用于当电源中断时收回头的方法及采用该方法的盘驱动器.pdf

一种充电和放电控制器(184)使电容器(C1)通过提供给盘驱动器的电源充电，并当电源监测器(183)检测到提供给盘驱动器的电源中断时，使电容器(C1)放电。当检测到电源中断时，SPM控制器(181)利用电容器(C1)的放电将电流提供给SPM(13)。当检测到电源中断时，收回控制器(182)利用电容器(C1)的放电将电流提供给VCM(15)，从而执行用于将头收回到斜面的控制。

权利要求书
1.  一种当到盘驱动器的电源中断时将头收回到斜面的方法，所述头用于当所述盘被主轴电动机旋转时从所述盘读取数据和将数据写入所述盘，所述斜面位于所述盘附近，其特征在于：
当到所述盘驱动器的所述电源中断时，利用通过所述电源充电的电容器的放电将电流提供到所述主轴电动机；以及
当所述电源中断时，执行用于将所述头收回到所述斜面的收回控制，所述执行收回控制包括，利用所述电容器的放电，将电流提供到音圈电动机，所述音圈电动机驱动用于支撑所述头的致动器。

2.  根据权利要求1的方法，其特征在于还包括，在所述盘驱动器工作时，确定将所述头从其当前位置移动到预设收回切换位置所需的收回时间，
并且其中所述执行收回控制包括，在从所述电源的中断经过所述收回时间之后，利用通过所述电源充电的另一电容器的放电、以及所述主轴电动机的反电动势中的一个将电流提供给所述音圈电动机。

3.  根据权利要求2的方法，其特征在于，所述执行收回控制包括，在从所述电源的中断经过的所述收回时间的至少初始部分期间，利用所述电容器的放电将电流提供给所述音圈电动机。

4.  根据权利要求3的方法，其特征在于：
将所述电容器的静电电容量选为这样的值，所述值使得至少直到经过所述收回时间，足以使所述电容器的放电持续、并足以使所述头到达所述收回切换位置；以及
执行利用所述电容器的放电将电流提供到所述音圈电动机的操作，直到经过所述收回时间。

5.  根据权利要求3的方法，其特征在于，当在从所述电源的中断经过所述收回时间之前完成所述电容器的放电时，所述执行收回控制包括，在所述收回时间的剩余部分期间，利用所述主轴电动机的反电动势将电流提供给所述音圈电动机。

6.  根据权利要求2的方法，其特征在于，所述执行收回控制包括：
在从所述电源的中断经过的所述收回时间的初始部分期间，利用所述主轴电动机的反电动势将电流提供给所述音圈电动机；以及
在从所述电源的中断经过的所述收回时间的除所述初始部分之外的剩余部分期间，利用所述电容器的放电将电流提供给所述音圈电动机。

7.  根据权利要求6的方法，其特征在于还包括，当所述电源中断时，监测所述主轴电动机的转速，以检测所述主轴电动机的转速是否减小到特定转速，所述特定转速高于预设的下限转速并低于所述主轴电动机的额定转速，所述预设的下限转速能够使所述头的浮置水平保持在下限水平，
并且其中在从所述电源的中断至检测到所述主轴电动机的转速减少到所述特定转速的时刻的作为初始部分的时间中，执行利用所述主轴电动机的反电动势将电流提供到所述音圈电动机的操作。

8.  一种其中使用头从盘读取数据并将数据写入所述盘的盘驱动器，其特征在于包括：
主轴电动机，其旋转所述盘；
致动器，其支撑所述头以使所述头能在所述盘上径向地移动；
音圈电动机，其驱动所述致动器；
斜面，其被设置在所述盘附近，并用于将所述头收回到其上；
电容器，其通过到所述盘驱动器的电源被充电；
电源监测器，其被配置以监测所述电源的状态，以检测从所述电源到所述盘驱动器的电源中断；
充电和放电控制器，其被配置以使得通过所述电源对所述电容器充电，并使得所述电容器根据由所述电源监测器检测的所述电源的中断而放电；
主轴电动机控制器，其被配置为根据由所述电源监测器检测的所述电源的中断，利用所述电容器的放电将电流提供给所述主轴电动机；以及
收回控制器，其被配置为根据对所述电源的中断的检测，执行用于将所述头收回到所述斜面的收回控制，在所述收回控制过程中，所述收回控制器利用所述电容器的放电将电流提供给所述音圈电动机。

