KR100640664B1

KR100640664B1 - 디스크 드라이브의 회전 제어방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR100640664B1
Application number: KR1020050089029A
Authority: KR
Inventors: 이홍권; 신상철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-09-24
Filing date: 2005-09-24
Publication date: 2006-11-01
Also published as: US7567401B2; JP2007087576A; US20070070539A1

Abstract

디스크 드라이브의 회전 제어방법 및 그 장치가 개시된다.

본 발명은 드라이브의 구동시에 스핀 업을 시도하고, 디스크의 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM 미만인지 판단하는 단계, 상기 판단된 디스크의 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM 미만이면 드라이브가 저온 상태에 있는 것으로 판단하고, 저속 회전 모드로 전환하여 디스크를 소정의 저속 RPM으로 회전시키는 단계 및 상기 저속 RPM으로 회전 중에 디스크 회전 구동전류가 소정의 전류기준치 이하로 내려가면 드라이브의 온도가 상승한 것으로 판단하고, 고속 회전 모드로 전환하여 디스크를 상기 목표 정속 회전 RPM 까지 스핀 업 하는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면 드라이브가 극저온 상태에 있는 경우에도 단계적인 스핀업 과정을 통해 정상적인 스핀 업을 수행할 수 있어 드라이브의 정상 동작 및 신뢰도를 보장할 수 있고, 극저온 상태에서 드라이브의 정상동작을 위해서 과도한 구동전류를 요구하지 않는다.

Description

디스크 드라이브의 회전 제어방법 및 그 장치{Method for controlling the motor rotation of a disk drive and Apparatus thereof}

도 1은 본 발명이 적용되는 하드 디스크 드라이브의 구성을 보여준다.

도 2는 저온 상태의 드라이브에서 도달 가능한 RPM을 보여주는 그래프이다.

도 3은 상온 상태의 드라이브에서 도달 가능한 RPM을 보여주는 그래프이다.

도 4는 드라이브의 온도에 따른 도달 가능한 최고 회전 속도를 나타낸 그래프이다.

도 5는 스핀들 모터의 FDB 점성의 온도 특성을 나타내는 그래프이다.

도 6은 스핀들 모터에 인가되는 구동전류와 온도와의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 7은 본 발명의 블럭도이다.

도 8은 본 발명의 흐름도이다.

도 9는 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 흐름도이다.

도 10은 본 발명을 목표 정속회전 RPM 이 5400 RPM인 경우에 적용한 예를 보여주는 그래프이다.

본 발명은 하드디스크 드라이브에 관한 것으로, 특히 디스크 드라이브의 회전 제어방법 및 그 장치에 관한 것이다.

최근 하드 디스크 드라이브는 자동차 네비게이션, 자동차용 PC, PMP, PMC, 휴대폰 등과 같은 모바일 환경에서 다양한 형태로 사용되고 있다.

하드 디스크 드라이브에서 스핀들 모터는 디스크를 일정 각속도로 회전시켜 그 유동압력에 의해 헤드를 부상시키고, 헤드가 회전하는 디스크 표면에 자기 기록을 수행할 수 있게 한다. 최근에 스핀들 모터는 소음, 진동, 성능 및 신뢰성 향상을 위해 액체 유동 베어링(Fluid Dynamic Bearing; FDB)을 채택하고 있다.

이러한 FDB는 온도가 낮아짐에 따라 점도가 급격히 상승하여 점성 마찰에 의한 베어링 손실을 크게 발생시킨다. 이에 따라, 저온의 특정 온도부터는 드라이브 설계당시 설정된 목표 회전 속도까지 스핀들 모터가 정상적으로 스핀 업(spin-up)을 수행하지 못하게 된다.

특히, 자동차 네비게이션과 같은 응용제품은 동작 온도 조건이 섭씨 영하 30 도에서 영상 80도 와 같은 가혹한 온도/습도 조건에 노출될 수 있다. 일반적으로 섭씨 영하 30도와 같은 극저온 상태에서는 모터의 유체베어링의 점성력이 급격히 증가하므로, 스핀들 모터를 정격 회전 속도까지 회전시키기 위해서는 토크 상수를 낮추어 설계하여야 한다. 이는 결과적으로 드라이브에 높은 구동 전류를 요구하게 되어 전력 소비를 증가시킨다.

