JP3473007B2 - モータ駆動装置 - Google Patents
モータ駆動装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータ駆動装置に
関し、特にハードディスク装置のスピンドルモータ駆動
用として用いられると共にスピンドルモータの逆起電力
をボイスコイルモータによるリトラクト動作に利用する
モータ駆動装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のモータ駆動装置１００を図３を参
照して説明する。モータ駆動装置１００は半導体集積回
路で構成され、端子として電源端子１、バックアップ電
源用コンデンサの接続端子２、センス抵抗の接続端子
３、接地端子４、出力端子５，６，７が設けられてお
り、電源端子１には逆流防止用のショットキーダイオー
ド８を介して電源９が、接続端子２と接地端子４間には
バックアップ電源用コンデンサ１０が、接続端子３と接
地端子４間にはセンス抵抗１１が、接地端子４にはＧnd
が、出力端子５，６，７には３相スピンドルモータ１２
が、それぞれ外部接続される。 【０００３】モータ駆動装置１００の内部には、３相ブ
リッジ回路２０を構成する電源端子側のＰチャネル型で
ある第１，第２，第３パワーＭＯＳＦＥＴ２１，２２，
２３及び接地端子側のＮチャネル型である第４，第５，
第６パワーＭＯＳＦＥＴ２４、２５、２６と、ＭＯＳＦ
ＥＴ２１、２２、２３のゲートを制御する上段プリドラ
イバ２７と、ＭＯＳＦＥＴ２４，２５，２６のゲートを
制御する下段プリドライバ２８と、コンデンサ１０から
電源９側への放電を防止するダイオード２９とを具備し
ている。ブリッジ回路２０はＭＯＳＦＥＴ２１、２２、
２３のソースが電源端子１に共通接続され、ＭＯＳＦＥ
Ｔ２４，２５，２６のソースが接続端子３に共通接続さ
れると共に、ＭＯＳＦＥＴ２１、２２、２３及びＭＯＳ
ＦＥＴ２４，２５，２６がそれぞれ直列接続され、それ
らの中点が出力端子５，６，７にそれぞれ接続されてい
る。上段プリドライバ２７の出力はＭＯＳＦＥＴ２１，
２２，２３の各ゲートに接続され、下段プリドライバ２
８の出力はＭＯＳＦＥＴ２４，２５，２６の各ゲートに
接続されている。また下段プリドライバ２８の電源入力
は、ダイオード２９を介して電源端子１に接続されると
共に、バックアップ電源としてコンデンサ１０の充電電
圧がバックアップされるように接続端子２に接続されて
いる。 【０００４】次に、スピンドルモータ１２の回転中に電
源９のダウン（Ｇndショート）により電圧が低下したと
きのモータ駆動装置１００の動作を説明する。電源９の
電圧が低下すると、プリドライバ２７によりＭＯＳＦＥ
Ｔ２１，２２，２３はオフ状態に制御され、コンデンサ
１０に充電された電圧で駆動されるプリドライバ２８に
よりＭＯＳＦＥＴ２４，２５はオン状態に、ＭＯＳＦＥ
Ｔ２６はオフ状態に制御され、スピンドルモータ１２の
コイルに発生する逆起電力が出力端子７に出力される。
この逆起電力は、電源端子１と電源９間にショットキー
ダイオード８が接続されていることにより、ＭＯＳＦＥ
Ｔ２３の寄生ダイオードを介して電源９へ逆流すること
が防止され、出力端子７から取り出されボイスコイルモ
ータによるリトラクト動作に利用される。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に従来のモータ駆動装置１００は、逆流防止用に電源端
子１と電源９間にショットキーダイオード８が接続され
ているため通常動作時に電源端子１に印加される電圧は
電源９の電圧よりショットキーダイオード８のＶF 分降
下する。このショットキーダイオード８のＶF はモータ
ー１１の負荷電流の大小にかかわらず約０．４Ｖとほぼ
一定値を示し、電源９を低電圧で利用する場合、モータ
に効率よくパワーを印加することができないという問題
