JPH04140091A - モータ制御回路 - 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、モータの制御に関し、特に記憶ディスク装置
用モータ等の強力な加速の減速機能を僅えたモータの制
御に関する。

「従来の技術」 ハードディスクドライブ装置、光デイスクドライブ装置
等においては、ディスクの定速度回転と共に急加速、急
減速を行なえることが望まれる。

減速時にはディスクをａＩｔｉ的に制動するのではなく
、モータのロータに逆転トルクを発生させることか装置
の寿命、信頼性等の面がら望ましい、以下、ＤＣブラシ
レスモータの場合について説明する。

たとえば、ディスク回転停止の指示が出されると、モー
タに逆転トルクを発生させてロータを減速させる。逆転
トルクによってロータが逆転しないようにモータのロー
タ回転数（または位相）を検出し、所定の基準値まで低
下したが否かを判断し、基準値に達した時点で逆転トル
ク解除の指示を発生する。定位置で停止させるなめ、さ
らに所定のコイルにのみＳ流を流す等の措置を行なって
もよい。

このようなモータの制動は、典型的にはモータ制動用Ｉ
Ｃによって行なわれ、モータの回転速度制御を行なうモ
ータ駆動ＩＣとは別系統の回路で実行されていた。

「発明が解決しようとする課題］ 以上説明したように、従来の技術によれば、モータの回
転制御のためにモータ駆動ＩＣとモータ制動ＩＣを用い
ていた。しかし、同時に加速と減速を行なうことはなく
２、これらの回路には機能的に無駄があった。

本発明の目的は、簡羊な構成でモータの減速制御を行な
うことのてきるモータ制御回路を提供することである。

本発明の他の目的は、モータ駆動回路かモータの減速に
も利用てきるモータ制御回路を提供することである。

１課頭を解決するための手段］ 本発明のモータ制御回路は、モータのロータの回転を検
出してＦＧ倍信号発生するＦＧ信号源と、回転時用基準
クロック信号と減速時用基準クロック信号を発生する基
準クロック信号源と、回転または減速の指示信号を発生
する手段と、回転指示時には、ＦＧ倍信号回転時用基準
クロック信号を比較し、ＦＧ倍信号所定の周波数より低
い時、加速信号を発生し、減速指示時にはＦＧ倍信号減
速時用基準クロック信号を比較し、ＦＧ倍信号所定の周
波数より高い時減速信号を発生する判別回路とを有する
。

ε作用コ モータ回転時には、ＦＧ倍信号回転時用基準クロック信
号を比較し、ロータの回転を表わすＦＧ倍信号所定の周
波数より低い時は加速し、減速時には、ＦＧ倍信号減速
時用基準タロツク信号を比較し、ＦＧ倍信号所定の周波
数より高い時は減速を行なうことによって、回転時と減
速時とで回路を共用してモータを制御することができる
。

ロータの回転を表わすＦＧ倍信号、基準信号に基づく所
定値との差の大きさに基づいてロータの回転を制御する
ことにより、現在の回転速度に応じた効率的な制御を行
なうことができる。

「実施例」 第１図に、本発明の実施例にしたがうモータの制御回路
を示す。

図中、破線で示した部分１０は、ＩＣとして作製される
回路部分である。

コイル１．２．３は、図示しないロータの永久磁石に磁
場を印加し、ロータを回転駆動する。コイル１．２．３
によってロータが駆動され、回転すると、そのロータの
回転軌道近傍に設けられたホール素子６．７．８が回転
するロータの磁石によって構成される振動磁場を検出す
る。ホール素子６．７．８の検出した回転信号は、それ
ぞれキャパシタＣ１０１、ＣｌＯ２、ＣｌＯ３に蓄積さ
れて安定化され、ホールアング１１．１２．１３に印加
され、Ｕ相、■相、Ｗ相の検出信号を発生する。これら
各検出信号は、マトリクス回＃！１４に供給され、Ｕ相
、■相、Ｗ相の各相コイル１．２．３の電流を制御する
信号を発生し、出力アンツブ１６．１７．１８に供給す
る。出力アンプ１６．１７．１８は、それぞれのコイル
１．２．３に供給する電流を発生する。なお、コイル１
．２．３にはそれぞれスパイク電圧等の吸収のためのタ
イオードＤｉＤ２、Ｄ３か接続されている。出力アンプ
１６．１７．１８の出力電流は°、モニタされ、そのモ
ニタ電流はカレントリミッタ用検出抵抗Ｒ１００を介し
て接地されている。この抵抗Ｒ１００の端子間電圧は、
コンデンサＣ１０７によって積分され、制御アンプ２０
の一入力端子に印加され、カレントリミッタ基ｌ！電圧
源１９の供給する基準電圧と比較される。コイルを流れ
る電流か高くなり過ぎると、制御アンプ２０が出力を発
生し、ゲート２３を介してマトリクス回路１４を制御し
て、各コイルに対する電流供給を制限する。

