KR100320673B1 - 콤팩트 디스크 플레이어에서의 비교기를 이용한 직류로딩모터구동회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콤팩트 디스크 플레이어(CDP)의 직류 로딩모터 구동회로를 공개한다. 그 회로는 제1, 2입력단자로 인가되는 전압을 비교하여 제1, 2비교 출력전압을 발생하고, 제어단자로 인가되는 제어전압애 따라 가변적인 제어전류를 발생하기 위한 비교수단, 기준전압과 제1출력전압 설정단자사이에 직렬 연결되고, 상기 기준전압과 제2출력전압 설정단자사이에 직렬 연결되어 상기 제어전류에 따라 상기 제1 출력전압 설정단자와 상기 제2출력전압 설정단자의 전압을 설정하기 위한 제1 및 제2출력전압 설정수단, 상기 제1 및 제2입력단자로 인가되는 전압이 동일하면 오픈되고, 만일 상기 제1입력단자로 인가되는 전압이 상기 제2입력단자로 인가되는 전압보다 크면 상기 제1비교 출력전압을 상기 제2출력전압 설정단자에 연결하고/상기 제2비교 출력전압을 상기 제1출력전압 설정단자에 연결하고, 만일 상기 제2입력단자로 인가되는 전압이 상기 제1입력단자로 인가되는 전압보다 크면 상기 제1비교출력전압을 상기 제1출력전압 설정단자에 연결하고 상기 제2비교 출력전압을 상기 제2출력전압 설정단자에 연결하기 위한 스위칭 수단, 및 상기 제1출력전압 설정단자 및 제2출력전압 설정단자로 부터의 전압에 따라 모터를 구동하기 위한 구동수단으로 구성되어 있다.

Description

콤팩트 디스크 플레이어(CDP)의 직류 로딩모터 구동회로

본 발명은 콤팩트 디스크 플레이어(이하는 CDP라 칭함)의 직류 로딩모티 구동회로에 관한 것으로, 특히 CDP에서 디스크를 열고 닫기 위해 사용되는 직류 로딩모터 구동에 대한 기술로서, 로딩시 외부 바이어스 단자 핀의 사용을 최소화하고 정확한 모터 속도를 결정하며, 사용자에 따라 모터 속도를 조절하기 위한 외부 제어핀을 개방해도 모터 속도는 일정 속도가 나오게 하고 제어전압을 가변시킬 때 모터의 속도는 가변될 수 있으며, 복잡한 로직회로 대신 비교기를 사용하여 시스템의 간단함을 이룰 수 있는 콤팩트 디스크 플레이어의 직류 로딩모터 구동회로에 관한 것이다.

일반적으로, CDP에 사용되는 모터에는 디스크를 구동시키기 위한 스핀들 모터, 픽업부를 구동하기 위한 슬레드 모터, 포커스 조절용 포커스 엑츄에이터, 트래킹 조정용 트래킹 엑츄에이터, 디스크 도어 개폐를 위한 로딩 모터가 있는데, 이들중에서 종래 CDP의 로딩모터 구동방법에는 상하로 열고 닫는 방법(top/down 방법)과 전후로 열고 닫는 방법(open/close방법)등의 두가지 방법이 있으며 일반적으로 상기의 두방법을 혼용하여 사용하지만 세트의 유형에 따라 두가지 방법중 어느 하나가 결정된다. 기존에 제시된 open/close방법중 일부 업체에서 사용된 로딩모터 구동회로는 도1과 같이 구성하고 있으며, 도2는 도1의 출력특성을 나타낸 전압 파형도이다.

도1은 종래의 로딩 모터를 구동하기 위해 사용하고 있는 회로도로서, CDP의 로딩 모터에서 디스크 구동을 위해 사용하는 스핀들 모터(2)와 디스크의 개방/폐쇄를 위해 사용하는 로딩 모터(1)의 한쪽 단자를 공통으로 사용하기 위해 종래회로에서는 외부에 구성되는 다수의 로직회로(3)와 스위칭 회로(4)를 이용한 스위칭 동작으로 모터를 선택하며, 그 동작은 다음과 같다.

