專(zhuān)利名稱(chēng)：磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和加載/卸載方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及用于控制嵌入磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中的致動(dòng)器組件的技術(shù)，以及更具體地說(shuō)，涉及用于降低當(dāng)致動(dòng)器組件操作時(shí)產(chǎn)生的噪聲和振動(dòng)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
通常，磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器采用旋轉(zhuǎn)型致動(dòng)器組件。音圈電機(jī)(VCM)由安裝在致動(dòng)器組件上的音圈、將磁通量空間提供給音圈的VCM磁體以及形成磁路的VCM磁軛構(gòu)成。處理器通過(guò)調(diào)節(jié)要提供給音圈的電流的方向和大小，來(lái)控制致動(dòng)器組件的操作。磁頭從磁盤(pán)讀取的伺服信息用來(lái)控制致動(dòng)器組件。在下文中，將使用伺服信息的致動(dòng)器組件的控制稱(chēng)為伺服控制。
為防止磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的滑動(dòng)器粘到已經(jīng)停止旋轉(zhuǎn)的磁盤(pán)的表面并在其上生成靜摩擦，當(dāng)磁盤(pán)的旋轉(zhuǎn)處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，需要從磁盤(pán)的記錄面卸載磁頭。將使用位于磁盤(pán)的外邊緣附近的斜坡構(gòu)件的加載/卸載系統(tǒng)用作一種這樣的卸載技術(shù)。在加載/卸載系統(tǒng)中，當(dāng)從致動(dòng)器組件的前端凸出的提升接頭(lift tab)與斜坡構(gòu)件的滑動(dòng)面嚙合時(shí)，致動(dòng)器組件旋轉(zhuǎn)地移向在卸載期間磁頭最終停止的原始位置處。
一些磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器還采用磁性鎖方案，其中，通過(guò)強(qiáng)磁體將致動(dòng)器組件磁性地吸引到其原始位置并固定到該原始位置，以如果外部沖擊或振動(dòng)施加到具有留在斜坡構(gòu)件上的未卸載磁頭的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器時(shí)，防止磁頭移向磁盤(pán)上的位置。與慣性鎖方案相比，磁性鎖方案的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及具有能廉價(jià)地制造磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)。因此，特別地，磁性鎖方案更廣泛地用在為一般消費(fèi)品而設(shè)計(jì)的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中。
盡管磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的磁頭在磁盤(pán)上方飛過(guò)，通過(guò)從磁盤(pán)讀取寫(xiě)入的伺服數(shù)據(jù)以及計(jì)算磁頭的位置和移動(dòng)速度，能伺服控制致動(dòng)器組件的操作。然而，在提升接頭正沿斜坡構(gòu)件的滑動(dòng)面移動(dòng)時(shí)(在下文中，將該狀態(tài)稱(chēng)為加載/卸載狀態(tài))的同時(shí)，磁頭不能讀取伺服數(shù)據(jù)。在加載/卸載狀態(tài)中，安裝在致動(dòng)器組件上的音圈，通過(guò)使用當(dāng)線(xiàn)圈在磁通量空間內(nèi)移動(dòng)時(shí)在音圈中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)，將致動(dòng)器組件的旋轉(zhuǎn)速度控制到恒定速度。該反電動(dòng)勢(shì)，由于其與音圈的移動(dòng)速度成比例，在下文中稱(chēng)為速率電動(dòng)勢(shì)。
對(duì)于磁性鎖類(lèi)型的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，由于致動(dòng)器組件在加載/卸載狀態(tài)中經(jīng)受磁體的強(qiáng)吸引力，需要無(wú)視吸引力地從鎖磁體釋放或速度控制該致動(dòng)器組件。這是為何將大的電流提供給音圈以便向其提供強(qiáng)轉(zhuǎn)矩。VCM驅(qū)動(dòng)器通過(guò)實(shí)施電流開(kāi)關(guān)控制以便調(diào)節(jié)施加到音圈的轉(zhuǎn)矩，將所需值的電流提供給音圈。近年來(lái)，日益需求用在起居室中的產(chǎn)品諸如HDD記錄器中的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的更無(wú)聲操作，該操作引起了由于VCM驅(qū)動(dòng)器開(kāi)關(guān)操作而從這些磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的噪聲的問(wèn)題。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)了一種硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中，傳感器以這樣的方式在磁盤(pán)的表面上橫向地移動(dòng)，以形成正弦波加速路線(xiàn)(acceleration path)。在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中描述了通過(guò)使用正弦波加速路線(xiàn)來(lái)降低矩形波的高次諧波分量以最小化來(lái)自磁頭萬(wàn)向架組件的噪聲。專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)了一種用于檢測(cè)和控制在VCM中生成的反電動(dòng)勢(shì)的技術(shù)。后一技術(shù)使用VCM內(nèi)的反電動(dòng)勢(shì)的檢測(cè)和控制，因?yàn)樵诖蓬^的加載/卸載控制期間，由于磁頭當(dāng)遠(yuǎn)離磁盤(pán)的同時(shí)沿斜坡的表面移動(dòng)，通過(guò)使用磁頭的正常伺服控制既不能檢測(cè)也不能控制存在于磁盤(pán)上的伺服信息。
日本專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)No.2000-123502日本專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)No.2001-43645發(fā)明內(nèi)容圖1(A)示出音圈的等效電路；圖1(B)至1(D)示出在傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)控制方案下在等效電路中產(chǎn)生的電壓波形和電流波形。圖1(A)示出其中將電流從VCM驅(qū)動(dòng)器提供給在由VCM磁體生成的磁通量空間內(nèi)正以恒定速度移動(dòng)的音圈的狀態(tài)。當(dāng)將模擬VCM控制電壓Vdac提供給VCM驅(qū)動(dòng)器時(shí)，該驅(qū)動(dòng)器生成與VCM控制電壓Vdac相關(guān)的VCM電流Ivcm，以及將該VCM電流Ivcm提供給音圈。