9.  根据权利要求8的盘驱动器，其特征在于还包括备用电源，所述备用电源在从所述电源到所述盘驱动器的电力被中断时，允许所述主轴电动机控制器和所述收回控制器工作。

10.  根据权利要求8的盘驱动器，其特征在于还包括：
另一电容器，其由到所述盘驱动器的所述电源充电；以及
收回时间确定电路，其在所述盘驱动器工作时，确定将所述头从其当前位置移动到预设的收回切换位置所需的收回时间，
并且其中，在从检测到所述电源的中断经过所述收回时间之后，所述收回控制器利用所述另一电容器的放电将电流提供给所述音圈电动机。

11.  根据权利要求10的盘驱动器，其特征在于，在从检测到所述电源的中断经过的所述收回时间的至少初始部分期间，所述收回控制器利用所述电容器的放电将电流提供给所述音圈电动机。

12.  根据权利要求11的盘驱动器，其特征在于，当在从检测到所述电源的中断经过所述收回时间之前完成所述电容器的放电时，所述收回控制器在所述收回时间的剩余部分期间，利用所述主轴电动机的反电动势将电流提供给所述音圈电动机。

13.  根据权利要求10的盘驱动器，其特征在于，在从检测到所述电源的中断经过的所述收回时间的初始部分期间，所述收回控制器利用所述主轴电动机的反电动势将电流提供给所述音圈电动机，在从检测到所述电源的中断经过的所述收回时间的除初始部分之外的剩余部分期间，所述收回控制器利用所述电容器的放电将电流提供给所述音圈电动机。

14.  根据权利要求13的盘驱动器，其特征在于还包括转速监测器，其当检测到所述电源的中断时监测所述主轴电动机的转速，以检测所述主轴电动机的转速是否减小到特定转速，所述特定转速高于预设的下限转速并低于所述主轴电动机的额定转速，所述预设下限转速能够使所述头的浮置水平保持在下限水平，
并且其中在从检测到所述电源的中断至所述转速监测器检测到所述主轴电动机的转速减小到所述特定转速的时刻的作为所述初始部分的时间中，所述收回控制器利用所述主轴电动机的反电动势将电流提供给所述音圈电动机。

15.  根据权利要求14的盘驱动器，其特征在于还包括备用电源，其当从所述电源到所述盘驱动器的电力被中断时，允许所述主轴电动机控制器、所述收回控制器以及所述转速监测器工作。

16.  根据权利要求8的盘驱动器，其特征在于还包括收回时间确定电路，其在所述盘驱动器工作时，确定将所述头从其当前位置移动到预设的收回切换位置所需的收回时间，
并且其中在从检测到所述电源的中断经过所述收回时间之后，所述收回控制器利用所述主轴电动机的反电动势将电流提供给所述音圈电动机。

17.  根据权利要求16的盘驱动器，其特征在于，在从检测到所述电源的中断经过的所述收回时间的至少初始部分期间，所述收回控制器利用所述电容器的放电将电流提供给所述音圈电动机。

18.  根据权利要求17的盘驱动器，其特征在于，当在从检测到所述电源的中断经过所述收回时间之前完成所述电容器的放电时，所述收回控制器在所述收回时间的剩余部分期间，利用所述主轴电动机的反电动势将电流提供给所述音圈电动机。

19.  根据权利要求16的盘驱动器，其特征在于，在从检测到所述电源的中断经过的所述收回时间的初始部分期间，所述收回控制器利用所述主轴电动机的反电动势将电流提供给所述音圈电动机，并在所述收回时间的除初始部分之外的剩余部分期间，利用所述电容器的放电将电流提供给所述音圈电动机。

20.  根据权利要求19的盘驱动器，其特征在于还包括转速监测器，其当检测到所述电源的中断时，监测所述主轴电动机的转速，以检测所述主轴电动机的转速是否减小到特定转速，所述特定转速高于预设的下限转速并低于所述主轴电动机的额定转速，所述预设的下限转速允许所述头的浮置水平保持在下限水平，
并且其中在从检测到所述电源的中断至所述转速监测器检测到所述主轴电动机的转速减小到所述特定转速的时刻的作为初始部分的时间中，所述收回控制器利用所述主轴电动机的反电动势将电流提供给所述音圈电动机。