があった。本発明は上記問題点に鑑み、通常動作時は電
圧降下が小さく、電源ダウンによる逆起電力発生時には
逆起電力の電源への逆流が防止され、この逆起電力がボ
イスコイルモータによるリトラクト動作に利用可能なモ
ータ駆動装置を提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明のモータ駆動装置
は、電源端子と、接地端子と、外付けセンス抵抗の接続
端子と、第１モータが接続される出力端子と、電源端子
側のＰチャネル型パワーＭＯＳＦＥＴ及び接地端子側の
Ｎチャネル型パワーＭＯＳＦＥＴからなり接地端子側が
前記接続端子に接続されたブリッジ回路と、前記電源端
子と前記ブリッジ回路の電源端子側間に接続されたＮチ
ャネル型バックゲートフローティングＭＯＳＦＥＴと、
前記電源端子が入力に接続され前記バックゲートフロー
ティングＭＯＳＦＥＴのゲートが出力に接続された昇圧
回路とを具備し、前記電源端子の印加電圧が所定値以下
になったとき、前記バックゲートフローティングＭＯＳ
ＦＥＴをオフ状態として前記第１モータに生じる逆起電
力の前記電源端子への逆流を防止し、前記逆起電力を第
２モータによるリトラクト動作に利用することを特徴と
する。上記構成のモータ駆動装置では、通常動作時はバ
ックゲートフローティングＭＯＳＦＥＴのオン抵抗によ
る電圧降下で、従来のショットキーダイオードのＶFに
よる電圧降下より十分小さくでき、電源ダウンによる逆
起電力発生時にはバックゲートフローティングＭＯＳＦ
ＥＴはオフ状態で寄生ダイオードがないため逆起電力の
電源への逆流が防止され、この逆起電力が第２モータに
よるリトラクト動作に利用可能となる。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、本発明のモータ駆動装置の
１実施例について図１を参照して説明する。図１におい
て、モータ駆動装置２００は、半導体集積回路で構成さ
れ、端子として電源端子１、バックアップ電源用コンデ
ンサの接続端子２、センス抵抗の接続端子３、接地端子
４、出力端子５，６，７が設けられており、電源端子１
には電源９が、接続端子２と接地端子間にはバックアッ
プ電源用コンデンサ１０が、接続端子３と接地端子４間
にはセンス抵抗１１が、接地端子４にはＧndが、出力端
子５，６，７には第１モータとして３相スピンドルモー
タ１２が、それぞれ外部接続される。 【０００８】モータ駆動装置２００の内部には、従来の
駆動装置１００と同様に、３相ブリッジ回路２０を構成
する電源端子側のＰチャネル型である第１，第２，第３
パワーＭＯＳＦＥＴ２１，２２，２３及び接地端子側の
Ｎチャネル型である第４，第５，第６パワーＭＯＳＦＥ
Ｔ２４、２５、２６と、上段プリドライバ２７と、下段
プリドライバ２８と、ダイオード２９とを具備すると共
に、それ以外にバックゲートフローティングＭＯＳＦＥ
Ｔ３０と昇圧回路４０とを具備している。 【０００９】ブリッジ回路２０はＭＯＳＦＥＴ２１、２
２、２３のソースが接続点Ｐで共通接続され、ＭＯＳＦ
ＥＴ２４，２５，２６のソースが接続端子３に共通接続
されると共に、ＭＯＳＦＥＴ２１、２２、２３及びＭＯ
ＳＦＥＴ２４，２５，２６がそれぞれ直列接続され、そ
れらの中点が出力端子５，６，７にそれぞれ接続されて
いる。上段プリドライバ２７の出力はＭＯＳＦＥＴ２
１，２２，２３の各ゲートに接続され、下段プリドライ
バ２８の出力はＭＯＳＦＥＴ２４，２５，２６の各ゲー
トに接続されている。また下段プリドライバ２８の電源
入力は、ダイオード２９を介して接続端子Ｐに接続され
ると共に、バックアップ電源としてコンデンサ１０の充
電電圧がバックアップされるように接続端子２に接続さ
れている。 【００１０】バックゲートフローティングＭＯＳＦＥＴ
３０はドレインが電源端子１、ソースが接続点Ｐ、及び
ゲートが昇圧回路４０の出力にそれぞれ接続され、バッ
