專利名稱：低功耗盤驅(qū)動電機驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子電路，更具體地說，涉及盤驅(qū)動電機驅(qū)動器。
背景技術(shù)：
磁盤驅(qū)動，例如硬盤驅(qū)動，被實現(xiàn)在幾乎所有個人計算機和企業(yè)級服務(wù)器計算機 中。典型的磁盤驅(qū)動由主軸電機(SPM)和聲音控制電機(VCM)來操作，該主軸電機使磁盤 旋轉(zhuǎn)，該聲音控制電機驅(qū)動并且定位磁盤讀和/或?qū)懘蓬^。作為示例，VCM可以是線性操作 的伺服電機，其可以工作在尋道模式和跟蹤模式。在尋道模式中，掠過磁盤移動VCM以尋找 特定的位置，以從磁盤中讀取數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫到磁盤。在跟蹤模式中，VCM保持靜止或非常 緩慢地移動以停留在盤的磁道上，同時從磁盤讀取數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫到磁盤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個實施例包括盤驅(qū)動電機控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括尋道模式電源，其被 配置為提供對應(yīng)于與盤驅(qū)動聲音控制電機(VCM)相關(guān)的尋道模式的第一電壓。該系統(tǒng)也包 括跟蹤模式電源，其被配置為提供對應(yīng)于與所述盤驅(qū)動VCM相關(guān)的跟蹤模式的第二電壓。 所述第一電壓可以大于所述第二電壓。該系統(tǒng)還包括盤驅(qū)動電機驅(qū)動器，其被配置為基于 所述第一電壓在所述尋道模式中以第一幅度將電流提供到所述盤驅(qū)動VCM，基于所述第二 電壓在所述跟蹤模式中以第二幅度將電流提供到所述盤驅(qū)動VCM，以及在磁頭縮進模式中 以第三幅度將電流提供到所述盤驅(qū)動VCM。本發(fā)明的另一實施例包括用于控制盤驅(qū)動的方法。該方法包括在所述盤驅(qū)動進入 尋道模式之后，將盤驅(qū)動聲音控制電機(VCM)經(jīng)由第一H橋電路切換到尋道模式電源，并且 在所述尋道模式期間，以第一幅度將電流經(jīng)過所述第一 H橋電路提供到所述盤驅(qū)動VCM。該 方法還包括在所述盤驅(qū)動進入跟蹤模式之后，將所述盤驅(qū)動VCM經(jīng)由第二 H橋電路切換到 跟蹤模式電源，并且在所述跟蹤模式期間，以第二幅度將所述電流經(jīng)過所述第二 H橋電路 提供到所述盤驅(qū)動VCM。所述第一幅度可以大于所述第二幅度。本發(fā)明的另一實施例包括盤驅(qū)動電機控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于提供對應(yīng)于與盤 驅(qū)動聲音控制電機(VCM)相關(guān)的尋道模式的第一電壓的裝置和用于提供對應(yīng)于與所述盤 驅(qū)動VCM相關(guān)的跟蹤模式的第二電壓的裝置，所述第一電壓大于所述第二電壓。該系統(tǒng)也 包括用于提供對應(yīng)于與所述盤驅(qū)動VCM相關(guān)的磁頭縮進模式的第三電壓的裝置。該系統(tǒng)還 包括用于以下述幅度中的一個將電流提供到所述盤驅(qū)動VCM的裝置在所述尋道模式中基 于所述第一電壓的第一幅度，在所述跟蹤模式中基于所述第二電壓的第二幅度，以及在所 述磁頭縮進模式中基于所述第三電壓的第三幅度。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的方面的盤驅(qū)動電機控制系統(tǒng)的示例。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的方面的盤驅(qū)動電機驅(qū)動器的示例。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的方面的盤驅(qū)動電機驅(qū)動器的另一示例。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的方面的用于控制盤驅(qū)動聲音線圈電機的方法的示例。