说明书用于当电源中断时收回头的方法及采用该方法的盘驱动器
技术领域
本发明涉及一种盘驱动器，其具有用于从盘读取数据以及将数据写入盘的头。更具体地说，涉及一种方法，用于当到盘驱动器的电源中断时，将头收回到设置在盘附近的斜面(ramp)，以及涉及采用该方法的盘驱动器。
背景技术
典型的利用盘作为记录介质的盘驱动器，硬盘驱动器(HDD)是众所周知。HDD包括用来从盘读取数据以及将数据写入盘的头(磁头)以及用于旋转盘的主轴电动机。由致动器支撑所述头，使得所述头可以在盘上径向地移动。所述致动器具有用于驱动致动器的音圈电动机。
当HDD处于其中头准备读或写操作的状态时，头位于盘上。更具体地说，头根据盘的旋转，浮置在盘上。当头执行读或写操作时，它通过致动器移动到盘上的目标位置。相反，当HDD处于非工作状态时，将头缩回在称作斜面的特定位置(收回区)上。该斜面位于盘的记录区外面。
如果当头浮置在盘上时发生电源的无意中断，那么极有可能的是，头将粘到盘上。为了避免这种情况，迄今为止已经提出了用于在提供给HDD的电源中断时将头自动地收回到斜面的各种头收回方法。日本专利申请公开2002-298530公开了这种收回方法的一种(在下文中称为“现有技术”)。该现有技术的特征在于，利用主轴电动机的反电动势(反EMF)和电容器中的积累电荷用于头收回。现有技术中公开的当电源中断时所执行的头收回主要通过第一和第二收回操作来实现。在第一收回操作中，通过主轴电动机的反电动势带动音圈电动机。结果，将头移动到邻近斜面的位置(收回切换位置)。在第二收回操作中，通过电容器中积累的电荷带动音圈电动机，从而将头移动到斜面。
根据HDD的微型制造的最新发展(盘的微型制造)，已经可以获得1.8-英寸HDD、1-英寸HDD以及甚至0.85-英寸HDD。根据HDD尺寸的减小，不可避免地减小主轴电动机的扭矩(惯性)。因此，当提供给HDD的电源被中断时，HDD越小(HDD的盘直径越小)，主轴电动机的转速减小越迅速。因此，在现有技术中，有可能在头到达斜面之前，主轴电动机的转速将变得小于用于保持头恒定的浮置水平所需的值。环境温度越低，该趋势越显著。在现有技术中，当尤其在特别低的温度下中断电源时，防止头接触盘是困难的。
发明内容
本发明的目的在于，即使盘较小，防止由于主轴电动机在电源中断时执行头收回中转速减小而导致头与盘接触，从而将头可靠地收回到斜面。
根据本发明的实施例，提供一种当到盘驱动器的电源中断时将头收回到斜面的方法。头用于在通过主轴电动机旋转盘时从盘读取数据和将数据写入盘。斜面位于盘附近。该方法包括，当到盘驱动器的电源中断时，利用通过该电源充电的电容器的放电，将电流提供到主轴电动机，并且当电源中断时，执行用于将头收回到斜面的收回控制。执行该收回控制包括，利用电容器的放电，将电流提供到音圈电动机，所述音圈电动机驱动用于支撑头的致动器。
附图说明
被引入并构成本说明书的一部分的附图，示出了本发明的优选实施例，并与上面给出的概述和下面给出的对实施例的详细描述一起用来说明本发明的原理。
图1是示出根据本发明的实施例的硬盘驱动器(HDD)的结构的框图；
图2示出图1所示的电动机驱动器18的结构及其外围电路的框图；
图3是示出图2所示的充电和放电控制器184的结构的电路图；
图4示出了相对于从发生电源中断的时刻至头收回完成的时刻的时间，主轴电动机(SPM)13的转速RSSPM和VCM电流IVCM的变化，其被在实施例中检测出；
图5示出了在实施例的电动机驱动器18中结合的电路的状态的变化；
图6是示出根据实施例地修改的电动机驱动器28的结构及其外围电路的框图；
图7是示出图6所示的充电和放电控制器284的结构的电路图；
图8示出了相对于从发生电源中断的时刻至头收回完成的时刻的时间，SPM 13的转速RSSPM和VCM电流IVCM的变化，其被在实施例的修改中检测出；
图9示出了在实施例的修改的电动机驱动器28中结合的电路的状态的变化；以及
图10是示出如何将用于带动VCM 15的VCM电流源与SPM 13是否被带动的信息结合在一起的矩阵图。
具体实施方式
下面将参考附图描述其中将本发明应用于硬盘驱动器(HDD)的实施例。图1是示出根据本发明实施例的HDD的结构框图。在图1中，盘(磁盘)11具有两个表面，即上和下表面。至少一个盘表面用作磁性地记录数据的记录表面。盘11是，例如，具有0.85英寸直径的小盘介质。将头(磁头)12与盘11的记录表面相对地设置。头12用来从盘11读出数据和将数据到写盘11中。在图1的结构中，假定HDD具有单个盘11。但是，HDD可以具有彼此层叠的多个盘。