由于音圈等效于由電氣串聯(lián)連接的電阻器R和電感元件L組成的電路，當(dāng)VCM電流Ivcm流入該電路時(shí)，在電阻器R處產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)VR以及在電感元件K處產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)VL。在下文中，將反電動(dòng)勢(shì)VR和反電動(dòng)勢(shì)VL的總和稱(chēng)為VCM電壓Vvcm。VCM電壓Vvcm是將需要電平的VCM電流Ivcm提供給音圈以及向其分配需要轉(zhuǎn)矩所需要的電壓。另外，當(dāng)音圈在磁通量空間內(nèi)移動(dòng)時(shí)，根據(jù)Fleming的右手規(guī)則產(chǎn)生速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf，在VCM驅(qū)動(dòng)器的輸出端處產(chǎn)生VCM電壓Vvcm和速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf的合成量也就是線(xiàn)圈端電壓VO。
電動(dòng)勢(shì)Ebemf是與音圈的移動(dòng)速度成比例的直流電的電動(dòng)勢(shì)，以及根據(jù)音圈的特定移動(dòng)方向，電動(dòng)勢(shì)的方向不同。圖1(B)示出利用輸入VCM驅(qū)動(dòng)器的VCM控制電壓Vdac由電阻R、電感L和速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf來(lái)確定的VCM電流Ivcm正流過(guò)音圈時(shí)的狀態(tài)。圖1(B)至1(D)中的所有水平軸是時(shí)間軸。在圖1(B)中，當(dāng)將停止電壓施加到由電阻器R和電感元件L組成的串聯(lián)電路的音圈時(shí)，如利用參考代碼X所標(biāo)記的，在相應(yīng)信號(hào)的上升和下降沿處，VCM電流Ivcm產(chǎn)生時(shí)滯。
在用參考代碼X標(biāo)記的位置處，利用作為底(base0的奈培常數(shù)“e”，指數(shù)地增加和衰減VCM電流Ivcm。如通過(guò)傅立葉發(fā)展很顯而易見(jiàn)，在X標(biāo)記的位置處的VCM電流Ivcm包含各種數(shù)量級(jí)的高次諧波電流。VCM磁體相對(duì)于高次諧波電流生成多個(gè)頻率的轉(zhuǎn)矩，變?yōu)橛糜谥聞?dòng)器的起振源的這些轉(zhuǎn)矩引起磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的振動(dòng)和噪聲。
圖1(C)示出就是VCM電壓Vvcm和速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf的總和的線(xiàn)圈端電壓VO。盡管圖1(C)表示在與VCM電壓Vvcm相同的方向上產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)Ebemf，如果在與VCM電壓Vvcm相反的方向上產(chǎn)生速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf，則線(xiàn)圈端電壓VO等于VCM電壓Vvcm和速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf之間的差值。在所有VCM電壓Vvcm中，在圖1(D)中僅示出了在電感元件L中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)VL。在圖1(D)中，如利用參考代碼X標(biāo)記的，以奈培常數(shù)“e”為底指數(shù)地增加或衰減已經(jīng)在電感元件L中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)VL。
在致動(dòng)器組件的加載/卸載狀態(tài)中，當(dāng)提升接頭與斜坡機(jī)構(gòu)嚙合時(shí)，由于磁頭不能從磁盤(pán)讀取伺服數(shù)據(jù)，使用不依賴(lài)伺服信息的速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf來(lái)對(duì)致動(dòng)器的恒定旋轉(zhuǎn)速度實(shí)施恒定速度控制。通過(guò)在VCM驅(qū)動(dòng)器中提供電壓檢測(cè)電路，能檢測(cè)速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf做為音圈的線(xiàn)圈端電壓VO。圖2是說(shuō)明與使用慣性鎖的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器一樣，當(dāng)無(wú)需增加太多VCM電流Ivcm也可能加載/卸載時(shí)，測(cè)量速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf的方法的圖。
如圖1(A)中所示，能在VCM驅(qū)動(dòng)器的輸出端處檢測(cè)的線(xiàn)圈端電壓VO是VCM電壓Vvcm和速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf的總和。因此，在通過(guò)停止音圈的操作將速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf清零后，通過(guò)測(cè)量線(xiàn)圈端電壓VO，能得到表示VCM電流Ivcm和VCM電壓Vvcm之間的關(guān)系的特性Y。在將特性Y作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的ROM中后，當(dāng)在實(shí)際控制期間檢測(cè)到所需VCM電流Ivcm以及線(xiàn)圈端電壓VO測(cè)量為Va時(shí)，通過(guò)從線(xiàn)圈端電壓VO減去由特性Y導(dǎo)出的適合于VCM電流Ia的VCM電壓Vvcm，可以計(jì)算速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf。
在磁性鎖類(lèi)型的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中，然而，由于需要無(wú)視鎖磁體的吸引力地驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器組件，非常顯著地增加了加載/卸載中的VCM電流Ivcm。另外，當(dāng)從鎖磁體的吸引釋放致動(dòng)器組件時(shí)，VCM電流Ivcm變?yōu)槠渥畲笾担约坝捎谥聞?dòng)器組件的旋轉(zhuǎn)速度低，降低了速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf。因此變得難以通過(guò)使用圖2中所示的特性曲線(xiàn)Y來(lái)由線(xiàn)圈端電壓VO檢測(cè)速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf。此外，由于特性Y根據(jù)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的隨時(shí)間變化的因素和溫度條件而改變，特性Y需要頻繁校準(zhǔn)。