따라서, 종래의 디스크 드라이브의 회전 제어방법 및 그 장치에 의하면, 극 저온 상태에서 정상적인 스핀 업을 수행하지 못하여 정상 동작이 불가능하게 되어 장치의 신뢰도가 떨어지게 되고, 정상동작을 위해서는 과도한 구동전류를 필요로 하게 되는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 드라이브가 극저온 상태에 있는 경우, 간단한 과정으로 저속 RPM 으로 드라이브를 동작시키고, 동작중의 열 발생 기타 원인으로 드라이브의 온도가 상승하면, 설계시에 목표로 한 RPM으로 스핀 업 시키는 디스크 드라이브의 회전 제어방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기의 디스크 드라이브의 회전 제어방법을 적용한 디스크 드라이브의 회전 제어장치를 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 드라이브의 구동시에 스핀 업을 시도하고, 디스크의 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM 미만인지 판단하는 단계, 상기 판단된 디스크의 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM 미만이면 드라이브가 저온 상태에 있는 것으로 판단하고, 저속 회전 모드로 전환하여 디스크를 소정의 저속 RPM으로 회전시키는 단계 및 상기 저속 RPM으로 회전 중에 디스크 회전 구동전류가 소정의 전류기준치 이하로 내려가면 드라이브의 온도가 상승한 것으로 판단하고, 고속 회전 모드로 전환하여 디스크를 상기 목표 정속 회전 RPM 까지 스핀 업 하는 단계를 포함한다.

상기의 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 디스크를 회전시키 는 스핀들 모터와 상기 스핀들 모터를 특정 RPM으로 동작시키는 모터 구동부를 포함하는 디스크 드라이브의 제어장치에 있어서, 상기 스핀들 모터에 의해 회전되는 디스크의 회전 속도를 검출하는 RPM검출부, 상기 스핀들 모터에 인가되는 구동전류를 검출하는 구동전류 검출부, 상기 드라이브의 소정의 목표 정속 회전 RPM, 소정의 저속 RPM, 소정의 전류기준치를 저장하는 기준값 저장부 및 상기 모터 구동부에 소정의 목표 정속 회전 RPM까지 스핀 업하는 신호를 전송하고, 상기 RPM검출부에서 검출된 디스크의 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM 미만이면 드라이브가 저온 상태에 있는 것으로 판단하고, 저속 회전 모드로 전환하여 상기 모터 구동부에 소정의 저속 RPM으로 회전시키는 신호를 전송하고, 상기 저속 RPM으로 회전 중에 상기 구동전류 검출부의 구동전류가 소정의 전류기준치 이하로 내려가면 드라이브의 온도가 상승한 것으로 판단하고, 고속 회전 모드로 전환하여 상기 모터 구동부에 상기 목표 정속 회전 RPM 까지 스핀 업하는 신호를 전송하는 스핀업 제어부를 포함한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 하드 디스크 드라이브(100)의 구성을 보여준다.

드라이브(100)는 스핀들 모터(110)에 의하여 회전되는 적어도 하나의 자기 디스크(120)를 포함하고 있다. 드라이브(100)는 디스크(120) 표면에 인접되게 위치한 헤드(130)를 또한 포함하고 있다.

헤드(130)는 각각의 디스크(120)의 자계를 감지하고 자화시킴으로써 회전하는 디스크(120)에서 정보를 읽거나 기록할 수 있다. 전형적으로 헤드(130)는 각 디 스크(120)의 표면에 결합되어 있다. 비록 단일의 헤드(130)로 도시되어 설명되어 있지만, 이는 디스크(120)를 자화시키기 위한 기록용 헤드와 디스크(120)의 자계를 감지하기 위한 분리된 읽기용 헤드로 이루어져 있다고 이해되어야 한다. 읽기용 헤드는 자기 저항(MR : Magneto-Resistive) 소자로부터 구성되어 진다.

