원 펄스폭의 듀티사이클(duty-cycle: 펄스폭의 하이와 로우 상태 비율)을 조절하는 방식이다.In order to meet the requirements as described above, the PWM method has been applied to the rotation control of a small DC motor in recent years. The PWM method is a switching control method that adjusts the duty cycle of the DC power pulse width applied to the motor to detect the rotational speed of the motor and reach the target rotational speed. That's the way.

그런데 상기한 PWM방식은 모터에 구동 레벨의 전압을 급격히 인가하거나 급격히 차단시키므로, 소형 장치에 있어서, 전원 레벨을 불안정하게 하는 원인이 될 수 있다. 일 예로 노트북(notebook)컴퓨터에서 사용되는 슬림(slim)형 광디스크 드라이브를 들어보면, 광디스크의 회전에 사용되는 스핀들모터는 브러시리스 (brushless)형이며, 슬림형 드라이브가 5V의 단일 전원을 사용하고 있음에 따라 토크(torque)가 작다. 이러한 드라이브에 PWM방식으로 제어를 하면, 모터 토크의 부족으로 순간 과부하 제어가 이루어지지 않아 전원의 불안정 현상이 발생하게 된다.However, since the PWM method applies or abruptly cuts the voltage of the driving level to the motor, in a small device, it may cause the power level to become unstable. For example, in the case of a slim optical disk drive used in a notebook computer, the spindle motor used to rotate the optical disk is brushless, and the slim drive uses a single 5V power supply. Therefore, the torque is small. If the PWM control is performed on such a drive, a momentary overload control is not performed due to a lack of motor torque, which causes power supply instability.

따라서 본 발명의 목적은 전원의 불안정을 방지할 수 있는 모터의 PWM제어 방법 및 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a PWM control method and apparatus for a motor that can prevent instability of a power supply.

본 발명의 다른 목적은 슬림형 광디스크 드라이브에 있어서, 전원의 불안정을 방지할 수 있는 스핀들모터 PWM제어 방법 및 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a spindle motor PWM control method and apparatus for preventing an instability of a power source in a slim optical disk drive.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 모터의 회전을 제어하기 위한 PWM신호의 듀티사이클에 의거하여, 펄스폭 중 모터를 구동시키기 위한 상태의 구간의 크기에 비례한 직류 전압의 레벨을 설정하며, 이러한 직류 전압으로 모터의 회전을 제어함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention sets the level of the DC voltage in proportion to the size of the interval in the state for driving the motor of the pulse width, based on the duty cycle of the PWM signal for controlling the rotation of the motor, The DC voltage is controlled to control the rotation of the motor.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 펄스폭변조(PWM) 제어가 적용되는 일 광디스크 드라이브 관련부의 블록 구성도1 is a block diagram of an optical disk drive related part to which pulse width modulation (PWM) control of a motor is applied according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1 구성부 중 마이컴과 저역패스필터의 출력 파형도FIG. 2 is an output waveform diagram of a microcomputer and a low pass filter in FIG. 1.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이컴의 펄스폭변조 제어 과정의 처리 흐름도3 is a flowchart illustrating a process of controlling a pulse width modulation of a microcomputer according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 rpm단계, rpm범위, 증감률 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, specific details such as rpm step, rpm range, increase and decrease ratio, etc. are shown, which are provided to help a more general understanding of the present invention, and these specific matters may be modified or changed within the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 펄스폭변조(PWM) 제어가 적용되는 일 광디스크 드라이브 관련부의 블록 구성도이다. 도 1을 참조하면 스핀들모터 12에 의해 회전하는 광디스크(이하 디스크라 함) 10 상에 정보를 기록 및 재생하는 광디스크 드라이브(이하 드라이브라 함)는 광디스크 10에 대한 레이저빔 반사광의 변화량으로서 정보를 읽어낸다. 광디스크 드라이브는 기능상, 특성상 여러 가지로 분류될 수 있으나 모든 광디스크 드라이브는 광디스크 로딩/언로딩 (loading/unloading) 메카니즘(mechanism)과, 광디스크 회전에 필요한 스핀들모터 (spindle motor)와, 컨트롤부의 제어하에 광디스크로부터 정보를 재생하는 드라이브전자회로부와, 컨트롤(control)부(도 1에서는 마이컴 18)를 포함한다. 컨트롤부는 커맨드(command)의 흐름과, 여러 플래그(flag)의 상태 및 퍼스널컴퓨터 등과 같은 호스트와 드라이브전자회로부사이의 정보 전송을 관리한다.FIG. 1 is a block diagram illustrating an optical disc drive associated part to which pulse width modulation (PWM) control of a motor is applied according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an optical disc drive (hereinafter referred to as a drive) for recording and reproducing information on an optical disc (hereinafter referred to as a disc) 10 rotated by the spindle motor 12 reads information as an amount of change of laser beam reflected light with respect to the optical disc 10. Serve Optical disc drives can be classified into various functions and characteristics. However, all optical disc drives have an optical disc loading / unloading mechanism, a spindle motor for rotating the optical disc, and an optical disc under control. A drive electronic circuit portion for reproducing information from the controller and a control portion (microcomputer 18 in FIG. 1). The control unit manages the flow of commands, the status of various flags, and the transfer of information between the host and drive electronic circuitry, such as personal computers.

