JPH01222699A - Floppy disk drive - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To quickly start the drive of a motor and to decrease the power consumption as far as possible during constant speed revolution by outputting a control signal so that the torque may become its maximum during acceleration and its minimum during constant speed revolution. CONSTITUTION:Inside a microprocessor 1 is equipped an operation control means which gives a motor driving circuit 6 a control signal to control the operation of a stepping motor 3 so that the torque may become its maximum during acceleration and its minimum during constant speed revolution and accordingly the power consumption is decreased according to the operating condition of the stepping motor 3. As an example of the operation control means, it has such a function that the width of duty can be changed freely as needed by performing the two-phase excitation at starting-up of the motor 3 and gradually decreasing the excitation duty when the constant speed revolution starts to perform one-phase excitation.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は消費電力を低減させる対策を施したフロッピデ
ィスク駆動装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a floppy disk drive device that takes measures to reduce power consumption.

［従来の技術］ 従来、磁気記録媒体として可撓性を有するフロッピディ
スクを使用し、情報の読み書きを行なうフロッピディス
ク駆動装置（以下ＦＤＤ装置と称す）がある。これはＦ
ＤＤ装置にフロッピディスクが挿入されると、フロッピ
ディスクは、スピンドルモータに固定され、回転駆動さ
れる。そして、ＦＤＤ装置に有する磁気ヘッドによりフ
ロッピディスクに対して情報が読み書きが可能となる。[Prior Art] Conventionally, there is a floppy disk drive device (hereinafter referred to as an FDD device) that uses a flexible floppy disk as a magnetic recording medium to read and write information. This is F
When a floppy disk is inserted into a DD device, the floppy disk is fixed to a spindle motor and driven to rotate. Information can be read and written from and to the floppy disk using the magnetic head included in the FDD device.

このようなＦＤＤ装置の中には、フロッピディスクを例
えば３００　ｒｐｍ等の一定速度で回転させるスピンド
ルモータとしてステッピングモータを用いたものがある
。このように、スピンドルモータとしてステッピングモ
ータを使用することによって装置全体の製造費が低減で
きるとともに、フロッピディスクの回転速度を規定速度
に正しく制御できるという利点がある。Some of these FDD devices use a stepping motor as a spindle motor that rotates a floppy disk at a constant speed of, for example, 300 rpm. In this way, by using a stepping motor as the spindle motor, there is an advantage that the manufacturing cost of the entire device can be reduced and the rotational speed of the floppy disk can be accurately controlled to a specified speed.

［発明が解決しようとする課題］ 前述した従来のＦＤＤ装置は、複数の励磁相コイルを有
しており、これらの励磁相コイルは、起動開始時、定速
回転（連続回転）時共に例えば２相励磁でロータの駆動
を続けていた。このため、次のような問題点かある。[Problems to be Solved by the Invention] The conventional FDD device described above has a plurality of excitation phase coils, and these excitation phase coils have, for example, two The rotor continued to be driven by phase excitation. Therefore, the following problems arise.

一般に、ＦＤＤ装置の駆動開始時の立にかり時は、加速
を行なうため、大きな回転トルクを必要とするのに対し
、定速回転時は前記起動時に比べ小さな回転トルクです
む。それにもかかわらず、従来のＦＤＤ装置では、起動
時と定速回転時のいずれにおいてもすべて励磁相コイル
に等しい電流を流して励磁し、これによりロータを駆動
するようにしていたので、消費電力か大きくなる。そこ
で、ステッピングモータの消費電力を単に小さくするだ
けでは、ロータの立上がり時間が長り、また、ロータの
立上がり時間を短く素早く立ち上げると定速回転時の消
費電力か増すという相反する問題点がある。Generally, when the FDD device starts driving, a large rotational torque is required for acceleration, whereas when rotating at a constant speed, a smaller rotational torque is required than at the start-up. Nevertheless, in conventional FDD devices, both during startup and constant speed rotation, an equal current is passed through the excitation phase coils to excite them, and this drives the rotor, which reduces power consumption. growing. Therefore, simply reducing the power consumption of the stepping motor causes the contradictory problems of increasing the rotor startup time, and shortening the rotor startup time and quickly starting it up increases the power consumption during constant speed rotation. .

本発明は、このようなことから、起動（加速）時は素早
く駆動でき、定速時はできるだけ少ない消費電力で駆動
できるフロッピディスク駆動装置を提供することを目的
とする。In view of the above, it is an object of the present invention to provide a floppy disk drive device that can be driven quickly during startup (acceleration) and can be driven with as little power consumption as possible during constant speed.