具體實施例方式本發(fā)明涉及電子電路，更具體地說，涉及盤驅(qū)動電機驅(qū)動器。所述盤驅(qū)動電機驅(qū)動 器可以包括控制VCM的聲音控制電機(VCM)輸出級和控制SPM的主軸電機(SPM)輸出級。 尋道模式電源將尋道模式電壓提供到盤驅(qū)動電機驅(qū)動器，其被提供到SPM輸出級和VCM輸 出級。從而，在尋道模式期間，尋道模式電壓被提供來控制SPM和VCM。跟蹤模式電源將跟 蹤模式電壓提供到VCM輸出級，其中跟蹤模式電壓小于尋道模式電壓。從而，在跟蹤模式期 間，VCM輸出級切換到跟蹤模式電壓以保存功率。 基于在兩個方向中的一個上提供電流經(jīng)過VCM來控制VCM。這樣，在第一方向上經(jīng) 過VCM提供的電流使VCM在一個方向上移動，在另一個方向上經(jīng)過VCM提供的電流使VCM 在另一個方向上移動。從而，VCM輸出級可以包括基于一對控制信號提供電流經(jīng)過VCM的H 橋電路。作為一個示例，VCM輸出級也可以包括將H橋電路切換到尋道模式中的尋道模式 電壓以及在跟蹤模式期間切換到跟蹤模式電壓的一組開關(guān)。作為另一示例，VCM輸出級可 以包括兩個H橋電路，第一 H橋電路耦合到尋道模式電壓并且第二 H橋電路耦合到跟蹤模 式電壓。從而，在尋道模式中，VCM輸出級可以使用第一 H橋電路將電流提供到VCM，并且在 跟蹤模式中，VCM輸出級可以使用第二 H橋電路將電流提供到VCM。盤驅(qū)動電機驅(qū)動器也可以工作在磁頭縮進(head retraction)模式。作為示例， 在沒有足夠的尋道模式電壓來使SPM旋轉(zhuǎn)或保持足夠的電流經(jīng)過VCM時，盤驅(qū)動電機驅(qū)動 器可以進入磁頭縮進模式，以產(chǎn)生足夠量的電流經(jīng)過VCM以縮回磁盤讀/寫磁頭，以避免對 磁盤的損害。在磁頭縮進模式中，可以對SPM的反電磁場電壓進行整流以產(chǎn)生磁頭縮進電 壓。從而，磁頭縮進電壓被實現(xiàn)來在特定的方向上提供電流經(jīng)過VCM以縮回它。作為示例， 盤驅(qū)動電機驅(qū)動器可以包括開關(guān)，其提供經(jīng)過H橋電路的電流路徑以將電流提供到VCM以 縮回讀/寫磁頭，而不管是尋道模式電壓或跟蹤模式電壓。作為另一示例，盤驅(qū)動電機驅(qū)動 器可以將電流經(jīng)過第一 H橋電路提供到VCM以縮回讀/寫磁頭。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的方面的盤驅(qū)動電機控制系統(tǒng)10的示例。盤驅(qū)動電機控 制系統(tǒng)10可以被包括在各種磁盤驅(qū)動系統(tǒng)的任何一種中，例如用于個人計算機或膝上計 算機的硬盤驅(qū)動。盤驅(qū)動電機控制系統(tǒng)10包括使相關(guān)的磁盤(未示出)旋轉(zhuǎn)的主軸電機 (SPM) 12和驅(qū)動并且定位相關(guān)的磁盤讀和/或?qū)懘蓬^(未示出)的聲音控制電機(VCM) 14。盤驅(qū)動電機控制系統(tǒng)10也包括盤驅(qū)動電機驅(qū)動器16，其被配置為將電流提供到 SPM 12和VCM 14。具體地說，盤驅(qū)動電機驅(qū)動器16包括SPM輸出級18和VCM輸出級20。 在圖1的示例中，SPM輸出級18將電流Ispm提供到SPM 12以使磁盤旋轉(zhuǎn)。作為示例，SPM 12可以是三相電機，使得電流Ispm可以是三相電流。VCM輸出級20將電流Itcm提供到VCM 14以控制磁盤讀/寫磁頭的位置。作為示例，VCM可以是線性操作的伺服電機，使得電流 Ivcm可以是雙向的以依賴于經(jīng)過VCM 14的電流的極性，在兩個方向中的一個上移動磁盤讀 /寫磁頭。盤驅(qū)動電機控制系統(tǒng)10包括電機控制器22，其被配置為將命令信號提供到盤驅(qū) 動電機驅(qū)動器16，用于操作SPM 12和VCM 14。在圖1的示例中，命令信號被示范為模式信
5號MODE和控制信號CTRL?？刂菩盘朇TRL表示控制電流Ispm和Itcm的信號。作為示例，控 制信號CTRL可以是線性控制信號，其決定經(jīng)過VCM14的電流Itcm的極性并且激活電流Ispm以經(jīng)由SPM 12使磁盤旋轉(zhuǎn)。模式信號MODE 被提供到盤驅(qū)動電機驅(qū)動器16以在與VCM 14的控制相關(guān)的尋道模式和跟蹤模式之間切換 盤驅(qū)動電機驅(qū)動器16。尋道模式可以對應(yīng)于VCM 14掠過磁盤移動到特定的位置以從磁盤 中讀取數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫到磁盤。