因此對(duì)于磁性鎖類(lèi)型的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，將加載/卸載狀態(tài)中的VCM電流Ivcm的限定的開(kāi)/關(guān)時(shí)間間隔分成將VCM控制電壓Vdac施加到VCM驅(qū)動(dòng)器的控制周期以及將線(xiàn)圈端電壓VO清零的測(cè)量周期，如圖1(B)所示。在測(cè)量周期內(nèi)，測(cè)量速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf。為了速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf的精確測(cè)量，期望在測(cè)量周期內(nèi)VCM電壓Vvcm不包括在線(xiàn)圈端電壓VO中。
然而如圖1(D)中所示，即使在結(jié)束控制周期后，在電感元件L中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)VL在固定時(shí)間內(nèi)仍然駐留在線(xiàn)圈端電壓VO中。另外，反電動(dòng)勢(shì)VL使VCM電流Ivcm流動(dòng)，由此也在電阻器R處產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)VR，并疊加在速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf上。因此，即使當(dāng)完成控制周期時(shí)，也不能立即起動(dòng)速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf的測(cè)量。根據(jù)以奈培常數(shù)“e”為底的指數(shù)函數(shù)衰減的反電動(dòng)勢(shì)VL降低到能精確地測(cè)量速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf的電平花費(fèi)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。另外，由于所需的特定時(shí)間根據(jù)直接在先(immediately preceding)VCM電流Ivcm的特定大小而改變，必須采用最長(zhǎng)可能時(shí)間或根據(jù)特定VCM電流Ivcm通過(guò)執(zhí)行復(fù)雜計(jì)算得到的時(shí)間作為衰減周期，以便設(shè)置測(cè)量周期。
通常，在其測(cè)量周期期間采樣電動(dòng)勢(shì)Ebemf五或六次，以及采用這些采樣的平均值作為Ebemf。因此，作為測(cè)量周期的長(zhǎng)度的需要時(shí)間是必要的。如果保留(reserve)固定時(shí)間作為測(cè)量周期的長(zhǎng)度，以及將測(cè)量周期的循環(huán)時(shí)間設(shè)置成處于所需范圍內(nèi)，電感元件L處的特定反電動(dòng)勢(shì)VL將不允許保留足夠的控制周期，相反地，如果保留了足夠的控制周期，測(cè)量周期將太短或測(cè)量周期的循環(huán)時(shí)間將太長(zhǎng)。這些狀態(tài)將導(dǎo)致這樣的問(wèn)題當(dāng)為了加載/卸載實(shí)施致動(dòng)器的恒定速度控制時(shí)，致動(dòng)器花費(fèi)長(zhǎng)的時(shí)間達(dá)到目標(biāo)速度。
因此，本發(fā)明的目的是提供噪聲水平降低的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。本發(fā)明的另一目的是提供基于速率電動(dòng)勢(shì)的致動(dòng)器控制特性?xún)?yōu)良的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。本發(fā)明的還有一個(gè)目的是提供振動(dòng)和噪聲的起因被減少的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。本發(fā)明的又一目的是提供加載/卸載方法，該方法使得在降低噪聲的同時(shí)在最小時(shí)間內(nèi)可獲得目標(biāo)速度。
本發(fā)明的特征在于，在操作期間，當(dāng)提供給包括電感元件的音圈的電流經(jīng)受開(kāi)關(guān)控制時(shí)，在從第一預(yù)置電壓值到第二預(yù)置電壓值的過(guò)渡期期間，通過(guò)實(shí)質(zhì)上余弦波的過(guò)渡電壓值，將第一預(yù)置電壓值和第二預(yù)置電壓值彼此關(guān)聯(lián)。如果將階梯狀電壓施加到音圈，高次諧波電流流入音圈，導(dǎo)致了振動(dòng)和/或噪聲。然而，采用實(shí)質(zhì)上余弦波的過(guò)渡電壓值，使得通過(guò)將不包括高次諧波分量的單頻率的電流提供給音圈來(lái)抑制振動(dòng)和噪聲成為可能。另外，由于在等于余弦波的半波長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，能將在電感元件中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)清零，在過(guò)渡期已經(jīng)流逝后，能立即測(cè)量速率電動(dòng)勢(shì)。
這里的實(shí)質(zhì)上的余弦波是指當(dāng)使用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)產(chǎn)生理論余弦波時(shí)，允許余弦波包含與信號(hào)量化和采樣有關(guān)的誤差。通過(guò)選擇0至π或π至2π的半波長(zhǎng)的波形，可以最小化包含在音圈中的任何高次諧波電流分量，以至在相對(duì)于預(yù)置第一和第二電壓值的過(guò)渡電壓值的邊界處，過(guò)渡電壓值使其時(shí)間微分值清零。通過(guò)將作為直流分量的振幅值添加到余弦波，可以獲得優(yōu)選的過(guò)渡電壓值，該余弦波具有如在第一預(yù)置電壓值和第二預(yù)置電壓值之間的差的一半的振幅值。
能將包含要施加到音圈的過(guò)渡電壓值的控制電壓用于各種開(kāi)關(guān)控制方案，其中，利用PWM驅(qū)動(dòng)、PFM驅(qū)動(dòng)等等來(lái)控制預(yù)置電壓值。如果用于產(chǎn)生過(guò)渡電壓值的數(shù)據(jù)作為余弦波表存儲(chǔ)在非易失存儲(chǔ)器中，則處理器能利用作為參數(shù)的振幅來(lái)計(jì)算所需過(guò)渡電壓值以及將任何預(yù)置電壓互相連接。在其中將音圈的電阻器和電感元件中產(chǎn)生的總反電動(dòng)勢(shì)清零的測(cè)量期期間，處理器測(cè)量線(xiàn)圈端電壓以及識(shí)別所測(cè)量的值做為速率電動(dòng)勢(shì)。
使用過(guò)渡電壓值的致動(dòng)器組件控制方案對(duì)于使用速率電動(dòng)勢(shì)來(lái)實(shí)施恒定速率控制而不是為了諸如加載到斜坡機(jī)構(gòu)上或從斜坡機(jī)構(gòu)卸載的目的的伺服控制是特別有利的。對(duì)具有磁性鎖的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，由于能立即實(shí)施從控制期到測(cè)量期的過(guò)渡，可以獲得優(yōu)選控制特性。過(guò)渡電壓值可以?xún)H在加載/卸載狀態(tài)下使用。過(guò)渡電壓值也可以用在伺服控制狀態(tài)下。
為上述目的，本發(fā)明使得可能提供噪聲水平被降低的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器噪聲水平。本發(fā)明還使得可以基于速率電動(dòng)勢(shì)提供致動(dòng)器控制特性?xún)?yōu)良的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。另外，本發(fā)明使得可能提供減少振動(dòng)和噪聲的原因的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。此外，本發(fā)明使得可能在降低噪聲的同時(shí)，提供在最小時(shí)間內(nèi)獲得目標(biāo)速度的加載/卸載方法。