在盘11的记录表面上形成多个同心轨迹110。每个轨迹110包括以规则间隔分离地预写入(嵌入)的伺服信息项。每个伺服信息项包括用于控制将头12定位至目标轨迹所需的位置信息。位置信息包括柱面(cylinder)代码，柱面代码表示在盘11上的其上被写入每个伺服信息项的柱面(轨迹)的位置。
盘11由主轴电动机(SPM)13以高速旋转。SPM 13是例如三相的无刷电动机。将头12附接到致动器(支架)14。更具体地说，将头12附接到从臂140延伸的悬架141，将臂140结合到致动器14中。根据致动器14的绕枢轴转动的操作，头12在盘11上径向地移动。结果，将头12定位到目标轨迹上。致动器14具有用于驱动致动器14的音圈电动机(VCM)15。
盘11具有内和外周边。例如，在盘11的外周边附近提供从盘11的记录表面移位的斜面16。可选的是，将斜面16设置在盘11的内周边附近。当HDD处于非工作状态时，斜面16提供从盘11的记录表面移位的收回区(停放区)以收回头12。但是，实际上，将结合到头12中的凸出144代替头12放置在斜面16上，并将斜面16设置在凸出144的移动路径上的位置处。为了避免复杂的表示，可以描述成将头12收回到斜面16。另一方面，当HDD处于工作状态时，头12位于盘11上。
基本上，HDD的不工作状态意味其中停止HDD的状态。根据HDD的类型，可以定义对应于节能级别的多个节能状态。在该种HDD中，在超过预设节能级别的特定节能状态中，将头12收回到斜面16。换句话说，在这种HDD中，非工作状态包括特定的节能状态以及HDD停止状态。另一方面，HDD的工作状态表示这样的状态，其中可以立刻执行从盘11读出数据或将数据写到盘11。该状态可以包括除上述特定节能状态以外的节能状态。
在致动器14的基本中心处形成通孔。在致动器14的通孔中装配轴142，使得致动器14可以绕轴142进行枢轴转动。结果，头12可以与臂140和悬架141一起转动，由此它可以在盘11上径向地移动。致动器14还包括，例如，在到臂141的相反方向上延伸的V形支架143。支架143具有被整体地嵌入到其中的音圈150。将音圈150插入顶部和底部的轭之间。音圈150、轭以及被固定到底部轭上的永久磁体(未示出)提供了VCM 15。
图1的HDD包括外周边制动器17。外周边制动器17用来约束致动器14的操作，使得当将头12收回到斜面16的收回区时，所述头不会跳到斜面16的外面。为此，将外周边制动器17设置在这样的位置，使得当头12受迫将跳到斜面16的外面时，所述制动器与V形支架143的靠近盘11的一端143a接触。
SPM 13和VCM 15分别由从电动机驱动器18向其提供的SPM电流和VCM电流带动。当提供给HDD的电源中断时，电动机驱动器18顺序地执行下文将描述的第一和第二收回操作。将电动机驱动器18连接到电容器C1、C2和C3。在HDD工作状态中，将电容器C1、C2和C3保持在HDD的电源电压+V。
当提供给HDD的电源中断时执行第一收回操作时，电容器C1用作带动SPM 13的电源(SPM电流源)。因此，电容器C1可以称为“SPM带动电容器C1”。电容器C1还在第一收回操作期间用作带动VCM 15的电源(VCM电流源)。第一收回操作表示这样的操作，其中在中断对HDD的供电的紧后的第一收回时间，在特定方向上将头12移动到靠近收回切换位置的位置。将收回切换位置设置为例如斜面16附近的特定位置。在该实施例中，收回切换位置是盘11的外周边部分上的预设位置。
电容器C2在第二收回操作中用作带动VCM 15的电源(电流源)。因此，电容器C2可以称为“第二收回电容器C2”。第二收回操作表示这样的操作，在完成第一收回操作之后，即在从第一收回操作的开始时刻经过第一收回时间之后，将头12收回到斜面16。
在执行第一和第二收回操作时，电容器C3用作电动机驱动器18本身的操作的备用电源。因此，电容器C3可以称为“备用电容器C3”。电动机驱动器18本身的操作表示例如在下文描述的SPM控制器181和收回控制器182的操作(电动机驱动控制)。因此，与电容器C1或C2不同，电容器C3不用于电动机带动操作(即，机械操作)。由此，电容器C3的静电电容量可以充分地小于电容器C1或C2的静电电容量。