跟蹤模式可以對應(yīng)于VCM 14保持實質(zhì)上靜止或掠過磁盤 緩慢地移動以保持在特定的位置，同時從磁盤中讀取數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫到磁盤。盤驅(qū)動電機控制系統(tǒng)10還包括提供電壓Vteacx的跟蹤模式電源24和提供電壓Vseek 的尋道模式電源26。作為示例，跟蹤模式電源24和尋道模式電源26可以各自被配置為線 性電源或脈沖寬度調(diào)制(PWM)電源。掠過磁盤快速地移動VCM14可能需要比非常緩慢地 移動VCM 14或保持VCM 14實質(zhì)上靜止實質(zhì)上更多的功率。作為示例，電壓Vseek可以具有 大約5伏的幅度，其可以大于電壓Vtkm的幅度(例如大約2-3伏)。結(jié)果，盤驅(qū)動電機驅(qū) 動器16可以響應(yīng)于模式信號MODE，在電壓Vseek和電壓Vteacx之間切換，以經(jīng)由VCM輸出級 20產(chǎn)生電流ITCM。因此，盤驅(qū)動電機驅(qū)動器16可以在跟蹤模式期間切換到較小幅度的電壓 Vteack,從而在跟蹤模式期間保存功率。此外，分別基于從PWM電源產(chǎn)生的電壓Vseek和/或電 壓VTEA。K，也可以在尋道模式和/或跟蹤模式中實質(zhì)上保存功率。此外，SPM輸出級18可以被配置為包括電路，其被配置為額外的電壓源以控制VCM 輸出級20。具體地說，SPM輸出級18可以包括反電磁場(EMF)整流器，其被配置為對與SPM 12相關(guān)的反EMF電壓進行整流。從而，可以提供反EMF電壓以產(chǎn)生電流ITCM，以經(jīng)由VCM 14 縮回磁盤讀/寫磁頭。作為示例，在與跟蹤模式電源24和尋道模式電源26中的一個或兩 個相關(guān)的動力損失的情況下，反EMF電壓可以被整流以產(chǎn)生電流IVCM。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的方面的盤驅(qū)動電機驅(qū)動器50的示例。盤驅(qū)動電機驅(qū)動 器50可以被配置為實質(zhì)上類似于圖1的示例中的盤驅(qū)動電機驅(qū)動器16。這樣，在圖2的示 例的下述描述中參照圖1的示例。盤驅(qū)動電機驅(qū)動器50包括SPM輸出級52和VCM輸出級54。在圖2的示例中，SPM 輸出級52經(jīng)由信號RET控制的第一開關(guān)SWl耦合到尋道模式電壓Vseek，例如從圖1的示例 中的尋道模式電源26提供的。這樣，在尋道模式和跟蹤模式期間，尋道模式電壓Vseek被提 供為正軌道電壓以對SPM輸出級52供電。類似于上面所描述的，SPM輸出級52被配置為 產(chǎn)生控制相關(guān)的SPM(例如圖1的示例中的SPM12)的電流ISPM。從而，SPM輸出級52基于 尋道模式電壓Vseek產(chǎn)生電流ISPM。作為示例，SPM輸出級52可以被配置為響應(yīng)于一個或多 個控制信號(未示出)控制電流ISPM。VCM輸出級54包括H橋電路56。H橋電路56包括四個N型場效應(yīng)晶體管(FET) NUN2.N3和N4。晶體管附將電源節(jié)點58和第一輸出節(jié)點60互連，并且具有耦合到第一 控制信號CTRL1的柵極。晶體管N2將第一輸出節(jié)點60和負軌道電壓(在圖2的示例中示 范為地)互連，并且具有耦合到第二控制信號CTRL2的柵極。晶體管N3將電源節(jié)點58和第 二輸出節(jié)點62互連，并且具有耦合到第二控制信號CTRL2的柵極。晶體管N4將第二輸出 節(jié)點62和地互連，并且具有耦合到第一控制信號CTRL1的柵極。作為示例，第一控制信號 CTRLjP第二控制信號CTRL2可以被包括在圖1的示例中的控制信號CTRL中。例如，可以從 被包括在電機控制器22中的線性放大器產(chǎn)生第一控制信號CTRL1和第二控制信號CTRL2。
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基于控制信號CTRL1和CTRL2的狀態(tài)，H橋電路56可以被配置為提供用于經(jīng)過相 關(guān)的VCM(未示出)的電流Itcm的電流路徑。具體地說，圖2的示例示范了從第一輸出節(jié)點 60提供電流Itcmi并且從第二輸出節(jié)點62提供電流Itcm2，其中從而相關(guān)的VCM將第一輸出 節(jié)點60和第二輸出節(jié)點62互連。結(jié)果，在給定的時間，電流I·和Ivqe中的一個可以被 提供到相關(guān)的VCM并且Itcmi和Itcm2中的另一個可以被提供為從相關(guān)VCM到地的返回路徑。 從而，控制信號CTRL1和CTRL2可以具有互斥的邏輯狀態(tài)，使得控制信號CTRL1和CTRL2的各 自狀態(tài)可以控制經(jīng)過相關(guān)的VCM的電流的方向。因此，可以合適地控制磁盤讀/寫磁頭的 移動的方向。作為示例，電流Itcmi可以對應(yīng)于縮回相關(guān)的VCM，例如朝著磁盤外部邊緣移動 磁盤讀/寫磁頭，并且電流Itcm2可以對應(yīng)于延伸相關(guān)的VCM，例如朝著磁盤內(nèi)部邊緣移動磁 盤讀/寫磁頭。作為一個示例，控制信號CTRL1可以是有效的(asserted)(即邏輯高)而控制信號 CTRL2可以是無效的(de-asserted)(即邏輯低)。因此，晶體管附和N4被激活。因此，電 流從電源節(jié)點58經(jīng)過晶體管附作為電流Itcmi流到相關(guān)的VCM，從相關(guān)的VCM作為電流Itcm2 流回，并且經(jīng)過晶體管N4到地。作為另一示例，控制信號CTRL2可以是有效的而控制信號 CTRL1可以是無效的。因此，晶體管N2和N3被激活。因此，電流從電源節(jié)點58經(jīng)過晶體管 N3作為電流I·流到相關(guān)的VCM，從相關(guān)的VCM作為電流I·流回，并且經(jīng)過晶體管N2到 地。VCM輸出級54也包括第二開關(guān)SW2、第三開關(guān)SW3和第四開關(guān)SW4。作為示例，開 關(guān)SW2、SW3和SW4可以被配置為晶體管，例如N型FET。在尋道模式和跟蹤模式期間，第二 開關(guān)SW2是閉合的，以將第三開關(guān)SW3和第四開關(guān)SW4耦合到電源節(jié)點58。第三開關(guān)SW3 將電源節(jié)點58和跟蹤模式電壓Vtkack(例如由跟蹤模式電源24產(chǎn)生)互連，并且第四開關(guān) SW4將電源節(jié)點58和尋道模式電壓Vseek互連。由模式信號MODE控制第三開關(guān)SW3并且由 模式信號MODE經(jīng)由反相器64的反相狀態(tài)控制第四開關(guān)SW4。因此，分別在跟蹤模式和尋道 模式期間，開關(guān)SW3和SW4各自被互斥地激活，以分別將跟蹤模式電壓Vteack和尋道模式電 壓Vseek中的一個耦合到電源節(jié)點58。因此，響應(yīng)于模式信號MODE，跟蹤模式電壓Vtkm和尋 道模式電壓Vseek中的一個分別作為電源被提供到H橋電路56。結(jié)果，在跟蹤模式期間，VCM 輸出級54可以基于較低幅度的跟蹤模式電壓Vtkm產(chǎn)生到相關(guān)VCM的電流，以實質(zhì)上減小 功耗。此外，在圖2的示例中，SPM輸出級52包括反EMF整流器66。反EMF整流器66可 以被配置為對與相關(guān)的SPM關(guān)聯(lián)的反EMF電壓進行整流，以提供整流過的反EMF電壓作為 電壓源用于到相關(guān)的VCM的電流Itcmi。具體地說，VCM輸出級54包括N型FET N5，其將SPM 輸出級52和電源節(jié)點58互連，并且具有由信號RET控制的柵極。作為示例，可以響應(yīng)于與 跟蹤模式電壓VT_和/或?qū)さ滥Ｊ诫娫碫seek相關(guān)的檢測到的動力損失，使信號RET有效， 從而啟動磁頭縮進模式。結(jié)果，N-FET N5被激活并且第一開關(guān)SWl和第二開關(guān)SW2各自被 打開，以分別將SPM輸出級52與尋道模式電壓Vseek去耦合以及將電源節(jié)點58與尋道模式 電壓Vseek和跟蹤模式電壓Vteack去耦合。因此，也可以使控制信號CTRL1和CTRL2中的一個 有效，以提供從SPM輸出級52經(jīng)過晶體管N5并且經(jīng)過相關(guān)VCM的電流路徑作為到地的電 流Itcmi或Ivae。結(jié)果，在跟蹤模式電壓Vteack和/或?qū)さ滥Ｊ诫妷篤seek損失的情況下，可以 縮回磁盤讀/寫磁頭，從而實質(zhì)上防止對磁盤的損害。
