KR100640644B1 - Method for compensating torque constant of each drive according to ambient temperature - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 토크상수(Kt)를 보상하는 방법에 따른 토크 상수 그래프이다.1 is a torque constant graph according to a method of compensating a conventional torque constant Kt.
도 2는 본 발명이 적용되는 하드 디스크 드라이브의 구성을 보여준다.2 shows a configuration of a hard disk drive to which the present invention is applied.
도 3은 본 발명에 따른 토크상수 보상함수 설정장치의 블럭도이다.3 is a block diagram of the torque constant compensation function setting apparatus according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 토크상수 보상장치의 블럭도이다.4 is a block diagram of a torque constant compensator according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 토크상수 보상 방법의 흐름도이다.5 is a flowchart of a torque constant compensation method according to the present invention.
도 6은 도 5에서 토크상수 보상값 측정 및 토크상수 보상함수를 구하는 과정의 상세 흐름도이다.FIG. 6 is a detailed flowchart of a process of measuring a torque constant compensation value and obtaining a torque constant compensation function in FIG. 5.
도 7은 본 발명에 따른 온도에 따른 토크상수 보상값의 그래프이다.7 is a graph of the torque constant compensation value according to the temperature according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따라 3대의 드라이브에서 구한 토크상수 보상함수의 그래프이다.8 is a graph of the torque constant compensation function obtained from three drives according to the present invention.
도 9는 도 5에서 토크상수 보상함수 적용과정의 상세 흐름도이다.FIG. 9 is a detailed flowchart of a torque constant compensation function applying process in FIG. 5.
본 발명은 하드 디스크 구동장치의 서보제어계에 관한 것으로, 특히, 온도에 따른 드라이브별 토크상수 보상 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a servo control system of a hard disk drive device, and more particularly, to a torque constant compensation method for each drive according to temperature.
하드 디스크 드라이브는 대량의 데이터를 안정되게 저장할 수 있을 뿐만 아니라 고속으로 데이터를 액세스(access)할 수 있다는 장점을 가지고 있다. Hard disk drives have the advantage of being able to reliably store large amounts of data and to access data at high speeds.
일반적으로 하드 디스크 드라이브에서는 데이터의 기록과 재생을 위해 헤드가 디스크상의 특정 위치로 이동하고 그 위치를 유지하는 능력이 요구된다. 또한 응용 프로그램의 크기가 커지고 탐색시간이 빨라지는 추세를 감안하면 하드 디스크 드라이브의 평균 탐색시간과 위치유지특성(즉, 트랙추종특성)은 제품의 전반적인 성능을 결정하는 중요한 요소로서 작용한다. 이러한 평균 탐색시간과 위치유지 특성을 제어하는 요소로서, 기구적으로는 보이스 코일 모터(VCM(440), Voice Coil Motor)을 들 수 있고, 회로적으로는 펌웨어(firmware)를 포함하는 서보제어계를 들 수 있다. 이러한 VCM(440)의 토크 상수는 하기의 수학식 1로서 표현되어진다.In general, hard disk drives require the ability of the head to move to and maintain a specific location on the disk for recording and playback of data. In addition, given the trend of larger applications and faster seek times, the average seek time and location maintenance (ie, track tracking) of a hard disk drive are important factors in determining overall product performance. As an element for controlling the average search time and the position holding characteristic, a voice coil motor (VCM 440, Voice Coil Motor) is mechanically included, and a servo control system including firmware is circuitally included. Can be mentioned. The torque constant of the
(Bg는 자속밀도, Le는 코일의 턴-당 유효길이, R은 토크-암(arm) 길이, Nc는 권선 코일의 턴(turn) 수를 나타낸다.)(Bg is the magnetic flux density, Le is the effective length per turn of the coil, R is the torque-arm length, and Nc is the number of turns of the winding coil.)
이상적인 VCM(440)의 토크 상수 Kt는 주위 온도에 따라 균일해야 하나 실제로는 주위 온도가 상승함에 따라 토크 상수도 증가하게 된다.The torque constant Kt of the ideal VCM 440 should be uniform according to the ambient temperature, but in practice the torque constant will increase as the ambient temperature rises.
도 1은 종래의 토크상수(Kt)를 보상하는 방법에 따른 토크 상수 그래프이다.1 is a torque constant graph according to a method of compensating a conventional torque constant Kt.
즉, VCM(440)이 로드(Load) 및 언로드(Unload) 명령을 수행하기 전에 디스크의 외주(OD, Outer Diameter) 영역에서부터 내주(ID, Inner Diameter) 영역까지 일 정 간격으로 토크상수 값을 측정하여 저장한 후 이를 VCM(440)의 토크상수로 적용하는 방법이다. That is, before the VCM 440 executes the load and unload commands, the torque constant value is measured at regular intervals from the outer diameter (OD) to the inner diameter (ID) of the disk. After the storage is applied to the torque constant of the VCM (440).