먼저, 로딩모터 구동을 위한 제1패드(PAD1)에 일정한 전압이 인가되면 로직회로(3)가 동작하면서 그와 연결된 각 스위칭 회로(4)가 동작하여 스핀들 모터를 구동시키던 바이어스를 오프시키고 제3구동단 버퍼(D3)의 내부 전원 트랜지스터를 포화시킨다. 다음엔 로딩 입력단자(REV)(FWD)인 제4패드(PAD4)와 제5패드(PAD5)에 5볼트, 0볼트 또는 0볼트, 5볼트의 전압이 인가되면 그 신호는 버퍼(5)를 통해 제어전류(Icon)를 발생시키면서 다음에 설명되는 일정 전압(2ΔV)만큼의 전압차가 출력단자인 제6패드(PAD6)와 제7패드(PAD7)에 걸리면서 로딩모터(1)는 회전하기 시작하고 로딩모터(1)의 회전속도는 제어단자인 제3패드(PAD3)에 인가되는 전압에 의해 결정되며, 여기서 제어단자(CTL)인 제3패드(PAD3)에 전압이 인가되지 않으면 모터는 회전할 수 없게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 로딩모터 구동회로는 출력단자인 제6패드 -제8 패드(PAD6 -PAD8)에 연결된 IC내부에 전원 트랜지스터의 면적을 줄이기 위한 방법으로 사용하였으나 대신 로직회로와 스위칭 회로의 구성이 너무 복잡하고 사용한 면적이 전원 트랜지스터의 면적보다 더 커지게 되었으며 스위칭시 발생되는 포화특성이 정속도로 구동되는 구동출력에 영향을 줄 뿐만아니라 불필요한 외부 핀 두 개를 사용해야만 하는 문제점이 있었으며, 종래에 제시된 open/close방법중 일부 업체에서 사용된 로딩모터 구동회로에서는 로딩 모터의 속도를 정확히 조절하기가 어렵고 제어하기 위한 단자 구성이 복잡하여 제어시 바이어스 전압을 인가하여야만 가능하였으며, 외부에서 별도로 구성하고 나머지는 내장되어 있어 세트 경쟁력을 낮추는 원인으로 남아 있었다.

본 발명의 목적은 CDP의 로딩모터 구동회로에서 로딩시 외부 바이어스단자의 사용을 최소화하고 정확한 모터 속도를 결정하며, 사용자에 따라 모터 속도를 조절하기 위한 외부 제어핀을 개방해도 모터속도를 일정속도가 나오게 하고 제어전압을 가변시킬 때 모티의 속도는 가변될수 있으며, 복잡한 로직회로 대신 비교기를 이용하여 구성함으로써 회로 구성이 간단한 콤팩트 디스크 플레이어의 직류 로딩모터구동회로를 제공하는데 있다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 콤팩트 디스크 플레이어의 직류 로딩모터 구동회로는 제1, 2입력단자로 인가되는 전압을 비교하여 제1, 2비교 출력전압을 발생하고, 제어단자로 인가되는 제어전압에 따라 가변적인 제어전류를 발생하기 위한 비교수단, 기준전압과 제1출력전압 설정단자사이에 직렬 연결되고, 상기기준전압과 제2출력전압 설정단자사이에 직렬 연결되어 상기 제어전류에 따라 상기 제1출력전압 설정단자와 상기 제2출력전압 설정단자의 전압을 설정하기 위한 제 1 및 제2줄력전압 설정수단, 상기 제1 및 제2입력단자로 인가되는 전압이 동일하면 오픈되고, 만일 상기 제1입력단자로 인가되는 전압이 상기 제2입력단자로 인가되는 전압보다 크면 상기 제1비교 출력전압을 상기 제2출력전압 설정단자에 연결하고 상기 제2비교 출력전압을 상기 제1출력전압 설정단자에 연결하고, 만일 상기 제2입력단자로 인가되는 전압이 상기 제1입력단자로 인가되는 전압보다 크면 상기 제1비교 출력전압을 상기 제1출력전압 설정단자에 연결하고 상기 제2비교 출력전압을 상기 제2출력전압 설정단자에 연결하기 위한 스위칭 수단, 및 상기 제1출력전압 설정단자 및 제2출력전압 설정단자로 부터의 전압에 따라 모터를 구동하기 위한 구동수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

도1은 종래의 직류 로딩모터 구동회로의 블록도이다.