應(yīng)明白，無意將盤驅(qū)動電機驅(qū)動器50限制在圖2的示例。作為示例，H橋電路56 不限于使用N型FET，而是可以將其中某些或所有晶體管實現(xiàn)為P型FET。此外，跟蹤模式 電壓Vtkacx和尋道模式電壓Vseek之間的開關(guān)方式不限于開關(guān)SW2、SW3和SW4的布置，而是各 種電路配置中的任何一種可以被實現(xiàn)來分別將跟蹤模式電壓Vtem和尋道模式電壓Vseek耦 合到H橋電路56。例如，模式信號MODE可以被實現(xiàn)為兩個分開的信號以單獨控制開關(guān)SW3 和SW4，從而消除第二開關(guān)SW2。因此，可以以各種方式中的任何一種來配置盤驅(qū)動電機驅(qū) 動器50。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的方面的盤驅(qū)動電機驅(qū)動器100的另一示例。盤驅(qū)動電機 驅(qū)動器100可以被配置為實質(zhì)上類似于圖1的示例中的盤驅(qū)動電機驅(qū)動器16。這樣，在圖 3的示例的下述描述中參照圖1的示例。盤驅(qū)動電機驅(qū)動器100包括SPM輸出級102和VCM輸出級104。在圖3的示例中， SPM輸出級102經(jīng)由信號RET控制的開關(guān)SW5耦合到尋道模式電壓Vseek，例如從圖1的示例 中的尋道模式電源26提供的。這樣，尋道模式電壓Vseek被提供為正軌道電壓以對SPM輸出 級102供電。類似于上面所描述的，SPM輸出級102被配置為產(chǎn)生控制相關(guān)的SPM(例如圖 1的示例中的SPM 12)的電流ISPM。從而，SPM輸出級102基于尋道模式電壓Vseek產(chǎn)生電流 Isp1O作為示例，SPM輸出級102可以被配置為響應(yīng)于一個或多個控制信號(未示出)控制 電幺丨L· IspmoVCM輸出級104包括第一 H橋電路106和第二 H橋電路108。第一 H橋電路106包 括四個N型FET N6、N7、N8和N9。晶體管N6將尋道模式電壓Vseek和第一輸出節(jié)點110互 連，并且具有耦合到第一控制信號CTRL1的柵極。晶體管N7將第一輸出節(jié)點110和負軌道 電壓(在圖3的示例中示范為地)互連，并且具有耦合到第二控制信號CTRL2W柵極。晶體 管N8將尋道模式電壓Vseek和第二輸出節(jié)點112互連，并且具有耦合到第二控制信號CTRL2 的柵極。晶體管N9將第二輸出節(jié)點112和地互連，并且具有耦合到第一控制信號CTRL1的 柵極。作為示例，第一控制信號CTRL1和第二控制信號CTRL2可以被包括在圖1的示例中的 控制信號CTRL中。第二 H橋電路108包括四個N型FET N10、N11、N12和N13。晶體管NlO將跟蹤模 式電壓Vteack和第一輸出節(jié)點110互連，并且具有耦合到第一控制信號CTRL1的柵極。晶體 管mi將第一輸出節(jié)點110和地互連，并且具有耦合到第二控制信號CTRL2W柵極。晶體管 N12將跟蹤模式電壓Vtkm和第二輸出節(jié)點112互連，并且具有耦合到第二控制信號CTRL2 的柵極。晶體管附3將第二輸出節(jié)點112和地互連，并且具有耦合到第一控制信號CTRL1的 柵極。類似于上面在圖2的示例中所描述的，基于控制信號CTRL1和CTRL2的狀態(tài)，第一 H橋電路106和第二 H橋電路108中的每一個可以被配置為提供用于經(jīng)過相關(guān)的VCM(未示 出)的電流Itcm的電流路徑。具體地說，圖3的示例示范了從第一輸出節(jié)點110提供電流 Ivcmi并且從第二輸出節(jié)點112提供電流Itcm2，使得電流I·和Itcm2中的一個可以被提供到 相關(guān)的VCM并且電流Itcmi和Ivqe中的另一個可以被提供作為從相關(guān)的VCM到地的返回路 徑。因此，可以合適地控制磁盤讀/寫磁頭的移動的方向。VCM輸出級104也包括第一對開關(guān)SW6和第二對開關(guān)STl。作為示例，開關(guān)SW6和 SW7可以被配置為晶體管，例如FET。第一對開關(guān)SW6將控制信號CTRL1和CTRL2互連到第一 H橋電路106并且第二對開關(guān)SW7將控制信號CTRL1和CTRL2互連到第二 H橋電路108。 由模式信號MODE控制第一對開關(guān)SW6并且由模式信號MODE經(jīng)由反相器114的反相狀態(tài)控 制第二對開關(guān)SW7。因此，在模式信號MODE對應(yīng)于尋道模式的第一狀態(tài)，開關(guān)SW6被激活， 使得控制信號CTRL1和CTRL2基于較大幅度的尋道模式電壓Vseek來控制第一 H橋電路106， 以較大的幅度將電流Itcmi和Itcm2提供到相關(guān)的VCM。