電機驅動控制設備及其操作方法技術

數字控制部響應于數字驅動電流命令值和驅動電流數字感測信號產生數字驅動電壓命令信號。數模轉換器從數字驅動電壓命令信號產生模擬驅動電壓命令信號。響應于所述模擬驅動電壓命令信號，驅動器輸出部驅動電機和感測電阻器。如果所述數字驅動電流命令值在正閾值電壓和負閾值電壓之間，所述計算部產生處于第一狀態1的內部控制信號，并且實施控制以便將所述驅動電流感測放大器的增益置于第一狀態H。如果不是，所述計算部實施控制，以便將所述驅動電流感測放大器的增益置于第二狀態L，即，低狀態。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】數字控制部響應于數字驅動電流命令值和驅動電流數字感測信號產生數字驅動電壓命令信號。數模轉換器從數字驅動電壓命令信號產生模擬驅動電壓命令信號。響應于所述模擬驅動電壓命令信號，驅動器輸出部驅動電機和感測電阻器。如果所述數字驅動電流命令值在正閾值電壓和負閾值電壓之間，所述計算部產生處于第一狀態"1"的內部控制信號，并且實施控制以便將所述驅動電流感測放大器的增益置于第一狀態"H"。如果不是，所述計算部實施控制，以便將所述驅動電流感測放大器的增益置于第二狀態"L"，即，低狀態。【專利說明】相關申請的交叉引用通過引用將提交于2013年7月23日、申請號為N0.2013-152436的日本專利公開整體結合在此，包括其說明書、附圖和摘要。
本專利技術涉及用于驅動例如移動硬盤驅動器(HDD)的磁頭的音圈電機(VCM)的電機驅動控制設備。本專利技術還涉及用于該電機驅動控制設備的操作方法。更具體地，本專利技術涉及有效減小硬盤驅動器等的設計工程師的負擔的技術。
技術介紹
對于硬盤驅動器(HDD)，采用一種裝載/卸載方法，從而當不讀或者寫數據時，磁頭縮回到斜面機構(ramp mechanism)并且停下來。該斜面機構設置在磁盤的外周的外側。通過按照來自主機的命令執行裝載操作，來將磁頭從斜面機構的縮回位置移動到磁盤的表面，啟動讀/寫操作。在完成讀/寫操作之后，按照來自主機的命令執行卸載操作，以將磁頭從磁盤的表面移動到斜面機構的縮回位置。 另外，硬盤驅動器(HDD)中的主軸電機以高速旋轉磁盤。然后將磁頭接近旋轉的磁盤的表面定位以便進行讀/寫操作。然后，音圈電機(VCM)在磁盤的徑向方向上移動磁頭以從磁盤讀取信息或者向磁盤寫信息。 日本待審專利公開N0.2005-304095和2005-304096描述了硬盤驅動器(HDD)的音圈電機驅動電路，該音圈電機驅動電路提供PWM驅動，以讓磁頭執行尋找操作和跟蹤操作，以解決例如涉及用于尋找操作的PWM驅動和用于跟蹤操作的線性驅動的相關技術方法的設計負擔和電路規模問題。眾所周知，執行尋道操作以將磁頭移動到所期望的存儲軌道，而執行跟蹤操作以移動磁頭，以便其跟蹤期望的存儲軌道以用于讀/寫操作。另外，日本待審專利公開N0.2005-304095和2005-304096描述了一種控制電路，該控制電路由數字電路形成，以提供對硬盤驅動器(HDD)的音圈電機(VCM)的線圈驅動電流的反饋控制。
技術實現思路
在本專利技術的公開之前，本專利技術的專利技術人致力于發展音圈電機驅動器，該音圈電機驅動器是用于驅動使硬盤驅動器(HDD)中的磁頭移動的音圈電機(VCM)的半導體集成電路。 圖8是示出了音圈電機驅動器的配置的圖，該音圈電機驅動器是由本專利技術人在本專利技術的公開之前研究的半導體集成電路1C。 圖8中描述的半導體集成電路IC是驅動用于移動磁頭的音圈電機(VCM)的音圈電機驅動器。更具體地，它是一種被稱為combo驅動器的高密度半導體集成電路，combo驅動器是具有主軸電機驅動器和音圈電機驅動器的集成電路。主軸電機驅動器驅動主軸電機，主軸電機使磁盤快速旋轉。音圈電機驅動器驅動音圈電機。 圖8中描述的半導體集成電路IC的半導體芯片是一種集成芯片，其包括數字差分產生/相位補償控制部100、數模轉換器101、驅動器輸出部102、驅動電流感測放大器103、模數轉換器104、抽選濾波器105、偏移校準部106和串行輸入/輸出接口 107。 圖8中描述的半導體集成電路IC中的驅動器輸出部102的第一和第二 VCM驅動器輸出端VCMP、VCMN耦接到具有線圈L和寄生電阻器RL的音圈電機(VCM)，并且耦接到電流感測電阻器Rs。 〈〈半導體集成電路的詳細配置》 現在將詳細描述圖8中描述的半導體集成電路IC的配置。 〈〈串行輸入/輸出接口》 從例如半導體集成電路IC外部的微型計算機，將數字驅動電流命令值VCMCRNT、積分增益信息IGAIN、比例增益信息PGAIN、PWM操作使能信號PWMENA、數字控制信號VCMFS和校準使能信號CALENA提供至串行輸入/輸出接口 107。具體地，數字控制信號VCMFS控制音圈電機(VCM)線圈驅動電流Ivcm的滿量程幅值。 