电机驱动方法、电机驱动装置以及硬盘装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电机驱动方法、电机驱动装置以及硬盘装置。本发明专利技术用于减小电机的噪声和振动。第一占空校正电路生成第一校正后占空指示值，其以与占空指示值的增量相同的增量变化，并且在其中作为常数的偏移值被反映。第二占空校正电路生成第二校正后占空指示值，其以与占空指示值的增量不同的增量变化。选择器根据占空指示值和占空参考值之间的大小关系，输出第一校正后占空指示值和第二校正后占空指示值中的任一个作为校正后占空指示值。

【技术实现步骤摘要】
与相关申请的交叉引用在2015年2月16日提交的日本专利申请No.2015-027114的公开以引用的方式被并入本申请，所述公开包括说明书、附图以及摘要。
本专利技术涉及一种电机驱动方法、电机驱动装置以及硬盘装置，并且例如涉及一种驱动使磁盘旋转的主轴电机的方法。
技术介绍
例如，专利文献1公开了一种通过使用在其中下侧钩与上侧钩每60度的电气角度交替重复的模式，生成正弦驱动电压的方法，其中下侧钩的电压最小相被设置为GND，上侧钩的电压最大相被设置为电源。相关技术文献专利文献专利文献1：日本公开特许公报No.2005-102447
技术实现思路
近年来，例如，为了实现噪声和振动的减小，作为驱动硬盘(以下称为HDD)的主轴电机的方法，采用一种通过将正弦电流传递到电机来减小转矩波动的方法。为了将正弦电流传递给电机，有必要在电机上施加高精度的正弦电压。存在一些用于生成高精度的正弦电压的方法，诸如使用表(table)的方法。在实际中，生成的正弦电压经由驱动器被施加到电机上。因此，
即使在高精度的正弦电压可以被生成时，由于在驱动器中可能出现错误，因此实际施加到电机的正弦电压的精度恶化。具体地，例如，在以PWM(脉冲宽度调制)信号为基础驱动电机的情况下，在指示给驱动器的占空与从驱动器输出的占空之间可能会出现误差。鉴于以上内容，给出下面所述的实施例，根据说明书和附图的描述，其他目的和新颖特征将变得清晰。根据实施例的一种电机驱动的方法，通过使用具有驱动晶体管和再生晶体管的电机驱动装置来驱动电机。驱动晶体管在其被控制为导通时将驱动电流传递给电机，而再生晶体管与驱动晶体管共同配置成半桥电路，在再生晶体管被控制为导通时，传递来自电机的再生电流。电机驱动装置执行占空指示操作、占空校正操作、PWM信号生成操作、以及驱动操作。在占空指示操作中，表示导通时间段在PWM周期中所占比例的占空指示值被输出。在占空校正操作中，占空指示值被校正，并且根据占空指示值与占空参考值之间的大小关系，第一校正后占空指示值和第二校正后占空指示值中的任一个被输出，作为校正后占空指示值。在PWM信号生成操作中，基于校正后占空指示值的PWM信号被生成。在驱动操作中，驱动晶体管在PWM信号的导通时间段被控制为导通，再生晶体管在PWM信号的关断时间段被控制为导通，响应于PWM信号从关断时间段到导通时间段的转换，再生晶体管被控制从导通变为关断，而驱动晶体管在检测到再生晶体管的关断后，被控制从关断变为导通。第一校正后占空指示值是以与占空指示值的增量相同的增量变化、反映作为常数的偏移值的值，而第二校正后占空指示值是以与占空指示值的增量不同的增量变化的值。根据实施例，可以减小电机的噪声和振动。附图说明图1是示出根据本专利技术第一实施例的HDD装置的示意性配置示例的功能框图；图2是示出图1的电机驱动装置的主要部分的配置示例的功能框
图；图3是示出图2的SPM驱动器的配置示例的电路框图；图4是示出图2的正弦波驱动电压控制器的操作原理的说明图；图5是示出图2的正弦波驱动电压控制器的操作原理的说明图；图6是示出图2的正弦波驱动电压控制器的操作原理的说明图；图7是示出图2的正弦波驱动电压控制器的操作原理的说明图；图8是示出图3的SPM驱动器的各相的前置驱动器的配置示例的电路图；图9A是示出图3的SPM驱动器在电流上拉时的操作示例的说明图，图9B是说明与图9A的操作对应的前置驱动器的详细操作示例的波形图；图10A是示出图3的SPM驱动器在电流下灌时的操作示例的说明图，图10B是说明与图10A的操作对应的前置驱动器的详细操作示例的波形图；图11A是示出图2的PWM校正器的示意性配置示例的概念图，图11B是示出图11A的输入/输出特性的图；图12A和图12B是示出占空指示值的实际占空的特性示例的图；图12A示出在不执行占空校正的情况下的特性，而图12B示出在使用图11A的配置执行校正的情况下的特性；图13是示出在使用图11A的配置的情况下的问题的示例的图；图14A是示出图2的PWM校正器的另一个示意性配置示例的概念图，图14B是示出图14A的输入/输出特性的示例的图；图15是示出在使用图14B的输入/输出特性的情况下占空指示值的实际占空的特性示例的图；图16是示出图14A的PWMP校正器的详细配置示例的电路框图；图17是说明根据本专利技术的第二实施例的电机驱动装置中的PWMP校正器的详细配置示例的电路框图；图18是说明根据本专利技术的第三实施例的电机驱动装置中的