圖1是示出音圈的等效電路以及在傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)控制方案下在等效電路中產(chǎn)生的電壓波形和電流波形的圖。
圖2是說(shuō)明當(dāng)加載/卸載狀態(tài)中的VCM電流Ivcm不太大時(shí)，測(cè)量速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf的方法的圖。
圖3是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的VCM控制電壓Vdac的波形的圖。
圖4是說(shuō)明過(guò)渡電壓值V2的圖。
圖5是表示在過(guò)渡期中采用余弦波的VCM控制電壓Vdac的例子的圖。
圖6是根據(jù)該實(shí)施例的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器10的平面圖。
圖7是磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的示意框圖。
圖8是示出用于加載位于其原始位置處的致動(dòng)器組件的過(guò)程的流程圖。
圖9是示在以傳統(tǒng)的VCM控制電壓Vdac加載的加速度和以根據(jù)本實(shí)施例的VCM控制電壓Vdac加載的加速度之間的比較的圖。
圖10是示出在以傳統(tǒng)的VCM控制電壓Vdac加載的情況下的聲壓和在以根據(jù)本實(shí)施例的VCM控制電壓Vdac加載的情況下的聲壓之間的比較的圖。
具體實(shí)施例方式
圖3是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的模擬VCM控制電壓Vdac的波形的圖。音圈的等效電路與使用圖1(A)所述的等效電路相同。在圖3(A)中，將模擬VCM控制電壓Vdac的時(shí)間軸分成控制期P0和測(cè)量期P3?？刂破赑0由設(shè)定期P1和排列在P1的兩側(cè)上的兩個(gè)過(guò)渡期P2組成。在設(shè)定期P1期間，將VCM控制電壓Vdac設(shè)置為預(yù)置電壓值V1。
在測(cè)量期P3期間，將VCM控制電壓Vdac設(shè)置為預(yù)置電壓值V3。盡管在圖3(A)中，測(cè)量期期間的預(yù)置電壓值為零，但本發(fā)明的范圍包含其中預(yù)置電壓值V3是在控制期而不是測(cè)量期期間指定的任何其他預(yù)置電壓值，該預(yù)置電壓值為除0以外的正或負(fù)值。同時(shí)，將在設(shè)置期P1和測(cè)量期P3之間存在的過(guò)渡期P2期間的VCM控制電壓Vdac指定為過(guò)渡電壓值V2。如圖4中詳細(xì)所示，過(guò)渡電壓值V2在V2＝Vmcos(nt)的余弦波的nt＝0至nt＝π的范圍內(nèi)，顯示出半周期T/2n的波形(對(duì)于n＝1，T是周期)。
過(guò)渡電壓值V2設(shè)置成在余弦波的振幅Vm方面等于預(yù)置電壓值V1和的V2之間的差值的1/2，以及合成等于振幅Vm的直流分量。這將起始點(diǎn)A1連接到預(yù)置電壓值V1以及將終點(diǎn)A2連接到預(yù)置電壓值V3。在起始點(diǎn)A1和終點(diǎn)A2處的過(guò)渡電壓值V2的時(shí)間微分值變?yōu)榱?，但本發(fā)明的特征還在于利用余弦波的特征。在圖3(A)中，在期間實(shí)施從預(yù)置電壓值V3到預(yù)置電壓值V1的過(guò)渡的過(guò)渡期P2內(nèi)的過(guò)渡電壓值V4在余弦波V2＝Vmcos(nt)的nt＝π至nt＝2π的范圍內(nèi)顯示出T/2n的半周期的波形。如同對(duì)于過(guò)渡電壓值V2一樣，將過(guò)渡電壓值V4設(shè)置為在余弦波的振幅Vm方面等于預(yù)置電壓值V1和V3間的差值的1/2，以及合成等于振幅Vm的直流分量。這將起始點(diǎn)連接到預(yù)置電壓值V3，以及將終點(diǎn)連接到預(yù)置電壓值V1。
通過(guò)選擇正弦波V2＝Vmcos(nt)的“n”，來(lái)調(diào)節(jié)過(guò)渡期P2。例如，如果n＝2，一個(gè)周期是與n＝1有關(guān)的周期T的一半，因此，從起始點(diǎn)A1至終點(diǎn)A2的時(shí)間的過(guò)渡期能夠被減半。在本實(shí)施例中，盡管使得過(guò)渡電壓值V2和過(guò)渡電壓V4中的“n”彼此相等，但也可以代之以選擇不同值。在該過(guò)渡期P2期間，當(dāng)將具有過(guò)渡電壓V2和V4的VCM控制電壓Vdac提供給VCM驅(qū)動(dòng)器時(shí)，流入音圈中的VCM電流Ivcm的波形如圖3(B)所示。與圖1(B)不同，圖3(B)中的VCM電流Ivcm在從設(shè)置期P2的電流值I1至測(cè)量期P3的電流值I3的過(guò)渡期P2期間，改變成正弦波的電流值I2。VCM電流Ivcm的時(shí)間微分值在從電流值I1到電流值I2以及從電流值I2至電流值I3的過(guò)渡位置處變?yōu)榱?。在從測(cè)量期P3至設(shè)置期P1的過(guò)渡期間流動(dòng)的VCM電流I4也形成余弦波。
在過(guò)渡期期間流動(dòng)的電流形成余弦波，其不包含在高次諧波中。由于充當(dāng)音圈上的振動(dòng)的轉(zhuǎn)矩變?yōu)閱晤l率的分量，通過(guò)移動(dòng)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的機(jī)械系統(tǒng)的諧振點(diǎn)，可以容易地抑制振動(dòng)。在傳統(tǒng)的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中，每次通過(guò)預(yù)置VCM控制電壓Vdac的改變來(lái)執(zhí)行開(kāi)關(guān)控制操作時(shí)，產(chǎn)生振動(dòng)和/或噪聲，以及多頻分量的電流已經(jīng)流入各個(gè)音圈中。因此，難以通過(guò)使用相關(guān)的傳統(tǒng)技術(shù)來(lái)抑制噪聲和振動(dòng)。然而，在本發(fā)明中解決了這一問(wèn)題。
圖3(C)示出在電感元件L中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)VL的波形。能得到在電感元件VL中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)VL的絕對(duì)值做為電感元件L的電感值和流過(guò)電感元件L的電流的時(shí)間微分值的乘積。由于流入音圈中的電流的值I2表示余弦波，時(shí)間微分該電流產(chǎn)生正弦波。正弦波的反電動(dòng)勢(shì)VL在相關(guān)過(guò)渡期P2的起始點(diǎn)和終點(diǎn)產(chǎn)生電壓值0，因此，在電流如圖1(D)所示衰減前不花費(fèi)長(zhǎng)的時(shí)間。
由于這些原因，與圖1(A)相比可以稍早地起動(dòng)測(cè)量期P3，因此，增加了控制期P1相對(duì)于測(cè)量期P2的比率。因此在致動(dòng)器的恒定速度控制期間，在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到目標(biāo)速度。通過(guò)改變余弦波的周期，能選擇任何值做為過(guò)渡期P2。在控制期P0期間，在圖3中僅示出了一個(gè)電壓值。然而，在實(shí)際操作期間，能指定如圖5所示的多個(gè)預(yù)置電壓值以致在在發(fā)生到測(cè)量期的過(guò)渡之前出現(xiàn)。