ビンＰＩＯ５Ｐ１４に接続されたキャパシタＣｌＯ３、
ＣｌＯ３および抵抗Ｒ１０３は、位相補償回路４１を形
成する。また、ビンＰ１４に＃続されな中点帰還回路４
０も位相補償を行なう６高温低電圧保護回＃１２５は、
高温や低電圧を検出し、ゲート２３を介してマトリクス
回路１４に信号を供給し、異状事態での電流を制限する
。自動利得制御回路（ＡＧＣ）１５は、マトリクス回Ｆ
Ｉ？１１４からの信号を受けて、ホールアンプ１１．１
２．１３の利得を制御する。

端子Ｐ９には、モータを正転させるか、反転させるか、
停止させるかのディレクション信号か印加される。この
ディレクション信号はディレクションラッチ２６にラッ
チされ、マトリクス回路１４、ゲート回路２３、分周器
３２、速度ディスクリミネータ３３に供給される。

たとえば、モータが正転している時、ロータの回転を表
わすＦＧ倍信号、ホールアンプ１１の出力をゼロクロス
ディテクタ２７で検出することによって形成される。ゼ
ロクロスディテクタ２７は、−周期で１回のパルスを発
生し、分周器２８に回転信号を供給する０分周器２８で
は分周比選択信号を受けて、入力パルスをその′ｉま、
または１／２に分周して、または１／４に分周して出力
する。

分周器２８から供給された修正ＦＧ他信号、速度ディス
クリミネータ３３に供給される。一方、水晶発振子３０
−キャパシタＣ１０９、Ｃ１ｌ○を外付けした発振回路
３１は、一定周波数で発振し、発振信号を分周器３２に
供給する６分周器３２は、ディレクションラッチ２６か
ら供給されたテイレクション信号に基ついて異なる分周
比の分周を行ない、基準信号を速度ディスクリミネータ
３３に供給する４通常回転においては、分周器３２から
供給される基準信号と、分周器２８から供給されるＦＧ
倍信号を速度ディスクリミネータ３３で比較し、ＦＧ倍
信号方か基準信号よりも低い時は、加速を指示する加速
信号を端子Ｐ６に出力する。

たとえば、ＦＧ倍信号基準信号との差に応じたパルス長
を有するパルス信号を出力端子Ｐ６に出力する。この加
速信号は、抵抗Ｒ１を介して、抵抗Ｒ２、キャパシタＣ
Ｉ、Ｃ２を含む積分回路３６で積分され、積分値か端子
Ｐ７を通って積分アンプ３５の一入力端子に印加される
。積分アンプ３５の十入力端子は、内部基準電圧源３８
からの内部基準電圧か印加される。このようにして、積
分アンプ３５は、ロータの回転速度に応じた出力信号を
発生し、バッファアンプ３９の一入力端子に印加する。

バッファアンプ３９の十入力端子は内部基準電圧を受け
る。バッファアンプ３９の出力は、制御アンプ２０を介
してゲート２３を通り、マトリクス回Ｆ＃１１４に供給
される。マトリクス回路１４では、ホールアンプの出力
や上述の加速信号等の各パラメータに基づいて、各コイ
ル１．２．３に供給する電流を決定する。

減速時には、ティレクション信号入力端子Ｐ９に、反転
信号が供給される。この反転信号はディレクションラッ
チ２６を介して、分周器３２および速度ディスクリミネ
ータ３３に供給される０分周器３２では減速の指示に応
じて、分周比を高く変更する。たとえば、通常回転の時
の基準信号と比べ、数分の１ないし数十分の１の基準信
号を発生する。また、速度ディスクリミネータ３３は、
入力するＦＧ信号号基準信号とを比較し、ＦＣ信号か基
準信号よりも大きい時に減速信号を発生する。この減速
信号は、ＦＧ倍信号基準信号の差に応じたパルス長を有
するパルス信号として発生される。マトリクス回路１４
は、ディレクション信号や速度信号等に基づき、コイル
１．２．３に減速信号を供給する制御を行なう６ 分周器２８の分周比を変更すると、ＦＧ倍信号変更され
るため、他の条件を一定にすると、モータの回転速度か
変更される。

図示の回路において、Ｒは抵抗を表わし、Ｃはキャパシ
タを表わし、Ｄはダイオードを表わす。

第２図（Ａ）、（Ｂ）は、第１図のモータ制御回路の要
部を抽出して示す回路図、およびディスクリミネータの
出力電圧波形を示す。

速度ディスクリミネータ回路３３には、ロータの回転を
表わすＦＧ倍信号、基準信号とか供給される。ここで基
準信号は、モータを通常の定速回転させるか、減速させ
るかによって異なるものが供給される。ＦＧ傷信号基準
信号とを比較し、ディスクリミネータ３３は、その差に
応じたパルス長を有する出力信号を発生する。定速回転
の際は、ＦＧ傷信号基準信号よりも低い場合に、加速を
行なうための制御信号か発生される。一方、減速モード
の場合には、ＦＧ傷信号基準信号よりも高い場合に減速
を行なうための制御信号か発生される。

ディスクリミネータ３３の出力信号は、基準信号との差
に応じたパルス長を有し、積分回＃１３６によって積分
される。その積分された電圧は、積分アンプ３５で基準
電圧Ｖｒｅｆと比較され、加速ないし減速信号を発生さ
せる。

ディスクリミネータ３３は、たとえば第２図（Ｂ）に示
すように、定速回転モードにある時は（ＦＧ傷信号基準
信号よりも低い時に）正パルスを発生し、減速モードに
ある時は（ＦＧ傷信号基準信号よりも高い時に）負パル
スを発生する。

すなわち、この回路はロータの回転を基準信号で表わさ
れる回転に一致させるようにモータを制御する。したが
って、減速時には基準信号を定速回転時の基準信号より
も十分低い値に設定する。

減速時の基準信号は１つのみに限らす、時間経過と共に
減少する複数の値を有する信号としてもよい ディスクリミネータ３３か、ＦＧ傷信号基準信号との差
に応じたパルス長を有する信号を発生するため、目的と
する回転にロータの回転が近付いた時には、逆転トルク
を小さなものとすることができる。このようにして、滑
らかでかつ急速な加速、減速を行なうことができる。

第３図は、上述の実施例による減速運転の制御のフロー
チャートを示す。

通常回転（Ｓｌ）からブレーキ指令か発生される状６（
Ｓ２）になると、逆転トルクか発生され（Ｓ３）、ロー
タに制動かかけられる。一方、基準クロック信号は変更
され（Ｓ４　）　、ディスクリミネータの判断基準が変
更される（Ｓ５）、この変更された基準に基づいて、デ
ィスクリミネータは現在の状況を判断し、回転数に応じ
たトルク制御を行なう（Ｓ６）、減速によりロータの回
転か一定値に低下した時には、ブレーキ解除指令か発生
され（Ｓ７１モータか停止される（Ｓ８）。

このように、ディレクション信号に基づいて、回路機能
を変更することにより、同一の回路を用いて加速と減速
とを行なうことができる。

なお、ＦＧ傷信号周波数と基準信号の周波数を直接比較
する場合を説明したか、基準信号はＦＧ傷信号周波数判
定に用いることのできるものであればよい、たとえば、
ＦＧ傷信号基準信号のいずれかを分周したもので比較し
たり、周波数を電圧にｆＶ変換した形で比較してもよい
。

以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれ
らに制限されるものではない、たとえば、種々の変更、
改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろ
う。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成で効
率的にモータの制御を行なうことができる。

モータの加速制御回路を用いて、減速制御を行なうこと
ができる６回路を一部共用することにより、簡単な構成
で効率的な減速制御を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例によるモータ制御回路の回路
図、 第２図（Ａ）、（Ｂ）は、第１図の回路の要部を示す回
路図および信号波形、 第３図は、第１区の回路の制御動作を説明するためのフ
ローチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）．モータのロータの回転を検出してＦＧ信号を発
   生するＦＧ信号源と、 回転時用基準クロック信号と減速時用基準クロック信号
   を発生する基準クロック信号源と、回転または減速の指
   示信号を発生する手段と、回転指示時には、ＦＧ信号と
   回転時用基準クロック信号を比較し、ＦＧ信号が所定の
   周波数より低い時、加速信号を発生し、減速指示時には
   ＦＧ信号と減速時用基準クロック信号を比較し、ＦＧ信
   号が所定の周波数より高い時減速信号を発生する判別回
   路と を有するモータ制御回路。