PWMP校正器的详细配置示例的电路框图；图19是说明根据本专利技术的第三实施例的电机驱动装置的前置驱动器的详细配置示例的电路图。具体实施方式在下面的实施例中，在必要的便利时，通过将本专利技术分为多个部分或实施例来描述本专利技术。除了明确指定的情况以外，所述多个部分或实施例相互不相关，但它们具有某种关系以使得一个可以是对其它中的一部分或全部的修改、细节、或者补充说明。在以下的实施例中，在提及元件或类似物的数量(包括个数、数值、量和范围)的情况下，在除了明确指定的情况、在原理上专利技术明显局限于特定的数量等的情况以外，本专利技术不局限于特定的数量，但可以等于或大于或小于特定的数量。另外，在以下的实施例中，清晰的是，组件(包括元件步骤等)，除了明确指定的情况、组件在原理上被认定为明显必要的情况等以外，并不总是必要的。类似地，在以下实施例中，在提及形状、位置关系或者组件等的类似物的情况下，除了明确指定的情况、在原理上被认为明显不同的情况等以外，假定与形状等类似或接近的组件都被包括在内。这被类似地应用到数值或范围。配置实施例中的每个功能块的电路元件，利用已知的CMOS(互补MOS晶体管)等的集成电路技术在单晶硅的半导体基板上或类似物上形成，但不限于此。以下，参考附图对本专利技术的实施例进行具体描述。在用于描述实施例的所有附图中，作为通用的规则，相同的引用编号指定相同的部分，将不给出对这部分的重复描述。(第一实施例)HDD装置的示意性配置和示意性操作图1是示出根据本专利技术的第一实施例的HDD装置的示意性配置示例的功能框图。图1示出的HDD装置具有HDD控制器HDDCT、
高速缓存存储器CMEM、读取/写入装置RWIC、电机驱动装置MDIC、以及磁盘机构DSKM。HDD控制器HDDCT例如由包含处理器的片上系统(SoC)配置。高速缓存存储器CMEM、读取/写入装置RWIC以及电机驱动装置MDIC由例如不同的半导体芯片配置。磁盘机构DSKM具有磁盘DSK、主轴电机SPM、磁头HD、臂机构AM、音圈电机VCM、以及斜坡机构RMP。主轴电机SPM旋转磁盘DSK。音圈电机VCM经由臂机构AM控制磁头HD在磁盘DSK径向上的位置。磁头HD在由音圈电机VCM确定的预定位置处从磁盘DSK读取数据/向磁盘DSK写入数据。斜坡机构RMP是在数据读取/写入不被执行的情况下磁头HD的避退位置。电机驱动装置MDIC具有数据/模拟转换器DAC以及VCM驱动器VCMDV以驱动音圈电机VCM。电机驱动装置MDIC还具有SPM控制器SPMCT、采样和保持电路SH、感测放大器电路SA、模拟/数据转换器ADC、SPM驱动器SPMDV、以及反电动势检测器B本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过使用电机驱动装置驱动电机的电机驱动方法，其中所述电机驱动装置包括：驱动晶体管，当所述驱动晶体管被控制为导通时将驱动电流传递到电机；以及再生晶体管，其与所述驱动晶体管共同配置成半桥电路，并且当所述再生晶体管被控制为导通时，传递来自电机的再生电流，其中所述电机驱动装置执行：占空指示操作，其输出表示导通时间段在PWM周期中所占比例的占空指示值；占空校正操作，其校正所述占空指示值，并且根据所述占空指示值和占空参考值之间的大小关系，输出第一校正后占空指示值和第二校正后占空指示值中的任一个作为校正后占空指示值；PWM信号生成操作，其基于所述校正后占空指示值，生成PWM信号；以及驱动操作，其在所述PWM信号的所述导通时间段控制所述驱动晶体管为导通，在所述PWM信号的关断时间段控制所述再生晶体管为导通，响应于所述PWM信号从所述关断时间段到所述导通时间段的转换，控制所述再生晶体管从导通变为关断，以及在所述再生晶体管的关断被检测到以后，控制所述驱动晶体管从关断变为导通，其中所述第一校正后占空指示值是以与所述占空指示值的增量相同的增量变化的值，并且在其中作为常数的偏移值被反映，以及其中所述第二校正后占空指示值是以与所述占空指示值的增量不同的增量变化的值。...