圖5示出在過(guò)渡期中采用余弦波的VCM控制電壓Vdac的例子。使用圖3所述的、包括過(guò)渡電壓值V2和V4的VCM控制電壓Vdac不限于僅用于加載/卸載致動(dòng)器組件。圖3中的VCM控制電壓Vdac也能用于伺服控制，致使致動(dòng)器在磁頭正讀取伺服數(shù)據(jù)的同時(shí)執(zhí)行尋道操作和/或隨動(dòng)(follow-up)操作。圖5(A)示出將VCM控制電壓Vdac應(yīng)用于以恒定周期時(shí)間T1改變接通周期的電壓控制的PWM方案的例子。半周期的余弦波將電壓值Va和Vb(0V)相互連接。圖5(B)示出將VCM控制電壓Vdac施加到以恒定接通周期T2來(lái)改變頻率的電壓控制的PFM方案的例子。圖5(C)示出其中存在多個(gè)正或負(fù)預(yù)置電壓值并通過(guò)半周期的余弦波互相連接的例子。在圖5(C)中，在從預(yù)置電壓值Va到預(yù)置電壓值Vb以及從預(yù)置電壓值Vb到當(dāng)前電壓值Vc(0V)的過(guò)渡期期間，出現(xiàn)半周期時(shí)間的余弦波。
圖6是根據(jù)本實(shí)施例的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器10的平面圖。磁盤(pán)13、致動(dòng)器組件15、斜坡機(jī)構(gòu)20、VCM磁體21、VCM磁軛27和鎖磁體23安裝在基座11上。將固定到在磁盤(pán)的下部設(shè)置的主軸電機(jī)的輪轂(hub)的磁盤(pán)13構(gòu)造成能旋轉(zhuǎn)。在磁盤(pán)13的表面上，在磁盤(pán)的徑向上徑向地寫(xiě)入多個(gè)伺服數(shù)據(jù)組。當(dāng)磁頭讀取多個(gè)伺服數(shù)據(jù)組的一個(gè)時(shí)，MPU能識(shí)別磁頭的位置。
一個(gè)伺服數(shù)據(jù)組由磁道標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)和突發(fā)模式組成。磁道標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)是識(shí)別特定數(shù)據(jù)磁道的磁道地址的信息。MPU能根據(jù)由磁頭讀取的磁道標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別磁頭的當(dāng)前位置。突發(fā)模式由相位彼此不同的多個(gè)信號(hào)存儲(chǔ)區(qū)組成。能根據(jù)從突發(fā)模式輸出的信號(hào)判定磁頭從伺服磁道的位置的移動(dòng)。
致動(dòng)器組件15包括磁頭懸架組件(HSA)16、線(xiàn)圈保持器25和音圈29。為了以暴露形式說(shuō)明線(xiàn)圈保持器25和音圈29，在圖6中未示出VCM磁體21的部分。然而，事實(shí)上，以覆蓋(shroud)整個(gè)音圈29的形式來(lái)提供VCM磁體21。在VCM磁體21的下部提供VCM磁軛27，以及在VCM磁體21和VCM磁軛27之間形成磁通量空間。音圈29、VCM磁體21和VCM磁軛27構(gòu)成VCM。將電流提供給位于磁通量空間中的音圈29，以樞軸17為中心在箭頭A或B的方向上旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器組件15。當(dāng)致動(dòng)器組件15在箭頭A的方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，在HSA16的前沿處形成的提升接頭19沿斜坡機(jī)構(gòu)20的滑動(dòng)面滑動(dòng)，以及致動(dòng)器組件15停在其原始位置處。該操作程序被稱(chēng)為卸載。
在提升接頭19已經(jīng)滑動(dòng)到斜坡機(jī)構(gòu)20的滑動(dòng)面上后，磁頭不能從磁盤(pán)讀取任何伺服數(shù)據(jù)，因此，MPU通過(guò)檢測(cè)在音圈29中產(chǎn)生的速率電動(dòng)勢(shì)，來(lái)識(shí)別致動(dòng)器組件的旋轉(zhuǎn)速度。在致動(dòng)器組件15的原始位置處，將其線(xiàn)圈保持器25磁性地吸引到鎖磁體23。鎖磁體23具有足夠強(qiáng)來(lái)防止原始位置處的致動(dòng)器組件15容易地從其松開(kāi)的磁力，即使從外部施加沖擊或振動(dòng)。在通過(guò)發(fā)布外部命令或發(fā)生內(nèi)部事件來(lái)停止磁盤(pán)13的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之前，實(shí)施卸載。
將在磁盤(pán)13旋轉(zhuǎn)后為使原始位置處的致動(dòng)器組件從斜坡機(jī)構(gòu)20在箭頭B方向上移動(dòng)而實(shí)施的操作稱(chēng)為加載。當(dāng)加載致動(dòng)器組件15時(shí)，由于VCM需要使音圈29生成超出鎖磁體23的吸引力的轉(zhuǎn)矩，大的電流流入音圈29。
在圖7中示出了磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器10的框圖。在圖7中，將相同的參考數(shù)字指定給與圖6相同的組件，以及省略對(duì)于這些元件的描述。盡管在圖6中省略，但在圖7中示出了旋轉(zhuǎn)磁盤(pán)13的主軸電機(jī)14和磁頭18。在各個(gè)HSA16的前沿處保持兩個(gè)磁頭18，一個(gè)在磁盤(pán)13的表面上，以及一個(gè)在其反面上。每一磁頭18通過(guò)使用磁信號(hào)在磁盤(pán)13上執(zhí)行數(shù)據(jù)讀/寫(xiě)操作。磁頭18還從磁盤(pán)13讀取所寫(xiě)入的伺服數(shù)據(jù)。磁頭18與致動(dòng)器組件15一起地在磁盤(pán)13的徑向上移動(dòng)。
讀/寫(xiě)通道59執(zhí)行數(shù)據(jù)讀和寫(xiě)處理。更具體地說(shuō)，讀/寫(xiě)通道59將經(jīng)硬盤(pán)控制器(HDC)65從主機(jī)裝置73傳送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成寫(xiě)電流，然后將該電流提供給磁頭18。磁頭18根據(jù)該寫(xiě)電流將數(shù)據(jù)寫(xiě)在磁盤(pán)13上。讀/寫(xiě)通道59還將已經(jīng)從磁盤(pán)13讀出的讀電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)形式，然后經(jīng)由HDC 65將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出到主機(jī)裝置73。伺服信息包括在讀/寫(xiě)通道59產(chǎn)生的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中。伺服控制器63從讀/寫(xiě)通道59輸出的讀出數(shù)據(jù)提取伺服信息。如在圖6的描述中先前所述的，伺服信息包含磁道標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)和突發(fā)模式。伺服控制器63將所提取的伺服信息傳送到MPU 61。