クゲートはフローティング状態になっている。 【００１１】昇圧回路４０は図２に示すように、電源端
子１の印加電圧の検出器４１と、相互反対位相の１対の
パルスφ１、φ２を生成するパルス発振器４２と、電源
端子１の電圧及びパルス発振器４２から出力された１対
のパルスにより昇圧電圧を生成するダイオード４３，４
４及びコンデンサ４５，４６を含むチャージポンプ４７
と、チャージポンプ４７から電源９側へ逆方向ポンピン
グされるのを防止するダイオード４８と、検出器４１の
検出結果に応じてバックゲートフローティングＭＯＳＦ
ＥＴ３０をオン・オフする制御器である電源端子１とチ
ャージポンプ４７の電源入力間でオン・オフ制御される
Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴ４９及びチャージポンプ４７
の出力と接地端子４間でオン・オフ制御されるＮチャネ
ル型ＭＯＳＦＥＴ５０とを有している。 【００１２】検出器４１は入力が電源端子１に接続さ
れ、出力がＭＯＳＦＥＴ４９，５０のゲートに接続され
ている。パルス発振器４２の出力はチャージポンプ４７
のコンデンサ４５，４６の一端に接続されている。ダイ
オード４８はアノードが電源端子１とＭＯＳＦＥＴ４９
のバックゲートとに接続され、カソードがＭＯＳＦＥＴ
４９のソースに接続されている。ＭＯＳＦＥＴ４９のド
レインはチャージポンプ４７の電源入力となるダイオー
ド４３のアノードとコンデンサ４５の他端に接続されて
いる。チャージポンプ４７内でダイオード４３のカソー
ドはダイオード４４のアノードとコンデンサ４６の他端
に接続されている。チャージポンプ４７の出力となるダ
イオード４４のカソードはＭＯＳＦＥＴ３０のゲートに
接続されると共に、そのカソードと接地端子４間にＭＯ
ＳＦＥＴ５０が接続されている。 【００１３】この昇圧回路４０は、通常動作時はオン状
態のみで使用されるＭＯＳＦＥＴ３０のゲートを駆動す
るため、電源端子１に電源９の電圧を印加するときのみ
の昇圧で、後は昇圧電圧を維持するだけでよく、例え
ば、オン・オフ動作を繰り返すパワーＭＯＳＦＥＴのゲ
ートを駆動するプリドライバの電源として使用する場合
の昇圧回路では、コンデンサは数百ｎＦの容量が必要な
ため外付けコンデンサとなるのに対し、この昇圧回路４
０に使用するコンデンサ４５，４６は数ｐＦ〜数十ｐＦ
の容量があればよく、半導体集積回路内に形成すること
ができる。 【００１４】次に、モータ駆動装置２００の動作を説明
する。最初に昇圧回路４０の動作を説明しておく。電源
端子１に電源９の電圧が正常に印加されている場合、検
出器４１の出力はロウレベルで、ＭＯＳＦＥＴ４９はオ
ン状態、ＭＯＳＦＥＴ５０はオフ状態となり、電源９の
電圧がチャージポンプ４７に印加され、チャージポンプ
４７からは昇圧電圧がＭＯＳＦＥＴ３０のゲートに印加
される。電源９のダウンにより電源端子１に印加される
電圧が所定値以下に降下した場合、検出器４１の出力は
ハイレベルで、ＭＯＳＦＥＴ４９はオフ状態、ＭＯＳＦ
ＥＴ５０はオン状態となり、チャージポンプ４７のコン
デンサ４５の充電電圧はＭＯＳＦＥＴ４９のバックゲー
トから電源９へ放電され、チャージポンプ４７の出力は
ＭＯＳＦＥＴ５０により接地されＭＯＳＦＥＴ３０のゲ
ート入力はロウレベルとなる。 【００１５】次に昇圧回路４０により制御されるＭＯＳ
ＦＥＴ３０による動作を説明する先ず、スピンドルモー
タ１２が回転中の通常動作時は電源端子１に電源９の電
圧が正常に印加されているので昇圧回路からＭＯＳＦＥ
Ｔ３０のゲートに昇圧電圧が印加されＭＯＳＦＥＴ３０
はオン状態になっており、電源端子１に印加された電源
９からの電圧がＭＯＳＦＥＴ３０のオン抵抗分のみ電圧
降下して接続点Ｐに印加される。例えば、バックゲート
フローティングＭＯＳＦＥＴ３０のオン抵抗が０．４Ω
