JP7768791B2 - モータドライバ回路、それを用いた位置決め装置、ハードディスク装置、モータの駆動方法 - Google Patents
モータドライバ回路、それを用いた位置決め装置、ハードディスク装置、モータの駆動方法Info
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Description
本開示のいくつかの例示的な実施形態の概要を説明する。この概要は、後述する詳細な説明の前置きとして、実施形態の基本的な理解を目的として、1つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を簡略化して説明するものであり、発明あるいは開示の広さを限定するものではない。この概要は、考えられるすべての実施形態の包括的な概要ではなく、すべての実施形態の重要な要素を特定することも、一部またはすべての態様の範囲を線引きすることも意図していない。便宜上、「一実施形態」は、本明細書に開示するひとつの実施形態(実施例や変形例)または複数の実施形態(実施例や変形例)を指すものとして用いる場合がある。
以下、好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施形態は、開示および発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも開示および発明の本質的なものであるとは限らない。
VFB=k×IDRV+VCMREF …(1)
VERR=(IREF-IDRV)×g
gは、有限のゲインである。
(i)第1期間φ1
A相駆動電圧VOUTAがロー、B相駆動電圧VOUTBがロー
(ii)第2期間φ2
A相駆動電圧VOUTAがハイ、B相駆動電圧VOUTBがロー
(iii)第3期間φ3
A相駆動電圧VOUTAがハイ、B相駆動電圧VOUTBがハイ
(iv)第4期間φ4
A相駆動電圧VOUTAがハイ、B相駆動電圧VOUTBがロー
第1モードでは、フィードバックコントローラ220は、第1パルスPWMAを基準として動作する。
第2モードでは、フィードバックコントローラ220は、第2パルスPWMBを基準として動作する。
VFB=k×IDRV+VCMREF=VDAC …(2)
式(2)が成り立つ定常状態において、駆動電流IDRVは、式(3)で表される目標レベルIREFに安定化される。
IREF=(VDAC-VCMREF)/k …(3)
VCS=RS×IDRV
VFB=R2/R1×VCS+VCMREF
図9は、モータドライバ回路200を備えるハードディスク装置900を示す図である。ハードディスク装置900は、プラッタ902、スイングアーム904、ヘッド906、スピンドルモータ910、シークモータ912、モータドライバ回路920を備える。モータドライバ回路920は、スピンドルモータ910やシークモータ912を駆動する。
102 リニアモータ
104 上位コントローラ
200 モータドライバ回路
210 電流指令生成部
212 インタフェース回路
214 ロジック回路
216 D/Aコンバータ
220 フィードバックコントローラ
222 A/Dコンバータ
224 デジタル補償器
226 D/Aコンバータ
230 エラー検出アンプ
240 パルス幅変調器
250 電流センスアンプ
260 出力段
262 第1ドライバ
264 第2ドライバ
R1 第1抵抗
R2 第2抵抗
R3 第3抵抗
R4 第4抵抗
R5 第5抵抗
R6 第6抵抗
R7 第7抵抗
R8 第8抵抗
OA1 オペアンプ
OA2 オペアンプ
Claims (17)
- センス抵抗を介して駆動対象のモータの第1端と接続されるべき第1出力端子と、
前記モータの第2端と接続されるべき第2出力端子と、
前記センス抵抗の電圧降下にもとづく電流フィードバック信号と基準信号との誤差にもとづく誤差信号を生成する誤差検出器と、
前記誤差信号をデジタル信号に変換して取り込むA/Dコンバータと、
前記A/Dコンバータが取り込んだ前記誤差信号にもとづいて電圧指令値を生成する補償器と、
前記電圧指令値をアナログ制御信号に変換するD/Aコンバータと、
前記アナログ制御信号を、第1三角波と比較することにより第1パルスを生成し、前記アナログ制御信号を、前記第1三角波と逆相の第2三角波と比較し、第2パルスを生成するパルス幅変調器と、
前記第1パルスに応じた第1駆動電圧を前記第1出力端子に発生し、前記第2パルスに応じた第2駆動電圧を前記第2出力端子に発生する出力段と、
を備え、
第1モードにおいて、前記補償器は、前記A/Dコンバータが前記第1パルスのネガティブエッジのタイミングで取り込んだ前記誤差信号を、前記第2パルスのポジティブエッジのタイミングにおける前記誤差信号として使用する、モータドライバ回路。 - 前記第1モードにおいて、前記補償器は、前記A/Dコンバータが前記第1パルスのポジティブエッジのタイミングで取り込んだ前記誤差信号を、前記第2パルスのネガティブエッジのタイミングにおける前記誤差信号として使用する、請求項1に記載のモータドライバ回路。
- 第2モードにおいて、前記補償器は、前記A/Dコンバータが前記第2パルスのポジティブエッジのタイミングで取り込んだ前記誤差信号を、前記第1パルスのネガティブエッジのタイミングにおける前記誤差信号として使用する、請求項1または2に記載のモータドライバ回路。
- 第2モードにおいて、前記補償器は、前記A/Dコンバータが前記第2パルスのネガティブエッジのタイミングで取り込んだ前記誤差信号を、前記第1パルスのポジティブエッジのタイミングにおける前記誤差信号として使用する、請求項3に記載のモータドライバ回路。
- 前記電圧指令値に応じて、前記第1モードと前記第2モードが切りかえ可能である、請求項3または4に記載のモータドライバ回路。
- センス抵抗を介して駆動対象のモータの第1端と接続されるべき第1出力端子と、
前記モータの第2端と接続されるべき第2出力端子と、
前記センス抵抗の電圧降下にもとづく電流フィードバック信号を生成する電流センスアンプと、
前記電流フィードバック信号が基準信号に近づくように電圧指令値を生成するフィードバックコントローラと、
前記電圧指令値に応じた相補的なデューティサイクルを有する第1パルスおよび第2パルスであって、前記第1パルスのハイ区間のセンターと前記第2パルスのハイ区間のセンターが揃っている第1パルスおよび第2パルスを生成するパルス幅変調器と、
前記第1パルスに応じた第1駆動電圧を前記第1出力端子に発生し、前記第2パルスに応じた第2駆動電圧を前記第2出力端子に発生する出力段と、
を備え、
前記フィードバックコントローラは、
前記電流フィードバック信号に応じたアナログ信号をデジタル信号に変換して取り込むA/Dコンバータと、
前記デジタル信号を処理して、前記電圧指令値を生成するデジタル回路と、
を含み、
第1モードにおいて、前記デジタル回路は、前記A/Dコンバータが前記第1パルスのネガティブエッジのタイミングで取り込んだ前記デジタル信号を、前記第2パルスのポジティブエッジのタイミングにおける前記デジタル信号として使用する、モータドライバ回路。 - 前記第1モードにおいて、前記デジタル回路は、前記A/Dコンバータが前記第1パルスのポジティブエッジのタイミングで取り込んだ前記デジタル信号を、前記第2パルスのネガティブエッジのタイミングにおける前記デジタル信号として使用する、請求項6に記載のモータドライバ回路。
- 第2モードにおいて、前記デジタル回路は、前記A/Dコンバータが前記第2パルスのポジティブエッジのタイミングで取り込んだ前記デジタル信号を、前記第1パルスのネガティブエッジのタイミングにおける前記デジタル信号として使用する、請求項6または7に記載のモータドライバ回路。
- 前記第2モードにおいて、前記デジタル回路は、前記A/Dコンバータが前記第2パルスのネガティブエッジのタイミングで取り込んだ前記デジタル信号を、前記第1パルスのポジティブエッジのタイミングにおける前記デジタル信号として使用する、請求項8に記載のモータドライバ回路。
- 前記電圧指令値に応じて、前記第1モードと前記第2モードが切りかえ可能である、請求項8または9に記載のモータドライバ回路。
- 前記モータはリニアモータである、請求項1から10のいずれかに記載のモータドライバ回路。
- 前記リニアモータは、ボイスコイルモータである、請求項11に記載のモータドライバ回路。
- ひとつの半導体基板に一体集積化される、請求項1から12のいずれかに記載のモータドライバ回路。
- リニアモータと、
前記リニアモータを駆動する請求項1から13のいずれかに記載のモータドライバ回路と、
を備える、位置決め装置。 - 請求項14に記載の位置決め装置を備える、ハードディスク装置。
- モータの駆動方法であって、
前記モータの第1端と直列にセンス抵抗を接続するステップと、
前記センス抵抗の電圧降下にもとづいて、電流フィードバック信号を生成するステップと、
前記電流フィードバック信号と基準信号との誤差に応じた誤差信号を生成するステップと、
A/Dコンバータが前記誤差信号をデジタル信号に変換して取り込むステップと、
前記デジタル信号に応じた電圧指令値を生成するステップと、
前記電圧指令値をアナログ制御信号に変換するステップと、
前記アナログ制御信号を、第1三角波と比較することにより第1パルスを生成し、前記アナログ制御信号を、前記第1三角波と逆相の第2三角波と比較し、第2パルスを生成するステップと、
前記第1パルスに応じた第1駆動電圧と、前記第2パルスに応じた第2駆動電圧を、前記モータに印加するステップと、
を備え、
第1モードにおいて、前記電圧指令値を生成するステップは、前記A/Dコンバータが前記第1パルスのネガティブエッジのタイミングで取り込んだ前記デジタル信号を、前記第2パルスのポジティブエッジのタイミングにおける前記デジタル信号として使用する、駆動方法。 - モータの駆動方法であって、
前記モータの第1端と直列にセンス抵抗を接続するステップと、
前記センス抵抗の電圧降下にもとづいて、電流フィードバック信号を生成するステップと、
前記電流フィードバック信号が基準信号に近づくように電圧指令値を生成するステップと、
前記電圧指令値に応じた相補的なデューティサイクルを有する第1パルスおよび第2パルスであって、前記第1パルスのハイ区間のセンターと前記第2パルスのハイ区間のセンターが揃っている、第1パルスおよび第2パルスを生成するステップと、
前記第1パルスに応じた第1駆動電圧と、前記第2パルスに応じた第2駆動電圧を、前記モータに印加するステップと、
を備え、
前記電圧指令値を生成するステップは、
A/Dコンバータが前記電流フィードバック信号に応じたアナログ信号をデジタル信号に変換して取り込むステップと、
前記デジタル信号を処理して、前記電圧指令値を生成するステップと、
を含み、
前記電圧指令値を生成するステップは、第1モードにおいて、前記A/Dコンバータが前記第1パルスのネガティブエッジのタイミングで取り込んだ前記デジタル信号を、前記第2パルスのポジティブエッジのタイミングにおける前記デジタル信号として使用する、駆動方法。
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