将头12连接到头IC(头放大器电路)19。头IC 19具有用于放大由头12读取的读取信号的读取放大器，以及用于将写入数据转变为写入电流的写入放大器。将头IC 19连接到读取/写入IC(读取/写入电路)20。读取/写入IC 20是用于执行各种处理的信号处理装置，所述处理例如为对读取信号的模数转换、对写入数据的编码和对读取数据的解码。
将读取/写入IC 20连接到盘控制器(HDC)21和主控制器22。将HDC 21连接到主控制器22和主机(主机系统)。主机是利用图1的HDD的数字装置，如个人电脑。HDC 21具有用于控制从主机接收命令(例如，读取/写入命令)、控制主机和HDC21之间的数据传送的接口控制功能。HDC 21也具有用于控制盘11和HDC 21之间的数据传送的盘控制功能。
主控制器22控制整个HDD。通过主控制器22的控制包括寻道控制，用于将头12移动到由来自主机的命令(读/写命令)指定的目标轨迹。主控制器22包括收回时间确定电路221和随机存取存储器(RAM)222。RAM 222的部分存储区用作主控制器22的工作区。
当主控制器22执行寻道控制时，收回时间确定电路221工作。每次通过主控制器22的寻道控制检测新的头位置时，收回时间确定电路221计算第一收回时间。第一收回时间表示将头12从检测的头位置移动到预设的收回切换位置所需的时间。将第一收回时间设置在电动机驱动器IC 18的收回控制器182中(参见图2)。头位置表示头12的柱面位置。
图2示出了电动机驱动器18的结构及其外围电路。如图所示，电动机驱动器18包括SPM控制器181、收回控制器182、电源监测器183以及充电和放电控制器184。
当HDD的电源处于正常的或稳定的状态时，由通过电源线185施加的HDD电源电压+V来带动SPM控制器181。SPM控制器181执行用于以额定速度旋转SPM 13的控制。在中断对HDD的供电期间(第一收回操作)，也通过备用电容器C3的电荷带动SPM控制器181。在第一收回操作的初始阶段，在充电和放电控制器184的控制下，SPM控制器181将从SPM带动电容器C1提供的电流(电流的一部分)提供到SPM 13作为SPM电流。当在第一收回操作中完成电容器C1的放电之后，SPM控制器181将由SPM 13的反电动势产生的电流提供到VCM 15作为VCM电流。为此，SPM控制器181包含用于整流由SPM13的反电动势产生的电流的整流器电路(未示出)。
收回控制器182包含收回计时器(RT)182a。每次检测新的头位置时，通过主控制器22在收回计时器182a中设置第一收回时间。在正常状态中，收回控制器182被停止。只有当中断提供给HDD的电源(仅仅在第一和第二收回时间中)时，收回控制器182由备用电容器C3中积累的电荷引起的电压供电。在第一收回操作的初始阶段，收回控制器182在充电和放电控制器184的控制下将由SPM带动电容器C1提供的电流(电流的一部分)提供到VCM 15作为VCM电流。当在第一收回操作中完成对电容器C1的放电之后，收回控制器182将由SPM 13的反电动势产生的电流提供到VCM 15作为VCM电流。而且，在第二收回时间中，收回控制器182将由第二收回电容器C2放电的电流提供到VCM 15作为VCM电流。
电源监测器183监测HDD的电源状态，以检测电源的中断。具体为，当通过电源线185在其处施加的HDD的电源电压+V低于预定电压时，电源监测器183检测电源的中断。可选的是，当HDD的电源电压+V降低预定比率或更多时，可以检测到电源的中断。电源监测器183产生表示电源监测结果的电源监测信号183a。当HDD的电源处于正常的或稳定的状态时，电源监测信号183a处于低电平(断态)，以及当电源被中断时，电源监测信号183a处于高电平(通态)。
充电和放电控制器184控制对电容器C1的充电和放电。即，在电源的稳定状态下(其中电源监测信号183a处于低电平)，充电和放电控制器184使得将电容器C1保持在电源电压+V。相反，在电源中断状态下(其中电源监测信号183a处于高电平)，充电和放电控制器184使得电容器C1放电。
图2没有示出VCM控制器。VCM控制器在电源的稳定状态中工作，并将由主控制器22指定的VCM电流提供给VCM 15。众所周知，VCM控制器用于寻道控制，以将头移动到目标轨迹，并用于定位控制(跟踪控制)，以将头12定位在目标轨迹上的目标位置。
