KR20000051707A - Index pulse generator using hall element - Google Patents

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KR20000051707A
KR20000051707A KR1019990002285A KR19990002285A KR20000051707A KR 20000051707 A KR20000051707 A KR 20000051707A KR 1019990002285 A KR1019990002285 A KR 1019990002285A KR 19990002285 A KR19990002285 A KR 19990002285A KR 20000051707 A KR20000051707 A KR 20000051707A
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이칠성
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이형도
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Abstract

PURPOSE: An apparatus for generating an index pulse utilizing hall element is provided to prevent abnormal index and reduce sensitivity to a temperature and humidity while utilizing a hall element as an index sensor. CONSTITUTION: An apparatus comprises a magnetic unit mounted at an outer surface of a rotor of a motor and an index sensor for sensing the magnetism produced from the magnetic unit so as to judge whether the motor rotates or not. The index sensor is eliminated, and the magnetic unit mounted at an outer periphery of the rotor of the motor is moved to an internal periphery of the rotor and injection-molded. The apparatus further comprises a hall element and a differential amplifier. The hall element is arranged at a portion of a lower substrate onto which the rotor is to be loaded, in such a manner that the hall element faces the magnetic unit. The hall element generates positive and negative signals in accordance with sensing of the magnetism generated from the magnetic unit. The differential amplifier receives a signal output from the hall element and a preset reference signal and outputs a hysteresis characteristic signal according to a difference between the received two signals.

Description

홀소자를 사용하는 인덱스 펄스 생성 장치{Index pulse generator using hall element}Index pulse generator using hall element {Index pulse generator using hall element}

본 발명은 브러쉬레스 모터(Brushless Motor)의 인덱스 신호를 발생시키는 장치에 관한 것으로 특히, 노트북 PC의 FDD에는 협소한 공간으로 인해 칩 코일(chip coil)과 같은 타 센서는 사용 불가하므로 홀(hall) 소자를 인덱스 센서로 사용하면서 홀소자를 사용함에 따라 발생가능한 비정상적인 인덱스 생성을 방지함과 아울러 온도와 습도의 변화에 덜 민감하도록 하기 위한 홀소자를 사용하는 인덱스 펄스 생성 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for generating an index signal of a brushless motor, and in particular, because other sensors such as chip coils cannot be used due to the small space in the FDD of a notebook PC, a hall is used. The present invention relates to an index pulse generator using a Hall element to prevent abnormal index generation that may occur when using the Hall element while using the element as an index sensor, and to be less sensitive to changes in temperature and humidity.

일반적으로, 플로피 디스크 드라이브(이하, 'FDD'라 칭함)에 삽입된 데이터를 독출하기 위해서는 모터의 1회전 시간을 체크하여 기준신호(Reference Signal)로 사용하여야 하기 때문에, 디스크를 구동시키기 위한 기존의 브러쉬레스 DC모터는 모터가 1회전하는 동안 1개씩의 인덱스 펄스(index pulse)를 생성시켜야만 한다.In general, in order to read data inserted into a floppy disk drive (hereinafter referred to as 'FDD'), one rotation time of the motor must be checked and used as a reference signal. Brushless DC motors must generate one index pulse during each revolution of the motor.

이를 위하여 종래의 플로피 디스크 드라이브 스핀들 모터 장치는 첨부한 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 메인 플럭스(main flux)를 감지하는 적어도 하나 이상의 포지션 센서(3A∼3C)와, 상기 로터(5)의 회전에 따라 상기 마그네틱부(8)의 자성을 검출하여 상기 로터(5)의 회전여부를 판단하는 인덱스 센서(9), 및 상기 포지션 센서(3A∼3C)에서 로터(5)의 현재 위치를 인식하도록 하며 상기 인덱스 센서(9)에서 모터의 회전인덱스 신호가 검출되도록 로터(rotor)(5)의 외관일측에 형성되어 있는 마그네틱부(8)를 구비하고 있다.To this end, a conventional floppy disk drive spindle motor device includes at least one position sensor 3A to 3C for detecting a main flux and rotation of the rotor 5, as shown in FIG. In order to recognize the current position of the rotor 5 in the index sensor 9 and the position sensors 3A to 3C which detect the magnetism of the magnetic part 8 to determine whether the rotor 5 is rotated. In addition, the index sensor 9 has a magnetic part 8 formed on one side of the outer side of the rotor 5 so that the rotation index signal of the motor can be detected.

