KR950000049B1

KR950000049B1 - 전원단전시 디스크드라이브장치의 스핀들모터제동 및 헤드파킹제어회로

Info

Publication number: KR950000049B1
Application number: KR1019920001705A
Authority: KR
Inventors: 박중제; 박종일
Original assignee: 대우전자 주식회사; 배순훈
Priority date: 1992-02-06
Filing date: 1992-02-06
Publication date: 1995-01-07
Also published as: KR930018528A

Abstract

내용 없음.

Description

전원단전시 디스크드라이브장치의 스핀들모터제동 및 헤드파킹제어회로

제 1 도는 본 발명의 일실시예에 따른 전원단전시 디스크드라이브장치의 스핀들모터제동 및 헤드파킹제어회로의 상세회로도.

제 2 도는 본 발명에 다른 실시예에 따른 전원단전시 디스크드라이브장치의 스핀들모터제동 및 헤드파킹제어회로의 상세회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전원단전검출부 2 : 헤드파킹전압발생부

3 : 보이스코일형 모터 제어부 4 : 스핀들모터

5 : 보이스코일형 모터 구동부 6 : 스핀들모터구동제어부

IC1 : 스핀들모터 구동집적회로 VCM : 보이스코일형 모터

CP1-CP3 : 비교기 L1-L3 : 코일

Q1-Q10 : MOS트랜지스터

본 발명은 전원단전시 디스크드라이브장치의 스핀들모터제동 및 헤드파킹제어회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스크드라이브장치에 인가되는 구동전원이 인위적이거나 돌발적으로 단전되는 경우에 스핀들모터의 관성적인 회전에 의해 발생되는 역기전력을 이용하여 헤드를 안전위치에 파킹(parking)하고 잔여의 역기전력에너지에 대해서는 순환루우프를 형성하여 스핀들모터 자체적으로 소모시켜서 스핀들모터를 제동하도록 된 전원단전시 디스크드라이브장치의 스핀들모터제동 및 헤드파킹제어회로에 관한 것이다.

예컨대 하드디스크드라이브장치와 같은 디스크드라이브장치는 정보기억매체로서의 원판형 디스크와 이 디스크에 대해 정보를 기록하거나 독출하도록 된 마그네틱헤드를 갖추어 구성되는 바, 이 마그네틱헤드는 소위 보이스코일형 모터(voice coil motor)에의해 정보기억매체인 디스크에 대해 소정의 간격을 유지한 채 그 디스크의 반경방향으로 이동하면서 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 독출하게 된다.

이러한 마그네틱헤드는 전원의 비인가시에는 디스크드라이브장치내에 제공된 안전지역에 위치되어 비유동적으로 보호되고, 이러한 상태에서 전원이 인가되면 그 마그네틱헤드는 상기 디스크면에 대해 소정의 간격으로 부상하여 디스크면의 반경방향으로 이동하면서 데이터의 기록,독출동작을 수행하게 된다.

이와같이 동작하여 데이터의 기록,독출이 종료되어 헤드를 원위치로 복귀시키려는 경우에는 통상 전원오프에 앞서 키보드상에서 헤드원위치명령을 입력해 줌으로써 헤드를 안전지역을 대피시키게 된다.

그런데, 상기 디스크에 대해 헤드가 부상한 상태에서 데이터를 기록하거나 독출하는 동작을 수행하는 도중에 돌발적으로 전원이 단전되거나 또는 상기 헤드대피명령을 입력하지 않은채 전원을 오프시키게 되면, 스핀들모터의 회전이 점차 감소됨에 따라 헤드의 부상력도 감소되므로 헤드가 디스크면에 접촉되어 버리는 현상이 발생되고, 그러한 상태에서 재차 전원이 인가되면 헤드와 디스크가 접촉된 상태로 회전하는 경우가 발생되어 디스크면상에 기록된 데이터가 손상받게 된다.

