主轴马达驱动方法和设备的制作方法

文档序号:6757902阅读:169来源:国知局

专利名称::主轴马达驱动方法和设备的制作方法
技术领域
:本发明涉及到硬盘驱动器,更具体地说,涉及到主轴马达(spindlemotor)驱动方法和设备,其可以通过加热硬盘驱动器来使硬盘驱动器的主轴马达快速达到正常速度。
背景技术
:通常用作计算机的辅助存储装置的硬盘驱动器是通过在旋转磁盘时在磁盘表面上移动磁头来在磁盘上记录数据并从磁盘上再现数据的设备。因为在被驱动时,基于流体动力轴承的(fluiddynamicbearing-based)主轴马达比基于滚珠(ball)轴承的主轴马达产生更少的摩擦和噪声,而且与基于滚珠轴承的主轴马达相比还具有更优越的不可重复偏转(NRRO,non-repeatablerunout)特性,所以基于流体动力轴承的主轴马达比基于滚珠轴承的主轴马达更频繁地使用在诸如要求具有大存储容量并获得高旋转速度的硬盘驱动器的装置中。流体动力轴承一般包括旋转元件、固定元件和二者之间的油膜。流体动力轴承利用由旋转元件的旋转力所生成的压力支撑旋转元件,因此其可以通过分离固定元件和旋转元件而减少摩擦负荷。使用流体动力轴承的硬盘驱动器在室温(如,15-40℃的温度)下运转正常,产生很少问题。但是,流体的粘度在低温(如,5℃的温度)下增加,这样主轴马达在短时期内可能不能够达到正常旋转速度。通常加热硬盘驱动器来降低流体的粘度来解决这一问题,在这种情况下,主轴马达可以容易地在短时期内达到正常旋转速度。但是,在该类型的技术中,要基于由温度测量传感器测量的硬盘驱动器的温度和由粘度测量传感器测量的流体粘度来确定是否加热硬盘驱动器,这样硬盘驱动器需要包含这种温度和粘度测量传感器。因此,增加了硬盘驱动器的制造成本。
发明内容本发明提供了一种主轴马达驱动方法,该方法通过在不使用温度和/或粘度测量传感器的情况下控制对硬盘的加热来使主轴马达能够迅速达到正常旋转速度。本发明提供了一种主轴马达驱动设备,该设备通过在不使用温度和/或粘度测量传感器的情况下控制对硬盘的加热来使主轴马达能够迅速达到正常旋转速度。根据本发明的一个方面,提供了一种主轴马达驱动方法,该方法包括检测主轴马达的旋转速度;以及加热硬盘驱动器直到主轴马达达到正常旋转速度。根据本发明的另一方面,提供了一种主轴马达驱动设备,该设备包括旋转速度检测器,其检测主轴马达的旋转速度;以及加热控制器,其控制对硬盘驱动器的加热直到主轴马达达到正常旋转速度。通过参考附图对本发明的示范实施例进行详细描述,本发明的上述和其它的特征和优点将变得更加清楚,其中图1是根据本发明的示范实施例的主轴马达驱动方法的流程图;图2是图1中操作12的例子的详细流程图;图3是主轴马达的旋转速度随时间的推移而变化的图示;图4是根据本发明的示范实施例的主轴马达驱动设备的方框图;以及图5是图4中加热控制器的例子的详细方框图。具体实施例方式现在将结合附图更全面地描述本发明,在附图中示出了本发明的示范实施例。图1是根据本发明的示范实施例的主轴马达驱动方法的流程图。参考图1,在操作10中,检测主轴马达的旋转速度。通过感测为驱动主轴马达而提供给线圈的驱动电流来检测主轴马达的旋转速度。可替换地,可以通过感测驱动电流生成的反电动势(EMF)来检测主轴马达的旋转速度。当驱动电流施加到线圈时,产生EMF,然后主轴马达因EMF而开始旋转。安装在主轴马达上的永久磁铁的旋转导致产生反EMF,且反EMF起相对驱动电流的阻抗。反EMF受主轴马达的电磁特性的影响,并与主轴马达旋转速度成比例地增长。还可替换地,可以通过测量主轴马达的相位,然后对在主轴马达的每个单位转动内生成多少时钟脉冲计数,来检测主轴马达的旋转速度。