그러나, 종래의 토크상수 보상 방법에 의하면, 외부환경 변화에 의해 디스크 드라이브의 온도가 올라가거나 내려갈 때, 로드 및 언로드를 수행하지 않으면 토크상수를 보상할 수 없고, 온도 변화에 따른 드라이브의 신뢰성을 유지할 수 없게 되는 문제점이 있다.However, according to the conventional torque constant compensation method, when the temperature of the disk drive rises or falls due to a change in the external environment, the torque constant cannot be compensated without loading and unloading, and the reliability of the drive according to the temperature change is maintained. There is a problem that can not be.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 드라이브별로 온도에 따른 토크상수 보상함수를 구하고 상기 토크상수 보상함수를 이용하여 드라이브 동작 온도 변화에 따라 토크상수 보상값을 적용함으로써, 드라이브별 온도 특성 편차를 고려하여 온도 변화에 대한 드라이브의 신뢰성을 향상시키는 온도에 따른 드라이브별 토크상수 보상방법을 제공하는데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to obtain the torque constant compensation function according to the temperature for each drive and to apply the torque constant compensation value according to the drive operating temperature change by using the torque constant compensation function, taking into account the temperature characteristic variation of each drive temperature It is to provide a torque constant compensation method for each drive according to temperature to improve the reliability of the drive against change.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 온도에 따른 드라이브별 토크상수 보상방법이 적용된 드라이브별 토크상수 보상장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a torque constant compensation device for each drive to which a torque constant compensation method for each drive according to the temperature is applied.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 하드디스크 드라이브의 토크상수를 보상하는 방법에 있어서, 제1온도에서 드라이브의 토크상수 보상값을 측정하는 단계, 상기 제1온도보다 높은 온도 레벨인 제2온도에서 드라이브의 토크상수 보상값을 측정하는 단계, 상기 제1온도 및 제2온도에서의 온도값, 상기 제1온도에서 측정된 토크상수 보상값 및 상기 제2온도에서 측정된 토크상수 보상값을 이 용하여 토크상수 보상함수를 구하는 단계 및 상기 구해진 토크상수 보상함수를 저장하는 단계를 포함한다.In order to solve the above technical problem, the present invention provides a method for compensating for the torque constant of a hard disk drive, the method comprising: measuring a torque constant compensation value of a drive at a first temperature; Measuring a torque constant compensation value of the drive at 2 temperatures, a temperature value at the first and second temperatures, a torque constant compensation value measured at the first temperature, and a torque constant compensation value measured at the second temperature The method includes the steps of obtaining a torque constant compensation function and storing the obtained torque constant compensation function.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 하드디스크 드라이브의 토크상수를 보상하는 방법에 있어서, 상기 하드디스크 드라이브에서 토크상수 보상함수를 읽어오는 단계, 상기 드라이브의 동작 온도를 측정하는 단계, 상기 드라이브의 동작 온도가 소정의 기준치 이상으로 변화하면, 상기 토크 상수 보상함수 및 드라이브의 동작 온도값을 이용하여 토크상수 보상값을 구하는 단계 및 상기 구해진 토크상수 보상값을 드라이브의 토크상수에 적용하는 단계를 포함한다.In order to solve the above technical problem, the present invention is a method for compensating the torque constant of the hard disk drive, the step of reading the torque constant compensation function in the hard disk drive, measuring the operating temperature of the drive, Obtaining a torque constant compensation value using the torque constant compensation function and the operating temperature value of the drive when the operating temperature of the drive changes to a predetermined reference value or more, and applying the obtained torque constant compensation value to the torque constant of the drive It includes.
상기의 다른 기술적 과제를 해결하기 위해서, 하드디스크 드라이브의 토크상수 보상함수 설정장치에 있어서, 상기 하드디스크 드라이브의 온도를 증가 또는 감소시키는 온도 변환부, 상기 하드디스크 드라이브의 온도를 측정하고 상기 온도값을 출력하는 온도 센서, 상기 하드디스크 드라이브의 토크상수 보상값을 측정하고 상기 토크상수 보상값을 출력하는 토크상수 보상값 측정부 및 상기 온도 변환부의 온도 증가 또는 감소여부를 제어하고, 상기 온도 센서가 출력하는 온도값 및 상기 토크상수 보상값 측정부가 출력하는 토크상수 보상값을 입력받으며, 이를 바탕으로 토크상수 보상함수를 구하는 측정 제어부를 포함한다.In order to solve the above other technical problem, in the torque constant compensation function setting device of the hard disk drive, the temperature conversion unit for increasing or decreasing the temperature of the hard disk drive, measuring the temperature of the hard disk drive and the temperature value A temperature sensor for outputting a torque constant, a torque constant compensation value measuring unit for measuring the torque constant compensation value of the hard disk drive and outputting the torque constant compensation value, and controlling whether the temperature is increased or decreased in the temperature converter; And a measurement controller configured to receive an output temperature value and a torque constant compensation value output from the torque constant compensation value measuring unit, and obtain a torque constant compensation function based on the received torque constant compensation value.
