JPH03216803A - 電流駆動回路の電流検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、負荷に所定の電流を流すための電流駆動回路
に備えられて上記負荷に所定の電流が流れはじめたこと
を検出する電流検出回路に係り、例えば、光磁気ディス
クシステムに搭載される磁場発生回路の駆動制御に利用
される。

〔従来の技術〕

光磁気ディスクシステムには、情報の記録・消去に関与
する磁場を光磁気ディスクに印加するための磁場発生回
路が搭載されている。磁場発生回路には、磁場発生用の
コイルが備えられており、このコイルは電流駆動回路か
らの電流により所望の方向の磁場を発生するようになっ
ている。

上記の電流駆動回路は、第３図に示すように、演算回路
１ａを備えた電圧増幅回路１、負荷となるコイル２（抵
抗値Ｒ２）、および電流を検出する電流センス抵抗３（
抵抗値Ｒ３）を備えて構成されている。上記のコイル２
と電流センス抵抗３とは直列に接続されている。また、
コイル２を経た電流が電圧増幅回路ｌに帰還するように
、帰ｉライン１ｂが接続されており、この電流帰還にゎ
り入力電圧ｖｉに比例した電流（Ｖｉ　／Ｒ３　）　｛
コイル２に流れるようになっている。

ところで、負荷であるコイル２により、特にニイルは自
己インダクタンスを有することにより、電源電圧回路の
起動時および電流方向の切替時Ｇコは、コイル２に流れ
る電流が入力電圧Ｖ．に比タした電流となるまでに、僅
かであるが一定の遅ｔ時間１１を必要とする。このため
、コイル磁界６こよる情報の記録・消去を確実に行うた
めには、漬際に必要な磁場が発生したか否かを判断する
必夷カアリ、かかる判断は、光磁気ディスクシステムを
制御する上において重要な要素となっている。

上記の判断を行う代表的な従来方法としては、以下の３
つの方法が知られている。

■経験的または計算値により一定の待ち時間を設定する
。

■発生する磁場をホール素子などのセンサーにより検出
し判断する。

■コイル２に実際に流れている電流を検出して判断する
。

上記■の方法では、ソフトウェアによる処理のみで実行
が可能であり、ハードウェアが不要となるため、簡易な
構成で前記判断を行うことが可能となるものの、電源電
圧等の変動により遅れ時間が変化するため、余裕のある
待ち時間を設定する必要が生じ、このために記録・消去
の高速化が阻害されるという欠点がある。

また、上記■の方法では、ホール素子などのセンサーが
必要となり、回路の価格が割高になるという欠点がある
。

このため、一般的には、前記■の方法が採用されている
。かかる方法を実現する回路、即ち従来の電流駆動回路
の電流検出回路は、第４図に示すように、ａ点の電圧Ｖ
，を検出する比較器４と、この比較器４に対し正極性基
準電圧（Ｖｙ−ｐｏｓ　）を印加する正極性基準電圧印
加手段５と、負極性基準電圧（Ｖ７−ｎｔａ　）を印加
する負極性基準電圧印加千段６とを備えて構成されてい
る。二つの基準電圧印加手段５・６は、電流の流れる方
向に対応させるために備えられたものである。

係る電流検出回路においては、第５図の（ａ）に示すよ
うに、例えば、前記のＶアー，。，をｖｉよりも幾分低
めに設定することで、同図の（ｃ）に示すように、■，
がＶＴ−ＰＯＳを越えた時点で比較器４のロジック信号
Ｓ，が立ち上がり、■，が■Ｔ−ＰＯＳを下回った時点
で比較器４のロジック信号Ｓ，が立ち下がる。このロジ
ック信号Ｓｌにより、所定の電流がコイル２に流れたか
否かが判断されることになる。なお、同図の（ｂ）に示
しているロジック信号Ｓ２は、電流駆動回路のＯＮ−Ｏ
ＦＦ信号（ＯＮで”Ｈ　ＩＧＩＮ”　、ＯＦＦ”ｉ’　
”ＬＯＷ′゛）である。そして、信号Ｓ２の立ち上がり
がら信号ＳＬの立ち上がりまでの時間は、先述した遅れ
時間ｔ１とほぼ等しくなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来の電流駆動回路の電流検出回路にお
いては、ｖｔ−ｐ。３とＶ，との差が小さすぎると、■
，の変動やＶ　？−Ｐ。，の不安定さに起因して比較器
４による電圧比較が不能になる事態が生じる。従って、
所定の電流がコイル２に流れたか否かについての判断を
確実に得ようとすれば、Ｖ　Ｔ−ＰＧ！と■，との差を
できるだけ大きくとらなければならない。しかし、この
差を大きくとれば、ロジック信号Ｓｔ，の立ち上がりが
早まり、所定の電流がコイル２に流れていないのに電流
が流れていると判断され、正確さを欠いた判断がなされ
ることになる。

すなわち、所定電流が流れたか否かの判断について、そ
の確実性と正確性とを両立させることは極めて困難であ
るという欠点を有していた。

〔課題を解決するための手段〕 本発明に係る電流駆動回路の電流検出回路は、上記の課
題を解決するために、演算回路を具備する電圧増幅回路
からの出力電圧を負荷に印加すると共に電流帰還を行わ
せることで負荷に所定の電流を供給する電流駆動回路に
備えられ、上記負荷に所定の電流が流れはじめたことを
検出する電流検出回路において、前記負荷に流れる電流
が所定の電流となるまでの遅れ時間をＬ，とし、電圧増
幅回路の出力電圧の立ち上がり時間をも２とするとき、
ｔ１＞ｔ２が成立する範囲内で、前記負荷に所定の電流
が流れはしめたことに起因して生じる前記電圧増幅回路
の出力電圧の過渡的且つ急峻な変動を検出する電圧検出
部が備えられていることを特徴としている。

（作　用〕 上記の構成によれば、負荷に所定の電流が流れはじめた
ことに起因して過渡的に生じる電圧増幅回路の出力電圧
変動を検出するから、この過渡的な出力電圧変動が検出
されたことで、負荷に所定の電流が流れはじめたことを
検出することができる。

そして、上記の出力電圧が急峻な変化を示すことから、
この急峻な変化を示す範囲内であるならば、電圧変動判
定のための基準レベルをどこに設定しても、判定結果は
変化なくどれも正確なものが得られる。即ち、判定の正
確さを期すために基準レベルを或るレベルに可及的に近
づけなければならないとすることが不要であり、所定電
流が流れたか否かの判断について、その確実性と正確性
とを両立させることができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図および第２図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、従来
例で示した要素と同様の要素には同一の符号を付記して
いる。

電流駆動回路は、第１図に示すように、演算回路１ａを
備えた電圧増幅回路１、負荷となるコイル２（抵抗値Ｒ
２）、および電流を検出する電流センス抵抗３（抵抗値
Ｒ３）を備えて構成されている。上記のコイル２と電流
センス抵抗３とは直列に接続されている。また、上記の
コイル２を経た電流が電圧増幅回路ｌに帰還するように
、帰還ライン１ｂが接続されており、この電流帰還によ
って入力電圧■．に比例した電流（Ｖ４／Ｒａ）がコイ
ル２に流れるようになっている。

電流検出回路９は、電圧増幅回路１の出力電圧■ｏを検
出する比較器（電圧検出部）４と、この比較器４に対し
正極性基準電圧（ＶＴ−ＰＯＳ　）を印加する正極性基
準電圧印加千段５と、負極性基準電圧（　Ｖ　ｒ−ＮＥ
ｒ．　）を印加する負極性基準電圧印加手段６と、Ｄタ
イプラッチ回路７とを備えて構成されている。二つの基
準電圧印加千段５・６は、電流の流れる方向に対応させ
るために備えられたものである。Ｄタイプラッチ回路７
のＣＫ端子には、比較器４からのロジック信号Ｓ，が入
力されるようになっており、ＣＬ端子には、電流駆動回
路のＯＮ−ＯＦＦを示すロジック信号Ｓ２が入力される
ようになっている。Ｄ端子には常時“″ＨＩＧＨ”の信
号が人力されるようになっている。また、Ｑ端子からは
ロジック信号Ｓ３が出力されるようになっている。

ロジック信号Ｓ２は、第２図の（ｄ）に示すように、前
記の電流駆動回路がＯＮされると“ＨＩＧＨ”状態をと
り、ＯＦＦされると“’ＬＯＷ”状態をとる。そして、
ａ点の電圧■，は、同図の（ｂ）に示すように、電流駆
動回路がＯＮされると、遅れ時間ｔｌを経て電圧■，に
達し、電流駆動回路がＯＦＦされると、過渡状態を経て
Ｏｖになる。

ここで、演算回路１ａを具備する電圧増幅回路１は、電
流帰還によりコイル２を駆動するため、電圧利得が非常
に大きく、コイル２に流れる電流が定常値に達して演算
結果が０に近い値となるまでの間（上記の時間ｔｌに相
当）は、電圧増幅回路１の出力電圧■。は、過渡的な変
動を示すことになる。即ち、同図の（ａ）に示すように
、出力電圧■。の立ち上がり時間Ｌ２が上記の時間１，
よりも小さいとき、電流駆動回路の起動直後において電
流帰還がかからないことに起因して、出力電圧Ｖ。は立
ち上がり時間ｔ２で最大振幅に至り、その後、コイル２
に徐々に電流がながれはじめ、電圧増幅回路１０回路能
力に応じて、緩やかな電圧低下を示す。そして、時間ｔ
ｌ後にコイル２に所定電流が流れるはじめると電流帰還
がかかり、出力電圧Ｖ。は急峻にして定常値（ＶＤ，Ｉ
ｖ）に達する電圧変動を示すことになる。

比較器４は、上記の出力電圧■。を入力しており、正極
性基準電圧印加手段５からの正極性基準電圧（Ｖｔ−ｐ
。，）若しくは負極性基準電圧印加手段６からの負極性
基準電圧（ＶＴ−ＮＥＣ　）と、出力電圧Ｖ。とを比較
して、ロジック信号ＳＩを出力する。信号ＳＩは、同図
の（ｃ）に示すように、出力電圧■。がＶＴ−ＰＯＳよ
りも高くなっている間、若しくはＶＴ−ＮＥＣよりも低
くなっている間においては“ＬＯＷ”′を出力すること
になる。

