控制马达启动电流的装置和方法制造方法及图纸

提供一种马达电流控制方法，以减少主轴马达和电源间的电压和电流尖峰。接着，监视施加到该主轴马达上的电流量。另外，提供用于限制马达功率的一种装置。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及限制马达启动或运行期间的电流。本专利技术更具体地涉及控制磁盘驱动器主轴马达的启动电流和运行电流。
技术介绍
在不停地努力生产价格更便宜，转速更快，更可靠的计算机系统中，功耗已成为一个重要的角色。尤其是由计算机提供的驱动磁盘驱动器的功率；因此，磁盘驱动器所需的电压和电流必须满足由计算机电源能力所规定的技术要求。由于计算机系统的研制获得发展，磁盘驱动器能用的功率量减少了或维持相同，而磁盘驱动器的转速(每分钟旋转圈数)和能力增加了。当磁盘驱动器达到更快的每分钟旋转数(RPMs)时，达到更高RPM所需的功率量也会增加。因而，需要控制和限制由磁盘驱动器所用的功率量。实现控制和限制由磁盘驱动器消耗的功率的一种方法是监视和限制通过磁盘驱动器主轴马达的峰值马达电流。美国专利申请号5216343(Genheimer等人)描述了这种方法的一个例子。当这种方法能有效地控制通过主轴马达的峰值电流时，不能均衡地控制从电源汲取的电流。事实上，在马达启动期间的多个阶段存在从电源吸取电流的明显尖峰。这些尖峰会引起某些电源系统的不稳定，掉电压，和电源故障。由于磁盘驱动器工业的高度竞争特性，需要生产价格尽可能最低的磁盘驱动器，满足消费者的要求。实现这个目的的一种方法通过减少磁盘驱动器内所需的元件数量来降低成本。这种方法突出另一个与控制通过主轴马达的峰值电流相关的问题控制机构需要附加的电子和硬件元件添加到磁盘驱动器。本专利技术提供解决这些和其他问题的方案，并提供胜过现有技术的其他优点。专利技术摘要本专利技术涉及控制主轴马达的启动电流和运行电流。按照本专利技术一个实施例，提供控制马达启动功率的一种方法，该方法监视通过主轴马达的电流量。在本专利技术另一个实施例中，如果校正条件成为事实，就禁止马达启动序列。另一个实施例包括使用预编程启动磁盘驱动器电压外形，作为来自数模变换器的电压基准。还在本专利技术另一个实施例中，提供一种方法用于控制从电源吸取的电流。本专利技术的另一个实施例允许禁止马达驱动器。按照本专利技术的另一个实施例，提供用于控制马达运行功率的一种方法，在该方法中监视通过主轴马达的电流量。在本专利技术另一个实施例中，如果校正条件成为事实，就禁止马达运行序列。另一个实施例包括使用预编程运行磁盘驱动器电压外形，作为来自数模变换器的电压基准。在本专利技术另一个实施例中，能按数据存储装置本身实现本专利技术。在阅读下列详细描述和参阅附图后将会理解表现本专利技术特性的这些或各种其他特征以及优点。附图简述附图说明图1是本专利技术较佳实施例的磁盘驱动器平面图，示出基本的内部元件。图2提供图1磁盘驱动器的功能框图。图3是较佳实施例电流控制装置图，该装置可以用在图1的系统中。图4是主轴马达启动电压外形(profile)的图形表示法，该主轴马达启动电压外形可以用在图2的装置中。图5是详述较佳实施例电流控制方法的流程图。专利技术详述图1示出按照本发较佳实施例构成的磁盘驱动器100。磁盘驱动器100包括底座102，磁盘驱动器100的各种元件安装在该底座上。顶盖104，按部分切除的形式显示，与底座102一起按传统方式为磁盘驱动器形成内部密封的环境。元件包括主轴马达106，使一片或多片磁盘108以某一恒定高速旋转。通过使用致动器组件110对磁盘上的磁道读写信息。在寻道操作期间，该致动器组件在位于邻近磁盘108的承载轴组件112附近转动。致动器组件110包括多个延伸向磁盘108的致动器臂114，带有一个或多个弯曲臂116，从每个致动器臂114延伸出来。安装在每个弯曲臂116末端的是磁头118，该磁头118包括一块空气定向浮动块，使磁头118在接近相关磁盘108相应表面上飞行。在寻道操作期间，通过使用音圈马达(VCM)124控制磁头118的磁道位置，该音圈马达通常包括线圈126，附在致动器组件110上，以及一块或多块永久磁铁128，这些磁铁建立一个磁场，使线圈126浸没在该磁场内。