상기의 다른 기술적 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 하드디스크 드라이브의 토크상수 보상장치에 있어서, 상기 드라이브의 온도에 따른 토크상수 보상함수를 저장하는 메인터넌스 실린더, 상기 드라이브의 온도를 측정하여 온도값을 출력하는 온도센서, 상기 온도센서에 의해 출력된 온도값을 입력받아 드라이브의 온 도 변화가 소정의 기준치 이상으로 변화한 경우, 상기 메인터넌스 실린더에서 토크상수 보상함수를 읽어오고, 상기 온도값 및 상기 토크상수 보상함수로 토크상수 보상값을 구하여 드라이브의 토크상수에 적용하는 토크상수 제어부를 포함한다.In order to solve the above other technical problem, the present invention provides a torque constant compensation device of a hard disk drive, the maintenance cylinder for storing the torque constant compensation function according to the temperature of the drive, by measuring the temperature of the drive to measure the temperature value When the temperature change of the drive is changed by the temperature sensor to be output and the temperature value output by the temperature sensor is changed to a predetermined reference value or more, the torque constant compensation function is read from the maintenance cylinder, and the temperature value and the torque And a torque constant controller for obtaining a torque constant compensation value using a constant compensation function and applying the torque constant to a torque constant of the drive.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 2는 본 발명이 적용되는 하드 디스크 드라이브(10)의 구성을 보여준다.2 shows a configuration of a
드라이브(10)는 스핀들 모터(14)에 의하여 회전되는 적어도 하나의 자기 디스크(12)를 포함하고 있다. 드라이브(10)는 디스크(12) 표면에 인접되게 위치한 변환기(16)를 또한 포함하고 있다.The
변환기(16)는 각각의 디스크(12)의 자계를 감지하고 자화시킴으로써 회전하는 디스크(12)에서 정보를 읽거나 기록할 수 있다. 전형적으로 변환기(16)는 각 디스크(12)의 표면에 결합되어 있다. 비록 단일의 변환기(16)로 도시되어 설명되어 있지만, 이는 디스크(12)를 자화시키기 위한 기록용 변환기와 디스크(12)의 자계를 감지하기 위한 분리된 읽기용 변환기로 이루어져 있다고 이해되어야 한다. 읽기용 변환기는 자기 저항(MR : Magneto-Resistive) 소자로부터 구성되어 진다.The
변환기(16)는 슬라이더(20)에 통합되어 질 수 있다. 슬라이더(20)는 변환기(16)와 디스크(12) 표면 사이에 공기 베어링(air bearing)을 생성시키는 구조로 되어 있다. 슬라이더(20)는 헤드 짐벌 어셈블리(22)에 결합되어 있다. 헤드 짐벌 어셈블리(22)는 보이스 코일(26)을 갖는 엑츄에이터 암(24)에 부착되어 있다. 보이스 코일(26)은 보이스 코일 모터(VCM: Voice Coil Motor 30)를 특정하는 마그네틱 어셈블리(28)에 인접되게 위치하고 있다. 보이스 코일(26)에 공급되는 전류는 베어링 어셈블리(32)에 대하여 엑츄에이터 암(24)을 회전시키는 토오크를 발생시킨다. 엑츄에이터 암(24)의 회전은 디스크(12) 표면을 가로질러 변환기(16)를 이동시킬 것이다.The
정보는 전형적으로 디스크(12)의 환상 트랙 내에 저장된다. 각 트랙(34)은 일반적으로 복수의 섹터를 포함하고 있다. 각 섹터는 데이터 필드(data field)와 식별 필드(identification field)를 포함하고 있다. 식별 필드는 섹터 및 트랙(실린더)을 식별하는 그레이 코드(Gray code)로 구성되어 있다. 변환기(16)는 다른 트랙에 있는 정보를 읽거나 기록하기 위하여 디스크(12) 표면을 가로질러 이동된다.The information is typically stored in an annular track of the
도 3은 본 발명에 따른 토크상수 보상함수 설정장치의 블럭도이다.3 is a block diagram of the torque constant compensation function setting apparatus according to the present invention.