［課題を解決するための手段］ 本発明は、前記目的を達成するため、フロッピディスク
を駆動するためにモータ駆動回路を介して運転されるス
テッピングモータと、このステッピングモータの加速時
は最大回転トルクで、定速回転時は最小回転トルクとな
るように制御信号を前記モータ駆動回路に出力する運転
制御手段とを具備したものである。[Means for Solving the Problem] In order to achieve the above object, the present invention provides a stepping motor that is driven via a motor drive circuit to drive a floppy disk, and a maximum rotational torque when accelerating the stepping motor. and operation control means for outputting a control signal to the motor drive circuit so that the rotational torque is the minimum during constant speed rotation.

［作用］ 本発明は、前記のようにすることにより、ステッピング
モータの加速時は最大回転トルクで運転され、ステッピ
ングモータの定速回転時は最小回転トルクで運転される
ので、起動（加速）時は素早く駆動でき、定速時はでき
るたけ少ない消費電力で駆動できる。[Function] According to the present invention, as described above, when the stepping motor is accelerated, the stepping motor is operated with the maximum rotational torque, and when the stepping motor is rotating at a constant speed, it is operated with the minimum rotational torque. can be driven quickly and at constant speed with as little power consumption as possible.

［実施例コ 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。第１図は本発明によるＦＤＤ装置の一実施例を示すブ
ロック図であり、これは後述するマイクロプロセッサ１
、このマイクロプロセッサ］の入力端子ＣＰに所定のタ
イミング信号ＣＬＫを出力するクロック発振器２と、駆
動コイル（励磁相コイル）４ａ、４ｂ、４ｃ、’４ｄを
有するステッピングモータ（パルスモータ）３と、コイ
ル４ａ〜４ｄに流れる電流を制御するスイッチング素子
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、前記マイクロプロセッサ１
の出力端子ＰＩ、、Ｐ２．Ｐ３゜Ｐ４からの制御信号を
入力して前記モータ３のコイル４ａ〜４ｄに駆動信号を
与えるモータ駆動回路６と、前記マイクロプロセッサ１
の出力端子ｓｌ、ｓ２からの制御信号を入力し、スイッ
チング素子５ａ〜５ｄの動作により前記コイル４ａ〜４
ｄに電圧ＶＤを印加するモータ電源回路７と、ロータの
回転速度を検出して前記マイクロプロセッサ１の入力端
子ＳＰに入力する速度検出器９と、発光ダイオード８ａ
とホトトランジスタ８ｂからなり、ロータが１回転する
ごとにパルスをマイクロプロセッサ１の入力端子ＩＮに
入力するホトカプラ８と、マイクロプロセッサ１および
書込読出回路１２に対してインデックス信号を入出力す
るホストコンピュータ１０と、前記マイクロプロセッサ
１の出力端子Ｒ／Ｗからの信号を入力し、磁気ヘッド１
１を制御する書込読出回路１２と、前記マイクロプロセ
ッサの出力端子ＳＴからの信号を入力し、ヘッド移動モ
ータ１３を制御するモー夕駆動回路１４とからなってい
る。[Embodiments] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the FDD device according to the present invention, and this is a block diagram showing a microprocessor 1 which will be described later.
, this microprocessor]; a clock oscillator 2 that outputs a predetermined timing signal CLK to an input terminal CP of the microprocessor; a stepping motor (pulse motor) 3 having drive coils (excitation phase coils) 4a, 4b, 4c, '4d; switching elements 5a, 5b, 5c, and 5d that control the current flowing through the microprocessor 1;
The output terminals PI, , P2. A motor drive circuit 6 which receives control signals from P3 and P4 and provides drive signals to the coils 4a to 4d of the motor 3, and the microprocessor 1.
The control signals from the output terminals sl and s2 of the coils 4a to 4 are inputted, and the coils 4a to 4 are
a motor power supply circuit 7 that applies a voltage VD to d, a speed detector 9 that detects the rotational speed of the rotor and inputs it to the input terminal SP of the microprocessor 1, and a light emitting diode 8a.
and a photocoupler 8 which inputs a pulse to the input terminal IN of the microprocessor 1 every time the rotor rotates once, and a host computer which inputs and outputs an index signal to and from the microprocessor 1 and the write/read circuit 12. 10 and a signal from the output terminal R/W of the microprocessor 1, the magnetic head 1
1, and a motor drive circuit 14 which receives a signal from the output terminal ST of the microprocessor and controls the head moving motor 13.

