[发明专利]电源故障期间磁盘驱动器使用电机供电电压为电容器充电

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磁盘驱动器包括磁盘和连接到致动器臂的远端的磁头，所述致动器臂通过音圈电机（VCM）绕枢轴旋转以在磁盘上方径向地定位磁头。磁盘包括多个径向间隔开的同心磁道，以记录用户数据扇区和嵌入的伺服扇区。嵌入的伺服扇区包括磁头定位信息（如，磁道地址），该磁头定位信息由磁头读取并被伺服控制系统处理，以当致动器臂逐个磁道搜寻时控制致动器臂的速度。

当供电故障发生时，需要在安全地关闭磁盘驱动器之前完成待决写命令，以使用户数据不被丢失。磁盘驱动器要格外关注此，因为磁盘驱动器在向磁盘或非易失性半导体存储器写数据之前在易失性半导体存储器中缓存写数据。传统的磁盘驱动器可以使用由主机提供的电力给电容器充至高电压，然后使用电容器电压以驱动磁盘驱动器中的电路，从而在供电故障期间清理写入缓存。使用高电压电容器以产生备用电力相比使用低电压电容器或电容器组更具成本效益。

发明内容

附图说明

图1示出根据本发明实施例的磁盘驱动器，其中主机供电电压被升高以给电容器充电，并且在供电故障期间，当电容器电压衰减至电机供电电压以下时，使用电机供电电压对电容器充电。

图2示出根据本发明实施例的磁盘驱动器，其中使用第二供电电压控制主轴电机。

图3示出根据本发明实施例的磁盘驱动器，其中使用升压电压控制微型致动器。

图4示出根据本发明实施例的磁盘驱动器，其中使用第二供电电压控制主轴电机。

图5是根据本发明实施例的电容器电压图，其中在供电故障期间电机供电电压维持电容器电压以较长时期处于安全等级以上。

具体实施方式

图1示出了根据本发明实施例的磁盘驱动器，其包括磁盘2，操作用于旋转磁盘2的主轴电机4，在磁盘2上方致动的磁头6，操作用于接收主机供电电压8的接口和电容器10。主机供电电压8被用以将电容器10充至高于主机供电电压8的电容器电压12。在供电故障期间，主机供电电压8停止给电容器10充电，并且从主轴电机4生成电机供电电压14。电容器电压12被用于操作控制电路16，并且当电容器电压12衰减至电机供电电压14以下时，电机供电电压14给电容器10充电。

在图1的实施例中，磁盘2包括嵌入的伺服扇区18₀~18_N，这些伺服扇区界定多个伺服磁道20。控制电路16处理从磁头6发出的读信号22以解调伺服扇区18₀~18_N并且生成位置误差信号（PES），其表示磁头的实际位置和相对于目标磁道的目标位置之间的误差。控制电路16使用合适的补偿滤波过滤PES以生成施加到绕枢轴旋转致动臂的音圈电机（VCM）26的控制信号24，以将磁头6按降低PES的方向径向在磁盘2上方致动。伺服扇区18₀~18_N可以包括任何合适的位置信息（例如，磁道地址）用以粗调定位以及伺服突发用以微调定位。

示于图1中的主轴电机4包括具有第一端和第二端的多个绕组（如，ФA，ФB，ФC），其中这些第二端被一起连接于中心抽头。换向控制器30通过控制换向逻辑32在换向间隔期间交换绕组。主轴电机4被示为包括对应于三个相位的3个绕组（ФA，ФB，ФC）。但是，任意合适的绕组数可以被使用以实现任何合适的多相主轴电机。另外，任何合适的换向序列可以被使用以交换绕组。例如，换向逻辑32可以控制多于一个开关以交换主轴电机4的绕组处于两相、三相、或混合二相/三相换向序列中。

主轴电机4的绕组被连接到反电动势（EMF）探测器，其探测在由关于中心抽头的绕组生成的反EMF电压中的阈值交叉（如，零交叉）。由于当电流流过时该反EMF电压被畸变，反向控制器30为反EMF探测器34供应控制信号36，其标识生成有效反EMF信号的“开”绕组。在每个反EMF的阈值交叉，反EMF探测器34触发信号以生成方波信号38。反EMF阈值交叉的频率和方波信号38的频率从而表示主轴电机4的速度。换向控制器30评估方波信号38，并且为了控制主轴电机4的速度调整应用到换向逻辑32的控制信号40。