從串行輸入/輸出接口 107將數字驅動電流命令值VCMCRNT、積分增益信息IGAIN和比例增益信息PGAIN提供至數字差分產生/相位補償控制部100。將PWM操作使能信號PWMENA從串行輸入/輸出接口 107提供至驅動器輸出部102。從串行輸入/輸出接口 107將數字控制信號VCMFS提供至驅動電流感測放大器103。從串行輸入/輸出接口 107將校準使能信號CALENA提供至偏移校準部106。 ?數字差分產生/相位補償控制部>> 數字差分產生/相位補償控制部100包括由數字倍乘器形成的數字放大器1001、數字減法器1002、兩個數字乘法器1003、1004、數字積分器1005和數字加法器1006。 數字差分產生/相位補償控制部100產生電流差分信息IERR，其表示關于從控制器提供的數字驅動電流命令值VCMCRNT的命令信息和關于從驅動電流感測放大器103的音圈電機驅動電流信息產生的驅動電流數字感測信號DIVCM的反饋信息之間的差分，并且產生被提供至驅動器輸出部102的輸入的驅動電壓命令信號DDRV、ADRV。 由數字倍乘器形成的數字放大器1001數字地放大通過串行輸入/輸出接口 107從外部微型計算機或者其它控制器提供的數字驅動電流命令值VCMCRNT。將由數字放大器1001數字地放大的數字驅動電流命令值VCMCRNT提供至數字減法器1002的一個輸入端，并且將從偏移校準部106的數字放大器1063產生的驅動電流數字感測信號DIVCM提供至數字減法器1002的另一個輸入端。結果，將從數字減法器1002的輸出端產生的數字差分驅動電流信息IERR提供至數字乘法器1003的一個輸入端，并且提供至數字乘法器1004的一個輸入端。 通過外部微型計算機或者其它控制器預先將積分增益信息IGAIN和比例增益信息PGAIN存儲在串行輸入/輸出接口 107的兩個控制寄存器中。因此，將積分增益信息IGAIN和比例增益信息PGAIN分別從串行輸入/輸出接口提供至數字乘法器1003的另一個輸入端和數字乘法器1004的另一個輸入端。結果，數字乘法器1003將串行輸入/輸出接口 107的積分增益信息IGAIN與數字減法器1002的數字差分驅動電流信息IERR相乘，并且將相乘的結果提供到數字積分器1005的輸入端。另外，數字乘法器1004將串行輸入/輸出接口 107的比例增益信息PGAIN與數字減法器1002的數字差分驅動電流信息IERR相乘，并且將相乘結果提供至數字加法器1006的一個輸入端。此外，將數字差分驅動電流積分信息從數字積分器1005的輸出端提供至數字加法器1006的另一個輸入端，并且將數字差分驅動電流比例信息從數字乘法器1004的輸出端提供至數字加法器1006的一個輸入端。因此，將從數字差分產生/相位補償控制部100的數字加法器1006的輸出端產生作為數字驅動電壓命令信號DDRV的數字差分驅動電流比例積分信息(比本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電機驅動控制設備，包括:數字控制部；數模轉換器；驅動器輸出部；驅動電流感測放大器；模數轉換器；接口；和計算部，其中所述驅動器輸出部的輸出端能夠耦接到電機和感測電阻器之間的串聯耦接，其中所述驅動電流感測放大器響應于在所述感測電阻器中流動的驅動電流產生驅動電流模擬感測信號，其中所述模數轉換器響應于由所述驅動電流感測放大器產生的所述驅動電流模擬感測信號產生驅動電流數字感測信號，其中所述數字控制部響應于從所述接口提供的數字驅動電流命令值，并且響應于從所述模數轉換器產生的驅動電流數字感測信號，產生數字驅動電壓命令信號，所述數字驅動電壓命令信號將被提供至所述數模轉換器的輸入端，其中所述數模轉換器響應于從所述數字控制部提供的數字驅動電壓命令信號，產生模擬驅動電壓命令信號，所述模擬驅動電壓命令信號將被提供至所述驅動器輸出部的輸入端，其中所述驅動器輸出部響應于從所述數模轉換器產生的模擬驅動電壓命令信號，產生驅動輸出信號，所述驅動輸出信號驅動所述電機和所述感測電阻器之間的串聯耦接，其中，響應于在正預定閾值電壓和負預定閾值電壓之間的數字驅動電流命令值，所述計算部產生處于第一狀態的內部控制信號，并且實施控制以便將所述驅動電流感測放大器的增益置于第一狀態，并且其中，響應于不在所述正預定閾值電壓和所述負預定閾值電壓之間的數字驅動電流命令值，所述計算部產生處于與第一狀態不同的第二狀態的內部控制信號，并且實施控制以便將所述驅動電流感測放大器的增益置于比第一狀態低的第二狀態。...

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：內田龍平，
申請(專利權)人：瑞薩電子株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP