KR19980059126A - 브이씨알 헤드 드럼모터의 로터위치 검출회로 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브이씨알 헤드 드럼모터의 로터위치 검출회로 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 드럼모터에 구동신호가 인가될 때 코일로부터 발생되는 권선파형의 제로크로싱을 이용하여 로터의 위치신호를 검출할 수 있도록하는 브이씨알 헤드 드럼모터의 로터위치 검출회로 및 그 방법에 관한 것이다.

이를 위하여 헤드 드럼모터의 로터위치 검출방법에 있어서, 권선파형이 제로크로싱이 검출되는지를 판단하는 단계, 제로크로싱이 검출돨 경우 임의의 각으로 지연하는 단계, 지연된 각이 N⁰임이 판단되면 현재의 로터위치를 검출하고, 현재까지 지연된 각이 N⁰임이 아닐 경우 지연을 제로크로싱이 검출되는지를 판단하는 단계, 상기 단계에서 제로크로싱이 검출되지 않을 경우 지연을 계속하고, 제로크로싱이 검출됨이 판단되면 지연각이 N⁰를 초과하는지를 다시 판단하는 단계, 지연각이 N⁰를 초과할 경우 지연각을 0으로 초기화시켜 다시 N⁰의 지연을 시작하는 단계로 이루어진 것이다.

Description

브이씨알 헤드 드럼모터의 로터위치 검출회로 및 그 방법

본 발명은 브이씨알 헤드 드럼모터의 로터위치 검출회로 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 드럼모터에 구동신호가 인가될 때 코일로부터 발생되는 권선파형의 제로크로싱을 이용하여 로터의 위치신호를 검출할 수 있도록하는 브이씨알 헤드 드럼모터의 로터위치 검출회로 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 브이씨알 시스템에는 영상신호의 기록의 치수는 일반적으로 매우 가늘고 트랙 폭은 0.2-0.02㎜ 정도, 기록파장은 수 미크론 정도까지 단축되어 있으며, 또한 테이프의 폭방향으로 기록되어 있다.

따라서 기록 및 재생시에는 영상신호의 시간축에 될수록 변화를 주지 않도록 헤드드럼 회전의 안정제어를 할 필요가 있으며, 재생시에도 정밀한 트랙킹 제어를 유지하기위해서 헤드드럼 회전과 테이프 주행상태(속도와 위치관계)를 기록시와 마찬가지로 유지시킬 필요가 있으며, 그와 같이 정확한 속도제어를 위해 브이씨알에는 주파수제너레이터(FREQUENCY GENERAROR:이하 FG라함)가 사용되고 있다.

상기와 같은 FG 발생장치 및 과정을 도 1에 의해 살펴보면, 브이씨알의 헤드(70)가 장착된 헤드드럼(71)과, 이 헤드드럼(71)을 회전구동시키는 드럼모터(72)와, 이 드럼모터(72)의 로터(73)와 스테이터(74)측에 각각 형성되어 속도펄스신호를 생성하는 FG검출패턴(75)과, 이 FG검출패턴(75)으로부터 발생된 사인파형의 속도펄스신호를 구형파로 변환증폭하는 헤스테리시스증폭기(76)와, 이 히스테리시스증폭기(76)로부터 입력된 속도펄스신호의 타이밍을 계산하여 드럼모터(72)의 속도를 제어하는 마이컴(77)으로 이루어져 있다.

그리고, 상기 FG검출패턴(75)은 상기 로터(73, ROTOR)즉, 영구자석이 다수개 형성된 원통형부재의 회전원주상에 다수개 예컨데, 극성이 서로다른 24개의 영구자석으로 착자되어있는 회전마그네트(78)와, 이 회전마그네트(78)의 착자면에 대향해서 고정프린트기판(79)상에 원형으로 배치된 검출패턴(80)으로 구성된다.

여기서, 상기 회전마그네트(78)는 로터(73)와 일체로 형성되어 이 로터(73)가 1회전할 때 마다 회전마그네트(78)의 극수의 1/2의 주파수를 가진 전압을 발생하며, 또한, 상기 검출패턴(80)은 스테이터(74)측에 배치되어 아마추어코일이나 위치검출소자, 구동용인 전자부품을 배설한 고정프린트기판(79)상에 일체로 형성되어 있다.

한편, 상기와 같이 구성된 종래 FG회로의 동작을 살펴보면, 먼저 재생모드나 녹화모드가 설정될 경우 마이컴(77)은 드럼모터(72)를 구동시켜 헤드드럼(71)을 회전시키된다.