類似地，在模式信號MODE對應(yīng)于跟蹤 模式的第二狀態(tài)，，開關(guān)SW7被激活，使得控制信號CTRL1和CTRL2基于較小幅度的跟蹤模式 電壓Vtkm來控制第二 H橋電路108，以較小的幅度將電流Itcmi和Ivqe提供到相關(guān)的VCM。 結(jié)果，在跟蹤模式期間，VCM輸出級104可以基于較低幅度的跟蹤模式電壓乂^^產(chǎn)生到相 關(guān)的VCM的電流，以實質(zhì)上減小功耗。此外，在圖3的示例中，SPM輸出級102包括反EMF整流器116。反EMF整流器116 可以被配置為對與相關(guān)的SPM關(guān)聯(lián)的反EMF電壓進行整流，以提供整流過的反EMF電壓作 為電壓源用于到相關(guān)的VCM的電流Itcmi和I·。在圖3的示例中，反EMF整流器116可以連 同模式信號MODE和控制信號CTRL1和CTRL2 —起工作，以提供從反EMF整流器116經(jīng)過第 一 H橋電路106到相關(guān)的VCM的電流路徑。從而，在與跟蹤模式電壓Vteacx和/或?qū)さ滥Ｊ?電壓Vseek相關(guān)的檢測到的動力損失時，可以使信號RET、模式信號MODE以及控制信號CTRL1 或CTRL2中的一個有效以啟動磁頭縮進模式。結(jié)果，開關(guān)SW5被打開以將SPM輸出級102與 尋道模式電壓Vseek去耦合。因此，提供從SPM輸出級102經(jīng)過相關(guān)的VCM的電流路徑作為 到地的電流I·或Itcm2。結(jié)果，在跟蹤模式電壓VT_和/或?qū)さ滥Ｊ诫妷篤seek損失的情況 下，可以縮回磁盤讀/寫磁頭，從而實質(zhì)上防止對磁盤的損害。應(yīng)明白，無意將盤驅(qū)動電機驅(qū)動器100限制在圖3的示例。作為示例，H橋電路106 和108不限于使用N型FET，而是可以將其中的某些或所有晶體管實現(xiàn)為P型FET。此外， 跟蹤模式和尋道模式之間的開關(guān)方式不限于開關(guān)SW6和SW7的布置，而是各種電路配置中 的任何一種可以被實現(xiàn)來分別在跟蹤和尋道模式的每一個中將電流Itcmi和Itcm2提供到相 關(guān)的VCM。類似地，盤驅(qū)動電機驅(qū)動器100不限于控制信號CTRL1和CTRL2的布置，而是可 以具有分開的控制信號來分別控制H橋電路106和108中的每一個，或可以具有單個控制 信號和反相器來分別控制H橋電路106和108中的每一個中的晶體管。此外，盤驅(qū)動電機 驅(qū)動器100可以包括一個或多個額外的晶體管，其從SPM輸出級102分別到第一輸出節(jié)點 110或第二輸出節(jié)點112將第一 H橋電路106旁路。從而，可以由縮回信號控制額外的旁路 晶體管，以提供用于磁頭縮進模式中的反EMF整流過的電壓的電流路徑。因此，可以以各種 方式中的任何一種配置盤驅(qū)動電機驅(qū)動器100。鑒于上面所描述的在前的結(jié)構(gòu)和功能特征，參照圖4將更好地理解特定的方法。 應(yīng)明白并且理解，在其他實施例中，所示的行為可以以不同的順序發(fā)生和/或與其他行為 同時發(fā)生。此外，并非需要所有的所示特征來實現(xiàn)方法。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的方面的用于控制盤驅(qū)動聲音線圈電機的方法的示例。在 152，盤驅(qū)動被切換到尋道模式。尋道模式可以對應(yīng)于VCM掠過磁盤移動到特定位置以從磁 盤讀取數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫到磁盤。在154，VCM輸出級被切換到尋道模式電源。作為示例，VCM 輸出級可以激活開關(guān)，以將H橋電路耦合到尋道模式電源。作為另一示例，VCM輸出級可以 激活一個或多個開關(guān)以將對應(yīng)于VCM運動方向的控制信號耦合到兩個H橋中的一個，該H 橋耦合到尋道模式電源。在156，基于尋道模式電壓，以第一幅度將電流提供到盤驅(qū)動VCM。作為示例，尋道模式電壓可以是大約5伏?？梢曰诳刂艸橋中的晶體管的控制信號的狀 態(tài)，在兩個方向中的一個上提供電流經(jīng)過相關(guān)的H橋。在158，盤驅(qū)動被切換到跟蹤模式。跟蹤模式可以對應(yīng)于VCM保持實質(zhì)上靜態(tài)或 掠過磁盤緩慢地移動以保持在特定的位置，同時從磁盤中讀取數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫到磁盤。