헤드(130)는 슬라이더(131)에 통합되어 질 수 있다. 슬라이더(131)는 헤드(130)와 디스크(120) 표면 사이에 공기 베어링(air bearing)을 생성시키는 구조로 되어 있다. 슬라이더(131)는 헤드 짐벌 어셈블리(132)에 결합되어 있다. 헤드 짐벌 어셈블리(132)는 보이스 코일(141)을 갖는 엑츄에이터 암(140)에 부착되어 있다. 보이스 코일(141)은 보이스 코일 모터(VCM: Voice Coil Motor, 142)를 특정하는 마그네틱 어셈블리(150)에 인접되게 위치하고 있다. 보이스 코일(141)에 공급되는 전류는 베어링 어셈블리(160)에 대하여 엑츄에이터 암(140)을 회전시키는 토오크를 발생시킨다. 엑츄에이터 암(140)의 회전은 디스크(120) 표면을 가로질러 헤드(130)를 이동시킬 것이다.

정보는 전형적으로 디스크(120)의 환상 트랙 내에 저장된다. 각 트랙(170)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. 헤드(130)는 다른 트랙에 있는 정보를 읽거나 기록하기 위하여 디스크(120) 표면을 가로질러 이동된다.

도 2에서, 드라이브가 섭씨 영하 30도의 저온 상태에 있을 때, 디스크를 스 핀 업(spin-up)시키면, 경과 시간 4초 이상에서는 4400 RPM 보다 큰 회전 속도를 갖을 수 없다는 것을 보여준다.

도 3에서, 드라이브 섭씨 영상 25도의 상온 상태에 있을 때, 디스크를 스핀 업(spin-up)시키면, 경과시간 5초 이상에서는 9300 RPM 보다 큰 회전 속도를 갖을 수 없다는 것을 보여준다.

도 4에서, 도달 가능한 최고 회전 속도는 드라이브의 온도가 섭씨 0도인 시점을 기준으로 크게 변화하고 있다. 이는 드라이브의 온도가 섭씨 0도 이하의 저온으로 떨어질 수록 유체베어링의 점성력이 급격히 증가하여, 디스크의 회전을 방해하기 때문이다. 도 2 및 도 3에서와 같이, 드라이브에 내장된 모터의 전압, 토크 상수, 저항, FDB 오일 등과 같은 설계 파라미터가 이미 결정된 이후라면, 디스크는 섭씨 영상 25도에서 최고 9300 RPM으로 회전할 수 있고, 섭씨 영하 30도에서 최고 4400 RPM 으로 회전할 수 있다.

이때, 드라이브 설계 단계에서 미리 설정한 목표 RPM 이 5400 RPM 이라고 가정하면, 섭씨 영하 30도에서는 최고 도달 가능한 회전 속도가 4400 RPM 이므로, 정상적으로 스핀 업 과정을 수행할 수 없다.

도 5는 도 2, 3, 4에서 나타나는 현상에 대한 원인을 보여주는 그래프이다. 즉, 드라이브의 온도가 섭씨 0도 이상일 때는, FDB의 점성이 거의 변화가 없는 반면에, 드라이브의 온도가 섭씨 0도 이하로 내려감에 따라, FDB의 점성이 크게 증가하고 있다. 이에 따라, 저온 상태에서 스핀들 모터에 의해 도달될 수 있는 최고 회전속도를 제한하게 된다.

드라이브의 온도 하강에 따른 FDB의 점성 증가로, 스핀들 모터가 상온에서와 동일한 RPM으로 디스크를 회전시키기 위해서는 더 많은 구동전류를 필요로 한다. 도 6에서, 일정한 RPM 으로 회전시키기 위해서, 섭씨 영하 20 도에서는 280 mA 정도의 구동전류가 필요한 반면, 섭씨 0도에서는 130 mA 정도의 구동전류가 필요하다. 섭씨 영하 20도에서 4400 RPM 으로 회전시키는 도중에, 구동전류가 280 mA 에서 130 mA로 내려간다면, 드라이브의 온도가 섭씨 20 도 만큼 상승하였다는 것을 의미한다.

또한, 본 발명은 드라이브의 온도 센싱을 구동 전류의 변화량이 소정의 변화량 기준치 이상일 때, 드라이브를 스핀 업시키거나 스핀 다운시키는 것으로 구성할 수도 있다.