즉, 상기 드럼모터(72)의 스테이터(74)와 로터(73)의 전자기적 작용에 의해 로터(73)가 회전을 하게되고, 이에 따라 헤드드럼(71)또한 회동축(81)을 매개로 회전을 하게되는데, 이때 상기 로터(73)의 회전작용에 따라 이 로터(73)에 일체로 형성된 FG검출패턴(75)의 회전마그네트(78)도 회전을 하게된다.

따라서, 이 회전마그네트(78)와 대향위치에 있는 FG검출패턴(75)의 검출패턴(80)에는 회전 검출 전압 즉, 사인파형의 속도펄스 전압이 발생되어 히스테리시스증폭기(76)로 입력됨으로서 이 히스테리식증폭기(76)는 입력된 사인파형의 속도펄스전압을 파형변환 증폭하여 구형파펄스신호로 마이컴(77)에 입력시킨다.

그러므로 마이컴(77)은 이 입력된 속도펄스신호(정상적일 경우 초당 720펄스)를 비교판단하여 현재의 드럼모터(72)를 설정된 모드에 따라 안정적으로 제어하게된다.

이와 같은 종래 헤드 드럼모터에 있어 로터의 구동타이밍과 관련한 로터의 위치를 검출하기 위해서는 홀센서를 사용하고 있다. 그러나 이러한 홀센서는 고가인 관게로 드럼모터의 가격상승의 요인이 되며, 드럼모터 제조과정중 정확한 위치에 조립이 이루어져야하나 조립과정 또는 기구적인 오차로 의해 조립위치가 달라질 경우에는 드럼모터의 토크 리플 및 소음, 진동을 유발하는 등의 문제를 야기시킬 수 있는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 드럼모터에 구동신호가 인가될 때 코일로부터 발생되는 권선파형의 제로크로싱을 이용하여 로터의 위치신호를 검출할 수 있도록하여 홀센서 없이 로터의 위치를 검출토록 함으로서 원가절감에 기여하고, 드럼모터의 토크 리플 및 소음, 진동을 방지할 수 있는 브이씨알 헤드 드럼모터의 로터위치 검출회로 및 그 방법을 제공하는데 본 발명의 목적이 있는 것이다.

이와같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 헤드 드럼모터의 로터위치 검출방법에 있어서, 권선파형이 제로크로싱이 검출되는지를 판단하는 단계, 제로크로싱이 검출돨 경우 임의의 각으로 지연하는 단계, 지연된 각이 N⁰임이 판단되면 현재의 로터위치를 검출하고, 현재까지 지연된 각이 N⁰임이 아닐 경우 지연을 제로크로싱이 검출되는지를 판단하는 단계, 상기 단계에서 제로크로싱이 검출되지 않을 경우 지연을 계속하고, 제로크로싱이 검출됨이 판단되면 지연각이 N⁰를 초과하는지를 다시 판단하는 단계, 지연각이 N⁰를 초과할 경우 지연각을 0으로 초기화시켜 다시 N⁰의 지연을 시작하는 단계로 이루어진 것이다.

또한 본 발명은, 구동신호회로부, 드라이브, 발진기를 포함하는 브이씨알구동회로에 있어서, 권선파형을 구형파로 출력하는 비교기와, 상기 비교기의 출력단에 연결되어 라이징에지를 검출하는 에지검출회로, 에지검출회로의 출력단에 연결되어 입력신호를 정확히 N⁰지연시는 지연각비교회로를 포함하여 이루어진 것이다.

도 1은 종래 브이씨알의 헤드 드럼모터의 주파수제너레이터의 구성도.

도 2는 본 빌명에 따른 각단의 입출력 파형도.

도 3는 본 발명에 따른 전기각을 지연시키는 동작흐름도.

도 4는 본 발명에 따른 로터위치 검출회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 비교기 2 : 에지검출회로

3 : 발진기 4 : 지연각검출회로

5 : 구동신호회로부 6 : 드라이브

7 : 드럼모터

도 2는 본 발명에 따른 각단의 입출력 파형도이며, 도 3는 본 발명에 따른 전기각을 지연시키는 동작흐름도이다.

도 4는 본 발명에 따른 로터위치 검출회로도로서, 권선파형을 구형파로 출력하는 비교기(1)의 출력단에는 라이징에지를 검출하는 에지검출회로(2)가 연결되고, 이 에지검출회로(2)의 출력단에는 입력신호를 정확히 N⁰연시는 지연각비교회로(4)가 연결되어 있다.

이와같이 이루어지는 본 발명은 도 2의 (마)와 같이 2상모터를 예를들어 설명하면 다음과 같다.