도 3을 참조하면, 먼저, 온도 변환부(300)는 하드 디스크 드라이브의 온도를 강제적으로 변화시켜주는 장치이다. 다음, 온도 센서(310)는 하드 디스크 드라이브의 온도를 정밀하게 측정할 수 있는 디지털 온도 계측장치이다. 다음, 측정 제어부(320)는 온도 변환부(300)를 제어하고, 온도 센서(310) 및 토크상수 보상값 측정부(350)로부터 측정값을 수신받으며, 토크상수 보상함수를 연산하여 메모리(330) 및 드라이브의 메인터넌스 실린더(MC)에 기록한다. 다음, 메모리(330)는 측정 제어부(320)가 전송하는 정보의 일시적인 저장장소이다. 다음, 340은 하드 디스크 드라이브이고, 345는 하드 디스크 드라이브에 내장된 메인터넌스 실린더(MC)이다. 마지막으로, 토크상수 보상값 측정부(350)는 드라이브의 토크상수 이득값(Gain)을 측정하는 방식으로 토크상수 보상값을 측정하는 장치이다. 보통, 토크상수 이득값은 드라이브의 액츄에이터의 가속도 절대치값으로 서보 디자인시에 사용되었던 기준 가속 도를 나누어줌으로써 구할 수 있다.Referring to FIG. 3, first, the
도 4는 본 발명에 따른 토크상수 보상장치의 블럭도이다.4 is a block diagram of a torque constant compensator according to the present invention.
도 4를 참조하면, 먼저, 345은 하드 디스크에 내장된 메인터넌스 실린더(MC)이다. 이 영역은 주로 드라이브 운영에 관한 정보가 기록되는 공간이다. 다음, 토크상수 제어부(410)는 메인터넌스 실린더(MC)에서 토크상수 보상함수를 읽어들이고, 온도 센서(450)로부터 현재 드라이브의 동작온도값을 입력받으며, 현재 동작온도의 토크상수 보상값을 구하여 이를 제어신호와 승산하여 DAC(420, 디지털 아날로그 변환기, Digital-To-Analog Converter)로 출력한다. 다음, DAC(420, 디지털 아날로그 변환기, Digital-To-Analog Converter)는 토크상수 제어부(410)가 출력한 디지털 제어신호를 아날로그 신호로 바꾸어 VCM 구동기(430)로 전송한다. 다음, VCM 구동기(430)는 VCM(440)의 구동을 직접 제어하는 것으로 VCM(440)에 전류신호를 인가한다. 다음, VCM(440)은 보이스 코일모터로서 입력되는 전류신호에 따라 액츄에이터가 디스크상에서 수평구동하게 한다. 마지막으로, 온도 센서(450)는 드라이브의 현재 동작 온도를 측정하는 디지털 온도 계측 장치이다.Referring to FIG. 4, first, 345 is a maintenance cylinder MC embedded in a hard disk. This area is mainly a place where information about drive operation is recorded. Next, the torque
도 5는 본 발명에 따른 토크상수 보상 방법의 흐름도이다.5 is a flowchart of a torque constant compensation method according to the present invention.
도 5를 참조하면, 먼저, 제1온도에서 드라이브별 토크상수 보상값을 측정한다(500 과정). 이 과정은 드라이브의 온도를 소정의 제1온도 레벨로 유지시킨 상태에서 토크상수 보상값 측정부(350)를 이용하여 드라이브의 토크상수를 측정함으로써 이루어진다.Referring to FIG. 5, first, a torque constant compensation value for each drive is measured at a first temperature (step 500). This process is performed by measuring the torque constant of the drive using the torque constant compensation
다음, 제2온도에서 드라이브별 토크상수 보상값을 측정한다(510 과정). 이 과정은 드라이브의 온도를 소정의 제2온도 레벨로 유지시킨 상태에서 토크상수 보상값 측정부(350)를 이용하여 드라이브의 토크상수를 측정함으로써 이루어진다. 이때, 제1온도 레벨과 제2온도 레벨은 서로 다른 온도 레벨이다. 이때, 제1온도 레벨을 상온 레벨로 하고 섭씨 25도로 정할 수 있다. 이때, 제2온도 레벨을 고온 레벨로 하고 섭씨 60도로 정할 수 있다.Next, the torque constant compensation value for each drive is measured at the second temperature (step 510). This process is performed by measuring the torque constant of the drive using the torque constant compensation
다음, 각 드라이브별로 토크상수 보상함수를 구한다(520 과정). 이 과정은 위에서 측정된 제1온도에서의 토크상수 보상값과 제2온도에서의 토크상수 보상값을 온도에 대한 그래프로 나타냈을 때, 두 점을 이어주는 일차함수를 구함으로써 이루어진다. 예를 들어, 1번 드라이브, 2번 드라이브, ... , N번 드라이브까지 N개의 드라이브가 존재하는 경우, 각 드라이브는 온도에 대한 특성이 서로 다르므로, 일차함수는 N개만큼 구해지게 된다. 즉, 토크상수 보상함수 Kt_comp (T) 는 Next, the torque constant compensation function is calculated for each drive (step 520). This process is performed by finding the first-order function that connects the two points when the torque constant compensation value at the first temperature and the torque constant compensation value at the second temperature are plotted against the temperature. For example, if there are N drives from drive 1, drive 2, ..., drive N, each drive has different characteristics for temperature, and thus, N primary functions are obtained. That is, the torque constant compensation function Kt_comp (T) is
Kt_comp2 (T) = A2 * T + B2Kt_comp2 (T) = A2 * T + B2
......