で負荷電流が０．２Ａとすると、この電圧降下は，０．
４Ω×０．２Ａ＝０．０８Ｖで、従来の逆流防止ダイオ
ードを使用した場合の０．４Ｖに比べ十分小さくするこ
とができる。 【００１６】次に、スピンドルモータ１２の回転中に電
源９のダウン（Ｇndショート）により電圧が低下した場
合は、プリドライバ２７によりＭＯＳＦＥＴ２１、２
２、２３はオフ状態に制御され、コンデンサ１０に充電
された電圧で駆動されるプリドライバ２８によりＭＯＳ
ＦＥＴ２４，２５はオン状態に、ＭＯＳＦＥＴ２６はオ
フ状態に制御され、スピンドルモータ１２のコイルに発
生する逆起電力が出力端子７に出力される。このときバ
ックゲートフローティングＭＯＳＦＥＴ３０はそのゲー
ト入力がロウレベルのためオフ状態となり、この逆起電
力は、ＭＯＳＦＥＴ２３の寄生ダイオードを介して電源
９へ逆流することが防止され、出力端子７から取り出さ
れることにより第２モータとしてのボイスコイルモータ
によるリトラクト動作に利用される。 【００１７】以上に説明したように、従来のモータ駆動
装置１００のように電源端子に逆流防止用のショットキ
ーダイオードを介して電源を接続する替わりに、電源端
子と接続点Ｐとの間に昇圧回路により制御されるバック
ゲートフローティングＭＯＳＦＥＴを接続することによ
り、スピンドルモータが回転している通常動作時には電
源端子に印加された電圧をほとんど降下させずに接続点
Ｐに印加でき、また、スピンドルモータの回転中に電源
のダウンにより電圧が低下した場合は、スピンドルモー
タのコイルに発生する起電力を電源端子へ逆流させるこ
となく、ボイスコイルモータによるリトラクト動作に取
り出すことができる。また、昇圧回路は小型・低スピー
ド昇圧でよいため、チャージポンプのコンデンサを外付
けする必要がなくモータ駆動装置一体として半導体集積
回路化が可能となる。尚、上記実施例では、第１モータ
及び第２モータを磁気ハードディスク装置のスピンドル
モータ及びボイスコイルモータで説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、第１モータの逆起動を
第２モータによるリトラクト動作に利用するものであれ
ば他のモータにも適用可能である。 【００１８】 【発明の効果】本発明によれば、電源端子と接続点Ｐと
の間に昇圧回路により制御されるバックゲートフローテ
ィングＭＯＳＦＥＴを接続することにより、通常動作時
には電源電圧をほとんど電圧降下なしにブリッジ回路に
印加でき、第１モータに効率よくパワーを印加すること
ができる。
関し、特にハードディスク装置のスピンドルモータ駆動
用として用いられると共にスピンドルモータの逆起電力
をボイスコイルモータによるリトラクト動作に利用する
モータ駆動装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のモータ駆動装置１００を図３を参
照して説明する。モータ駆動装置１００は半導体集積回
路で構成され、端子として電源端子１、バックアップ電
源用コンデンサの接続端子２、センス抵抗の接続端子
３、接地端子４、出力端子５，６，７が設けられてお
り、電源端子１には逆流防止用のショットキーダイオー
ド８を介して電源９が、接続端子２と接地端子４間には
バックアップ電源用コンデンサ１０が、接続端子３と接
地端子４間にはセンス抵抗１１が、接地端子４にはＧnd
が、出力端子５，６，７には３相スピンドルモータ１２
が、それぞれ外部接続される。 【０００３】モータ駆動装置１００の内部には、３相ブ
リッジ回路２０を構成する電源端子側のＰチャネル型で
ある第１，第２，第３パワーＭＯＳＦＥＴ２１，２２，
２３及び接地端子側のＮチャネル型である第４，第５，
第６パワーＭＯＳＦＥＴ２４、２５、２６と、ＭＯＳＦ
ＥＴ２１、２２、２３のゲートを制御する上段プリドラ
イバ２７と、ＭＯＳＦＥＴ２４，２５，２６のゲートを