드럼모터의 2상코일 각단에 도 2의 (가)와 같은 파형의 구동신호가 가해지면 2상코일에는 도 2의 (나)와같은 사인파형태의 역기전력과 (다)와같은 권선파형이 발생되고, 이 권선파형을 다이오드와 같은 정형회로를 경유시키면 도 2의 (마)와같은 권선파형을 얻게 된다.

이때 ⓐ-ⓑ구간에는 구간②, ④의 가운데에서 역기전력 때문에 제로크로싱이 일어나고, ⓒ, ⓓ간에는 ①, ③의 중간에서 제로크로싱이 발생하게 되며, 도 2 (다)에서 날카롭게 튀는 스파이크는 구동신호가 끊으질때의 영향으로발생되는 노이즈성분이다.

따라서 ⓐ, ⓑ의 제로크로싱을 검출한다면 전기각 45⁰이후에 구동신호를 인가할 수 있을 것이며, ⓐ, ⓑ의 검출은 로터의 위치를 검출하는 것과 같은뜻이 된다.

이와같이 전기각 45⁰를 지연시키는 과장을 도 3에서 설명하면, 먼저 권선파형에 제로크로싱이 발생(S1)하면 임의의 각 즉, N⁰지연을 시작(S2)하고, 현재까지 지연된 각이 N⁰임이 판단(S3)되면 현재의 로터위치를 검출(S8)하고, 현재까지 지연된 각이 N⁰임이 아님이 판단(S3)되면 지연을 제로크로싱이 검출되는지를 판단(S4)하게 된다.

이러한 상태에서 제로크로싱이 검출되지 않을 경우 지연을 계속(S5)하고, 제로크로싱이 검출됨이 판단되면 지연각이 N⁰를 초과하는지를 다시판단(S6)하여 지연각이 N⁰를 초과할 경우 지연각을 0으로 초기화시켜(S7) 다시 N⁰의 지연을 시작하는 일련의 과정을 거침으로서 노이즈에 의해 로터의 위치가 검출되는 일이 없도록 정확히 N⁰를 지연시키게 되는 것이다.

이를 도 4에 도시된 로터위치 검출회로도에 의해 살펴보면 다음과 같다.

비교기(1)로부터 도 2의 (라)와같은 신호가 출력되면 에지검출회로에서 라이징에지를 검출하게 되며, 라이징에지가 검출되면 지연각비교회로(4)에 소정의 제어신호를 출력하게 된다.

따라서 상기 지연각비교회로(4)는 도 3에서 전술한 바와같이 N⁰를 정확히 지연시킨 후 구동신호회로부(5)에 발진기(3)로부터 출력되는 구동신호를 드라이브(6)를 통해 드럼모터(7)에 공급하게 됨으로서 구동시켜햐할 위치 즉, 로터의 위치를 정확히 검출할 수 있는 것이다.

이상에서 상술한 바와같이 본 발명은, 드럼모터에 구동신호가 인가될 때 코일로부터 발생되는 권선파형의 제로크로싱을 이용하여 로터의 위치신호를 검출할 수 있도록하여 홀센서 없이 로터의 위치를 검출토록 함으로서 원가절감에 기여하고, 드럼모터의 토크 리플 및 소음, 진동을 방지할 수 있는 것이다.

Claims (2)

1. 헤드 드럼모터의 로터위치 검출방법에 있어서, 권선파형이 제로크로싱이 검출되는지를 판단하는 단계(S1)와, 제로크로싱이 검출돨 경우 임의의 각(N⁰)으로 지연하는 단계(S2)와, 지연된 각이 N⁰임이 판단되면 현재의 로터위치를 검출하고, 현재까지 지연된 각이 N⁰임이 아닐 경우 지연을 제로크로싱이 검출되는지를 판단하는 단계(S3)(S4)와, 상기 단계에서 제로크로싱이 검출되지 않을 경우 지연을 계속하고, 제로크로싱이 검출됨이 판단되면 지연각이 N⁰를 초과하는지를 다시 판단하는 단계(S5)(S6)와, 지연각이 N⁰를 초과할 경우 지연각을 0으로 초기화시켜 다시 N⁰의 지연을 시작하는 단계(S7)로 이루어진 것을 특징으로 하는 브이씨알 헤드 드럼모터의 로터위치 검출방법.
2. 구동신호회로부(50), 드라이브(6), 발진기(3)를 포함하는 브이씨알구동회로에 있어서, 권선파형을 구형파로 출력하는 비교기(1)와, 이 비교기(1)의 출력단에 연결되어 라이징에지를 검출하는 에지검출회로(2)와, 이 에지검출회로(2)의 출력단에 연결되어 입력신호를 정확히 N⁰지연시는 지연각비교회로(4)를 포함하는 브이씨알 헤드 드럼모터의 로터위치 검출회로.