ロジック信号Ｓ１はＤタイプラッチ回路７のＣＫ端子に
入力され、この入力によりＤタイプラッチ回路７のＱ端
子からはロジック信号Ｓ３が出力されることになる。信
号Ｓ３は、信号Ｓ２の“ＨＩＧＨ’”状態において信号
Ｓ１の立ち上がりに同期して立ち上がる。即ち、同図の
（ｅ）に示すように、出力電圧Ｖ０が定常値（Ｖｏ＋＋
ｖ　）に移行してコイル２に所定の電流がながれはじめ
た時点で“’｝ｆｌＧＨ”になり、この“ＨＩＧＨ”状
態を、次に電流駆動回路がＯＦＦされて信号Ｓ２が“Ｌ
ＯＷ″になり、この゜“ＬＯＷ″がＣＬ端子に入力され
てＤタイプラッチ回路７がクリアされるまで？持する。

従って、上記信号Ｓ３により、コイル２に所定の電流が
ながれはじめたこと及び駆動電流がＯＦＦされて所定の
電流が流れなくなったことを検知できる。

ここで、上述したように、出力電圧ｖ０の変動が、コイ
ル２に所定の電流が流れはーじめたことに起因して急峻
な変化を示すことから、その急峻な変化を示す範囲内で
あるならば、電圧変動判定のための基準レベルをどこに
設定しても、判定結果は変化なくどれも正確なものが得
られる。即ち、第２図において示せば、例えば、正極性
基準電圧Ｖ？−ＰＯＳを、最高基準電圧ＶＴ−Ｆ。Ｓ−
Ｈ■と最低基準電圧Ｖ　Ｔ−Ｐ。，，１Ｎとの間のどこ
に設定しても、前記信号Ｓ３の立ち上がりに変化はなく
、どれも正確なものが得られる。

従って、判定の正確さを期すために基準レベルを或るレ
ベルに可及的に近づけるといったことが不要になるため
、所定電流が流れたか否かの判断について、その確実性
と正確性とを両立させることができる。

なお、電圧増幅回路ｌの出力電圧■。には、駆動電流Ｏ
ＦＦに伴うコイル２の逆起電圧により負極性の高電圧が
発生する。よって、負極性基準電圧印加手段６によるＶ
？−ＮＥＧとの比較により、信号Ｓ，には立ち上がりタ
イミングが発生するが、かかるタイミングにおいては、
信号Ｓ２が゛ＬＯＷ“であるため、信号Ｓ３においてラ
ッチはされない。また、以上は入力電圧■８が正極性の
場合について説明したが、負極性の場合には出力電圧■
ｏおよび■，の極性が反転するだけであり、上述と同様
の電流検出が可能である。

〔発明の効果〕

本発明にかかる電流駆動回路の電流検出回路は、以上の
ように、負荷に流れる電流が所定の電流となるまでの遅
れ時間をｔ１とし、電圧増幅回路の出力電圧の立ち上が
り時間をｔ２とするとき、ｔ＋＞ｔｚが成立する範囲内
で、前記負荷に所定の電流が流れはじめたことに起因し
て生じる前記電圧増幅回路の出力電圧の過渡的且つ急峻
な変動を検出する電圧検出部が備えられている構成であ
る。

これにより、所定電流が流れたか否かの判断について、
その確実性と正確性とを両立させることができるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示すものであ
る。 第１図は電流駆動回路の電流検出回路の回路図である。 第２図は電圧増幅回路の出力電圧や比較器からのロジッ
ク信号の相互関係を示すタイムチャートである。 第３図は電流駆動回路の回路図である。 第４図および第５図は従来例を示すものである。 第４図は電流駆動回路の電流検出回路の回路図である。 第５図は負荷による電圧降下後の電圧や比較器からのロ
ジック信号の相互関係を示すタイムチャートである。 １は電圧増幅回路、１ａは演算回路、２はコイル（負荷
）、３は電流センス抵抗、４は比較器、５は正極性基準
電圧印加手段、６は負極性基準電圧印加手段、７はＤタ
イプランチ回路、９は電流検出回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、演算回路を具備する電圧増幅回路からの出力電圧を
   負荷に印加すると共に電流帰還を行わせることで負荷に
   所定の電流を供給する電流駆動回路に備えられ、上記負
   荷に所定の電流が流れはじめたことを検出する電流検出
   回路において、前記負荷に流れる電流が所定の電流とな
   るまでの遅れ時間をｔ＿１とし、電圧増幅回路の出力電
   圧の立ち上がり時間をｔ＿２とするとき、ｔ＿１＞ｔ＿
   ２が成立する範囲内で、前記負荷に所定の電流が流れは
   じめたことに起因して生じる前記電圧増幅回路の出力電
   圧の過渡的且つ急峻な変動を検出する電圧検出部が備え
   られていることを特徴とする電流駆動回路の電流検出回
   路。