HDC 65具有關(guān)于磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器10的接口功能。功能的一個(gè)是接收從主機(jī)裝置73傳送的寫(xiě)數(shù)據(jù)，以及將該數(shù)據(jù)傳送到讀/寫(xiě)通道59。HDC 65還將來(lái)自讀/寫(xiě)通道59的讀出數(shù)據(jù)傳送到主機(jī)裝置73。另外，HDC 65從主機(jī)裝置73接收命令和控制信息，以及將該命令和控制信息傳送到MPU 61。數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC)57將已經(jīng)從MPU61輸出的數(shù)字DAC輸入值轉(zhuǎn)換成模擬VCM控制電壓值Vvcm以及將VCM控制電壓值輸出到VCM驅(qū)動(dòng)器51。VCM驅(qū)動(dòng)器51將已經(jīng)從DAC 57接收到的VCM控制電壓值Vvcm轉(zhuǎn)換成VCM的驅(qū)動(dòng)電流，然后，將該電流提供給音圈29。電壓檢測(cè)電路53檢測(cè)在VCM驅(qū)動(dòng)器51的輸出端處產(chǎn)生的線(xiàn)圈端電壓VO，以及將該電壓發(fā)送到模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)55。電壓檢測(cè)電路53也可以嵌入VCM驅(qū)動(dòng)器51中。ADC 55將已經(jīng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的線(xiàn)圈端電壓值VO發(fā)送到MPU 61。
MPU 61控制各個(gè)過(guò)程，諸如與主機(jī)裝置73的數(shù)據(jù)通信、致動(dòng)器組件15的操作以及磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)讀/寫(xiě)操作。MPU 61執(zhí)行在ROM 67內(nèi)存儲(chǔ)的固件71。MPU 61還執(zhí)行實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的加載/卸載方法的固件71以及用于產(chǎn)生包含過(guò)渡電壓值的DAC輸入數(shù)據(jù)的算法。MPU 61根據(jù)已經(jīng)從伺服控制器63傳送的伺服信息，來(lái)判定磁頭18的位置。另外，根據(jù)磁頭18的當(dāng)前位置和目標(biāo)位置之間的偏差，MPU 61計(jì)算用于磁頭18的速度控制的DAC輸入數(shù)據(jù)，以及將DAC輸入數(shù)據(jù)輸出到DAC。每次由磁頭18讀出伺服數(shù)據(jù)組時(shí)，從MPU 61輸出適當(dāng)?shù)腄AC輸入數(shù)據(jù)。
ROM 67內(nèi)部具有余弦波表，其是表示余弦波的波形的數(shù)據(jù)表。余弦波表69包含余弦波數(shù)據(jù)的一個(gè)周期時(shí)間，其中，使半周期T/2π與圖3的過(guò)渡期P2匹配。MPU 61使用余弦波表69，由在過(guò)渡前存在的預(yù)置電壓值V1和過(guò)渡后存在的預(yù)置電壓值V3間的差值，來(lái)計(jì)算振幅Vm。由此，MPU 61通過(guò)使用相關(guān)余弦波來(lái)產(chǎn)生過(guò)渡電壓值V2的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以實(shí)施預(yù)置電壓值V1和V3之間的過(guò)渡。MPU 61為圖3中的過(guò)渡電壓值V2產(chǎn)生適當(dāng)?shù)臄?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。如果上述預(yù)置電壓值V1大于預(yù)置電壓值V3，則使用余弦波的nt＝0至π的范圍，或者如果預(yù)置電壓值V1小于預(yù)置電壓值V3，則使用余弦波的nt＝π至2π的范圍，來(lái)執(zhí)行此操作。DAC 57產(chǎn)生DAC輸入數(shù)據(jù)，用于生成由在圖3(A)中示出的這些預(yù)置電壓值V1、V3以及過(guò)渡電壓值V2構(gòu)成的VCM控制電壓Vdac。
由于余弦波表69由數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)組成，盡管信號(hào)量化和采樣中的誤差導(dǎo)致與理論余弦波失配，但將余弦波表中的數(shù)據(jù)構(gòu)造成適合于理論余弦波的數(shù)據(jù)。因此，即使數(shù)據(jù)與理論余弦波失配，但該數(shù)據(jù)包括在本發(fā)明的余弦波中。當(dāng)音圈29在磁通量空間中移動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生與音圈的移動(dòng)速度成比例的速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf。MPU 61將通過(guò)ADC 55在圖3的測(cè)量期P3期間已經(jīng)檢測(cè)的線(xiàn)圈端電壓VO識(shí)別做為速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf，并從其發(fā)送。當(dāng)磁頭18處于不能讀取伺服數(shù)據(jù)的狀態(tài)中時(shí)，MPU 61利用速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf來(lái)計(jì)算致動(dòng)器組件15的旋轉(zhuǎn)速度，以及確定要提供給DAC 57的DAC輸入數(shù)據(jù)。
圖8是示出用于加載位于其原始位置處的致動(dòng)器組件15的過(guò)程的流程圖。在塊101中，余弦波表存儲(chǔ)在磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器10的ROM67中，用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的加載/卸載方法的程序以及用于生成VCM控制電壓的程序包括在固件71中。在塊103，設(shè)置測(cè)量期P3并將其包含在固件71中。在塊105，致動(dòng)器組件15處于原始位置處，使得其提升接頭19與斜坡機(jī)構(gòu)20嚙合，以及其線(xiàn)圈保持器25吸引到鎖磁體23。
在塊107，MPU 61計(jì)算對(duì)應(yīng)于預(yù)置電壓值的DAC輸入值，用于使線(xiàn)圈保持器25從鎖磁體23松開(kāi)。在塊109，MPU 61計(jì)算對(duì)應(yīng)于過(guò)渡電壓值的DAC輸入值。在塊111，DAC57將數(shù)字DAC輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相關(guān)模擬VCM控制電壓Vvcm。然后，VCM驅(qū)動(dòng)器51將對(duì)應(yīng)于VCM控制電壓Vvcm的VCM電流Ivcm提供給音圈29，由此在圖6中的箭頭B的方向上移動(dòng)致動(dòng)器組件15。在塊113，在測(cè)量期期間已經(jīng)從ADC 55接收在VCM驅(qū)動(dòng)器51的輸出端處產(chǎn)生的線(xiàn)圈端電壓的MPU 61，將該線(xiàn)圈端電壓值識(shí)別做為速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf。在塊115中，MPU 61判斷致動(dòng)器組件15是否以恒定速度操作。
如果致動(dòng)器組件15的旋轉(zhuǎn)速度不恒定，那么該過(guò)程轉(zhuǎn)移到塊119，其中，MPU 61基于固件71的內(nèi)置算法，來(lái)實(shí)施用于致動(dòng)器組件恒定速度控制的DAC輸入數(shù)據(jù)計(jì)算。MPU 61通過(guò)計(jì)算獲得MPU已經(jīng)使用表達(dá)式(1)計(jì)算的VCM電流Ivcm所需的DAC信號(hào)，來(lái)實(shí)施恒定速度控制。在表達(dá)式(1)中，Vtagt表示目標(biāo)速度，以及Verr表示目標(biāo)速度Vtagt和由速率電動(dòng)勢(shì)Ebemf計(jì)算的實(shí)際速度Vbemf之間的速度偏差。同時(shí)，Kp是比例項(xiàng)的系數(shù)，以及Ki是積分項(xiàng)的系數(shù)。