Kt_compN (T) = AN * T + BNKt_compN (T) = AN * T + BN
으로 N개가 존재하게 된다. 이때, A1, A2, ... , AN 및 B1, B2, ... , BN은 상수이고, T는 온도 측정값으로써 토크상수 보상함수 Kt_comp (T) 는 온도 T에 대한 일차함수이다. 이때, A1, A2, ... , AN 및 B1, B2, ... , BN의 상수들은 위에서 제1온도에서의 토크상수 보상값 및 제2온도에서의 토크상수 보상값을 좌변으로 하 여 연립 일차방적식의 풀이를 통해 구해질 수 있다. 이때, 토크상수 보상함수 (Kt_comp)는 반드시 일차함수일 필요는 없고, 제1온도, 제2온도에서의 토크상수 측정값외에 제3온도, 제4온도 등을 정하여 토크상수를 측정함으로써, 토크상수 보상함수를 온도 T에 대한 이차함수, 삼차함수 등의 고차함수로 정하여 드라이브의 정밀한 특성을 반영할 수 있다.N will exist. At this time, A1, A2, ..., AN and B1, B2, ..., BN are constants, T is a temperature measurement value, and the torque constant compensation function Kt_comp (T) is a first-order function for temperature T. At this time, the constants of A1, A2, ..., AN and B1, B2, ..., BN are combined with the torque constant compensation value at the first temperature and the torque constant compensation value at the second temperature as the left side from above. It can be obtained through the solution of linear equations. At this time, the torque constant compensation function Kt_comp does not necessarily need to be a first-order function, and the torque constant compensation is determined by determining a third temperature, a fourth temperature, etc. in addition to the torque constant measurement values at the first and second temperatures. The function can be defined as a higher order function such as quadratic and tertiary functions for temperature T to reflect the precise characteristics of the drive.
이때, 드라이브별로 적합한 토크상수 보상함수 Kt_comp (T)를 각 하드디스크의 메인터넌스 실린더(MC, 345)에 저장하도록 할 수 있다.At this time, the torque constant compensation function Kt_comp (T) suitable for each drive may be stored in the maintenance cylinders MC and 345 of each hard disk.
마지막으로, 주위 온도에 따른 토크상수 보상값을 구하고 이를 드라이브에 적용한다(530 과정). 이 과정은 드라이브의 현재 동작 온도를 온도 센서(450)로 측정하고, 메인터넌스 실린더(MC, 345)에 저장된 토크상수 보상함수를 호출하여 현재 동작 온도에서의 토크상수 보상값을 구하여 보이스 코일 모터(VCM, 440)의 토크상수에 적용하는 것으로 이루어질 수 있다.Finally, the torque constant compensation value according to the ambient temperature is obtained and applied to the drive (step 530). This process measures the current operating temperature of the drive by the
도 6은 도 5에서 토크상수 보상값 측정 및 토크상수 보상함수를 구하는 과정의 상세 흐름도이다.FIG. 6 is a detailed flowchart of a process of measuring a torque constant compensation value and obtaining a torque constant compensation function in FIG. 5.
도 6을 참조하면, 먼저, 드라이브 공정을 진행한다(600 과정). 드라이브 공정이란, 하드디스크 드라이브의 제조공정과 함께 병행되는 드라이브의 테스크 공정이다.Referring to FIG. 6, first, a drive process is performed (operation 600). A drive process is a drive test process parallel to the manufacturing process of a hard disk drive.
