[其他]步进电动机控制装置

说明书

本发明涉及到一种控制定位用的步进电动机的控制装置，例如用于对软盘驱动器的磁头的定位。

步进电动机（也称脉冲电动机）比较容易控制并被用于各种不同的定位设备中，在软盘驱动器中用作将磁头推动到所期望的磁盘磁道上，以使该磁头能在此磁道上读写数据。将磁头推到所期望的磁道上通常称作“寻道操作”。

当软盘驱动器受主计算机的调动进行存取时，磁头在它被定位的磁道上开始读/写操作，或是磁头被步进电动机推动到另一磁道，然后在该磁道上开始同上的操作。寻道所需要的电动机转矩比将磁头保持在任一磁道处所需要的转大。在常规的方法中，对寻道操作给电动机施加较高的历磁电压，而对保持磁头在磁道上则用较低历磁电压来驱动电动机，如果对这两种操作给电动机施加相同历磁电压，则将不免消耗过多不必要的功率。为了进一步节省功率，在软盘驱动器保持存取状态时不对电动机加电源，这种状态称为“等待状态”。

为了使磁头在软盘驱动器脱离等待状态后在同一磁道上写入或读出，对步进电动机施加低历磁电压，如图1A所示，电动机转子13相对于定子14旋转一个角度θ;从而产生一定的转矩T（图1B），这个转角θ在电动机施加低历磁电压（例如5V）时比施加高历磁电压（如12V）时来得大，这可从图1A中曲线10和11看出，其中假定电动机具有同一转矩T_i。因此，在低历磁电压期间磁头的定位就不能那么准确地获得在高历磁电压时所定的位置。所以，现有的控制步进电动机的方法在寻道操作期间由于施加低历磁电压而能节省功率，但有以下缺点。

为了在软盘驱动器已脱离等待状态后从同一磁道上读出或写入数据，对步进电动机施加低历磁电压以将磁头保持在该磁道处，如上所述，角度θ在加低历磁电压时比加高历磁电压时大，所以，磁头就不能在软盘驱驱动器已脱离等待状态后保持在正确位置。

本发明的一个目的即为对步进电动机提供一套控制装置，以便用于定位设备中，例如，推动软盘驱动器的磁头到任一所期望的磁道，并能够节省驱动电机的功率及使磁头高度准确地定位。

按照本发明所设计的步进电动机的控制装置包括有：一台用在定位设备中并具有历磁绕组的步进电动机;步进电动机的激历装置，用于对步进电动机的历磁绕组在定位设备处于非等待状态期间提供低历磁电压，而在定位设备处于等待状态期间停供历磁电压;以及控制装置，以使上述步进电机激历装置在定位设备已脱离等待状态后对步进电机的历磁绕组施加一定时间的高历磁电压，由此而使定位设备的运行稳定。

按照本发明，在定位设备已从等待状态释放出来后将高历磁电压加到步进电动机上，如此来稳定住定位设备的操作并提高了磁头定位的准确度。而且在定位设备一经操作稳定后，对电动机只加上低电压就足够了，因此电动机的耗电量能被减少。

图1A表示步进电动机转动的角度与电动机产生的转矩间的关系;

图1B说明步进电动机的定子与转子间相对位置关系;

图2是本发明第一实施例的方块图;

图3为用于第一实施例中电动机控制器的电路图;

图4表示用于第一实施例中电动机的激历电路和各辅助电路;

图5A～5D为说明第一实施例如何操作的时序表;

图6为本发明第二实施例的方块图;以及

图7表示用于第二实施例中电动机的激历电路和各辅助电路。

下面将参照以上附图解释本发明的几个实施例。

图2代表第一实施例，即图解地解释一个软盘驱动器的步进电动机的控制装置，该装置包括有：一个电动机激历电路21;一个电动机控制器22;两个开关电路23和24，前者相应于历磁电压给停装置，后者相应于历磁电压开关装置，三个单稳志多谐振荡器25～27以及两个辑门28和29。

电路21对步进电动机20的历磁绕组提供历磁电压，该电压相应于从控制器来的相脉冲信号φ1或φ2，电动机控制器22根据从一个软盘控制器（FDC）来的激历选择信号DS、步进脉冲信号SP和方向信号D而产生信号φ1或φ2。步进脉冲信号SP包括有若干个脉冲，此脉冲数代表软盘驱动器磁头所要移动的距离;方向信号D代表该磁头所要移动的方向;激历选择信号DS使软盘驱动器从等待状态中释放。电路23受逻辑门28的操作而开始或停止对电路21施加历磁电压;电路24则受逻辑门29的输出的操作而选择接于高压（例如12V）或是低压（例如5V），并把由此选择的电压加于电路23的输入端23a上。

软盘控制器提供激历选择信号DS和电动机起动信号MO到逻辑门28的输入端，信号MO则驱动一个主轴电动机或回转装在软盘驱动器中的软盘。