用于光驱的马达转速控制方法和马达转速控制装置制造方法及图纸

一种用于光驱的马达转速控制方法：当光盘的旋转角速度固定，且方向与转动力矩相同时，则施加大小与转动力矩相同，且方向与转动力矩相反的煞车力矩使光盘停止旋转。否则，先施加与旋转角速度相同的固定力矩使光盘具有固定的角速度。之后，再施加大小与固定力矩相同，且方向与固定力矩相反的煞车力矩使光盘停止旋转。如此，则无论光盘的转速为多大，皆可使光盘在固定时间内停止转动。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种马达转速控制方法和马达转速控制装置，尤其涉及一种用于光驱的马达转速控制方法和马达转速控制装置。
技术介绍
随着高容量存储介质需求量的增加，光盘的使用日渐扮演重要的角色。读取光盘时，如何快速并稳定地读取盘上的数据以降低数据访问时间(dataaccess time)，是各家厂商所致力研究的课题。请参照附图说明图1，示出了传统光驱的转速控制系统100的电路方块图。在传统的光驱中，光盘(disc)102放置于主轴马达(Spindle Motor)104的上面。主轴马达104依据马达控制装置106所输出的转速控制信号DMO，对光盘102施加一转动力矩，来带动光盘102旋转。主轴马达104与频率产生器(FrequencyGenerator，FG)108耦接，频率产生器108会依据光盘102的转速输出转速频率信号SF，并将其反馈至马达控制装置106中。马达控制装置106由微处理器108以及数字信号处理器110所组成，依据转速频率信号SF以及当时的光驱的工作状况输出转速控制信号DMO至主轴马达104。如此，光驱通过闭环(close loop)形式的转速控制系统100，来完成光盘102的转速控制动作。光盘102上具有多个轨道(Track)，用以储存数字数据，这些数字数据是由光学读取头(optical pickup head)读取的。当读取数字数据时，光学读取头必须随着数字数据储存于光盘102上的位置的不同，而移动至适当的位置来进行读取。同时，转速控制系统100也必须依据数字数据储存于光盘102上的位置，来控制光盘102的转速。当数字数据位于光盘102的内侧时，光盘102的转速较快。反的，当数字数据位于光盘102的外侧时，光盘102的转速较慢。当要使光盘102停止旋转(spindle off)时，马达控制装置106会依据频率产生器108所反馈的转速频率信号SF输出转速控制信号DMO，使得主轴马达104对光盘102施加一力矩，用以降低光盘102的转速。其中，该力矩施于光盘102的方向是与光盘102的转动方向相反。直到马达控制装置106施于光盘102的方向是与光盘102的转动方向相反。直到马达控制装置106根据频率产生器108输出的转速频率信号SF得知光盘102的转速为零，才停止输出转速控制信号DMO。其中，为描述方便起见，本说明书将上述过程所需要的时间，即从要使光盘102停止旋转到光盘102转速为零所需的时间称为煞车时间。传统转速控制系统的缺点是必须依据光驱的工作状况，随着数字数据储存于光盘的位置，对光盘的转速作精密的控制。由于光盘的转速时时不同，因此要使光盘停止旋转时，转速控制系统所输出的转速控制信号大小也不相同。而使光盘停止旋转所需要的煞车时间长短也随之而有所不同。如此会使得光驱系统的状态过于复杂，影响其稳定性。而且整个计算机系统必须预设一较长的等待时间，以确定光盘已停止旋转。如此也会影响计算机系统的工作效率。此外，转速控制系统必须具有频率产生器输出反馈信号。传统转速控制系统闭环的设计也增加了设计上的复杂度以及制造成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的就是在于提供一种用于光驱的马达转速控制方法和马达转速控制装置，使得无论光盘的转速为多大，皆可以在固定时间内停止旋转。同时也可降低转速控制系统的电路设计的复杂度以及制造成本。根据本专利技术的目的，提供一种用于光驱的马达转速控制方法。无论光盘的转速为多大，皆可使光盘在固定时间内停止转动。该转速控制方法至少包括下列步骤首先，检查光盘的旋转角速度及其转动力矩。当光盘的旋转角速度大小不随时间改变，且旋转角速度的方向与转动力矩的方向相同时，则施加煞车力矩于光盘上，使光盘停止旋转。其中，煞车力矩的大小与转动力矩相同，且煞车力矩的方向与转动力矩相反。