前記マイクロプロセッサ１の内部には、ステッピングモ
ータ３の運転状態に応じて消費電力を減少させるため１
．加速時は最大回転トルクで、定速回転時は最小回転ト
ルクとなるようにステッピングモータ３を運転制御する
運転制御信号を前記モータ駆動回路６に与える運転制御
手段を具備している。Inside the microprocessor 1, a processor 1 is installed to reduce power consumption depending on the operating state of the stepping motor 3.
．． The motor drive circuit 6 is provided with an operation control means for supplying an operation control signal to the motor drive circuit 6 to control the stepping motor 3 so that the rotation torque is maximum during acceleration and the rotation torque is minimum when rotating at a constant speed.

前記運転制御手段の第１の例としては、第２図のように
モータ３の起動時（低速時）はこのコイル４ａ〜４ｄを
２相励磁を行ない、定速回転が開始されたら徐々に励磁
デユーティを少なくし、１相励磁とし、必要に応じてデ
ユーティ−の幅を自在に変化できるような機能を有する
ものである。As a first example of the operation control means, as shown in FIG. 2, when the motor 3 is started (at low speed), the coils 4a to 4d are excited in two phases, and when constant speed rotation starts, the coils are gradually excited. It has the function of reducing the duty, using one-phase excitation, and freely changing the width of the duty as necessary.

前記運転制御手段の第２の例としては、第３図のように
モータ３の起動時に２相励磁起動し、定速回転を開始し
たら必要最小限の実励磁相数を変化できるような機能を
有する。As a second example of the operation control means, as shown in FIG. 3, there is a function that starts two-phase excitation when the motor 3 is started, and changes the minimum necessary number of actual excitation phases after starting constant speed rotation. have

以上のように構成された本発明のＦＤＤ装置の動作につ
いて、第２図のタイミングチャートおよび第４図のフロ
ーチャートを参照して説明する。The operation of the FDD device of the present invention configured as described above will be explained with reference to the timing chart of FIG. 2 and the flowchart of FIG. 4.

Ｓ］でステッピングモータ３に対する起動指令か入力さ
れたかとうかを判断し、起動指令か入力されると、Ｓ２
でマイクロプロセッサ１の運転制御手段からモータ駆動
回路６に与えられる励磁方式か２相励磁にセットされる
。そして、ｓ３てモータ駆動回路６に回転数を上昇する
ように相信号が出力される。ｓ４では、一定時間規定速
度で回転させる相信号が前記モータ駆動回路６に与えら
れ、ｓ５でインデックス信号を検出され、ｓ６でインデ
ックス信号か検出されたかとうかが判断される。S] determines whether a start command has been input to the stepping motor 3, and if a start command has been input, S2
Then, the excitation method applied to the motor drive circuit 6 from the operation control means of the microprocessor 1 is set to two-phase excitation. Then, at s3, a phase signal is output to the motor drive circuit 6 to increase the rotation speed. In s4, a phase signal for rotating at a specified speed for a certain period of time is applied to the motor drive circuit 6, in s5 an index signal is detected, and in s6 it is determined whether an index signal has been detected.

ｓ６でインデックス信号か検出されないときはｓ２に戻
り、またインデックス信号が検出されたときｓ７に進む
。ｓ７では励磁デユーティ−を減少できるかどうかか判
断され、可能な場合にはｓ８に進み励磁デユーティ−が
減少され、ｓ４に戻る。ｓ７で励磁デユーティ−が減少
できない場合にはｓ４に戻る。If an index signal is not detected in s6, the process returns to s2, and if an index signal is detected, the process proceeds to s7. In s7, it is determined whether the excitation duty can be reduced, and if possible, the process advances to s8, where the excitation duty is reduced, and the process returns to s4. If the excitation duty cannot be reduced in s7, the process returns to s4.

このようにステッピングモータ３か運転されることから
、起動（加速）時は素早く駆動でき、定速時はできるた
け少ない消費電力で駆動できる。Since the stepping motor 3 is operated in this manner, it can be driven quickly during startup (acceleration), and can be driven with as little power consumption as possible during constant speed.