이를 이용하면, 드라이브의 온도를 직접 측정하여 드라이브가 도달할 수 있는 최고 RPM을 추정하는 복잡한 계산 과정 없이, 간단하게, 드라이브의 온도 변화를 알 수 있고, 이에 따라, 보다 고속의 RPM으로 스핀 업 할지를 판단할 수 있다.

도 7은 본 발명의 블럭도이다.

스핀업 제어부(700)는 드라이브의 구동 개시(Power On)시에, 상기 모터 구동부에 소정의 목표 정속 회전 RPM까지 스핀 업하는 신호를 전송한다.

또한, 스핀업 제어부(700)는 RPM검출부(730)에서 검출된 디스크의 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM 미만이면 드라이브가 저온 상태에 있는 것으로 판단하고, 저속 회전 모드로 전환하여 모터 구동부(740)에 소정의 저속 RPM으로 회전시키는 신호를 전송한다.

또한, 스핀업 제어부(700)는 소정의 저속 RPM으로 회전 중에 구동전류 검출부(720)의 구동전류가 소정의 전류기준치 이하로 내려가면 드라이브의 온도가 상승한 것으로 판단하고, 고속 회전 모드로 전환하여 모터 구동부(740)에 목표 정속 회전 RPM 까지 스핀 업하는 신호를 전송한다.

기준값 저장부(710)는 설계단계에서 미리 정해진 소정의 목표 정속 회전 RPM, 소정의 저속 RPM, 소정의 전류기준치를 저장하고, 스핀업 제어부(700)에 이를 전송한다.

구동전류 검출부(720)는 스핀들 모터(750)에 인가되는 구동전류를 검출한다.

RPM검출부(730)는 스핀들 모터(750)에 의해 회전되는 디스크(760)의 회전 속도를 검출한다.

모터 구동부(740)는 스핀업 제어부(700)로부터 특정 RPM 정보를 포함한 신호를 수신하고, 스핀들 모터(750)에 특정 RPM에 상응하는 구동전류를 인가하여 스핀들 모터를 특정 RPM으로 동작시킨다.

스핀들 모터(750)는 모터 구동부(740)에 의해 인가되는 전류에 따라 드라이 브의 디스크 축과 직접 연결되어 디스크(760)를 특정 RPM으로 회전시킨다.

이때, 본 발명은 설계의 단순화를 위해서 드라이브의 구동 중 RPM의 변화에 따른 리드/라이트 타이밍 제어를 포함하지 않으므로, 목표 RPM을 전환하기 위해서는 일단 스핀 다운시켜 모든 설정을 초기화하고, 목표 RPM을 다른 RPM 값으로 변경시킨 후에, 변경된 RPM으로 스핀업 하는 과정을 거치게 된다. 즉, 본 발명에서 저속 회전 모드나 고속 회전 모드로 전환하는 과정은 스핀 다운, 목표 RPM 변경, 스핀 업의 과정을 포함하는 것이다.

도 8은 본 발명의 흐름도이다.

먼저, 드라이브의 구동을 개시한다(800 과정). 여기에서는 일실시예로 드라이브의 구동 개시시에 스핀 업 및 저속회전 모드 전환을 기재하고 있으나, 실제의 응용에 있어서는, 드라이브의 구동중 어느 때라도, 드라이브의 주위 온도가 급격하게 변하는 경우에 본 발명이 적용될 수 있다.

드라이브가 구동을 개시하면, 스핀 업을 시도한다(810 과정). 스핀 업(spin-up)은 일정한 목표 RPM까지 디스크의 회전속도를 높여나가는 것을 의미한다.

스핀 업 후에는, 현재 디스크의 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM 미만인지 판단한다(820 과정). 이때, 소정의 목표 정속회전 RPM은 드라이브의 설계자가 드라이브의 정상동작시에 유지되도록 정한 회전속도이다.

이때, 현재 디스크의 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM 이상이면, 주위 온도가 극저온 상태가 아닌 경우이고 드라이브가 정상동작을 시작하는 경우이므로, 이하의 예열 과정이 불필요하다. 따라서, 모든 절차를 종료한다.