광디스크 10에 기록된 정보를 재생하는 동작에서, 광디스크 드라이브는 스핀들모터 12를 정선속도(CLV: Constant Linear Velocity)나 정각속도(CAV: Constant Angular Velocity)로 고속으로 제어하며, 그에 따라 고속으로 회전하는 광디스크상에 기록된 디지털 정보를 광픽업을 이용하여 고주파(RF)신호의 형태로 독출한다. 이러한 고주파신호는 이후 여러 신호처리 과정을 거처 재생 데이터로 변환된다.In the operation of reproducing the information recorded on the optical disc 10, the optical disc drive controls the spindle motor 12 at high speed at constant linear velocity (CLV) or constant angular velocity (CAV), thereby rotating at high speed. Digital information recorded on the optical disc is read out in the form of a radio frequency (RF) signal by using an optical pickup. The high frequency signal is then converted into reproduction data through various signal processing processes.

스핀들모터 10의 회전을 제어하기 위해서, 마이컴 18은 현재 스핀들모터 10의 회전속도를 알아야 하는데, 이를 위해 드라이브는 디스크 10에 기록된 정보에서 일정 간격으로 기록된 동기정보를 재생하며 재생된 동기신호를 이용하여 스핀들 12의 회전속도를 검출할 수도 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 홀센서(hall-sensor) 13을 이용하여 회전속도를 검출할 수도 있다. 통상 스핀들모터 12의 회전속도가 8배속(8x216rpm) 이상의 고속인 경우에서는 회전속도를 제어하기에서는 홀센서 13 등과 같이 하드웨어적인 구성으로 회전속도를 검출하는 방법이 효과적이다. 상기한 동기정보를 이용하거나 홀센서 13등을 이용하여 스핀들모터 12의 회전속도를 검출하는 것은 이미 공지된 기술이며, 널리 적용되고 있다.In order to control the rotation of the spindle motor 10, the microcomputer 18 needs to know the rotational speed of the current spindle motor 10. To do this, the drive reproduces the synchronization signal recorded at regular intervals from the information recorded on the disk 10. The rotational speed of the spindle 12 may be detected by using the same or the rotational speed may be detected by using a hall-sensor 13 as shown in FIG. 1. In general, when the rotational speed of the spindle motor 12 is higher than 8x (8x216rpm), the method of detecting the rotational speed by a hardware configuration such as the hall sensor 13 is effective in controlling the rotational speed. Detecting the rotational speed of the spindle motor 12 by using the above-described synchronization information or using a hall sensor 13 or the like is a known technique and widely applied.