制御する下段プリドライバ２８と、コンデンサ１０から
電源９側への放電を防止するダイオード２９とを具備し
ている。ブリッジ回路２０はＭＯＳＦＥＴ２１、２２、
２３のソースが電源端子１に共通接続され、ＭＯＳＦＥ
Ｔ２４，２５，２６のソースが接続端子３に共通接続さ
れると共に、ＭＯＳＦＥＴ２１、２２、２３及びＭＯＳ
ＦＥＴ２４，２５，２６がそれぞれ直列接続され、それ
らの中点が出力端子５，６，７にそれぞれ接続されてい
る。上段プリドライバ２７の出力はＭＯＳＦＥＴ２１，
２２，２３の各ゲートに接続され、下段プリドライバ２
８の出力はＭＯＳＦＥＴ２４，２５，２６の各ゲートに
接続されている。また下段プリドライバ２８の電源入力
は、ダイオード２９を介して電源端子１に接続されると
共に、バックアップ電源としてコンデンサ１０の充電電
圧がバックアップされるように接続端子２に接続されて
いる。 【０００４】次に、スピンドルモータ１２の回転中に電
源９のダウン（Ｇndショート）により電圧が低下したと
きのモータ駆動装置１００の動作を説明する。電源９の
電圧が低下すると、プリドライバ２７によりＭＯＳＦＥ
Ｔ２１，２２，２３はオフ状態に制御され、コンデンサ
１０に充電された電圧で駆動されるプリドライバ２８に
よりＭＯＳＦＥＴ２４，２５はオン状態に、ＭＯＳＦＥ
Ｔ２６はオフ状態に制御され、スピンドルモータ１２の
コイルに発生する逆起電力が出力端子７に出力される。
この逆起電力は、電源端子１と電源９間にショットキー
ダイオード８が接続されていることにより、ＭＯＳＦＥ
Ｔ２３の寄生ダイオードを介して電源９へ逆流すること
が防止され、出力端子７から取り出されボイスコイルモ
ータによるリトラクト動作に利用される。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に従来のモータ駆動装置１００は、逆流防止用に電源端
子１と電源９間にショットキーダイオード８が接続され
ているため通常動作時に電源端子１に印加される電圧は
電源９の電圧よりショットキーダイオード８のＶF 分降
下する。このショットキーダイオード８のＶF はモータ
ー１１の負荷電流の大小にかかわらず約０．４Ｖとほぼ
一定値を示し、電源９を低電圧で利用する場合、モータ
に効率よくパワーを印加することができないという問題
があった。本発明は上記問題点に鑑み、通常動作時は電
圧降下が小さく、電源ダウンによる逆起電力発生時には
逆起電力の電源への逆流が防止され、この逆起電力がボ
イスコイルモータによるリトラクト動作に利用可能なモ
ータ駆動装置を提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明のモータ駆動装置
は、電源端子と、接地端子と、外付けセンス抵抗の接続
端子と、第１モータが接続される出力端子と、電源端子
側のＰチャネル型パワーＭＯＳＦＥＴ及び接地端子側の
Ｎチャネル型パワーＭＯＳＦＥＴからなり接地端子側が
前記接続端子に接続されたブリッジ回路と、前記電源端
子と前記ブリッジ回路の電源端子側間に接続されたＮチ
ャネル型バックゲートフローティングＭＯＳＦＥＴと、
前記電源端子が入力に接続され前記バックゲートフロー
ティングＭＯＳＦＥＴのゲートが出力に接続された昇圧
回路とを具備し、前記電源端子の印加電圧が所定値以下
になったとき、前記バックゲートフローティングＭＯＳ
ＦＥＴをオフ状態として前記第１モータに生じる逆起電
力の前記電源端子への逆流を防止し、前記逆起電力を第
２モータによるリトラクト動作に利用することを特徴と
する。上記構成のモータ駆動装置では、通常動作時はバ
ックゲートフローティングＭＯＳＦＥＴのオン抵抗によ
る電圧降下で、従来のショットキーダイオードのＶFに
よる電圧降下より十分小さくでき、電源ダウンによる逆
起電力発生時にはバックゲートフローティングＭＯＳＦ
ＥＴはオフ状態で寄生ダイオードがないため逆起電力の