当在主轴马达的每个单位转动内的时钟脉冲数量减少时,确定主轴马达的旋转速度增加。在操作12中,加热硬盘驱动器直到主轴马达达到正常旋转速度。正常旋转速度是正常运转硬盘驱动器所需要的最小旋转速度。图2是图1中的操作12的例子的详细流程图。参考图2,在操作30中,确定检测到的主轴马达旋转速度是否不低于正常旋转速度。具体地,只有当主轴马达在预定时间段内已经达到正常旋转速度时,才确定检测到的主轴马达旋转速度不低于正常旋转速度图3是主轴马达的旋转速度随时间的推移而变化的图示。参考图3,假定正常旋转速度是4200rmp或更高。在不论过去多长时间,主轴马达都不能达到正常旋转速度的情况下,则如此硬盘驱动器不能正常运转。在②的情况下,只有在经过相当长的时间即T1之后,主轴马达才可以达到正常旋转速度。因此,不期望该硬盘驱动器能够迅速执行其操作。通常地,当硬盘驱动器的温度低时,硬盘驱动器的流体动力轴承的流体粘度高,因此,在①和②所示的情况下,主轴马达可能反常地旋转。在③的情况下,在仅经过预定的时间长度即T2之后,主轴马达就达到正常旋转速度。预定时间长度T2是主轴马达达到正常旋转速度所需的最大时间长度。因此,由于主轴马达在预定的时间长度T2之内达到了正常旋转速度,所以预期硬盘驱动器能够迅速执行其操作。简言之,如③的情况所示,主轴马达在预定的时间长度T2内应该达到正常旋转速度,并保持正常旋转速度,以使硬盘驱动器正常运转。如果主轴马达不能在预定的时间长度T2内达到正常旋转速度,如①和②的情况所示,则需要通过加热硬盘驱动器来降低硬盘驱动器的流体动力轴承的流体的粘度。参考图3,①或②的梯度小于③的梯度。因此,如果随着时间的推移,所检测到的主轴马达旋转速度以比③的梯度小的梯度变化,则确定主轴马达还没有达到正常旋转速度。否则,确定主轴马达已经达到正常旋转速度。参考图2,在操作32中,如果检测到的主轴马达旋转速度低于正常旋转速度,如图3中的①或②所示,则加热硬盘驱动器,以降低硬盘驱动器的流体动力轴承中流体的粘度,然后该主轴马达驱动方法返回操作30。重复操作30和32,直到确定所检测到的主轴马达旋转速度不低于正常旋转速度。图4是根据本发明的示范实施例的主轴马达驱动设备的方框图。参考图4,主轴马达驱动设备包括旋转速度检测器100和加热控制器120。旋转速度检测器100检测主轴马达的旋转速度,并将检测结果输出到加热控制器120。具体地,旋转速度检测器100可以通过感测提供给线圈以驱动主轴马达的驱动电流来检测主轴马达的旋转速度。可替换地,旋转速度检测器100可以通过感测驱动电流生成的反EMF来检测主轴马达的旋转速度。反EMF受主轴马达的电磁特性的影响,并与主轴马达旋转速度成比例地增长。还可替换地,通过测量主轴马达的相位,然后对在轴电机主轴马达的每个单位转动内生成多少时钟脉冲计数,旋转速度检测器100可以检测主轴马达的旋转速度。当在主轴马达的每个单位转动内的时钟脉冲数量减少时,旋转速度检测器100可以确定主轴马达的旋转速度增加了。加热控制器120控制对硬盘驱动器的加热,直到检测到的主轴马达旋转速度达到正常旋转速度。图5是图4中的加热控制器120的例子的详细方框图。参考图5,加热控制器120包括旋转速度比较器200和加热器220。旋转速度比较器200确定所检测到的主轴马达旋转速度是否不低于正常旋转速度,并将确定结果输出到加热器220。只有当主轴马达在预定的时间长度内达到正常旋转速度时,旋转速度比较器200才确定所检测到的主轴马达旋转速度不低于正常旋转速度。