마이컴 18은 홀센서 13에서 인가되는 홀센서신호(HS)를 이용하여 스핀들모터 13의 회전속도를 검출한다. 예를 들어, 홀센서 13이 6개 구비되어 스핀들모터 13의 자극 주위에 적절히 배치되고, 스핀들모터 12의 1회전에 자극이 한번 변환된다면, 각 홀센서 13은 스핀들모터 12의 1회전에 한 주기의 펄스 신호를 출력하므로, 6개의 홀센서 13의 펄스신호를 조합하여 파형 정형하면, 결국 스핀들모터 12의 1회전에 6개의 펄스를 갖는 홀센서신호(HS)가 발생한다. 따라서 마이컴 18은 이러한 홀센서신호(HS)의 펄스 수를 카운트하여 스핀들모터 12의 회전속도를 알게 된다.The microcomputer 18 detects the rotational speed of the spindle motor 13 using the hall sensor signal HS applied from the hall sensor 13. For example, if six Hall sensors 13 are provided and properly positioned around the poles of the spindle motor 13, and the poles are converted once in one revolution of the spindle motor 12, each Hall sensor 13 is one cycle in one revolution of the spindle motor 12. Since the waveform signal is output by combining the pulse signals of the six Hall sensors 13, the Hall sensor signal HS having six pulses in one rotation of the spindle motor 12 is generated. Therefore, the microcomputer 18 counts the number of pulses of the Hall sensor signal HS to know the rotation speed of the spindle motor 12.

이후 마이컴 18은 측정한 스핀들모터 12의 회전속도에 의거하여 PWM신호를 출력하게 된다. 이를 하기 표 1 및 도 2, 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명한다.After that, the microcomputer 18 outputs a PWM signal based on the measured rotational speed of the spindle motor 12. This will be described in more detail with reference to Table 1 and FIGS. 2 and 3.

단계step 현재rpm - 목표rpm (rpm범위)Current rpm-Target rpm (rpm range) 증감율(%)% Change +7+7 1088 이상 (816 이상)1088 or more (816 or more) -64-64 +6+6 1088∼544 (2816∼2272)1088-544 (2816-2227) -32-32 +5+5 544∼272 (2272∼2000)544 ~ 272 (2272 ~ 2000) -16-16 +4+4 272~136 (2000∼1864)272 ~ 136 (2000 ~ 1864) -8-8 +3+3 136∼68 (1864∼1796)136 ~ 68 (1864 ~ 1796) -4-4 +2+2 68∼34 (1796∼1762)68-34 (1796-1762) -2-2 +1+1 34∼17 (1762∼1745)34-17 (1762-1745) -1-One 댐핑Damping ±17 (1728±17)± 17 (1728 ± 17) 00 -1-One -34∼-17 (1694∼1711)-34 to -17 (1694 to 1711) +1+1 -2-2 -68∼-34 (1660∼1694)-68 to -34 (1660 to 1694) +2+2 -3-3 -136∼-68 (1592∼1660)-136 to -68 (1592 to 1660) +4+4 -4-4 -272∼-136 (1456∼1592)-272 to -136 (1456 to 1592) +8+8 -5-5 -544∼-272 (1184∼1456)-544--272 (1184-1456) +16+16 -6-6 -1088∼-544 (640∼1184)-1088--544 (640-1184) +32+32 -7-7 -1088 이하 (640 이하)-1088 or less (640 or less) +64+64

통상 PWM제어는 같은 주기의 펄스신호에서 모터의 회전수가 요구치 이하일 경우에는 듀티를 크게 하고, 요구치 이상일 경우에는 듀티를 작게 한다. 상기에서 듀티는 한 주기의 펄스에서 하이상태의 구간과 로우상태 구간의 비의 크기를 의미하며, 듀티를 크게 한다는 뜻은 하이상태 구간을 로우상태 구간보다 더 크게 한다는 뜻이다.Normally, the PWM control increases the duty when the motor speed is less than the required value in the pulse signal of the same period, and decreases the duty when it is above the required value. The duty means the ratio of the ratio between the high state section and the low state section in one pulse, and the increase in duty means that the high state section is larger than the low state section.