電源への逆流が防止され、この逆起電力が第２モータに
よるリトラクト動作に利用可能となる。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、本発明のモータ駆動装置の
１実施例について図１を参照して説明する。図１におい
て、モータ駆動装置２００は、半導体集積回路で構成さ
れ、端子として電源端子１、バックアップ電源用コンデ
ンサの接続端子２、センス抵抗の接続端子３、接地端子
４、出力端子５，６，７が設けられており、電源端子１
には電源９が、接続端子２と接地端子間にはバックアッ
プ電源用コンデンサ１０が、接続端子３と接地端子４間
にはセンス抵抗１１が、接地端子４にはＧndが、出力端
子５，６，７には第１モータとして３相スピンドルモー
タ１２が、それぞれ外部接続される。 【０００８】モータ駆動装置２００の内部には、従来の
駆動装置１００と同様に、３相ブリッジ回路２０を構成
する電源端子側のＰチャネル型である第１，第２，第３
パワーＭＯＳＦＥＴ２１，２２，２３及び接地端子側の
Ｎチャネル型である第４，第５，第６パワーＭＯＳＦＥ
Ｔ２４、２５、２６と、上段プリドライバ２７と、下段
プリドライバ２８と、ダイオード２９とを具備すると共
に、それ以外にバックゲートフローティングＭＯＳＦＥ
Ｔ３０と昇圧回路４０とを具備している。 【０００９】ブリッジ回路２０はＭＯＳＦＥＴ２１、２
２、２３のソースが接続点Ｐで共通接続され、ＭＯＳＦ
ＥＴ２４，２５，２６のソースが接続端子３に共通接続
されると共に、ＭＯＳＦＥＴ２１、２２、２３及びＭＯ
ＳＦＥＴ２４，２５，２６がそれぞれ直列接続され、そ
れらの中点が出力端子５，６，７にそれぞれ接続されて
いる。上段プリドライバ２７の出力はＭＯＳＦＥＴ２
１，２２，２３の各ゲートに接続され、下段プリドライ
バ２８の出力はＭＯＳＦＥＴ２４，２５，２６の各ゲー
トに接続されている。また下段プリドライバ２８の電源
入力は、ダイオード２９を介して接続端子Ｐに接続され
ると共に、バックアップ電源としてコンデンサ１０の充
電電圧がバックアップされるように接続端子２に接続さ
れている。 【００１０】バックゲートフローティングＭＯＳＦＥＴ
３０はドレインが電源端子１、ソースが接続点Ｐ、及び
ゲートが昇圧回路４０の出力にそれぞれ接続され、バッ
クゲートはフローティング状態になっている。 【００１１】昇圧回路４０は図２に示すように、電源端
子１の印加電圧の検出器４１と、相互反対位相の１対の
パルスφ１、φ２を生成するパルス発振器４２と、電源
端子１の電圧及びパルス発振器４２から出力された１対
のパルスにより昇圧電圧を生成するダイオード４３，４
４及びコンデンサ４５，４６を含むチャージポンプ４７
と、チャージポンプ４７から電源９側へ逆方向ポンピン
グされるのを防止するダイオード４８と、検出器４１の
検出結果に応じてバックゲートフローティングＭＯＳＦ
ＥＴ３０をオン・オフする制御器である電源端子１とチ
ャージポンプ４７の電源入力間でオン・オフ制御される
Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴ４９及びチャージポンプ４７
の出力と接地端子４間でオン・オフ制御されるＮチャネ
ル型ＭＯＳＦＥＴ５０とを有している。 【００１２】検出器４１は入力が電源端子１に接続さ
れ、出力がＭＯＳＦＥＴ４９，５０のゲートに接続され
ている。パルス発振器４２の出力はチャージポンプ４７
のコンデンサ４５，４６の一端に接続されている。ダイ
オード４８はアノードが電源端子１とＭＯＳＦＥＴ４９
のバックゲートとに接続され、カソードがＭＯＳＦＥＴ
４９のソースに接続されている。ＭＯＳＦＥＴ４９のド
レインはチャージポンプ４７の電源入力となるダイオー
ド４３のアノードとコンデンサ４５の他端に接続されて
いる。チャージポンプ４７内でダイオード４３のカソー