반면에, 현재 디스크의 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM 미만이면, 다음 단계로 진행한다.

위에서 현재 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM 미만으로 판단되었다면, 드라이브가 저온 상태에 있는 것으로 판단한다(830 과정). 즉, FDB의 점성이 상온보다 크게 증가하였다고 판단한다.

드라이브가 저온 상태에 있는 것으로 판단되면, 저속 회전 모드로 전환하여 디스크를 소정의 저속 RPM으로 회전시킨다(840 과정). 이때, 소정의 저속 RPM은 드라이브의 헤드가 디스크 표면으로부터 정상적인 부상을 할 수 있는 최저 회전 속도로 정할 수 있다. 현재, 당업계의 기술수준에서는 디스크가 최소 3600 RPM으로 회전하여야 헤드의 정상적인 부상이 가능하다.

저속 RPM으로 회전 중에 디스크 회전 구동전류가 소정의 전류기준치 이하로 내려가는지 판단한다(850 과정). 이때, 소정의 전류기준치는 소정의 전류기준치와 상응하는 온도에서의 드라이브가 도달할 수 있는 최대 RPM이 목표 정속회전 RPM을 초과할 수 있는 정도의 전류량으로, 미리 결정된 파라미터로 정의할 수 있다.

이때, 디스크 회전 구동전류가 여전히 소정의 전류기준치 이상이면, 830 과정으로 돌아가서 드라이브가 여전히 저온 상태에 있는 것으로 판단한다.

반면에, 디스크 회전 구동전류가 소정의 전류기준치 이하로 내려가면, 드라이브의 온도가 상승한 것으로 판단한다(860 과정).

드라이브의 온도가 상승한 것으로 판단되면, 고속 회전 모드로 전환하여 디스크를 상기 목표 정속 회전 RPM 까지 스핀 업한다(870 과정).

도 9는 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 흐름도이다.

먼저, 드라이브의 구동을 개시한다(900 과정). 여기에서는 일실시예로 드라이브의 구동 개시시에 스핀업 및 저속회전 모드 전환을 기재하고 있으나, 실제의 응용에 있어서는, 드라이브의 구동중 어느 때라도, 드라이브의 주위 온도가 급격하게 변하는 경우에 본 발명이 적용될 수 있다.

드라이브가 구동을 개시하면, 스핀 업을 시도한다(910 과정). 스핀 업(spin-up)은 일정한 목표 RPM까지 디스크의 회전속도를 높여나가는 것을 의미한다.

스핀 업 후에는, 현재 디스크의 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM 미만인지 판단한다(920 과정). 이때, 소정의 목표 정속회전 RPM은 드라이브의 설계자가 드라이브의 정상동작시에 유지되도록 정한 회전속도이다.

반면에, 현재 디스크의 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM 미만이면, 다음 단계(925 과정)로 진행한다.

위에서 현재 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM 미만으로 판단되었다면, 스핀 업 시도 횟수가 소정의 횟수 이상인지 판단한다(925 과정).

여기서, 소정의 횟수는 당업자의 필요에 따라 정할 수 있는 것으로, 소정의 횟수를 너무 크게 하면, 극저온 상태에서 드라이브의 정상동작이 어려워질 수 있다. 반대로, 소정의 횟수를 너무 작게하면, 주위 온도가 일시적으로 내려가는 경우 에도 디스크를 저속 RPM으로 동작시키게 되어 드라이브의 성능을 보장할 수 없게 된다. 바람직하게는, 소정의 횟수는 3회로 할 수 있다.

몇 차례(소정의 횟수 이내)의 스핀 업 과정 안에서 현재 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM에 도달할 수 있다면, 이하의 예열 과정이 불필요하다. 따라서, 스핀 업 시도 횟수가 소정의 횟수 미만이면, 다시 910 과정으로 돌아가서 스핀 업을 시도한다.

이때, 스핀 업 시도 횟수가 소정의 횟수 이상이면, 현재 회전 속도가 제2저속 RPM 이상인지 판단한다(930 과정). 이때, 현재 회전 속도가 제2저속 RPM 이상이면, 다음 단계(935 과정)으로 진행한다.