본 발명의 일 실시예에서는 PWM신호 펄스의 듀티를 단순히 크게 하고 작게 하여 스핀들모터 12를 제어하는 것이 아니라, 요구하는 모터의 회전속도와 현재 검출된 모터의 회전속도를 비교하여, 그 차이량에 반비례적으로 PWM펄스의 듀티 증감률을 설정한다. 표 1을 참조하면, 마이컴 18이 요구하는 회전속도의 일 예로 1728(8x216)rpm이 댐핑(damping)단계에 표시되어 있다. 통상 광디스크 드라이브의 스핀들모터 12의 rpm 허용에러범위는 ±1% 이내이므로, 마이컴 18이 요구하는 회전속도에서 ±1%이내의 rpm단계를 스핀들모터 12의 목표 rpm단계 즉, 댐핑단계로 설정한다.In one embodiment of the present invention, the duty of the PWM signal pulse is not simply increased and decreased to control the spindle motor 12, and the required rotational speed is compared with the rotational speed of the currently detected motor. The duty cycle of PWM pulse is set. Referring to Table 1, an example of the rotation speed required by the microcomputer 18 is 1728 (8x216) rpm is indicated in the damping step. Since the rpm allowable error range of the spindle motor 12 of the optical disk drive is usually within ± 1%, the rpm step within ± 1% of the rotational speed required by the microcomputer 18 is set as the target rpm step of the spindle motor 12, that is, the damping step.

도 1에 도시된 바와 같이 마이컴 18이 스핀들모터 12의 회전속도를 홀센서신호(HS)를 통해 측정한 후, 회전속도가 상기 표 1에서 몇 단계에 속하는가를 확인한다. 회전속도가 예를 들어 216rpm이라면 상기 표 1에 의거하면 -7단계에 속한다. 이후 상기 단계에 따른 증감률로 PWM펄스의 듀티를 증감시킨다. 상기 표 1에 도시된 -7단계에서는 +64%의 듀티 증감률을 가진다. 상기한 과정을 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이컴 18의 펄스폭변조 제어 과정의 처리 흐름도이다.As shown in FIG. 1, after the microcomputer 18 measures the rotational speed of the spindle motor 12 through the Hall sensor signal HS, it is checked how many stages the rotational speed belongs to in Table 1 above. If the rotational speed is, for example, 216 rpm, it belongs to step -7 based on Table 1 above. Thereafter, the duty cycle of the PWM pulse is increased or decreased by the increase / decrease rate according to the step. Step -7 shown in Table 1 has a duty increase / decrease rate of + 64%. The above process will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. 3 is a flowchart illustrating a pulse width modulation control process of the microcomputer 18 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 먼저 마이컴 18은 20단계에서 스핀들모터 12의 현재 rpm을 체크한다. 이후 체크한 rpm이 댐핑범위내의 rpm 즉, 상기 표 1을 예로 들면, 1728±17rpm인가를 판단하여 댐핑범위 이내이면 현재 rpm의 체크 동작을 계속 수행하며, rpm이 댐핑범위를 벗어나면, 24단계로 진행한다. 24단계에서는 현재rpm과 목표rpm의 차에 따른 상기 표 1과 같이 미리 설정된 PWM 듀티 제어 테이블에서의 단계를 확인한다. 이후 26단계에서 상기 단계에 따른 증감률을 설정하며, 28단계에서 PWM신호의 펄스 듀티를 상기 설정된 증감률에 의거하여 조절하게 된다. 이후 30단계에서 최종적으로 PWM신호를 출력하고, 상기 20단계로 리턴하여 상기의 과정을 반복 진행하게 된다.Referring to FIG. 3, first, the microcomputer 18 checks the current rpm of the spindle motor 12 in step 20. After that, if the checked rpm is the rpm within the damping range, that is, 1728 ± 17 rpm, for example, it is determined that it is within the damping range, the check operation of the current rpm is continued, and if the rpm is outside the damping range, step 24 is performed. Proceed. In step 24, the steps of the preset PWM duty control table according to the difference between the current rpm and the target rpm are checked. Thereafter, in step 26, the increase / decrease rate is set according to the step, and in step 28, the pulse duty of the PWM signal is adjusted based on the set increase / decrease rate. Thereafter, the PWM signal is finally output in step 30, and the process is repeated by returning to step 20.