ドはダイオード４４のアノードとコンデンサ４６の他端
に接続されている。チャージポンプ４７の出力となるダ
イオード４４のカソードはＭＯＳＦＥＴ３０のゲートに
接続されると共に、そのカソードと接地端子４間にＭＯ
ＳＦＥＴ５０が接続されている。 【００１３】この昇圧回路４０は、通常動作時はオン状
態のみで使用されるＭＯＳＦＥＴ３０のゲートを駆動す
るため、電源端子１に電源９の電圧を印加するときのみ
の昇圧で、後は昇圧電圧を維持するだけでよく、例え
ば、オン・オフ動作を繰り返すパワーＭＯＳＦＥＴのゲ
ートを駆動するプリドライバの電源として使用する場合
の昇圧回路では、コンデンサは数百ｎＦの容量が必要な
ため外付けコンデンサとなるのに対し、この昇圧回路４
０に使用するコンデンサ４５，４６は数ｐＦ〜数十ｐＦ
の容量があればよく、半導体集積回路内に形成すること
ができる。 【００１４】次に、モータ駆動装置２００の動作を説明
する。最初に昇圧回路４０の動作を説明しておく。電源
端子１に電源９の電圧が正常に印加されている場合、検
出器４１の出力はロウレベルで、ＭＯＳＦＥＴ４９はオ
ン状態、ＭＯＳＦＥＴ５０はオフ状態となり、電源９の
電圧がチャージポンプ４７に印加され、チャージポンプ
４７からは昇圧電圧がＭＯＳＦＥＴ３０のゲートに印加
される。電源９のダウンにより電源端子１に印加される
電圧が所定値以下に降下した場合、検出器４１の出力は
ハイレベルで、ＭＯＳＦＥＴ４９はオフ状態、ＭＯＳＦ
ＥＴ５０はオン状態となり、チャージポンプ４７のコン
デンサ４５の充電電圧はＭＯＳＦＥＴ４９のバックゲー
トから電源９へ放電され、チャージポンプ４７の出力は
ＭＯＳＦＥＴ５０により接地されＭＯＳＦＥＴ３０のゲ
ート入力はロウレベルとなる。 【００１５】次に昇圧回路４０により制御されるＭＯＳ
ＦＥＴ３０による動作を説明する先ず、スピンドルモー
タ１２が回転中の通常動作時は電源端子１に電源９の電
圧が正常に印加されているので昇圧回路からＭＯＳＦＥ
Ｔ３０のゲートに昇圧電圧が印加されＭＯＳＦＥＴ３０
はオン状態になっており、電源端子１に印加された電源
９からの電圧がＭＯＳＦＥＴ３０のオン抵抗分のみ電圧
降下して接続点Ｐに印加される。例えば、バックゲート
フローティングＭＯＳＦＥＴ３０のオン抵抗が０．４Ω
で負荷電流が０．２Ａとすると、この電圧降下は，０．
４Ω×０．２Ａ＝０．０８Ｖで、従来の逆流防止ダイオ
ードを使用した場合の０．４Ｖに比べ十分小さくするこ
とができる。 【００１６】次に、スピンドルモータ１２の回転中に電
源９のダウン（Ｇndショート）により電圧が低下した場
合は、プリドライバ２７によりＭＯＳＦＥＴ２１、２
２、２３はオフ状態に制御され、コンデンサ１０に充電
された電圧で駆動されるプリドライバ２８によりＭＯＳ
ＦＥＴ２４，２５はオン状態に、ＭＯＳＦＥＴ２６はオ
フ状態に制御され、スピンドルモータ１２のコイルに発
生する逆起電力が出力端子７に出力される。このときバ
ックゲートフローティングＭＯＳＦＥＴ３０はそのゲー
ト入力がロウレベルのためオフ状態となり、この逆起電
力は、ＭＯＳＦＥＴ２３の寄生ダイオードを介して電源
９へ逆流することが防止され、出力端子７から取り出さ
れることにより第２モータとしてのボイスコイルモータ
によるリトラクト動作に利用される。 【００１７】以上に説明したように、従来のモータ駆動
装置１００のように電源端子に逆流防止用のショットキ
ーダイオードを介して電源を接続する替わりに、電源端
子と接続点Ｐとの間に昇圧回路により制御されるバック
ゲートフローティングＭＯＳＦＥＴを接続することによ
り、スピンドルモータが回転している通常動作時には電
源端子に印加された電圧をほとんど降下させずに接続点
Ｐに印加でき、また、スピンドルモータの回転中に電源
のダウンにより電圧が低下した場合は、スピンドルモー
タのコイルに発生する起電力を電源端子へ逆流させるこ