当光盘的旋转角速度大小随时间改变，或旋转角速度的方向是与转动力矩的方向相反，则先施加固定力矩，使光盘具有固定角速度。其中，固定力矩的方向是与旋转角速度的方向相同，且固定角速度的大小不随时间而变。之后，再施加煞车力矩于光盘上，使光盘停止旋转。其中，煞车力矩的大小与固定力矩相同，且煞车力矩的方向与固定力矩相反。根据本专利技术的目的，提供一种用于光驱的马达转速控制装置，用于控制光驱中光盘的转速，该转速控制装置至少包括一马达控制装置，用以依据置耦接，用以依据该转速控制信号输出一转动力矩，以控制该光盘以一角速度稳定地旋转；其中，当该主轴马达依据该转速控制信号，输出大小与该转动力矩相同，方向与该转动力矩相反的一煞车力矩至该光盘时，无论该角速度为多大，该光盘皆可在一固定时间停止旋转。为让本专利技术的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。图2示出了本专利技术所提出的光驱的转速控制系统的电路方块图。标号说明100传统转速控制系统102、202光盘104、204主轴马达106、206马达控制装置108频率产生器110、208微处理器112、210数字信号处理器具体实施方式本专利技术的特点在于，不论光盘当时的转速为多大，欲使光盘停止转动所需要的煞车时间皆为固定值。其原理说明如下请参照公式(1)(1)T＝J×α+f×ω要使光盘转动，主轴马达所需施加的力矩T与光盘的惯性矩J、角加速度α、摩擦系数f以及转速ω的关系如(1)式所示。其中，角加速度α以及转速ω皆为时间的函数。将(1)式作拉普拉斯变换(Laplace transform)以得到(2)式(2)---Ts=J(s·Ω(s)-ω0)+f·Ω(s)]]>其中，s为拉普拉斯转换所定义的s定义域(s-domain)的自变量，Ω(s)为其中，s为拉普拉斯转换所定义的s定义域(s-domain)的自变量，Ω(s)为光盘的转速于s定义域(s-domain)的表示法。而ωo则为光盘稳定旋转时的转速。将(2)式整理后，可得(3)式(3)---Ω(s)=T/fs-T/f-ω0(s+f/J)]]>再将(3)式作拉普拉斯逆变换得到(4)式(4)---ω(t)=Tf-(Tf-ωo)e-(f/J)t]]>其中，t代表时间。请再参照(1)式，欲使光盘以固定的转速ωo转动，主轴马达所需施加于光盘的转动力矩大小关系如(5)式所示(5)To＝f×ωo请同时参照(4)式与(5)式，如果主轴马达对以稳定的转速ωo旋转的光盘施以与转动力矩To等量反向的煞车力矩-To，使光盘停止旋转，则光盘的转速由ωo减少至0所需的时间如(6)式所示(6)---0=-Tof-(-Tof-ω0)·e-(f/J)t]]>其中，t即为使光盘停止旋转所需的煞车时间。将(6)式整理之后，可得最后的结果，如(7)式所示(7)---t=Jfln2]]>其中，光盘的惯性矩J以及摩擦系数f为定值，大小不随转速ω而变。由(7)式可知当光盘以稳定的转速ωo旋转时，如果主轴马达对光盘施以与转动力矩To等量反向的煞车力矩-To，欲使光盘停止旋转，则无论转速ωo大小为多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光驱的马达转速控制方法，用于控制光驱中光盘的转速，该转速控制方法至少包括下列步骤： 检查光盘的角速度和转动力矩； 如果该光盘的角速度大小不随时间改变，且该角速度的方向是与该转动力矩的方向相同，则施加一煞车力矩于该光盘上，使该光盘停止旋转，该煞车力矩的大小与该转动力矩相同，且该煞车力矩的方向与该转动力矩相反，其中，无论该角速度的大小为多大，该光盘皆可在一固定时间停止旋转； 如果该光盘的该角速度大小是随时间改变的，或该角速度的方向是与所述转动力矩的方向相反，或所述转动力矩的大小为零，则先施加第一力矩，使该光盘具有第一角速度，该第一力矩的方向是与该角速度的方向相同，且该第一角速度的大小不随时间而变，之后，再施加第二力矩于该光盘上，使该光盘停止旋转，该第二力矩的大小与该第一力矩相同，该第二力矩的方向与该第一力矩相反，其中，无论该第一角速度的大小为多大，该光盘皆可在该固定时间停止旋转。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈永，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]