다음, 드라이브의 온도가 제1온도 레벨에 도달하였는지 판단한다(610 과정). 제1온도 레벨은 위에서 설명한대로 상온인 섭씨 25도로 정할 수 있다. 이때, 드라이브 온도가 제1온도 레벨에 도달하지 않았다면, 측정제어부가 온도 변환부(300)를 이용하여 드라이브의 온도를 증가 또는 감소시키고 다시 드라이브의 온도가 제1온도 레벨에 도달하였는지 판단한다(611, 610 과정). 이때, 드라이브의 온도가 제1온도 레벨에 도달하였다면, 다음 단계로 진행한다.Next, it is determined whether the temperature of the drive reaches the first temperature level (step 610). The first temperature level may be set to 25 degrees Celsius, which is room temperature as described above. In this case, if the drive temperature does not reach the first temperature level, the measurement controller increases or decreases the temperature of the drive using the
다음, 드라이브의 토크상수(Kt) 보상값을 측정한다(612 과정). 이 과정은 토크상수 보상값 측정부(350)를 이용하여 드라이브의 토크상수를 측정함으로써 이루어진다.Next, the torque constant Kt compensation value of the drive is measured (step 612). This process is performed by measuring the torque constant of the drive using the torque constant compensation
다음, 측정된 토크상수(Kt) 보상값을 측정 제어부(320)가 드라이브의 메인터넌스 실린더(MC, 345) 또는 메모리(330)에 저장한다(613 과정). 이 과정은 하기의 토크상수 보상함수를 구하기 위해 필요하다.Next, the measured torque constant Kt compensation value is stored by the
다음, 드라이브의 온도가 제2온도 레벨에 도달하였는지 판단한다(620 과정). 제2온도 레벨은 위에서 설명한대로 고온인 섭씨 60도로 정할 수 있다. 이때, 드라이브 온도가 제2온도 레벨에 도달하지 않았다면, 측정 제어부(320)가 온도 변환부(300)를 이용하여 드라이브의 온도를 증가 또는 감소시키고 다시 드라이브의 온도가 제2온도 레벨에 도달하였는지 판단한다(621, 620 과정). 이때, 드라이브의 온도가 제2온도 레벨에 도달하였다면, 다음 단계로 진행한다.Next, it is determined whether the temperature of the drive reaches the second temperature level (step 620). The second temperature level may be set to 60 degrees Celsius, which is a high temperature as described above. At this time, if the drive temperature does not reach the second temperature level, the
다음, 드라이브의 토크상수(Kt) 보상값을 측정한다(622 과정). 이 과정은 토크상수 보상값 측정부(350)를 이용하여 드라이브의 토크상수를 측정함으로써 이루어진다.Next, the torque constant Kt compensation value of the drive is measured (step 622). This process is performed by measuring the torque constant of the drive using the torque constant compensation
다음, 측정된 토크상수(Kt) 보상값을 측정 제어부(320)가 드라이브의 메인터넌스 실린더(MC, 345) 또는 메모리(330)에 저장한다(623 과정). 이 과정은 하기의 토크상수 보상함수를 구하기 위해 필요하다.Next, the measured torque constant Kt compensation value is stored by the
다음, 측정 제어부(320)가 토크상수 보상함수 (Kt_comp)를 구하고 이를 드라이브의 메인터넌스 실린더(MC, 345)에 저장한다(630 과정). 이 과정은 각각의 드라이브가 가지는 고유한 온도 특성에 적합한 토크상수 보상함수 (Kt_comp)를 드라이브의 메인터넌스 실린더(MC, 345)에 저장함으로써, 드라이브의 동작과정에서 동작온도가 변화시 이를 호출하여 사용하기 위한 것이다. 이때, 토크상수 보상함수 (Kt_comp)는 반드시 일차함수일 필요는 없고, 제1온도, 제2온도에서의 토크상수 측정값외에 제3온도, 제4온도 등을 정하여 토크상수를 측정함으로써, 토크상수 보상함수를 이차함수, 삼차함수 등의 고차함수로 정하여 드라이브의 정밀한 특성을 반영할 수 있다.Next, the
마지막으로, 드라이브 공정을 속행한다(640 과정). 이 과정은 다른 테스트 공정을 속행하게 하거나, 드라이브 제조공정을 끝내는 것으로 할 수 있다.Finally, the drive process continues (step 640). This process can be followed by another test process or by finishing the drive manufacturing process.
도 7은 본 발명에 따른 온도에 따른 토크상수 보상값의 그래프이다.7 is a graph of the torque constant compensation value according to the temperature according to the present invention.
도 7에서 가로축은 실린더 번호로써, 디스크상에서의 위치를 나타내고, 세로축은 토크상수 보상값을 나타낸다. 700은 제1온도로 정한 섭씨 25도에서의 토크상수 보상값 그래프이고, 710은 제2온도로 정한 섭씨 60도에서의 토크상수 보상값 그래프이다. 이때, 제1온도, 제2온도에서의 토크상수 측정값외에 제3온도, 제4온도 등을 정하여 토크상수를 측정하여 그래프로 나타낼 수 있다. 이렇게 함으로써, 토크상수 보상함수를 이차함수, 삼차함수 등으로 정할 수도 있다.In Fig. 7, the axis of abscissas is the cylinder number, which represents the position on the disc, and the axis of ordinates is the torque constant compensation value. 700 is a torque constant compensation value graph at 25 degrees Celsius as the first temperature, and 710 is a torque constant compensation value graph at 60 degrees Celsius as the second temperature. In this case, in addition to the torque constant measurement values at the first temperature and the second temperature, the third temperature, the fourth temperature, and the like may be determined, and the torque constant may be measured and displayed in a graph. In this way, the torque constant compensation function may be determined as a secondary function, a tertiary function, or the like.