在 160，VCM輸出級被切換到跟蹤模式電源。作為示例，VCM輸出級可以激活開關(guān)，以將H橋電 路耦合到跟蹤模式電源。作為另一示例，VCM輸出級可以激活一個或多個開關(guān)，以將對應(yīng)于 VCM運動方向的控制信號耦合到兩個H橋中的一個，該H橋耦合到跟蹤模式電源。在162， 基于跟蹤模式電壓，以第二幅度將電流提供到盤驅(qū)動VCM。作為示例，跟蹤模式電壓可以是 大約2-3伏，從而將較小的電流提供到VCM。可以基于控制H橋中的晶體管的控制信號的狀 態(tài)，在兩個方向中的一個上提供電流經(jīng)過相關(guān)的H橋。因此，在跟蹤模式中，盤驅(qū)動可以實 質(zhì)上保存功率。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在所主張的發(fā)明的范圍內(nèi)，許多其他實施例和變型也是 可能的。特此也意在覆蓋具有在示例實施例的上下文中所描述的一個或多個特征或步驟的 不同組合的實施例，所述示例實施例具有所有或僅某些這類特征或步驟。
10
權(quán)利要求
一種盤驅(qū)動電機控制系統(tǒng)，包括尋道模式電源，其被配置為提供對應(yīng)于與盤驅(qū)動聲音控制電機相關(guān)的尋道模式的第一電壓；跟蹤模式電源，其被配置為提供對應(yīng)于與所述盤驅(qū)動聲音控制電機相關(guān)的跟蹤模式的第二電壓，所述第一電壓大于所述第二電壓；以及盤驅(qū)動電機驅(qū)動器，其被配置為基于所述第一電壓在所述尋道模式中以第一幅度將電流提供到所述盤驅(qū)動聲音控制電機，基于所述第二電壓在所述跟蹤模式中以第二幅度將電流提供到所述盤驅(qū)動聲音控制電機，以及在磁頭縮進模式中以第三幅度將電流提供到所述盤驅(qū)動聲音控制電機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述盤驅(qū)動電機驅(qū)動器包括被配置為控制所述盤 驅(qū)動聲音控制電機的聲音控制電機輸出級和被配置為控制盤驅(qū)動主軸電機的主軸電機輸 出級。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述主軸電機輸出級包括整流器，其被配置為基 于來自所述盤驅(qū)動主軸電機的整流過的反電磁場電壓，在所述磁頭縮進模式期間，將所述 電流提供到所述盤驅(qū)動聲音控制電機，在所述磁頭縮進模式期間，所述盤驅(qū)動聲音控制電 機與所述第一電壓和所述第二電壓隔離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述盤驅(qū)動電機驅(qū)動器還包括開關(guān)，其被配置為 響應(yīng)于磁頭縮進信號，提供用于所述電流從所述反電磁場整流器到所述盤驅(qū)動聲音控制電 機的電流路徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的系統(tǒng)，其中所述聲音控制電機輸出級包括H橋電路，其被 配置為基于多個控制信號，在所述尋道模式和所述磁頭縮進模式兩者期間，提供用于所述 電流到所述盤驅(qū)動聲音控制電機的電流路徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的系統(tǒng)，其中所述聲音控制電機輸出級包括H橋電路，其 被配置為響應(yīng)于多個控制信號，在兩個方向中的一個上提供所述電流經(jīng)過所述盤驅(qū)動聲音 控制電機。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述聲音控制電機輸出級包括第一開關(guān)和第二開 關(guān)，所述第一開關(guān)被配置為在所述尋道模式期間，將所述第一電壓耦合到所述H橋電路，以 所述第一幅度提供所述電流，所述第二開關(guān)被配置為在所述跟蹤模式期間，將所述第二電 壓耦合到所述H橋電路，以所述第二幅度提供所述電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述H橋電路是第一H橋電路，其耦合到所述尋道 模式電源并且被配置為在所述尋道模式中，將所述電流提供到所述盤驅(qū)動聲音控制電機， 所述聲音控制電機輸出級還包括第二 H橋電路，其耦合到所述跟蹤模式電源并且被配置為 在所述跟蹤模式中，將所述電流提供到所述盤驅(qū)動聲音控制電機。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述盤驅(qū)動電機驅(qū)動器被配置為響應(yīng)于與所述尋 道模式電源和所述跟蹤模式電源中的至少一個相關(guān)的動力損失，進入所述磁頭縮進模式。