이 경우, 상기 디스크면상에 기록된 시스템제어데이터가 손상되어 버리게 되면 디스크드라이브장치는 물론 시스템의 운영에 심대한 영향이 초래하게 되므로 시스템전체의 보수비용이 무시할 수 없는 정도로 증대된다는 문제가 발생하여 일본공개특허초록 특개소 62-219274 호에서는 전원단전시 스핀들 모터의 역기전력을 이용하여 스텝 모터를 구동시켜 헤드를 파킹시키기위해서는 단전된후 구동하는 스핀들 모터에서 발생하는 역기전력에 대응하는 펄스를 별도의 펄스발생기에 의해 발생시켜 스텝모터를 한 스텝씩 회전시키는데 사용하므로 스텝모터의 회전운동으로 헤드를 파킹영역으로 움직이기 위해서는 스텝모터의 회전운동에 필요한 클럭펄스를 발생시키는 별도의 클럭발생기를 필요로 한다는 단점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술상의 문제점을 개선하기 위해 이루어진 것으로, 전원 단전시에 스핀들모터의 관성적인 회전에 의해 발생되는 역기전력을 이용하여 헤드를 안전이치로 대피시키는 한편 잔여에너지에 대해서는 스핀들모터자체에서 소모하여 그 스핀들모터를 동적으로 제동하도록 된 전원단전시 디스크드라이브장치의 스핀들모터제동 및 헤드파킹제어회로를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면 스핀들모터(4)와 헤드를 구동하기 위한 보이스코일형 모터(VCM)를 구동하는 보이스코일형 모터구동부(5)를 갖춘 디스크드라이브장치에 있어서, 전원단전에 의한 전원 이상여부를 판별하는 전원단전검출부(1)와, 이 전원단전검출부(1)에 의해 전원이상상태가 검출되는 경우 헤드를 안전위치로 대피시키기위한 헤드파킹전압을 발생하는 헤드파킹전압발생부(2), 상기전원단전검출부(1)에 의해 전원이상이 검출되는 경우 헤드를 안전지역으로 대피시키기 위해 보이스 코일형 모터(VCM)의 구동을 제어하는 보이스코일형 모터 제어부(3), 전원의 이상시 상기 스핀들모터(4)에서 발생되는 역기전력을 이용하여 상기 스핀들모터(4)를 동적으로 제동제어하는 스핀들모터구동제어부(6)를 갖추어 구성된 전원단전시 디스크드라이브장치의 스핀들모터제동 및 헤드파킹제어회로가 제공된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 인위적이거나 돌발적으로 전원이 단전되는 경우에도 스핀들모터(4)의 관성적인 회전에 의해 발생되는 역기전력을 이용하여 헤드구동용 보이스코일형 모터(VCM)를 구동시켜서 헤드를 안전지역으로 대피시키게 하고, 또, 잔여의 에너지는 스핀들모터구동제어부(6)에 의해 형성되는 순환루우프를 통해 동적으로 소비하게 된다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

제 1 도를 참조하며, 본 발명의 일실시예에 따른 디스크드라이브장치의 스핀들모터제동 및 헤드파킹제어회로의 상세회로도가 도시되어있는 바, 참조부호 1은 전원단전등과 같은 전원이상여부를 검출하는 전원단전검출부로서, 이 전원단전검출부(1)는 비반전단자(+)가 저항(R1)(R2)과 캐패시터(C1)에 의해 설정되는 시정수를 가지고서 바이어스되는 한편 반전단자(-)가 저항(R3)과 정격전압설정용 제너다이오드(ZD1) 및 상기 캐패시터(C1)보다 대용량의 캐패시터(C2)에 의해 설정되는 비교적 큰 시정수를 가지고서 바이어스되는 제 1 비교기(CP1)와 비반전단자(+)가 상기 비교기(CP1)의 반전단자(-)측에 접속됨과 더불어 반전단자(-)가 상기 비교기(CP1)의 출력측에 접속된 제 2 비교기(CP2) 및, 비반전단자(+)가 저항(R4)과 캐패시터(C3)를 매개하여 상기 제 1 비교기(CP1)의 출력측에 접속됨과 더불어 반전단자(-)가 상기 제 1 및 제 2 비교기(CP1)(CP2)의 반전/비반전단자(-)(+)의 접속점에 접속된 제 3 비교기(CP3)로 구성된다.