상기의 과정에 의거하여 듀티가 제어되는 PWM신호는 도 1에 도시된 바와 같이 이후 본 발명의 특징에 따라 저역패스필터(LPF) 16으로 인가된다. 본 발명에서는 PWM신호를 스핀들모터구동부 14로 직접 인가하는 것이 아니라, PWM신호의 펄스에서 하이상태 구간의 크기에 비례한 레벨의 직류 전압을 스핀들모터구동부 14로 인가하려 하므로 그러한 요구를 충족시키기 위한 일 예로서 저역패스필터 16을 구성하였다. 스핀들모터구동부 14는 인가되는 전압을 증폭하여 스핀들모터 12를 구동시킨다.The PWM signal whose duty is controlled based on the above process is then applied to the low pass filter LPF 16 according to the features of the present invention as shown in FIG. 1. In the present invention, rather than applying the PWM signal directly to the spindle motor driver 14, but to apply a DC voltage of a level proportional to the magnitude of the high state section in the pulse of the PWM signal to the spindle motor driver 14, As an example, the low pass filter 16 was configured. The spindle motor driver 14 drives the spindle motor 12 by amplifying the applied voltage.

저역패스필터 16은 펄스신호를 입력받으면 입력된 펄스신호를 저역 패스 필터링하여 평균 레벨의 전압을 가진 직류신호로 출력하므로, PWM신호를 인가 받아 도 2에 도시된 바와 같이 레벨이 점진적으로 변하는 직류신호(DL)를 출력하게 된다. 도 2는 도 1 구성부 중 마이컴 18과 저역패스필터 16의 출력 파형도이다.When the low pass filter 16 receives the pulse signal, the low pass filtering the input pulse signal and outputs it as a DC signal having a voltage having an average level. Therefore, the DC signal is gradually changed in level as shown in FIG. 2 by receiving a PWM signal. Will print (DL). FIG. 2 is an output waveform diagram of the microcomputer 18 and the low pass filter 16 in FIG. 1.

이하 본 발명의 일 실시예를 현재 스핀들모터 12의 rpm이 216이라고 가정하고, 마이컴 18이 스핀들모터 12의 rpm을 1728로 구동되도록 제어하려는 경우를 일 예로 들어, 상기한 도 1, 도 2, 도 3 및 표 1을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention assumes that the rpm of the spindle motor 12 is 216, and the microcomputer 18 attempts to control the rpm of the spindle motor 12 to be driven at 1728 as an example. It will be described with reference to 3 and Table 1.