이때, 상기 인덱스 센서(9)를 통해 출력되는 신호 즉, 상기 마그네틱부(8)의 회전에 따른 자속변화를 감지한 신호는 도시하지 않은 드라이브 IC 내부에서 일정한 히스테리시스 전압에 의해 인덱스 펄스를 생성하는 것이다.In this case, a signal output through the index sensor 9, that is, a signal that detects a change in magnetic flux due to the rotation of the magnetic part 8, generates an index pulse by a constant hysteresis voltage in a drive IC (not shown). .

그러나, 노트북 PC의 FDD에는 협소한 공간으로 인해 인덱스 센서(9)로 사용되는 칩 코일(chip coil)과 같은 센서는 사용하기가 용이하지 않다는 문제점이 발생되었다.However, due to the narrow space in the FDD of the notebook PC, a problem such as a chip coil used as the index sensor 9 is not easy to use.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 노트북 PC의 FDD에는 협소한 공간으로 인해 칩 코일(chip coil)과 같은 타 센서는 사용 불가하므로 홀(hall) 소자를 인덱스 센서로 사용하면서 홀소자를 사용함에 따라 발생가능한 비정상적인 인덱스 생성을 방지함과 아울러 온도와 습도의 변화에 덜 민감하도록 하기 위한 홀소자를 사용하는 인덱스 펄스 생성 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is that other sensors such as chip coils cannot be used due to the narrow space in the FDD of the notebook PC, so that the Hall element is used as the index sensor. An object of the present invention is to provide an index pulse generation apparatus using a Hall element to prevent abnormal index generation that may occur according to use and to be less sensitive to changes in temperature and humidity.

도 1은 종래 플로피 디스크 드라이브 스핀들 모터 장치의 구성 예시도,1 is a configuration example of a conventional floppy disk drive spindle motor device,

도 2는 본 발명에 따른 플로피 디스크 드라이브 스핀들 모터 장치의 구성 예시도,2 is an exemplary configuration diagram of a floppy disk drive spindle motor device according to the present invention;

도 3a은 본 발명에 따른 홀소자를 사용하는 인덱스 펄스 생성 장치의 구성 예시도,3A is an exemplary configuration diagram of an index pulse generation device using a Hall element according to the present invention;

도 3b는 도 3a에 도시되어 있는 장치의 주요부분의 파형 예시도.3B is an exemplary waveform diagram of the major part of the device shown in FIG. 3A.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 홀 소자 20 : 차동 증폭기10: Hall element 20: differential amplifier

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 모터의 로터부 외부면에 착자되어 있는 마그네틱부와, 상기 마그네틱부에서 발생되는 자성을 감지하여 모터의 회전여부를 판단하기 위한 인덱스 센서를 구비하고 있는 인덱스 신호 생성 장치에 있어서: 상기 인덱스 센서를 제거시킨 후 모터의 로터부 외부면에 착자되어 있는 마그네틱부를 상기 로터의 내부면으로 위치이동시켜 사출성형시키고, 상기 로터가 안착되는 하부 기판면의 일측에 상기 마그네틱부에 대향되는 위치에 구비되어 상기 마그네틱부에서 발생되는 자성을 감지에 따른 포지티브 및 네가티브 신호를 발생시키는 홀소자, 및 상기 홀 소자의 출력신호중 임의의 신호와 기설정된 기준신호를 입력받아 두신호의 차이에 따른 히스테리시스 특성의 신호를 출력하는 차동 증폭기로 구성되는 데 있다.Features of the present invention for achieving the above object, the magnetic part is magnetized to the outer surface of the rotor portion of the motor, and having an index sensor for determining the rotation of the motor by detecting the magnetic force generated in the magnetic portion In the index signal generating apparatus: After removing the index sensor, the magnetic part magnetized to the outer surface of the rotor portion of the motor is moved to the inner surface of the rotor by injection molding, and on one side of the lower substrate surface on which the rotor is seated A Hall element provided at a position opposite to the magnetic part to generate a positive and negative signal according to the detection of the magnetism generated from the magnetic part, and an arbitrary signal and a predetermined reference signal among the output signals of the Hall element Comprised of a differential amplifier that outputs a signal of hysteresis characteristics according to the signal difference There.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 2는 본 발명에 따라 홀 소자를 사용하는 경우 플로피 디스크 드라이브 스핀들 모터 장치의 구성 예시도이다.2 is a diagram illustrating a configuration of a floppy disk drive spindle motor device when using a Hall device according to the present invention.