Verr＝Vbemf-VtagtIvcm＝Kp*Verr-Ki*∑Verr在塊117，磁頭18在磁盤(pán)13上移動(dòng)以及讀取伺服數(shù)據(jù)以便判定MPU 61是否已經(jīng)識(shí)別出伺服信息。如果MPU 61還未識(shí)別出伺服信息，MPU 61在塊119中繼續(xù)恒定速度控制。如果MPU 61已經(jīng)識(shí)別出伺服信息，則MPU 61進(jìn)入塊121來(lái)啟動(dòng)恒定速度控制?？梢詫PU 61構(gòu)造成以至于在啟動(dòng)恒定速度控制之后，MPU生成階梯狀VCM控制電壓Vvcm，該控制電壓不包括過(guò)渡電壓值。在致動(dòng)器組件15的伺服控制期間，如果從主機(jī)裝置73接收到命令或內(nèi)部事件發(fā)生，由此將卸載致動(dòng)器組件15，重復(fù)從塊107到119的過(guò)程，以將致動(dòng)器組件15移動(dòng)到原始位置，以及使得鎖磁體23吸引線(xiàn)圈保持器25。
圖9(A)是示出通過(guò)施加傳統(tǒng)的VCM控制電壓Vdac的VCM驅(qū)動(dòng)器，致動(dòng)器組件的加載的加速度變化的圖。圖9(B)是示出通過(guò)施加包括本實(shí)施例的余弦波的VCM控制電壓Vdac的VCM驅(qū)動(dòng)器得到的致動(dòng)器組件的加載加速度的變化的圖。在兩種情況下，使用附著到相同磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的外殼表面的加速度傳感器，來(lái)測(cè)量加速度。圖9中的時(shí)間軸的寬度表示從當(dāng)致動(dòng)器組件的提升接頭離開(kāi)原始位置沿斜坡機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)面滑動(dòng)時(shí)到當(dāng)提升接頭開(kāi)始在磁盤(pán)上移動(dòng)時(shí)的時(shí)間周期。在生成傳統(tǒng)矩形波的VCM控制電壓Vdac的情況下，與生成如圖9(A)所示的加速度波形一起，同時(shí)觀察到機(jī)械振動(dòng)聲。
與此相反，在具有包括過(guò)渡期中的余弦波的VCM控制電壓Vdac的結(jié)構(gòu)中，如圖9(B)所示，非常顯著地降低加速度，導(dǎo)致基本上聽(tīng)不到機(jī)械振動(dòng)聲的無(wú)聲狀態(tài)。圖9(B)的情況下的實(shí)際加速度噪聲水平比圖9(A)中約小10dB。
圖10是這樣的圖，其具有表示在利用施加有傳統(tǒng)的VCM控制電壓Vdac的VCM驅(qū)動(dòng)器來(lái)加載致動(dòng)器組件的情況下的聲壓的變化的線(xiàn)151，以及表示在利用施加有包括本實(shí)施例的余弦波的VCM控制電壓Vdac的VCM驅(qū)動(dòng)器來(lái)加載致動(dòng)器組件的情況下的聲壓的變化的線(xiàn)153。除所施加的VCM控制電壓Vdac，以及在相同條件下，通過(guò)安裝在相同磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器周?chē)柠溈孙L(fēng)，來(lái)測(cè)量聲壓。時(shí)間軸表示從對(duì)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器通電的流逝時(shí)間。時(shí)期T1是從當(dāng)主軸電機(jī)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)到當(dāng)主軸電機(jī)達(dá)到恒定速度時(shí)的時(shí)期。時(shí)期T2是通過(guò)施加到VCM驅(qū)動(dòng)器的VCM控制電壓Vdac提升接頭存在于斜坡機(jī)構(gòu)上以便將電流提供給位于其原始位置處的音圈的狀態(tài)的時(shí)期。時(shí)期T3是從當(dāng)提升接頭離開(kāi)斜坡機(jī)構(gòu)時(shí)到當(dāng)提升接頭到達(dá)磁盤(pán)上的位置時(shí)的時(shí)期。
在從鎖磁體的吸引松開(kāi)致動(dòng)器組件時(shí)到當(dāng)提升街頭在恒定速度控制下開(kāi)始在磁盤(pán)上移動(dòng)時(shí)的時(shí)期T2期間，在線(xiàn)151和線(xiàn)153的峰值聲壓電平之間檢測(cè)到約12dB的差值。因此，根據(jù)本實(shí)施例的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器特別適用于安裝在無(wú)聲環(huán)境下使用的主機(jī)裝置中。
盡管使用在附圖中所示的特定實(shí)施例作為例子描述了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于該實(shí)施例，當(dāng)然，只要完全使用本發(fā)明的有利效果，可以將迄今已知的任何結(jié)構(gòu)應(yīng)用于本發(fā)明。
參考標(biāo)號(hào)描述13 磁盤(pán)15 致動(dòng)器組件18 磁頭20 斜坡機(jī)構(gòu)21 VCM磁體23 鎖磁體25 線(xiàn)圈保持器29 音圈61 MPU62 ROM。
權(quán)利要求
1.一種磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，包括磁盤(pán)；致動(dòng)器組件，具有磁頭和音圈；VCM驅(qū)動(dòng)器，將電流提供給該音圈；數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，將由第一預(yù)置電壓值、第二預(yù)置電壓值和實(shí)質(zhì)上是余弦波的過(guò)渡電壓值組成的VCM控制電壓提供給VCM驅(qū)動(dòng)器，過(guò)渡電壓值使第一預(yù)置電壓值和第二預(yù)置電壓值互相連接；以及處理器，將輸入信號(hào)提供給數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。
2.如權(quán)利要求1所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中，過(guò)渡電壓值在關(guān)于每一預(yù)置電壓值的邊界和相對(duì)于第二預(yù)置電壓值的邊界處采用0時(shí)間微分值。
3.如權(quán)利要求1所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中，過(guò)渡電壓值是通過(guò)將為第一預(yù)置電壓值和第二預(yù)置電壓值之間的差值的一半的振幅值添加到余弦波所獲得的值。
4.如權(quán)利要求1所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中，利用相對(duì)于第一預(yù)置電壓值的連接位置和相對(duì)于第二預(yù)置電壓值的連接位置之間的波長(zhǎng)的一半周期，形成與過(guò)渡電壓值有關(guān)的余弦波。
5.如權(quán)利要求1所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中，第一預(yù)置電壓值是正電壓值以及第二預(yù)置電壓值是零電壓值。
6.如權(quán)利要求1所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中，第一預(yù)置電壓值和第二預(yù)置電壓值均是除零以外的值。