스핀들모터 12의 초기 rpm이 216이므로 마이컴 18은 상기 표 1과 같은 미리 설정된 테이블에 의거하여 목표 rpm대비 현재 rpm의 단계를 판단한다. 그러한 단계는 표 1에서는 -7단계로 설정되어 있고 그에 따른 증감률은 +64%로 설정되어 있다. 따라서 마이컴 18은 PWM신호의 듀티를 64%씩 증가시키게 된다. PWM신호의 듀티가 증가함에 따라 저역팩스필터 16의 출력인 직류신호(DL)의 레벨이 높아지고, 그에 따라 스핀들모터구동부 14에 인가되는 직류레벨이 높아지므로 스핀들모터 12의 rpm이 증가하게 된다. 스핀들모터 12의 rpm이 증가함에 따라 표 1에 따른 단계가 점점 올라가므로 결국 PWM의 듀티 증가율이 점점 낮아진다. 이후 스핀들모터 12의 rpm이 목표 rpm인 1728을 초과하여 댐핑단계를 벗어나게 되면 마이컴 18은 PWM신호의 듀티를 표 1에 의거한 증감률로 감소시키게 된다. 그에 따라 저역패스필터 16에서 출력되어 스핀들모터구동부 14에 인가되는 직류신호(DL)의 레벨이 낮아지고, 결국 스핀들모터의 스핀들모터 12의 rpm이 낮아지게 된다. 상기한 과정들 반복하게 되어 어느 정도의 시간이 지나면, 결국 직류신호(DL)가 레벨이 일정해 지며, 스핀들모터 12의 rpm이 목표 rpm에 도달하게 된다. 목표 rpm에 크리티컬(critical)하게 도달하지 않고 초과하는 경우가 발생하는 것은 스핀들모터 12의 rpm 검출 시간과 마이컴 18의 제어에 따른 응답시간이 요구되기 때문이다.Since the initial rpm of the spindle motor 12 is 216, the microcomputer 18 determines the current rpm step relative to the target rpm based on the preset table as shown in Table 1 above. Such a step is set to -7 in Table 1, and the increase / decrease rate is set to + 64%. Therefore, the microcomputer 18 increases the duty of the PWM signal by 64%. As the duty of the PWM signal increases, the level of the DC signal DL, which is the output of the low pass fax filter 16, increases, and accordingly, the DC level applied to the spindle motor driver 14 increases, so that the rpm of the spindle motor 12 increases. As the rpm of spindle motor 12 increases, the step according to Table 1 increases, resulting in a lower and lower duty cycle of PWM. If the rpm of the spindle motor 12 exceeds the target rpm of 1728 and the damping step is exceeded, the microcomputer 18 reduces the duty of the PWM signal to the increase / decrease rate based on Table 1. Accordingly, the level of the DC signal DL output from the low pass filter 16 and applied to the spindle motor driver 14 is lowered, resulting in a lower rpm of the spindle motor 12 of the spindle motor. The above processes are repeated, and after a certain time, the level of the DC signal DL becomes constant, and the rpm of the spindle motor 12 reaches the target rpm. If the target rpm is exceeded without being critically reached, it is because the rpm detection time of the spindle motor 12 and the response time according to the control of the microcomputer 18 are required.

상기한 바와 같은 구성 및 방법으로 스핀들모터 12의 rpm이 제어되며, 상기 저역패스필터의 구성이나 표 1과 같은 rpm제어 테이블 등은 본 발명의 토폴로지(topology)를 포함하는 범위 내에서, 설계조건이나 통상적으로 가능한 방식을 이용하여 다양하게 변경, 치환 또는 개량할 수 있을 것이다.The rpm of the spindle motor 12 is controlled by the configuration and method as described above, and the configuration of the low pass filter, the rpm control table as shown in Table 1, and the like are within the range including the topology of the present invention. Typically, various modifications, substitutions or improvements may be made using possible methods.

상기한 바와 같이 본 발명은 모터의 회전을 제어하기 위한 PWM신호의 듀티사이클에 의거하여, 펄스폭 중 모터를 구동시키기 위한 상태의 구간의 크기에 비례한 직류 전압의 레벨을 설정하며, 이러한 직류 전압으로 모터의 회전을 제어하므로, 전원의 불안정을 방지할 수 있는 모터의 PWM제어 방법 및 장치를 제공하며, 특히 슬림형 광디스크 드라이브에 있어서, 전원의 불안정을 방지할 수 있는 스핀들모터 PWM제어 방법 및 장치를 제공한다.As described above, the present invention sets the level of the DC voltage proportional to the magnitude of the section of the pulse width for driving the motor based on the duty cycle of the PWM signal for controlling the rotation of the motor. By controlling the rotation of the motor to provide a method and apparatus for controlling the PWM of the motor that can prevent the instability of the power supply, and particularly in the slim optical disk drive, the PWM motor method and apparatus for controlling the spindle motor that can prevent the instability of the power supply to provide.