具体地,如果随着时间的推移,所检测到的主轴马达旋转速度以比图3中③的梯度小的梯度而变化,如图3中①或②的情况所示,则旋转速度比较器200确定所检测到的主轴马达旋转速度低于正常旋转速度。否则,旋转速度比较器200确定所检测到的主轴马达旋转速度不低于正常旋转速度。加热器220基于旋转速度比较器200提供的确定结果来确定是否加热硬盘驱动器。具体地,如果旋转速度比较器200确定所检测到的主轴马达旋转速度低于正常旋转速度,如图3中①或②的情况所示,则加热器220加热硬盘驱动器,以降低硬盘驱动器的流体动力轴承中流体的粘度。如上所述,根据本发明的主轴马达驱动方法和设备检测主轴马达的旋转速度,而不使用温度和/或粘度测量传感器。这样,本发明的主轴马达驱动方法和设备可以通过参考所检测到的主轴马达旋转速度控制硬盘驱动器的加热,而使主轴马达迅速达到正常旋转速度。尽管参照本发明的示范实施例对本发明进行了具体的图示和描述,但本领域的技术人员应当理解,在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下,可以对本发明进行形式和细节上的各种修改。权利要求1.一种主轴马达驱动方法,包括(a)检测主轴马达的旋转速度;以及(b)加热硬盘驱动器直到主轴马达达到正常旋转速度。2.如权利要求1所述的主轴马达驱动方法,其中在(a)中,通过感测为驱动主轴马达而提供的驱动电流或该驱动电流的反电动势(EMF),检测主轴马达的旋转速度。3.如权利要求1所述的主轴马达驱动方法,其中在(a)中,通过对在主轴马达的每个单位转动内生成多少时钟脉冲计数,来检测主轴马达的旋转速度。4.如权利要求1所述的主轴马达驱动方法,其中(b)包括(b1)确定所检测到的主轴马达旋转速度是否不低于正常旋转速度;以及(b2)如果所检测到的主轴马达旋转速度低于正常旋转速度,则加热硬盘驱动器,并随后返回(b1)。5.如权利要求4所述的主轴马达驱动方法,其中在(b1)中,如果确定主轴马达在预定的时间长度内已经达到了正常旋转速度,则确定所检测到的主轴马达旋转速度不低于正常旋转速度。6.一种主轴马达驱动设备,包括旋转速度检测器,其检测主轴马达的旋转速度;以及加热控制器,其控制对硬盘驱动器的加热,直到主轴马达达到正常旋转速度。7.如权利要求6所述的主轴马达驱动设备,其中旋转速度检测器通过感测为驱动主轴马达而提供的驱动电流或该驱动电流的反电动势(EMF)来检测主轴马达的旋转速度。8.如权利要求6所述的主轴马达驱动设备,其中旋转速度检测器通过对在主轴马达的每个单位转动内生成多少时钟脉冲计数,来检测主轴马达的旋转速度。9.如权利要求6所述的主轴马达驱动设备,其中加热控制器包括旋转速度比较器,其确定所检测到的主轴马达旋转速度是否不低于正常旋转速度;以及加热器,其基于旋转速度比较器提供的确定结果来确定是否加热硬盘驱动器。10.如权利要求9所述的主轴马达驱动设备,其中,如果确定主轴马达在预定的时间长度内已经达到了正常旋转速度,则旋转速度比较器确定所检测到的主轴马达旋转速度不低于正常旋转速度。全文摘要提供了一种主轴马达驱动方法和设备。该方法包括检测主轴马达的旋转速度;以及加热硬盘驱动器直到主轴马达达到正常旋转速度。从而,通过控制对主轴马达驱动器的加热而不使用温度和/或粘度测量传感器,可能使主轴马达迅速达到正常旋转速度。文档编号G11B19/20GK1761146SQ20051008139公开日2006年4月19日申请日期2005年6月30日优先权日2004年10月13日发明者孙荣,金澈淳,郭朱泳申请人:三星电子株式会社
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