현재 회전 속도가 제2저속 RPM 이상인 경우, 제2 저속 회전모드로 전환하여 디스크를 제2저속 RPM으로 회전시킨다(935 과정).

반면에, 현재 회전 속도가 제2저속 RPM 미만인 경우, 현재 회전 속도가 제1저속 RPM 이상인지 판단한다(940 과정). 이때, 현재 회전 속도가 제1저속 RPM 미만이면, 드라이브 구동을 중지하고(970 과정), 모든 절차를 종료한다. 이때, 현재 회전 속도가 제1저속 RPM 이상이면, 제1 저속 회전모드로 전환하여 디스크를 제1저속 RPM으로 회전시킨다(945 과정). 디스크를 제1저속 RPM으로 회전시키는 과정에서 스핀들 모터에 인가되는 디스크 회전 구동 전류가 제2 전류 기준치 이하인지 판단한다(947 과정). 제2전류 기준치는 스핀들 모터가 제2저속 RPM을 유지할 수 있는 임계온도에 상응하는 전류량이다. 즉, 드라이브의 온도가 상승하여 스핀들 모터의 구동 전류가 제2전류 기준치 이하가 되면, 이때의 스핀들 모터의 최대 RPM은 제2저속 RPM을 초과할 수 있다.

회전 구동전류가 제2 전류 기준치 이하인지 판단하는 과정(947 과정)에서, 디스크 회전 구동전류가 제2 전류 기준치 초과이면, 다시 945 과정으로 돌아가서 디스크의 회전속도를 제1저속 RPM으로 유지한다. 이때, 디스크 회전 구동 전류가 제2 전류 기준치 이하가 되면, 제2저속 회전모드로 전환하여 디스크를 제2저속 RPM까지 스핀업 시킨다(949 과정).

처음부터 제2저속 RPM으로 회전한 경우이든 제1저속 RPM에서 제2저속 RPM으로 스핀 업시킨 경우이든, 디스크가 일단 제2저속 RPM으로 회전하기 시작하면, 스핀들 모터의 회전 구동 전류가 회전 구동전류가 소정의 전류 기준치 이하인지 판단한다(950 과정). 이때, 회전 구동 전류가 회전 구동전류가 소정의 전류 기준치 초과이면, 다시 935 과정으로 돌아가서 디스크의 회전속도를 제2저속 RPM으로 유지한다.

이때, 회전 구동 전류가 회전 구동전류가 소정의 전류 기준치 이하가 되면, 드라이브의 온도가 상승한 것으로 판단하고, 고속회전 모드로 전환하여 디스크를 목표 정속회전 RPM까지 스핀 업 시킨다.

이와 같은 과정을 통해, 드라이브의 설계자가 목표로 한 RPM으로 디스크를 회전시켜, 드라이브의 정상동작 및 드라이브의 성능을 보장할 수 있게 된다.

도 10은 시간에 따른 디스크 회전 속도(RPM) 변화를 보여준다. 최초의 스핀 업 시에 회전 속도가 목표 정속회전 RPM 인 5400 RPM에 도달할 수 있지만, 섭씨 영하 30도와 같은 극저온에서는 최대 4400 RPM 까지만 도달할 수 있다. 또한, 디스크가 4400 RPM 으로 회전하면, 헤드가 디스크 표면으로부터 충분히 부상할 수 있다. 따라서, 드라이브는 디스크를 4400 RPM으로 계속해서 회전시키고, 5400 RPM 까지의 스핀 업은 보류한다. 시간이 흘러, 디스크를 4400 RPM 으로 회전시킨 시점부터 1시간 40분이 되는 시점에서 스핀들 모터의 구동전류가 기준치 이하로 떨어지면, 목표 정속회전 RPM 인 5400 RPM까지 스핀 업을 시도한다(1000). 그러나, 오히려 드라이브의 온도가 더 내려가서,유지하고 있던 4400 RPM 마저도 유지하기 어려워지면, 드라이브의 구동을 중지한다(1010).