도2는 도1의 출력특성을 보인 전압 파형도이다.

도3은 본 발명의 일실시예의 직류 로딩모터 구동회로의 블록도이다.

도4는 도3의 출력특성을 보인 전압 파형도이다.

도5는 도3의 제어전압 가변에 따른 출력특성을 보인 전압 파형도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 콤팩트 디스크 플레이어의 직류 로딩모터 구동회로를 설명하면 다음과 같다.

도3은 본 발명의 일실시예의 CDP에서의 비교기를 이용한 직류 로딩모터 구동회로의 블록도로서, 로딩 입력단자를 두 입력단 전압으로 받아들여 두 입력단 전압의 비교결과에 따른 로딩모터 제어전류를 발생시키고 로딩모터 제어전류를 제어단자의 입력전압에 의해 가변가능하게 하여 제어단자를 개방해도 로딩모터가 일정속도로 회전되고 제어단자에 일정한 전압을 인가하면 모터의 속도를 가변하여 출력하는 로딩입력전압 비교수단은 로딩 입력단자로 인가되는 각각의 입력전압을 반전시킴으로써 로딩로터 정지시 출력단 오프셋을 줄이기 위한 인버터(I1, I2)와, 인버터(I1, I2)를 통해 반전된 전압을 두 입력으로 받아들여 입력상태를 비교하고, 그 비교결과에 따라 로딩모터 제어전류를 발생시키며 로딩모터 제어전류를 제어단자의 입력전압에 의해 가변가능하게 하여 제어단자를 개방해도 로딩모터가 일정속도로 회전되고 제어단자에 일정한 전압을 인가하면 모터의 속도를 가변하여 출력하는 비교기(13)로 구성하고, 로딩입력전압 비교수단에서 발생한 전류로 로딩모터 구동수단은 비교기에서 출력되는 로딩모터 제어전류로 로딩모터를 구동하기 위한 각각의 출력단 전압을 설정하는 출력전압 설정부(14), 출력전압 설정부에서 설정되는 출력전압으로 로딩모터(1)를 구동하는 전류를 발생하는 구동단 버퍼(D1, D2)로 구성되어 있다.

도4는 도3의 출력특성을 보인 전압 파형도이고, 도5는 도3의 제어단자(/CTL)의 전압가변에 따른 출력특성을 보인 전압 파형도이다. 그리고, 도6은 구체적인 회로구성을 나타낸다.

이제 "도3에 나타낸 본 발명의 로딩모터 구동회로의 동작"을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에서는 전체적으로 종래와 같은 복잡한 로직회로와 스위칭회로 대신에 로딩모터 구동 출력단을 각각 구성하고 비교기(13)를 사용하여 안정된 모터구동을 실현하고자 하는 것으로서, 그 동작은 다음과 같다.

로딩 입력단자인 제4패드(PAD4)와 제5패드(PAD5)에 5V, 5V가 인가되는 경우, 5V, 0V가 인가되는 경우, 0V, 5V가 인가되는 경우, 0V, 0V가 인가되는 경우로 나누어 설명하기로 한다.

먼저, 입력단자에 5V, 5V 및 0V, 0V가 인가되는 경우는 모터의 정지 또는 브레이크를 위한 신호 입력이고, 5V, 0V 및 0V, 5V가 인가되는 경우는 모터의 정방향, 역방향 회전을 위한 신호 입력이다.

비교기(13)는 모터의 정지, 브레이크, 정방향 및 역방향 회전을 위한 신호를 발생한다. 제3패드(PAD3)를 통하여 비교기(13)로 인가되는 제어신호(/CTL)는 제어전류(Icon)을 결정하는 신호이며, 이 전류(Icon)는 모터의 회전 속도를 결정할 수 있는 전류이다. 사용하는 세트마다 모터의 회전 속도에 차이가 발생하며 결과적으로 그 회전 속도를 조절하기 위한 패드가 제3패드(PAD3)이다.

제5패드(PAD5)와 제4패드(PAD4)로 인가되는 신호가 각각 5V, 5V 또는 0V, 0V이면 비교기(13)에서는 입력단자로 인가되는 전압을 비교하여 동일하므로 출력전류(Icon)를 발생하지 않는다. 따라서, 모터는 회전할 수 없게 된다.

제5패드(PAD5)와 제4패드(PAD4)로 인가되는 신호가 각각 5V, 0V인 경우에는 비교기(13)의 스위치(SW1)가 출력전압 설정부(14)의 단자(d)로 연결되어 출력전류(Icon)가 저항(R2)을 통하여 기준전압(Vref)으로 흐른다. 초기에 단자(d)의 전압(Vd2')은 기준전압(Vref)과 동일하나, 입력단자로 5V, 0V가 인가됨으로써 전압(Vd2')은 전압(Icon×R2)으로 승압된다.

또한, 스위치(SW2)가 출력전압 설정부(14)의 단자(c)로 연결되어 출력전류(Icon)가 기준전압(Vref)으로부터 저항(R1)을 통하여 단자(b)로 흐른다. 초기에 단자(c)의 전압(Vd1')은 기준전압(Vref)와 동일하나, 입력단자로 0V, 5V가 인가됨으로써 전압(Vd1')은 전압(Icon×R1)으로 하강된다.

초기에, 전압(Vd1'), 전압(Vd2'), 및 전압(Vref)가 동일한 조건에서, 제5패드와 제4패드로 5V, 0V인가시에 전압(Vd1')은 전압(Vref-(Icon×R1))이 감소되고, 전압(Vd2')은 전압(Vref+(Icon×R2))으로 증가한다.

반대로, 제5패드와 제4패드로 0V, 5V를 인가하면 전압(Vd1')은 전압(Vref+(Icon×R1))으로 증가하고, 전압(Vd2')은 전압(Vref-(Icon×R2))으로 감소한다.

구동회로(D1, D2)는 진압(Vd1')과 전압(Vd2')을 각각 버퍼하여 출력한다.

제6패드(PAD6)와 제7패드(PAD7)의 출력전압의 차(Vd1'-Vd2')는 제5패드(PAD5)와 제4패드(PAD4)로 각각 5V, 0V를 인가시에 저항들(R1, R2)의 값이 동일하다고 하면 전압(-2(Icon×R2))으로 나타내어진다.

따라서, 모터(1)는 제7패드(PAD7)에서 제6패드(PAD6)의 방향으로 회전하게 된다.

제6패드(PAD6)와 제7패드(PAD7)의 출력전압의 차(Vd1'-Vd2')는 제5패드(PAD5)와 제4패드(PAD4)로 각각 0V, 5V를 인가시에 저항들(R1, R2)의 값이동일하다고 하면 전압(2(Icon×R2))으로 나타내어진다.

따라서, 모터(1)는 제6패드(PAD6)에서 제7패드(PAD7)의 방향으로 회전하게 된다.

즉, 도3에 나타낸 블록도의 동작을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

제5패드와 제4패드로 인가되는 전압 차가 발생되지 않으면 비교기(13)는 제어전류(Icon)를 발생하지 않아 모터(1)를 회전하지 않는다.

그러나, 제5패드와 제4패드로 인가되는 전압 차가 발생하면 비교기(13)는 제어전류(Icon)를 발생하고, 발생되는 제어전류의 크기는 제3패드로 인가되는 제어신호에 의해서 변화될 수 있다. 비교기(13)의 출력단자들(a, b)과 출력전압 설정부(14)의 단자들(c, d)의 연결은 비교기(13)의 입력단자로 인가되는 전압에 의해서 결정된다. 따라서, 단자(c)와 단자(d)의 전압 차를 발생함으로써 모터(1)를 정방향, 또는 역방향으로 회전하게 한다.

이상에서와 같이 본 발명의 콤팩트 디스크 플레이어의 직류 로딩모터 구동회로에 의하면 기존 방법의 전원 트랜지스터 면적을 줄이기 위해 사용한 방법이 제어전원이 두 개 더 필요한 점과 반드시 외부 전원이 있어야 로딩 모터의 속도를 가변할 수 있는 점 및 복잡한 ECL로직회로를 사용함으로써 줄인 전원 트랜지스터 면적보다 더 많은 면적의 스위치 소자를 사용한 점과 스위치 소자가 복잡하게 동작할때 발생되는 누설성분과 포화특성이 모터의 회전에 영향을 주는 점들을 개선할 수 있는 유용함이 있다.

Claims (3)

1. 제1, 2입력단자로 인가되는 전압을 비교하여

   제1, 2비교 출력전압을 발생하고,

   제어단자로 이가되는 제어전압에 따라 가변적인 제어전류를 발생하기 위한 비교수단;

   기준전압과 제1출력전압 설정단자사이에 직렬 연결되고, 상기 기준전압과 제2출력전압 설정단자사이에 직렬 연결되어 상기 제어전류에 따라 상기 제1출력전압 설정단자와 상기 제2출력전압 설정단자의 전압을 설정하기 위한 제1 및 제2출력 전압 설정수단;

   상기 제1 및 제2입력단자로 인가되는 전압이 동일하면 오픈되고, 만일 상기 제1입력단자로 인가되는 전압이 상기 제2입력단자로 인가되는 전압보다 크면 상기 제1비교 출력전압을 상기 제2출력전압 설정단자에 연결하고

   상기 제2비교 출력전압을 상기 제1출력전압 설정단자에 연결하고,

   만일 상기 제2입력단자로 인가되는 전압이 상기 제1입력단자로 인가되는 전압보다 크면 상기 제1비교 출력전압을 상기 제1출력전압 설정단자에 연결하고

   상기 제2비교 출력전압을 상기 제2출력전압 설정단자에 연결하기 위한 스위칭 수단; 및

   상기 제1출력전압 설정단자 및 제2출력전압 설정단자로 부터의 전압에 따라 모터를 구동하기 위한 구동수단을 구비한 것을 특징으로 하는 콤팩트 디스크 플레이이의 직류 로딩모터 구동회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 비교수단은

   상기 제1, 2입력단자로 인가되는 각각의 입력전압을 반전하기 위한 제1, 2인 버터들;

   상기 제1인버터의 출력신호와 상기 제2인버터의 출력신호의 차를 비교하여 제1, 2비교 출력전압을 발생하고,

   상기 제1인버터의 출력신호와 상기 제2인버터의 출력신호가 동일하면 상기 제어전류를 발생하지 않고,

   상기 제1인버터의 출력신호와 상기 제2인버터의 출력신호가 서로 상이하면 상기 제어전압에 따른 상기 제어전류를 발생하기 위한 비교기를 구비한 것을 특징으로 하는 콤팩트 디스크 플레이어의 직류 로딩모터 구동회로.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2출력전압 설정수단은

   상기 기준전압과 상기 제1출력전압 설정단자사이에 연결된 제1저항을 구비하여 상기 기준전압에 상기 제1저항의 값과 상기 제어전류를 곱한 전압을 더하거나 감한 전압을 상기 제1출력전압 설정단자의 전압으로 발생하기 위한 제1출력전압 설정부; 및

   상기 기준전압과 상기 제2출력전압 설정단자사이에 연결된 제2저항을 구비하여 상기 기준전압에 상기 제2저항의 값과

   상기 제어전류를 곱한 전압을 더하거나 감한 전압을 상기 제2출력전압 설정단자의 전압으로 발생하기 위한 제2출력전압 설정부를 구비한 것을 특징으로 하는 콤팩트 디스크 플레이어의 직류 로딩모티 구동회로.