도면의 참조부호 2는 헤드파킹전압발생부로서, 이 헤드파킹전압발생부(2)는 상기 제 3 비교기(CP3)의 출력측에 접속된 베이스와 접지측에 접속된 에미터 및 저항(R5)과 캐패시터(C4)의 시정수를 매개하여 전원(B⁺)에 접속된 컬렉터를 갖춘 트랜지스터(TR1)와, 이 트랜지스터(TR1)의 컬렉터측에 접속된 게이트와 저항(R6)과 캐패시터(C6)의 시정수소자를 매개하여 전원(B⁺)에 접속된 소오스 및 저항(R7)에 접속된 드레인을 갖춘 MOS트랜지스터(Q1)로 구성된다.

또, 참조부호 3은 통상의 보이스코일형 모터(voice coil motor ; VCM)구동부(5)에 의해 도시되지 않은 헤드를 파킹구동하는 보이스코일형 모터(VCM)를 제어하기위한 보이스코일형 모터 제어부로서, 게이트가 풀업저항(R9) 및 저항(R10)과 캐패시터(C7)의 지연소자를 매개하여 상기 제 2 비교기(CP2)의 출력측에 접속됨과 더불어 소오스가 스핀들모터(4)의 코일(L3)의 일단에 접속되며 드레인이 다이오드(D1)를 매개하여 상기 보이스코일형 모터 구동부(5)와 보이스코일형 모터(VCM)의 일측에 접속된 N채널 MOS트랜지스터(Q2)와, 게이트가 상기 제 2 비교기(CP2)의 출력측과 상기 MOS트랜지스터(Q2)의 게이트의 접속점에 접속되는 한편 드레인이 저항(R8)을 매개하여 상기 보이스코일형 모터 구동부(5)와 보이스코일형(VCM)의 다른 측에 접속되며 드레인이 접지측에 접속된 MOS트랜지스터(Q3)로 구성된다.

그리고, 도면의 참조부호 6은 스핀들모터구동 제어부로서 이 스핀들모터구동제어부(6)는 일단이 저항(R16)과 캐패시터(C8)의 시정수소자에 접속된 복수의 저항(R11~R15)과, 각각의 게이트가 상기 저항(R11)의 다른 단을 매개하여 스핀들모터구동집적회로(IC1)의 각 출력단(IP1~IP6)에 접속된 복수의 N채널 및 P채널 MOS트랜지스터(Q4~Q9)를 갖추어서, 상기 MOS트랜지스터(Q4,Q5,Q7)의 소오스는 전원(B⁺)측에 공통접속되는 한편 상기 MOS트랜지스터(Q4)의 드레인과 상기 MOS트랜지스터(Q6)의 소오스가 공통접속되고, 상기 MOS트랜지스터(Q5)의 드레인과 상기 MOS트랜지스터(Q8)의 소오스가 공통접속되며, 상기 MOS트랜지스터(Q7)의 드레인과 상기 MOS트랜지스터(Q9)의 소오스가 접속되고, 상기 MOS트랜지스터(Q6,Q8,Q9)의 공통 드레인 접속점에는 게이트에 PWM튜티신호가 인가되는 MOS트랜지스터(Q10)의 소오스가 접속되어 구성된다.

상기한 바와같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 디스크드라이브장치의 시핀들모터제동 및 헤드파킹제어회로에 있어서, 전원이 정상적으로 공급되는 정상동작하에서는 제 1 비교기(CP1)의 반전단자(-)가 제너다이오드(ZD1)에 의해 소정전압(예컨대 2.5V)로 설정되므로 그 제 1 비교기(CP1)의 출력이 "하이"레벨로 되고, 이에 따라 제 2 비교기(CP2)의 출력은 "로우"레벨로 된다.

이때 보이스코일형 모터제어부(3)의 MOS트랜지스터(Q2,Q3)가 "턴오프"상태로 되는 한편, 상기 전원단전검출부(1)의 제 3 비교기(CP3)에서는 캐패시터(C3)의 충전시간후 "하이"레벨이 출력되고, 이에 따라 헤드파킹전압발생부(2)의 트랜지스터(TR1)가 "턴온"됨과 더불어 P채널 MOS트랜지스터(Q1)도 "턴온"되므로 스핀들모터구동제어부(6)의 N채널 MOSFET(Q9)가 턴온된다.

따라서, 상기 보이스코일형 모터(VCM)은 통상의 보이스코일형 모터구동부(5)의 제어하에 헤드를 구동하는 동작을 수행하게 된다.