10.一種用于控制盤驅(qū)動的方法，所述方法包括在所述盤驅(qū)動進入尋道模式之后，將盤驅(qū)動聲音控制電機(聲音控制電機)經(jīng)由第一 H橋電路切換到尋道模式電源；在所述尋道模式期間，以第一幅度將電流經(jīng)過所述第一 H橋電路提供到所述盤驅(qū)動聲音控制電機；在所述盤驅(qū)動進入跟蹤模式之后，將所述盤驅(qū)動聲音控制電機經(jīng)由第二 H橋電路切換 到跟蹤模式電源；以及在所述跟蹤模式期間，以第二幅度將所述電流經(jīng)過所述第二 H橋電路提供到所述盤驅(qū) 動聲音控制電機，所述第一幅度大于所述第二幅度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括在磁頭縮進模式期間，以第三幅度將所述電 流經(jīng)過所述第一 H橋電路提供到所述盤驅(qū)動聲音控制電機。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括響應(yīng)于與所述尋道模式電源和所述跟蹤模式 電源中的至少一個相關(guān)的動力損失，進入所述磁頭縮進模式。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，還包括對來自盤驅(qū)動主軸電機的反電磁場電壓進行整流；以及基于所述整流過的反電磁場電壓，以所述第三幅度產(chǎn)生所述電流。
14.一種盤驅(qū)動電機控制系統(tǒng)，包括用于提供對應(yīng)于與盤驅(qū)動聲音控制電機相關(guān)的尋道模式的第一電壓的裝置；用于提供對應(yīng)于與所述盤驅(qū)動聲音控制電機相關(guān)的跟蹤模式的第二電壓的裝置，所述 第一電壓大于所述第二電壓；用于提供對應(yīng)于與所述盤驅(qū)動聲音控制電機相關(guān)的磁頭縮進模式的第三電壓的裝置；以及用于以下述幅度中的一個將電流提供到所述盤驅(qū)動聲音控制電機的裝置在所述尋道 模式中基于所述第一電壓的第一幅度，在所述跟蹤模式中基于所述第二電壓的第二幅度， 以及在所述磁頭縮進模式中基于所述第三電壓的第三幅度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中用于提供所述第三電壓的裝置包括用于對來自盤驅(qū)動主軸電機的反電磁場電壓 進行整流的裝置；其中用于提供所述電流的裝置包括用于將所述盤驅(qū)動聲音控制電機切換到用于在所述尋道模式中提供所述第一電壓并且在所述磁頭縮進模式中提供所述第二或第三電壓中的一個的裝置的 裝置；以及用于將所述盤驅(qū)動聲音控制電機切換到用于在所述跟蹤模式中提供所述第二或第三 電壓中的另一個的裝置的裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的系統(tǒng)，還包括用于將用于提供所述電流的裝置切換到 用于在所述尋道模式中提供所述第一電壓的裝置以及切換到用于在所述跟蹤模式中提供 所述第二電壓的裝置的裝置。
全文摘要
本發(fā)明的一個實施例(10)包括盤驅(qū)動電機控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括尋道模式電源，其被配置為提供對應(yīng)于與盤驅(qū)動聲音控制電機(VCM)(14)相關(guān)的尋道模式的第一電壓。該系統(tǒng)也包括跟蹤模式電源(24)，其被配置為提供對應(yīng)于與所述盤驅(qū)動VCM相關(guān)的跟蹤模式的第二電壓。所述第一電壓可以大于所述第二電壓。該系統(tǒng)還包括盤驅(qū)動電機驅(qū)動器(16)，其被配置為基于所述第一電壓在所述尋道模式中以第一幅度將電流提供到所述盤驅(qū)動VCM，基于所述第二電壓在所述跟蹤模式中以第二幅度將電流提供到所述盤驅(qū)動VCM，以及在磁頭縮進模式中以第三幅度將電流提供到所述盤驅(qū)動VCM。
文檔編號G11B19/20GK101911194SQ200880124793
公開日2010年12月8日 申請日期2008年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月15日
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