도 8은 본 발명에 따라 3대의 드라이브에서 구한 토크상수 보상함수의 그래 프이다.8 is a graph of the torque constant compensation function obtained from three drives according to the present invention.
도 8에서 800은 3번 드라이브, 810은 2번 드라이브, 820은 1번 드라이브에서 구한 토크상수 보상함수의 그래프이다. 본 그래프에서도 나타나듯이, 각 드라이브별로 온도에 따른 토크상수 보상값이나 그 변화폭이 달라, 탐색오류를 줄이려면 본 발명과 같이 각 드라이브에 맞는 토크상수 보상함수가 필요한 것이다.In FIG. 8, 800 is a graph of the torque constant compensation function obtained from the third drive, the 810 the second drive, and the 820 the first drive. As shown in this graph, the torque constant compensation value or the variation range of each drive is different for each drive, and to reduce the search error, a torque constant compensation function suitable for each drive is required as in the present invention.
도 9는 도 5에서 토크상수 보상함수 적용과정의 상세 흐름도이다.FIG. 9 is a detailed flowchart of a torque constant compensation function applying process in FIG. 5.
하드디스크 드라이브가 시동되면, 드라이브는 자체적으로 디스크의 메인터넌스 실린더(MC, 345) 영역의 정보를 읽어서, 드라이브에 내장된 메모리에 저장한다. 토크상수 보상함수 적용과정은 드라이브가 시동되고 메인터넌스 실린더(MC, 345)에 저장된 토크상수 보상함수를 드라이브의 메모리에 저장하는 초기화 완료 상태를 가정한다.When the hard disk drive is started, the drive itself reads information in the maintenance cylinder (MC) area of the disk and stores the information in the memory built into the drive. The torque constant compensation function application process assumes an initialization completion state in which the drive is started and the torque constant compensation function stored in the
도 9를 참조하면, 먼저, 현재 드라이브의 온도를 측정한다(900 과정). 이 과정은 드라이브에 내장된 온도 센서(450)를 통해 드라이브의 동작온도를 측정함으로써 이루어진다.Referring to FIG. 9, first, a temperature of a current drive is measured (operation 900). This process is accomplished by measuring the operating temperature of the drive through a
다음, 드라이브의 온도 변화가 기준치를 초과하는지 판단한다(910 과정). 기준치는 당업자의 판단에 따라, 섭씨 1도, 섭씨 2도, 섭씨 10도 등으로 정할 수 있다. 기준치를 작게 하는 경우, 예를 들어 섭씨 1도, 작은 온도 변화에도 즉시 적합한 토크상수로 보이스코일 모터(VCM, 440)을 제어할 수 있어 정밀한 탐색이 가능하나 매번 토크상수를 보상하는 로직을 적용해야 하므로 탐색속도가 느려질 수 있다. 반면에, 기준치를 크게 하는 경우, 예를 들어 섭씨 10도, 큰 온도 변화에만 토크상 수를 보상하므로 정밀한 탐색은 어려워지나 탐색속도 향상에는 도움이 될 수 있다. 이때, 기준치만큼 드라이브의 온도가 변화하지 않으면 모든 과정을 끝마친다. 이때, 기준치만큼 드라이브의 온도가 변화하면 다음 단계로 진행한다.Next, it is determined whether the temperature change of the drive exceeds a reference value (step 910). The reference value can be set to 1 degree Celsius, 2 degrees Celsius, 10 degrees Celsius, etc. according to the judgment of a person skilled in the art. When the reference value is made small, for example, the voice coil motor (VCM, 440) can be controlled with a torque constant suitable for 1 degree Celsius and a small temperature change immediately, so that precise search is possible, but logic must be applied each time to compensate the torque constant. Therefore, the search speed may be slow. On the other hand, when the reference value is increased, the torque constant is compensated only for a large temperature change, for example, 10 degrees Celsius, so that precise search becomes difficult, but it may help to improve the search speed. At this time, if the temperature of the drive does not change by the reference value, the process is completed. At this time, if the temperature of the drive changes by the reference value, it proceeds to the next step.