控制使用通过线圈126的电流引起永久磁铁128和线圈126之间的磁相互作用，以使线圈126按众所周知的洛伦茨关系运动。当线圈运动时，致动器组件110在承载轴组件112附近转动(pivots)并使磁头118在磁盘片108表面上移动。当磁盘驱动器100在一段较长时间不使用时，通常停止给主轴马达供电(de-energized)。当未给驱动马达供电时，磁头118移到磁盘108内径附近的停放区(未示出)。通过使用致动器锁住装置将磁头118保护在停放区(未示出)，当磁头停放时，该锁住装置防止致动器组件110的无意转动。当未给驱动马达供电时，磁头118可替代地停放在磁盘108外径的斜面上。工作时，当允许致动器组件110的枢轴移动时，弯曲组件130为致动器组件110提供所需的电连接通路。弯曲组件包括一块印刷线路板132，磁头线(未示出)连接到该线路板；磁头线沿致动器臂114和弯曲臂116通到磁头118。印刷线路板132通常包括控制写电流的线路，用于在写操作时，控制施加到磁头118的写电流；和前置放大器，用于在读操作时，放大由磁头118产生的读信号。弯曲组件在弯曲托架134终止，用于穿过底部板通讯到安装在磁盘驱动器100底面的磁盘驱动器印刷线路板(未示出)。图2提供了磁盘驱动器100的功能框图。使用接口线路218连同顶层控制处理器220，将从主机装置来的数据和主机命令提供给磁头驱动器200。使用接口线路218，读/写通道222，前置放大器线路224和磁头212，使数据在磁盘208和主机装置内进行传输。由闭环伺服线路226提供磁头定位控制，该闭环伺服线路226包括调制解调线路228，伺服处理器230(较佳地包括一块数字信号处理器，或DSP)和马达控制线路232。马达控制线路232将驱动电流施加到致动器线圈214，使致动器组件110转动。马达控制线路232再将驱动信号施加到主轴马达206，使磁盘208旋转。图3提供图2的马达控制线路232相关部分的功能系统图。图3也是较佳实施例电流控制线路300的系统图。电流控制线路300包括电源302，该电源由主计算机系统(未示出)提供。电源302驱动主轴马达304。当校正开关314未开通时，测量电流检测电阻306两端的电压。在驱动器加电过程中，校正开关314处于开通位置。在较佳实施例中，校正开关提供一个校正的差分信号，该差分信号用于经过比较器318来自数模变换器(DAC)310的电子仪器的一次性加电校正。通过初始开关314施加一个准确的基准电压(未示出)实现该一次性加电校正。通过使用来自DAC310的一条命令允许DAC310的校正能够调整输入到比较器318的DAC310的基准电压。然后，经过分析，在DAC310电压输入和精确基准电压之间进行比较，比较器318输出差错阈值(trip threshold)。这个校正过程能够用于消除电流控制线路中的偏差，特别地，该校正方法能用于测量比较器318，增益放大器308，和DAC310的偏差。当校正开关314处于禁止位置时，增益放大器308将来自电流检测电阻306的电压乘以某一预定增益。当开关316闭合时，那么将增益放大器308的输出施加到积分电容312，对增益放大器308的输出进行积分。积分电容312在它的接线端产生一个电压，该电压与施加给马达304的总电流成比例。当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制马达功率的方法，其特征在于，包括步骤：（ａ）、将电力施加到主轴马达，激励启动序列；（ｂ）、监视在所述启动序列期间施加到所述主轴马达的电流量；（ｃ）、获得与所述马达电流成比例的控制电压；及（ｄ）、如果所 述控制电压超过某一预定电压阈值，禁止所述启动序列。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：HL克里斯托佩尔，KE加里，
申请(专利权)人：西加特技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]