【技术特征摘要】
2015.02.16 JP 2015-0271141.一种通过使用电机驱动装置驱动电机的电机驱动方法，其中所述电机驱动装置包括：驱动晶体管，当所述驱动晶体管被控制为导通时将驱动电流传递到电机；以及再生晶体管，其与所述驱动晶体管共同配置成半桥电路，并且当所述再生晶体管被控制为导通时，传递来自电机的再生电流，其中所述电机驱动装置执行：占空指示操作，其输出表示导通时间段在PWM周期中所占比例的占空指示值；占空校正操作，其校正所述占空指示值，并且根据所述占空指示值和占空参考值之间的大小关系，输出第一校正后占空指示值和第二校正后占空指示值中的任一个作为校正后占空指示值；PWM信号生成操作，其基于所述校正后占空指示值，生成PWM信号；以及驱动操作，其在所述PWM信号的所述导通时间段控制所述驱动晶体管为导通，在所述PWM信号的关断时间段控制所述再生晶体管为导通，响应于所述PWM信号从所述关断时间段到所述导通时间段的转换，控制所述再生晶体管从导通变为关断，以及在所述再生晶体管的关断被检测到以后，控制所述驱动晶体管从关断变为导通，其中所述第一校正后占空指示值是以与所述占空指示值的增量相同的增量变化的值，并且在其中作为常数的偏移值被反映，以及其中所述第二校正后占空指示值是以与所述占空指示值的增量不同的增量变化的值。2.根据权利要求1所述的电机驱动方法，其中在所述占空校正操作中，当所述占空指示值小于所述占空参考值时，所述第一校正后占空指示值被输出，当所述占空指示值大于
\t所述占空参考值时，所述第二校正后占空指示值被输出，以及其中所述第二校正后占空指示值以比所述占空指示值的增量小的增量变化。3.根据权利要求2所述的电机驱动方法，其中所述第一校正后占空指示值通过将所述占空指示值与所述偏移值相加/相减而生成，以及其中所述第二校正后占空指示值通过使用所述偏移值和“(PWMP-KREV)×S”值进行的算术运算而生成，其中“PWMP”表示所述占空指示值，“KREV”表示所述占空参考值，“S”(0<S<1)表示灵敏度系数。4.根据权利要求1所述的电机驱动方法，其中所述占空参考值通过设置被确定为任意值。5.根据权利要求1所述的电机驱动方法，其中所述占空参考值通过监测所述再生晶体管的导通时间段而被确定，并且被确定为在所述导通时间段变得比预定时间段短的时间点处的占空指示值。6.根据权利要求1所述的电机驱动方法，其中所述占空参考值通过监测在控制所述再生晶体管为导通的时间点处施加的电压而被确定，并且被确定为在此电压未达到预定电压的时间点处的占空指示值。7.根据权利要求1所述的电机驱动方法，其中在所述占空指示操作中，针对每个PWM周期的占空指示值被输出，以便将电机的驱动电流控制为正弦波形状。8.根据权利要求1所述的电机驱动方法，其中所述电机驱动装置具有：被施加电源电压的高压侧晶体管；以及被施加接地电源电压的低压侧晶体管，其中在第一PWM周期中，所述高压侧晶体管和所述低压侧晶体管分别变为驱动晶体管和再生晶体管，其中在第二PWM周期中，所述高压侧晶体管和所述低压侧晶体管分别变为再生晶体管和驱动晶体管，以及其中所述占空参考值由所述第一PWM周期中使用的第一占空参考值和所述第二PWM周期中使用的第二占空参考值配置。9.一种驱动外部设置的电机的电机驱动装置，包括：驱动晶体管，当所述驱动晶体管被控制为导通时将驱动电流传递到电机；再生晶体管，其与所述驱动晶体管共同配置成半桥电路，并且当所述再生晶体管被控制为导通时，传递来自电机的再生电流；占空指示单元，其输出表示导通时间段在PWM周期中所占比例的占空指示值；占空校正单元，其校正所述占空指示值，并且输出校正后占空指示值；PWM信号生成单元，其基于所述校正后占空指示值，生成PWM信号；驱动单元，其在所述PWM信号的所述导通时间段控制所述驱动晶体管为导通，在所述PWM信号的关断时间段控制所述再生晶体管为导通，其中所述驱动单元响应于所述PWM信号从所述关断时间段到所述导通时间段的转换，控制所述再生晶体管从导通变为关断，以及在所述再生晶体管的关断被检测到以后，控制所述驱动晶体管从关断变为导通，以及其中所述占空校正单元包括：第一占空校正电路，其生成第一校正后占空指示值，所述第一校正后占空指示值以与所述占空指示值的增量相同的增量变化，并且在其中作为常数的偏移值被反映；第二占空校正电路，其生成第二校正后占空指示值，所述第二校正后占空指示值以与所述占空指示值的增量不同的增量变化；以及选择单元，所述选择单元根据所述占空指示值和所述占空参考值之间的大小关系，输出所述第一校正后占空指示值和所述第二校正后占空指示值中的任一个作为所述校正后占空指示值。10.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑泽稔，板垣吉弥，石地正义，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP