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公開番号2025159577
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-21
出願番号2024062257
出願日2024-04-08
発明の名称モータドライバ回路およびハードディスク装置
出願人ローム株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02P 3/00 20060101AFI20251014BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】クランプ動作とモータ駆動部の動作を独立とし、制御の簡素化を図ることのできるモータドライバ回路を提供する。
【解決手段】モータドライバ回路2は、モータを駆動するモータ駆動部10、モータ駆動部10からの回生電流により充電されるキャパシタC0、クランプ回路20、クランプ制御回路30を備える。クランプ回路20は、参照電流I3が流れるトランジスタQ1、第1主電極がキャパシタC0に接続され、第2主電極がグランドに接続され、参照電流I3のミラー電流Ioutが流れるトランジスタQ0を有する第1カレントミラー回路21を備える。クランプ制御回路30は、第1キャパシタC0とモータ駆動部10の接続点の電圧Vpが回生電流により第1閾値電圧V1まで上昇した時に、トランジスタQ1に参照電流I3を流すことにより、トランジスタQ0がミラー電流Ioutとして回生電流をグランドに流すように制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
モータを制御するためのモータドライバ回路であって、
前記モータを駆動するモータ駆動部と、
前記モータ駆動部からの回生電流により充電される第１キャパシタと、
参照電流が流れる第１トランジスタと、第１主電極が前記第１キャパシタに接続され、第２主電極がグランドに接続され、前記参照電流のミラー電流が流れるクランプ用トランジスタとを有する第１カレントミラー回路を備えたクランプ回路と、
前記第１キャパシタと前記モータ駆動部の接続点の電圧が前記回生電流により所定の第１閾値電圧まで上昇した時に、前記第１トランジスタに所定の電流値の前記参照電流を流すことにより、前記クランプ用トランジスタが前記ミラー電流として前記回生電流を前記グランドに流すように制御するクランプ制御回路と、
を備えたモータドライバ回路。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記クランプ制御回路は、前記第１キャパシタと前記モータ駆動部の接続点の電圧が前記第１閾値電圧よりも小さいときには、前記第１トランジスタに前記参照電流を流さないことにより、前記クランプ用トランジスタが前記ミラー電流として前記回生電流を前記グランドに流さないように制御する、請求項１に記載のモータドライバ回路。
【請求項３】
前記クランプ制御回路は、
前記参照電流を前記第１トランジスタを経ずに前記グランドにバイパス可能な第２トランジスタと、
前記第１キャパシタと前記モータ駆動部の接続点の電圧が前記第１閾値電圧まで上昇した時に前記第２トランジスタをオフとし、前記第１キャパシタと前記モータ駆動部の接続点の電圧が前記第１閾値電圧よりも小さいときには前記第２トランジスタをオンとするように制御するコンパレータと、
前記コンパレータの出力端子と前記第２トランジスタの制御電極の間に接続された、抵抗と第２キャパシタを備えたＲＣ回路と、
を備え、
前記ＲＣ回路の時定数により、前記第２トランジスタのオンとオフの時間を調整可能である、
請求項１に記載のモータドライバ回路。
【請求項４】
前記モータ駆動部と前記クランプ回路と前記クランプ制御回路はひとつの半導体集積回路で構成されており、
前記クランプ用トランジスタの前記第１主電極は、前記半導体集積回路に含まれない外部配線で前記半導体集積回路の端子と接続されている、
請求項１に記載のモータドライバ回路。
【請求項５】
前記外部配線には、ボンディングワイヤが用いられている、請求項４に記載のモータドライバ回路。
【請求項６】
前記外部配線には、前記半導体集積回路を搭載するパッケージに配置された配線、または、前記パッケージが実装されたプリント基板に配置された配線が用いられている、請求項４に記載のモータドライバ回路。
【請求項７】
前記モータ駆動部と前記クランプ回路と前記クランプ制御回路はひとつの半導体集積回路で構成されており、
前記クランプ用トランジスタの前記第１主電極は、前記半導体集積回路の内部配線で前記半導体集積回路の端子と接続されている、
請求項１に記載のモータドライバ回路。
【請求項８】
ヘッドを駆動するためのボイスコイルモータと、
ディスクを回転させるためのスピンドルモータと、
前記ボイスコイルモータおよび前記スピンドルモータを制御する請求項１から７のいずれか１項に記載のモータドライバ回路と、
を備えたハードディスク装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、モータドライバ回路およびハードディスク装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ハードディスク装置のモータを駆動するためのモータドライバ回路が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－０４４７０４号
【０００４】
［概要］
本開示の目的は、回生電流を吸収するクランプ動作とモータ駆動部の動作を独立とし、制御の簡素化を図ることのできるモータドライバ回路およびハードディスク装置を提供することにある。
【０００５】
上述した課題を解決するために、本開示の第１の態様は、モータを制御するためのモータドライバ回路であって、モータを駆動するモータ駆動部と、モータ駆動部からの回生電流により充電される第１キャパシタと、クランプ回路と、クランプ制御回路と、を備える。クランプ回路は、参照電流が流れる第１トランジスタと、第１主電極が第１キャパシタに接続され、第２主電極がグランドに接続され、参照電流のミラー電流が流れるクランプ用トランジスタとを有する第１カレントミラー回路を備える。クランプ制御回路は、第１キャパシタとモータ駆動部の接続点の電圧が回生電流により所定の第１閾値電圧まで上昇した時に、第１トランジスタに所定の電流値の参照電流を流すことにより、クランプ用トランジスタがミラー電流として回生電流をグランドに流すように制御する。
【０００６】
本開示の第２の態様は、ハードディスク装置であって、ヘッドを駆動するためのボイスコイルモータと、ディスクを回転させるためのスピンドルモータと、ボイスコイルモータおよびスピンドルモータを制御する第１の態様に係るモータドライバ回路と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、実施形態に係るハードディスク装置およびモータドライバ回路の構成例を示す回路図である。
図２は、実施形態に係るモータドライバ回路のクランプ回路の構成を示す回路図である。
図３は、実施形態に係るモータドライバ回路における、ＶＤＤ端子とＶＰＷＲ端子の電圧、クランプ制御回路の第１コンパレータと第２コンパレータの出力信号の時間変化を示すタイムチャートである。
図４は、実施形態に係るモータドライバ回路における、ＶＰＷＲ端子の電圧、第２コンパレータの出力信号、第１トランジスタと第２トランジスタに流れる第３電流、クランプ用トランジスタに流れるクランプ電流を示すタイムチャートである。
【０００８】
［詳細な説明］
以下、実施形態に係るモータドライバ回路およびハードディスク装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なる分が含まれていることに留意すべきである。
【０００９】
なお、以下で説明する実施形態は、包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の設置位置及び接続形態は、一例であり、本開示に限定する主旨ではない。また、以下の実施形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。さらに、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。また、以下の実施形態及びその変形例には、同様の構成要素が含まれている場合があり、同様の構成要素には共通の符号を付与し、重複する説明を省略する。
【００１０】
図１を参照して、実施形態に係るハードディスク装置１およびモータドライバ回路２の構成を説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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