이때, 본 발명은 설계의 단순화를 위해서 드라이브의 구동 중 RPM의 변화에 따른 리드/라이트 타이밍 제어를 포함하지 않으므로, 목표 RPM을 전환하기 위해서는 일단 스핀 다운시켜 모든 설정을 초기화하고, 목표 RPM을 다른 RPM 값으로 변경시킨 후에, 변경된 RPM으로 스핀업 하는 과정을 거치게 된다. 도 10에는 이와 같이, RPM 변경시에 급격하게 RPM이 감소하는 과정이 나타나 있다.

바람직하게는, 디스크 드라이브의 회전 제어방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록할 수 있다.

본 발명은 소프트웨어를 통해 실행될 수 있다. 소프트웨어로 실행될 때, 본 발명의 구성 수단들은 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 프로세서 판독 가능 매체에 저장되거나 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다.

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.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 드라이브가 극저온 상태에 있는지 여부를 온도 센서를 이용하지 않고도 구동전류로 쉽게 감지할 수 있으며, 극저온 상태에서도 단계적인 스핀업 과정을 통해 정상적인 스핀 업을 수행할 수 있어 드라이브의 정상 동작 및 신뢰도를 보장할 수 있고, 극저온 상태에서 드라이브의 정상동작을 위해서 과도한 구동전류를 요구하지 않으며, 드라이브의 대폭적인 설계 변경 없이도 저렴한 비용으로 주위 온도 변화에 따른 RPM 모드 전환이 가능한 효과가 있다.

Claims

드라이브의 구동시에 스핀 업을 시도하고, 디스크의 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM 미만인지 판단하는 단계;

상기 판단된 디스크의 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM 미만이면 드라이브가 저온 상태에 있는 것으로 판단하고, 저속 회전 모드로 전환하여 디스크를 소정의 저속 RPM으로 회전시키는 단계; 및

상기 저속 RPM으로 회전 중에 디스크 회전 구동전류가 소정의 전류기준치 이하로 내려가면 드라이브의 온도가 상승한 것으로 판단하고, 고속 회전 모드로 전환하여 디스크를 상기 목표 정속 회전 RPM 까지 스핀 업 하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 회전 제어방법.
제 1 항에 있어서,

상기 소정의 목표 정속 회전 RPM 미만인지 판단하는 단계는

상기 드라이브의 구동 개시시에, 스핀 업을 시도하고, 디스크의 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM 미만인지 판단하는 과정을 소정의 횟수 만큼 반복하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 회전 제어방법.
제 2 항에 있어서,

상기 소정의 횟수는 3회 이상인 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 회전 제어방법.
제 1 항에 있어서,

상기 디스크의 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM 미만인지 판단하는 단계는

상기 소정의 저속 RPM은 드라이브의 헤드가 디스크 표면으로부터 정삭적인 부상을 할 수 있는 최저 회전 속도인 제1저속 RPM 이고,

상기 판단된 디스크의 회전 속도가 제1저속 RPM 미만이면, 드라이브가 동작 불능인 것으로 판단하고 드라이브의 구동을 중지하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 회전 제어방법.
제 1 항에 있어서,

상기 소정의 저속 RPM으로 회전시키는 단계는

상기 소정의 저속 RPM을 제1저속 RPM과 상기 제1저속 RPM보다 빠른 제2저속 RPM으로 구분하고,

상기 판단된 디스크의 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM 미만이면서 제2저속 RPM 이상이면, 제2저속회전모드로 전환하여 디스크를 제2저속 RPM으로 회전시키는 단계; 및

상기 판단된 디스크의 회전 속도가 제2저속 RPM 미만이면서 제1저속 RPM 이상이면, 제1저속회전모드로 전환하여 디스크를 제1저속 RPM으로 회전시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 회전 제어방법.
제 5 항에 있어서,

상기 제1저속 RPM으로 회전시키는 단계는

상기 제1저속 RPM으로 디스크를 회전시킨 후에 디스크 회전 구동 전류가 소정의 제2전류기준치 이하로 내려가면 드라이브의 온도가 상승한 것으로 판단하고, 상기 제2저속회전 모드로 전환하여 디스크를 제2저속 RPM 까지 스핀 업 하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 회전 제어방법.
제 1 항에 있어서,