Claims (3)

광디스크 드라이브의 스핀들모터 회전 제어 방법에 있어서,In the spindle motor rotation control method of the optical disk drive, 상기 스핀들모터의 회전속도를 검출하는 과정과,Detecting the rotational speed of the spindle motor; 상기 검출된 회전속도와 목표하는 회전속도와의 차이를 검출하는 과정과,Detecting a difference between the detected rotation speed and a target rotation speed; 상기 검출된 차이에 의거하여 듀티가 조절되는 펄스폭변조신호를 출력하는 과정과,Outputting a pulse width modulated signal whose duty is adjusted based on the detected difference; 상기 출력되는 펄스폭변조신호를 저역 패스 필터링하여 평균 전압 레벨의 직류신호를 출력하는 과정과,Outputting a DC signal having an average voltage level by low pass filtering the output pulse width modulation signal; 상기 출력되는 직류신호를 증폭하여 상기 스핀들모터를 구동하는 과정으로 이루어지며,Amplifying the output DC signal to drive the spindle motor, 상기 검출된 차이에 의거하여 듀티가 조절되는 펄스폭변조신호를 출력하는 과정은 상기 검출된 회전속도보다 목표하는 회전속도가 크면 상기 차이에 비례하는 증가율로 상기 듀티를 조절하는 단계와,The step of outputting a pulse width modulated signal whose duty is adjusted based on the detected difference includes adjusting the duty at an increase rate proportional to the difference if a target rotation speed is greater than the detected rotation speed; 상기 검출된 회전속도보다 목표하는 회전속도가 작으면 상기 차이에 비례하는 감소율로 상기 듀티를 조절하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 회전 제어 방법.And if the target rotational speed is smaller than the detected rotational speed, adjusting the duty at a reduction rate proportional to the difference. 제1항에 있어서, 상기 스핀들모터의 회전속도를 검출하는 과정은 상기 스핀들모터의 회전되는 자극의 주위에 구성된 다수의 홀센서의 출력신호를 파형 정형하고, 단위 시간당 펄스의 개수를 카운트하여 검출함을 특징으로 하는 회전 제어 방법.The method of claim 1, wherein the detecting of the rotational speed of the spindle motor comprises shaping output signals of a plurality of Hall sensors configured around the rotating magnetic poles of the spindle motor and counting and detecting the number of pulses per unit time. Rotation control method characterized in that. 펄스폭변조방식을 이용한 직류모터 회전 제어 장치에 있어서,In the DC motor rotation control device using a pulse width modulation method, 상기 직류모터의 회전속도를 검출하는 회전속도검출부와,A rotation speed detection unit detecting a rotation speed of the DC motor; 상기 회전속도검출부에서 검출한 회전속도와 목표하는 회전속도와의 차이에 의거하여 상기 검출된 회전속도보다 목표하는 회전속도가 크면 상기 차이에 비례하는 증가율로 듀티를 조절하며, 상기 검출된 회전속도보다 목표하는 회전속도가 작으면 차이에 비례하는 감소율로 듀티를 조절하여 펄스폭변조신호를 출력하는 모터제어부와,Based on the difference between the rotation speed detected by the rotation speed detection unit and the target rotation speed, if the target rotation speed is greater than the detected rotation speed, the duty is adjusted at an increase rate proportional to the difference, A motor control unit for outputting a pulse width modulation signal by adjusting the duty at a reduction rate proportional to the difference when the target rotation speed is small; 상기 출력되는 펄스폭변조신호를 저역 패스 필터링하여 직류신호로 출력하는 저역패스필터부와,A low pass filter for low pass filtering the output pulse width modulated signal and outputting the result as a direct current signal; 상기 출력되는 직류신호를 증폭하여 상기 직류모터를 구동하는 구동신호를 출력하는 직류모터구동부를 포함함을 특징으로 하는 회전 제어 장치.And a DC motor driver for amplifying the output DC signal and outputting a driving signal for driving the DC motor.
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KR920013405A (en) * 1990-12-14 1992-07-29 오오가 노리오 Shutters for Disc Cassettes
KR970071689A (en) * 1996-04-15 1997-11-07 김광호 How to control the spindle motor speed of CD-ROM drives

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