となく、ボイスコイルモータによるリトラクト動作に取
り出すことができる。また、昇圧回路は小型・低スピー
ド昇圧でよいため、チャージポンプのコンデンサを外付
けする必要がなくモータ駆動装置一体として半導体集積
回路化が可能となる。尚、上記実施例では、第１モータ
及び第２モータを磁気ハードディスク装置のスピンドル
モータ及びボイスコイルモータで説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、第１モータの逆起動を
第２モータによるリトラクト動作に利用するものであれ
ば他のモータにも適用可能である。 【００１８】 【発明の効果】本発明によれば、電源端子と接続点Ｐと
の間に昇圧回路により制御されるバックゲートフローテ
ィングＭＯＳＦＥＴを接続することにより、通常動作時
には電源電圧をほとんど電圧降下なしにブリッジ回路に
印加でき、第１モータに効率よくパワーを印加すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の１実施例であるモータ駆動装置の回
路図 【図２】 図１のモータ駆動装置に使用される昇圧回路
の１実施例の回路図 【図３】 従来のモータ駆動装置の回路図 【符号の説明】 １ 電源端子 ３ 接続端子 ４ 接地端子 ５，６，７ 出力端子 ９ 電源 １１ センス抵抗 １２ スピンドルモータ ２０ ３相ブリッジ回路 ２１，２２，２３ Ｐチャネル型パワーＭＯＳＦＥＴ ２４，２５，２６ Ｎチャネル型パワーＭＯＳＦＥＴ ３０ バックゲートフローティングＭＯＳＦＥＴ ４０ 昇圧回路 ４１ 検出器 ４２ パルス発振器 ４７ チャージポンプ ４８ ダイオード ４９ Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴ ５０ Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ
路図 【図２】 図１のモータ駆動装置に使用される昇圧回路
の１実施例の回路図 【図３】 従来のモータ駆動装置の回路図 【符号の説明】 １ 電源端子 ３ 接続端子 ４ 接地端子 ５，６，７ 出力端子 ９ 電源 １１ センス抵抗 １２ スピンドルモータ ２０ ３相ブリッジ回路 ２１，２２，２３ Ｐチャネル型パワーＭＯＳＦＥＴ ２４，２５，２６ Ｎチャネル型パワーＭＯＳＦＥＴ ３０ バックゲートフローティングＭＯＳＦＥＴ ４０ 昇圧回路 ４１ 検出器 ４２ パルス発振器 ４７ チャージポンプ ４８ ダイオード ４９ Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴ ５０ Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】電源端子と、接地端子と、外付けセンス抵
抗の接続端子と、第１モータが接続される出力端子と、
電源端子側のＰチャネル型パワーＭＯＳＦＥＴ及び接地
端子側のＮチャネル型パワーＭＯＳＦＥＴからなり接地
端子側が前記接続端子に接続されたブリッジ回路と、前
記電源端子と前記ブリッジ回路の電源端子側間に接続さ
れたＮチャネル型バックゲートフローティングＭＯＳＦ
ＥＴと、前記電源端子が入力に接続され前記バックゲー
トフローティングＭＯＳＦＥＴのゲートが出力に接続さ
れた昇圧回路とを具備し、前記電源端子の印加電圧が所
定値以下になったとき、前記バックゲートフローティン
グＭＯＳＦＥＴをオフ状態として前記第１モータに生じ
る逆起電力の前記電源端子への逆流を防止し、前記逆起
電力を第２モータによるリトラクト動作に利用するモー
タ駆動装置。
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|---|---|---|---|
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