또, 상기 스핀들모터(4)는 베이스에 인가되는 PWM듀티신호에 응답하여 ON 또는 OFF되는 N채널 MOS트랜지스터(Q10)에 의해 동작인에이블상태로 됨과 더불어 스핀들모터구동집적회로(IC1)에서 인가되는 베이스인가신호에 응답하여 도통되는 각 MOS트랜지스터(Q5~Q8)에 의해 구동되어 도시되지 않은 디스크를 회전시키게 된다.

이러한 상태에서 인위적으로 또는 돌발적으로 전원이 차단 또는 단전되는 경우에는 상기 제 2 비교기(CP2)의 비반전단자(+)는 비교적 용량이 큰 캐패시터(C2)에 의해 완만하게 충전전압이 방전되는 반면, 그 반전단자(-)에는 상기 제 1 비교기(CP1)의 비반전단자(+)에 인가되는 비교적 용량이 적은 캐패시터(C1)의 방전시간후 제 1 비교기(CP1)의 출력측으로부터 "로우"레벨이 인가되므로, 결국 상기 제 2 비교기(CP2)의 출력이 "하이"레벨로 된다.

이에 따라 대용량의 캐패시터(C7)에 충전된 전압이 상기 보이스코일형 모터 제어부(3)의 N채널 MOS트랜지스터(Q2,Q3)의 게이트에 인가된다.

여기서, 상기 스핀들모터(4)의 관성회전에 의해 발생된 코일(L3)상의 역기전력이 N채널 MOS트랜지스터(Q2)를 통해 다이오드(D1)에서 반파정류된 다음 보이스코일형 모터(VCM)를 구동하여 헤드를 안전위치로 대피시키게 된다.

이때, 상기 제 1 비교기(CP1)에서 "로우"레벨이 출력되는 경우 지연회로소자(R4,C3)에 의해 제 3 비교기(CP3)의 비반전단자(+)에는 단시간동안 "하이"레벨이 인가된 다음 "로우"레벨이 입력되므로 그 제 3 비교기(CP3)의 출력이 "로우"레벨로 되고, 이에 따라 트랜지스터(TR1)가 "턴오프"상태로 됨과 더불어 P채널 MOS트랜지스터(Q1)가 "턴오프"상태로 되고, 이 상태에서 상기 N채널 MOS트랜지스터(Q9)도 "턴오프"된다.

흐르는 역기전류는 상기 캐패시터(C8)에 의해 형성된 순환루우프를 따라 순환되면서 잔여에너지를 자체적으로 소모하게 되므로 그 스핀들모터(4)가 동적으로 제동되게 된다.

제 2 도는 본 발명의 다른 실시예에 따라 전원단전시 스핀들모터제동 및 헤드파킹제어회로를 나타낸 회로도로서, 이 실시예에 따른 회로는 제 1 도의 전원단전검출부(1)에서 캐패시터(C3)의 용량을 크게 해주는 한편 상기 비교기(CP1)와 저항(R1,R2) 및 캐패시터(C1)를 제거하고, 스핀들모터구동제어부(6)에서 PWM듀티신호에 의해 동작하는 MOS트랜지스터(Q10)를 제거하여 구성된다.

이러한 제 2 도의 회로구성의 전반적인 동작은 제 1 도와 유사하게 이루어지는 바, 전원단전검출부(1)에서는 저항(R4)과 캐패시터(C3)의 시정수와 상기 저항(R3)과 캐패시터(C2) 및 제너다이오드(ZD1)에 의한 시정수의 차에 의해 전원단전을 검출하게 된다.

또, 스핀모터구동제어부(6)에서는 전원단전시 스핀들모터(4)의 코일(L3)에서 발생되는 역기전력을 이용하여 보이스코일형 모터(VCM)를 구동하는 한편 코일(L1,L2)에서 발생되는 역기전력은 캐패시터(C8)와 저항(R16)에 의해 게이트에 "하이"레벨이 인가되는 N채널 MOS트랜지스터(Q6,Q8)와 저항(R17)을 통해 접지로 바이패스되므로 스핀들모터(4)의 잔여에너지를 방출시키게 된다.

상기한 바와같이 본 발명에 따른, 전원이상시에도 스핀들모터의 관성회전을 이용하여 헤드를 안전위치로 대피시킴과 더불어 그 스핀들모터를 동적으로 제동시키게 되므로 헤드와 정보기록매체상에서의 접촉 및 그에 따른 부품손상과 데이터의 손실등을 확실하게 방지할 수 있다.