첨부한 도 2에 도시되어 있는 구성을 상기 도 1의 구성과 비교하여볼 때, 로터(5)의 외부면에 착자되어 있는 마그네틱부(8)를 로터(5)의 내부면으로 위치이동시켜 사출성형시킨 것으로, 로터 내부면에 참조번호 8a로 도시되는 위치에 검출용 마그네틱부가 위치하며 이에 대응되는 위치에 홀 소자(10)를 구비하게 된다.When comparing the configuration shown in FIG. 2 with the configuration of FIG. 1, the magnetic part 8 magnetized on the outer surface of the rotor 5 is moved to the inner surface of the rotor 5 to inject. It is molded, the detection magnetic part is located at the position indicated by reference numeral 8a on the inner surface of the rotor, and the hall element 10 is provided at a position corresponding thereto.

따라서, 상기와 같은 구조를 이루는 본 발명에 따른 홀소자를 사용하는 인덱스 펄스 생성 장치의 회로 구성은 첨부한 도 3a에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 홀소자(10)의 바이어스 전압을 결정하기 위해 구동전압 입력측과 접지측에 연결되어 있는 제 1바이어스 저항(BR1)과, 제 2바이어스 저항(BR2)이 구비되며, 상기 홀 소자(10)의 제 1출력을 비반전 입력단에 입력받고 반전 입력단은 접지단에 연결되어 있는 차동 증폭기(20)로 구성된다.Therefore, the circuit configuration of the index pulse generation apparatus using the Hall element according to the present invention having the above structure as shown in Figure 3a, the drive voltage to determine the bias voltage of the Hall element 10 A first bias resistor BR1 and a second bias resistor BR2 connected to an input side and a ground side are provided. The first output of the hall element 10 is input to a non-inverting input terminal, and the inverting input terminal is a ground terminal. It consists of a differential amplifier 20 connected to.

이때, 상술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 홀소자를 사용하는 인덱스 펄스 생성 장치의 동작을 첨부한 도 3b를 참조하여 살펴보기로 한다.In this case, the operation of the index pulse generation apparatus using the Hall element according to the present invention configured as described above will be described with reference to FIG. 3B.

우선, 첨부한 도 3b는 마그네틱부(8a)가 하나인 경우의 파형 예시도이다.First, FIG. 3B is an example of waveforms in the case of one magnetic portion 8a.

즉, 홀소자를 이용하여 마그네틱부(8a)에서 발생되는 자성을 검출한 후 다이렉트로 히스테리시스 곡선의 특성을 갖는 차동증폭기에 입력시키는 경우 일정한 히스테리시스 전압특성으로 인해 인덱스신호를 얻을 수 없으므로, 구비되어 있는 제 1바이어스 저항(BR1)과 제 2바이어스 저항(BR2)을 통하여 홀 바이어스 전압을 접지전위보다 낮은 전위값을 갖도록 한다.That is, when the magnetic force generated by the magnetic part 8a is detected using a Hall element and input to a differential amplifier having a direct hysteresis curve, an index signal cannot be obtained due to a constant hysteresis voltage characteristic. Through the 1 bias resistor BR1 and the second bias resistor BR2, the Hall bias voltage is set to have a potential value lower than the ground potential.