다음, 토크상수 보상함수를 호출한다(920 과정). 이 과정은 토크상수 제어부(410)가 드라이브의 메모리에 저장된 토크상수 보상함수를 읽어들이는 과정이다.Next, the torque constant compensation function is called (step 920). This process is a process in which the torque
다음, 토크상수 보상함수를 이용하여 드라이브에 적합한 토크상수 보상값을 구한다(930 과정). 이 과정은 토크상수 제어부(410)가 위에서 측정된 현재 드라이브의 동작온도값을 호출된 토크상수 보상함수에 대입하여 현재온도에서 드라이브에 적합한 토크상수 보상값을 구하는 과정이다.Next, the torque constant compensation value suitable for the drive is calculated using the torque constant compensation function (step 930). In this process, the torque
마지막으로, 구해진 토크상수 보상값을 보이스 코일 모터(VCM, 440)의 토크상수에 적용한다(940 과정). 이 과정은 가속도 제어신호와 토크상수가 곱해진 제어신호에 의해 보이스 코일 모터의 동작이 제어되므로, 토크상수 제어부(410)가 토크상수에 위에서 구한 토크상수 보상값을 적용하여 현재 온도에 적합한 보이스 코일 모터(VCM, 440) 제어신호를 구하고 이를 출력하는 과정이다.Finally, the obtained torque constant compensation value is applied to the torque constant of the voice coil motor (VCM) 440 (step 940). In this process, the operation of the voice coil motor is controlled by the control signal multiplied by the acceleration control signal and the torque constant, so that the torque
바람직하게는, 제1온도 레벨을 상온 레벨로 하고 섭씨 25도로 정할 수 있다. 이때, 제2온도 레벨을 고온 레벨로 하고 섭씨 60도로 정할 수 있다.Preferably, the first temperature level may be set to a room temperature level and set to 25 degrees Celsius. At this time, the second temperature level may be set to a high temperature level and set to 60 degrees Celsius.
바람직하게는, 제1온도 레벨, 제2온도 레벨외에 제3온도 레벨, 제4온도 레벨에서 드라이브별로 토크상수를 측정하도록 할 수 있다.Preferably, the torque constant may be measured for each drive at the third temperature level and the fourth temperature level in addition to the first temperature level and the second temperature level.
바람직하게는, 드라이브별로 적합한 토크상수 보상함수 Kt_comp (T)를 각 하드디스크의 메인터넌스 실린더(MC, 345)에 저장하도록 할 수 있다.Preferably, the torque constant compensation function Kt_comp (T) suitable for each drive may be stored in the maintenance cylinders MC and 345 of each hard disk.
바람직하게는, 토크상수 보상함수 (Kt_comp)는 제1온도, 제2온도에서의 토크상수 측정값외에 제3온도, 제4온도 등을 정하여 토크상수를 측정함으로써, 토크상수 보상함수를 이차함수, 삼차함수 등의 고차함수로 정할 수 있다.Preferably, the torque constant compensation function Kt_comp determines the torque constant by determining the third temperature, the fourth temperature, etc. in addition to the torque constant measured values at the first temperature and the second temperature, thereby determining the torque constant compensation function as a secondary function, It can be determined by higher-order functions such as tertiary functions.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary and will be understood by those of ordinary skill in the art that various modifications and variations can be made therefrom. However, such modifications should be considered to be within the technical protection scope of the present invention. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 하드디스크 드라이브의 동작 온도 변화에 따라 동작온도에 적합한 토크상수값을 보상해줌으로써, 온도 변화에 따라 토크상수가 변화하여 발생되는 탐색오류를 방지할 수 있고, 드라이브별 온도 특성 편차를 고려하여 토크상수를 보상해줌으로써 오류에 대한 마진이 부족한 하드디스크에서도 온도에 대한 신뢰성을 유지할 수 있게 하는데 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by compensating the torque constant value suitable for the operating temperature according to the change in the operating temperature of the hard disk drive, it is possible to prevent a search error caused by the change of the torque constant according to the change of temperature, and drive By compensating the torque constant by considering the variation of temperature characteristics, it is effective to maintain temperature reliability even in hard disks with insufficient margin for error.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050048821A KR100640644B1 (en) | 2005-06-08 | 2005-06-08 | Method for compensating torque constant of each drive according to ambient temperature |
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KR1020050048821A KR100640644B1 (en) | 2005-06-08 | 2005-06-08 | Method for compensating torque constant of each drive according to ambient temperature |
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ID=37621310
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Citations (2)
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JP2002367307A (en) * | 2001-06-13 | 2002-12-20 | Hitachi Ltd | Magnetic disk device |
KR20060007930A (en) * | 2004-07-23 | 2006-01-26 | 삼성전자주식회사 | Method and apparatus for compensating torque variation according to temperature in seek servo |
-
2005
- 2005-06-08 KR KR1020050048821A patent/KR100640644B1/en not_active IP Right Cessation
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