ここで、第２図により前記ステッピングモータ３の動作
について説明する。すなわち、モータ３の起動時に、ま
ず、第２図（１）のように２相励磁で運転され、第２図
（２）のように規定回転数までスルーアップされ、第２
図（３）のように規定回転数に達したら、第２図（４）
、（５）のように徐々にデユーティが減らされる。この
時点で、第２図（５）のように２相励磁→１−２相励磁
に切替えられ、さらに第３図（５）のように１相励磁が
行なわれ、次に第２図（６）のよう１相励磁が行なわれ
、最後に第２図（７）のように１相励磁でデユーティが
減らされる。Here, the operation of the stepping motor 3 will be explained with reference to FIG. That is, when the motor 3 is started, it is first operated with two-phase excitation as shown in FIG.
When the specified rotation speed is reached as shown in Figure (3), the rotation speed shown in Figure 2 (4)
, (5), the duty is gradually reduced. At this point, 2-phase excitation is switched from 1-2 phase excitation as shown in Figure 2 (5), 1-phase excitation is performed as shown in Figure 3 (5), and then 1-2 phase excitation is performed as shown in Figure 2 (5). ) One-phase excitation is performed, and finally, the duty is reduced by one-phase excitation as shown in FIG. 2 (7).

このようにステッピングモータ３が運転されることから
、起動（加速）時は素早く駆動でき、定速時はできるだ
け少ない消費電力で駆動できる。Since the stepping motor 3 is operated in this manner, it can be driven quickly during startup (acceleration), and can be driven with as little power consumption as possible during constant speed.

以上述べた動作は、第２図のように励磁デユーティを変
化させて消費電力を減少させる場合であるが、第３図の
ように実励磁相を減少させていく場合も同様である。第
３図（１）は４相励磁状態を示すタイムチャートであり
、第３図（２）は３相励磁状態を示すタイムチャートで
あり、第３図（３）は２相励磁状態を示すタイムチャー
トであり、第３図（４）は］相励磁状態を示すタイムチ
ャー１・である。この場合も、第２図の運転制御手段と
同様に、起動（加速）時は素早く駆動でき、定速時はで
きるだけ少ない消費電力で駆動できる。The operation described above is for the case where power consumption is reduced by changing the excitation duty as shown in FIG. 2, but the same applies when the actual excitation phase is reduced as shown in FIG. 3. Fig. 3 (1) is a time chart showing a four-phase excitation state, Fig. 3 (2) is a time chart showing a three-phase excitation state, and Fig. 3 (3) is a time chart showing a two-phase excitation state. FIG. 3 (4) is a time chart 1 showing the phase excitation state. In this case as well, similarly to the operation control means shown in FIG. 2, the motor can be driven quickly during startup (acceleration) and with as little power consumption as possible during constant speed.

［発明の効果］ 以上述べた本発明によれば、起動（加速）時は素早く駆
動でき、定速時はできるだけ少ない消費電力で駆動でき
るフロッピディスク駆動装置を提供することができる。[Effects of the Invention] According to the present invention described above, it is possible to provide a floppy disk drive device that can be driven quickly during startup (acceleration) and can be driven with as little power consumption as possible during constant speed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明によるフロッピディスク駆動装置の一実
施例を示すブロック図、第２図および第３図はそれぞれ
同実施例の運転制御装置の第１の例および第２の例を説
明するためのタイミングチャート、第４図は第１図の動
作を説明するためのフローチャートである。 １・・・マイクロプロセッサ、２・・・クロック発振器
、３・・・コイル４ａ〜４ｄを有するステッピングモー
タ、５ａ〜５ｄ・・・スイッチング素子、６・・・モー
タ駆動回路、９・・・速度検出器、］１・・・磁気へ・
ソド、１２・・・書込読出回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a floppy disk drive device according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 are for explaining a first example and a second example of an operation control device of the same embodiment, respectively. FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of FIG. 1. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Microprocessor, 2... Clock oscillator, 3... Stepping motor having coils 4a-4d, 5a-5d... Switching element, 6... Motor drive circuit, 9... Speed detection vessel,] 1...to magnetism...
Sodo, 12...Writing/reading circuit. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue

Claims (1)

【特許請求の範囲】 フロッピディスクを駆動するためにモータ駆動回路を介
して運転されるステッピングモータと、このステッピン
グモータの加速時は最大回転トルクで、定速回転時は最
小回転トルクとなるように制御信号を前記モータ駆動回
路に出力する運転制御手段と、 を具備したフロッピディスク駆動装置。[Claims] A stepping motor that is driven via a motor drive circuit to drive a floppy disk, and a stepping motor that has a maximum rotational torque when accelerating and a minimum rotational torque when rotating at a constant speed. A floppy disk drive device comprising: operation control means for outputting a control signal to the motor drive circuit.