상기 소정의 저속 RPM은 드라이브의 헤드가 디스크 표면으로부터 정상적인 부상을 할 수 있는 최저 회전 속도인 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 회전 제어방법.
디스크를 회전시키는 스핀들 모터와 상기 스핀들 모터를 특정 RPM으로 동작시키는 모터 구동부를 포함하는 디스크 드라이브의 제어장치에 있어서,

상기 스핀들 모터에 의해 회전되는 디스크의 회전 속도를 검출하는 RPM검출부;

상기 스핀들 모터에 인가되는 구동전류를 검출하는 구동전류 검출부;

상기 드라이브의 소정의 목표 정속 회전 RPM, 소정의 저속 RPM, 소정의 전류 기준치를 저장하는 기준값 저장부; 및

상기 모터 구동부에 소정의 목표 정속 회전 RPM까지 스핀 업하는 신호를 전송하고, 상기 RPM검출부에서 검출된 디스크의 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM 미만이면 드라이브가 저온 상태에 있는 것으로 판단하고, 저속 회전 모드로 전환하여 상기 모터 구동부에 소정의 저속 RPM으로 회전시키는 신호를 전송하고, 상기 저속 RPM으로 회전 중에 상기 구동전류 검출부의 구동전류가 소정의 전류기준치 이하로 내려가면 드라이브의 온도가 상승한 것으로 판단하고, 고속 회전 모드로 전환하여 상기 모터 구동부에 상기 목표 정속 회전 RPM 까지 스핀 업하는 신호를 전송하는 스핀업 제어부를 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 회전 제어장치.
제 8 항에 있어서,

상기 스핀업 제어부는

상기 드라이브의 구동 개시시에, 상기 모터 구동부에 소정의 목표 정속 회전 RPM까지 스핀 업하는 신호를 전송하고, 상기 RPM검출부에서 검출된 디스크의 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM 미만인지 판단하는 과정을 소정의 횟수 만큼 반복하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 회전 제어장치.
제 9 항에 있어서,

상기 소정의 횟수는 3회 이상인 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 회전 제어장치.
제 8 항에 있어서,

상기 기준값 저장부는

드라이브의 헤드가 디스크 표면으로부터 정삭적인 부상을 할 수 있는 최저 회전 속도인 제1저속 RPM 값을 저장하고,

상기 스핀업 제어부는

상기 RPM 검출부에서 검출된 디스크의 회전 속도가 제1저속 RPM 미만이면, 드라이브가 동작 불능인 것으로 판단하고 모터구동부에 스핀들 모터의 동작을 중지키는 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 회전 제어장치.
제 8 항에 있어서,

상기 기준값 저장부는

상기 소정의 저속 RPM에 대해 제1저속 RPM과 상기 제1저속 RPM보다 빠른 제2저속 RPM의 값을 저장하고,

상기 스핀업 제어부는

상기 RPM검출부에서 검출된 디스크의 회전 속도가 소정의 목표 정속 회전 RPM 미만이면서 제2저속 RPM 이상이면, 제2저속회전모드로 전환하여 상기 모터구동부에 제2저속 RPM으로 회전시키는 신호를 전송하고, 상기 RPM검출부에서 검출된 디스크의 회전 속도가 제2저속 RPM 미만이면서 제1저속 RPM 이상이면, 제1저속회전모 드로 전환하여 상기 모터구동부에 제1저속 RPM으로 회전시키는 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 회전 제어장치.
제 12 항에 있어서,

상기 스핀업 제어부는

상기 제1저속 RPM으로 디스크를 회전시킨 후에 상기 구동전류 검출부에서 검출된 구동 전류가 소정의 제2전류기준치 이하로 내려가면 드라이브의 온도가 상승한 것으로 판단하고, 상기 제2저속회전 모드로 전환하여 상기 모터 구동부에 제2저속 RPM 까지 스핀 업시키는 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 회전 제어장치.
제 8 항에 있어서,

상기 소정의 저속 RPM은 드라이브의 헤드가 디스크 표면으로부터 정상적인 부상을 할 수 있는 최저 회전 속도인 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 회전 제어장치.