이후, 상기 홀 소자(10)의 출력신호 즉, 포지티브 신호와 네가티브 신호중 포지티브 신호를 차동증폭기(20)의 비반전 입력단에 입력시키게 된다.Thereafter, the output signal of the Hall element 10, that is, the positive signal of the positive signal and the negative signal, is input to the non-inverting input terminal of the differential amplifier 20.

이때, 상기 차동증폭기(20)의 반전 입력단은 접지단에 연결되어 진다.At this time, the inverting input terminal of the differential amplifier 20 is connected to the ground terminal.

따라서, 상기 차동증폭기(20)의 비반전 입력신호는 첨부한 도 3b에 도시되어 있는 바와 같이, 홀 바이어스 전압과 제로전위간의 차이만큼의 불평형 전압(A)차이를 가지며, 참조번호 B와 같이 히스테리시스 특성에 따른 전압 차이를 갖는다.Accordingly, the non-inverting input signal of the differential amplifier 20 has an unbalanced voltage (A) difference by the difference between the Hall bias voltage and the zero potential, as shown in FIG. It has a voltage difference according to its characteristics.

상기 참조번호 B와 같이 히스테리시스 특성 전압 차이에 따라 펄스 형태의 신호가 출력되고, 이 출력신호가 인덱스 신호로 사용되게 된다.As shown by the reference numeral B, a pulse type signal is output according to the hysteresis characteristic voltage difference, and the output signal is used as an index signal.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described in connection with specific embodiments thereof, it will be appreciated that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the claims. Anyone who owns it can easily find out.

상술한 바와 같이 동작하는 본 발명에 따른 홀소자를 사용하는 인덱스 펄스 생성 장치를 제공하여 노트북 PC의 FDD에는 협소한 공간으로 인해 인덱스 센서로 사용되는 칩 코일(chip coil)과 같은 센서는 사용하기 어렵다는 문제점을 해소하게 된다.It is difficult to use a sensor such as a chip coil which is used as an index sensor due to a small space in the FDD of the notebook PC by providing an index pulse generating apparatus using the Hall element according to the present invention operating as described above. To solve the problem.

Claims (1)

모터의 로터부 외부면에 착자되어 있는 마그네틱부와, 상기 마그네틱부에서 발생되는 자성을 감지하여 모터의 회전여부를 판단하기 위한 인덱스 센서를 구비하고 있는 인덱스 신호 생성 장치에 있어서:In the index signal generation device having a magnetic part magnetized on the outer surface of the rotor portion of the motor and an index sensor for determining the rotation of the motor by sensing the magnetic force generated in the magnetic portion: 상기 인덱스 센서를 제거시킨 후 모터의 로터부 외부면에 착자되어 있는 마그네틱부를 상기 로터의 내부면으로 위치이동시켜 사출성형시키고,After removing the index sensor, the magnetic part magnetized on the outer surface of the rotor part of the motor is moved to the inner surface of the rotor for injection molding. 상기 로터가 안착되는 하부 기판면의 일측에 상기 마그네틱부에 대향되는 위치에 구비되며 출력신호의 바이어스를 제로전위 아래의 전위로 세팅시킨 후 상기 마그네틱부에서 발생되는 자성을 감지에 따른 포지티브 및 네가티브 신호를 발생시키는 홀소자, 및Positive and negative signals according to the detection of the magnetism generated in the magnetic part after setting the bias of the output signal to a potential below zero potential on one side of the lower substrate surface on which the rotor is seated opposite the magnetic part Hall element for generating a, and 상기 홀 소자의 출력신호중 임의의 신호와 기설정된 기준신호를 입력받아 두신호의 차이에 따른 히스테리시스 특성의 신호를 출력하는 차동 증폭기로 구성되는 것을 특징으로 하는 홀소자를 사용하는 인덱스 펄스 생성 장치.And a differential amplifier configured to receive an arbitrary signal among the output signals of the Hall element and a predetermined reference signal, and output a signal having hysteresis characteristics according to the difference between the two signals.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06311680A (en) * 1993-04-20 1994-11-04 Omron Corp Servomotor
JPH08168282A (en) * 1994-12-08 1996-06-25 Hitachi Ltd Motor device

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