Claims

스핀들모터(4)와 헤드를 구동하기 위한 보이스코일형 모터(VCM)를 구동하는 전원단전검출부(1), 헤드파킹전압발생부(2), 보이스코일형 모터 제어부(3), 보이스코일형 모터구동부(5), 스핀들모터구동제어부(6)를 갖춘 디스크드라이브장치에 있어서, 상기 전원단전검출부(1)는 저항(R1)(R2)와 캐패시터(C1)에 의한 시정수가 비반전단자(+)에 설정되고 저항(R3)과 제너 다이오드(ZD) 및 캐패시터(C2)에 의해 비반전단자(+)의 시정수에 비해 비교적 큰 시정수가 설정된 비교기(CP1)과, 상기 비교기(CP1)의 반전단자(-)에 설정된 시정수가 비반전단자(+)에 인가되는 한편 상기 비교기(CP1)의 출력이 반전단자(-)에 인가되는 비교기(CP2)와, 비반전단자(+)가 저항(R4)과 캐패시터(C3)를 매개하여 상기 비교기(CP1)의 출력측에 접속됨과 더불어 반전단자(-)가 상기 비교기(CP1)(CP2)의 반전/비반전단자(-)(+)의 접속점에 접속된 제 3 비교기(CP3)로 구성되고, 상기 스핀들모터 구동제어부(6)는 일단이 저항(R16)과 캐패시터(C8)의 시정수소자에 접속된 복수의 저항(R11~R15)과, 각각의 게이트가 상기 저항(R11)의 다른 단을 매개하여 스핀들모터구동집적회로(IC1)의 각 출력단(IP1~IP6)에 접속된 복수의 N채널 및 P채널 MOS트랜지스터(Q4~Q9)와 게이트 PWM튜티제어신호가 인가되는 MOS트랜지스터(Q10)를 갖추어서 구성되며 상기 MOS 트랜지스터(Q6,Q8)에 의해 상기 스핀들모터(4)의 역기전력 순환루우프가 형성되어짐을 특징으로 하는 전원단전시 디스크 드라이브장치의 스핀들모터제동 및 헤드파킹제어회로.
제 1 항에 있어서, 상기 전원단전검출부(1)는 비교적 큰 시정수를 갖는 시정수회로(C4,C3)와 비교적 작은 시정수를 갖는 시정수회로(R2,C2,ZD1)에 의해 전원단자를 검출하는 비교기(CP2,CP3)로 구성된 것을 특징으로 하는 헤드파킹제어회로.
제 1 항에 있어서, 상기 헤드파킹전압발생부(2)는 전원단전검출신호에 따라 스위칭동작하는 트랜지스터(TR1)와 이 트랜지스터(TR1)의 스위칭동작에 따라 ON 또는 OFF되는 MOS트랜지스터(Q1)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 헤드파킹제어회로.
제 1 항에 있어서, 상기 보이스코일형 모터 제어부(3)는 게이트가 풀업저항(R9) 및 저항(R10)과 캐패시터(C7)의 지연소자를 매개하여 상기 제 2 비교기(CP2)의 출력측에 접속됨과 더불어 소오스가 스핀들모터(4)의 코일(L3)의 일단에 접속되며 드레인이 다이오드(D1)를 매개하여 상기 보이스코일형 모터 구동부(5)와 보이스코일형모터(VCM)의 일측에 접속된 N채널 MOS트랜지스터(Q2)와, 게이트가 상기 제 2 비교기(CP2)의 출력측과 상기 MOS트랜지스터(Q2)의 게이트의 접속점에 접속되는 한편 드레인이 저항(R8)을 매개하여 상기 보이스코일형모터 구동부(5)와 보이스코일형 모터(VCM)의 다른 측에 접속되며 드레인이 접지측에 접속된 MOS트랜지스터(Q3)로 구성된 것을 특징으로 하는 헤드파킹제어회로.
제 1 항에 있어서, 상기 스핀들모터구동제어부(6)는 스핀들모터(4)의 역기전력을 접지로 직접 바이패스하도록 구성된 것을 특징으로 하는 헤드파킹제어회로.