7.如權(quán)利要求1所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步將預(yù)置第三電壓值提供給VCM驅(qū)動(dòng)器；第二預(yù)置電壓值大于第一預(yù)置電壓值和預(yù)置第三電壓值；以及處理器將適合于經(jīng)由“0至π”的半周期的余弦波互相連接第一預(yù)置電壓值和第二預(yù)置電壓值以及經(jīng)由“π至2π”的半周期時(shí)間的余弦波互相連接第二預(yù)置電壓值和預(yù)置第三電壓值的輸入信號(hào)提供給數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。
8.如權(quán)利要求1所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中，數(shù)/模轉(zhuǎn)換器將PWM方案或PFM方案的電壓值提供給VCM驅(qū)動(dòng)器。
9.如權(quán)利要求1所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，進(jìn)一步包括非易失存儲(chǔ)器，其中，存儲(chǔ)用于產(chǎn)生過(guò)渡電壓值的余弦波表；其中，處理器參考余弦波表，并生成與過(guò)渡電壓值有關(guān)的信號(hào)。
10.如權(quán)利要求1所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，進(jìn)一步包括磁性地吸引致動(dòng)器組件的鎖磁體。
11.如權(quán)利要求1所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，進(jìn)一步包括電壓檢測(cè)電路，測(cè)量在音圈中產(chǎn)生的線(xiàn)圈端電壓。
12.如權(quán)利要求11所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中，處理器根據(jù)在測(cè)量期內(nèi)測(cè)量的線(xiàn)圈端電壓來(lái)檢測(cè)速率電動(dòng)勢(shì)，在該測(cè)量期期間，在音圈的電阻器和電感元件中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)小。
13.如權(quán)利要求1所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，進(jìn)一步包括斜坡機(jī)構(gòu)，磁頭被卸載到其上。
14.如權(quán)利要求13所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中，數(shù)/模轉(zhuǎn)換器在從開(kāi)始將磁頭從傾斜機(jī)構(gòu)加載到磁盤(pán)上的位置到利用處理器的伺服控制的開(kāi)始的時(shí)期期間，將過(guò)渡電壓值提供給VCM驅(qū)動(dòng)器。
15.如權(quán)利要求13所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中，數(shù)/模轉(zhuǎn)換器在從開(kāi)始卸載當(dāng)前正在磁盤(pán)上方飛過(guò)的磁頭到完成將磁頭到斜坡機(jī)構(gòu)上的原始位置的移動(dòng)的時(shí)期期間，將過(guò)渡電壓值提供給VCM驅(qū)動(dòng)器。
16.如權(quán)利要求1所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中，當(dāng)利用在磁盤(pán)上方飛過(guò)的磁頭來(lái)伺服控制致動(dòng)器組件時(shí)，數(shù)/模轉(zhuǎn)換器將過(guò)渡電壓值提供給VCM驅(qū)動(dòng)器。
17.一種用于在磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中驅(qū)動(dòng)具有音圈的致動(dòng)器組件的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電源電路，將電源提供給音圈；以及控制電路，控制電源電路以將第一預(yù)置電壓值、第二預(yù)置電壓值和實(shí)質(zhì)上是余弦波的過(guò)渡電壓值提供給音圈，其中，過(guò)渡電壓值互相連接第一預(yù)置電壓值和第二預(yù)置電壓值。
18.如權(quán)利要求17所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，控制電路包括存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器存儲(chǔ)將所需過(guò)渡期作為半波長(zhǎng)的余弦波數(shù)據(jù)的余弦波表。
19.一種將具有磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中的磁頭的致動(dòng)器組件加載到斜坡機(jī)構(gòu)上和從該斜坡機(jī)構(gòu)卸載所述致動(dòng)器組件的方法，該加載/卸載方法包括磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器指定用于將電壓提供給適合于將電流提供給音圈的VCM驅(qū)動(dòng)器的控制期以及用于不將電壓提供給VCM驅(qū)動(dòng)器的測(cè)量期的步驟；磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器指定用于在控制期期間提供所需預(yù)置電壓值的設(shè)置期以及用于提供實(shí)質(zhì)上是余弦波的過(guò)渡電壓值的過(guò)渡期的步驟；其中將包括所需預(yù)置電壓值和過(guò)渡電壓值的VCM控制電壓提供給VCM驅(qū)動(dòng)器以及由此磁頭從斜坡機(jī)構(gòu)朝磁盤(pán)移動(dòng)的步驟；以及其中基于在音圈中產(chǎn)生的速率電動(dòng)勢(shì)在致動(dòng)器組件上執(zhí)行恒定速度控制的步驟。
20.如權(quán)利要求19所述的加載/卸載方法，進(jìn)一步包括在從完成過(guò)渡期到開(kāi)始下一個(gè)過(guò)渡期的時(shí)期期間處理器測(cè)量速率電動(dòng)勢(shì)的步驟。
全文摘要
提供足夠低噪聲的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。數(shù)/模轉(zhuǎn)換器將由第一預(yù)置電壓值V1、第二預(yù)置電壓值V3和互連第一預(yù)置電壓值V1和第二預(yù)置電壓值V3的基本上余弦波的過(guò)渡電壓值V2組成的控制電壓Vdac提供給VCM驅(qū)動(dòng)器。將驅(qū)動(dòng)電流從VCM驅(qū)動(dòng)器提供給致動(dòng)器組件的音圈。由于在過(guò)渡周期P2中，不包含高次諧波分量的電流作為流入音圈中的VCM電流流動(dòng)，通過(guò)移動(dòng)包括致動(dòng)器組件的整個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)諧振點(diǎn)，易于抑制起振力。另外，由于在余弦波的周期的半波長(zhǎng)期間，使在電感元件中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)VL清零，通過(guò)立即從設(shè)置周期轉(zhuǎn)移到測(cè)量周期，能測(cè)量速率電動(dòng)勢(shì)。
文檔編號(hào)G11B5/54GK101064169SQ20071010120
公開(kāi)日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2007年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月24日
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