图3示出了充电和放电控制器184的结构。如图所示，充电和放电控制器184包括二极管184a和184b、场效应晶体管(FET)184c和184d以及变换器184e。FET 184c用作放电启动开关，以及FET 184d用作电源开关。二极管184a的阳极连接到电源线185，以及二极管184a的阴极连接到电容器C1的一端和FET 184c的源极。电容器C1的另一端接地。FET 184c的漏极连接到二极管184b的阳极，以及二极管184b的阳极还连接到FET 184d的漏极。二极管184b的阴极连接到SPM控制器181和收回控制器182。FET 184d的源极连接到电源线185。对FET 184c的栅极提供来自电源监测器183的电源监测信号183a。还将电源监测信号183a提供给变换器184e的输入端。变换器184e的输出端连接到FET 184d的栅极。
参考图4和5，下面将描述该实施例的工作。图4示出了相对于从发生电源中断的时刻至完成收回头的时刻的时间，SPM 13的转速RSSPM和VCM电流IVCM的变化。图5示出了引入电动机驱动器18的电路的状态变化。这里假定电源电压+V被正常地施加到图1的HDD。电源电压+V也通过电源线185施加到安装在图1的HDD中的电动机驱动器18的电源监测器183以及充电和放电控制器184。当通过电源线185施加的电源电压+V处于正常的或稳定的状态时，电源监测器183保持电源监测信号183a处于低电平。
当电源监测信号183a处于低电平时，充电和放电控制器184的FET 184c的栅极处于低电平。在该状态下，FET(放电启动开关)184c处于断态。充电和放电控制器184的变换器184e变换电源监测信号183a的电平。由此，变换器184e的输出端，即，充电和放电控制器184的FET 184d的栅极处于高电平。通过这样，当电源监测信号183a处于低电平时，FET(电源开关)184d处于通态。
如上所述，当电源监测信号183a处于低电平时，即，当电源电压+V处于正常的或稳定的状态时，电源电压+V通过电源线185、FET 184d和二极管184b施加到SPM控制器181和收回控制器182。当施加电源电压+V时，SPM控制器181根据电源电压+V工作。结果，SPM控制器181控制SPM 13，以额定的转速RSR旋转它。另一方面，当电源监测信号183a处于低电平时，收回控制器182保持不工作。
在上述的稳定状态中，FET 184c处于断态。由此，电源电压+V通过二极管184e施加到SPM带动电容器C1，因此电容器C1保持电压+V。此外，在稳定状态中，电源电压+V也被施加到第二收回电容器C2和备用电容器C3，由此电容器C2和C3保持电压+V。图2没有示出用于将电源电压+V施加到电容器C2和C3的电源线。
在上述状态中，假定在时刻t11中断对HDD的电力供给，并且将通过电源线185施加的电源电压+V减小到小于预设值的值。此时，在收回控制器182的收回计时器182a中设置第一收回时间。第一收回时间表示将头12从头12的当前柱面位置移动到收回切换位置所需要的时间。假定第一收回时间是T1。
当电源监测器183检测电源电压+V减小到小于预设值的值时，其确定检测到提供给HDD的电源被中断，从而将电源监测信号183a从低电平(断态)切换到高电平(通态)。此时，在充电和放电控制器184中，FET 184c的栅极变为高电平，以及FET 184d的栅极变为低电平。即，FET 184c被导通，FET 184d被断开。结果，通过FET 184d和二极管184b施加到SPM控制器181(和收回控制器182)的电源电压+V被中断。同时，停止在电容器C1中的电的积累，并且对在稳定状态下在电容器C1中充的电进行放电。因此，产生对应于从电容器C1放电的电量的电流。该电流通过FET 184c和二极管184b被提供给SPM控制器181和收回控制器182。此时，在电容器C1和电源线185之间连接的二极管184a防止电流从电容器C1反向地流到电源线185。
当中断到HDD的电源时，SPM控制器181使用电容器C3作为备用电源，并根据电容器C3的电压开始执行操作(控制操作)。具体为，SPM控制器181对SPM 13提供来自电容器C1的电流。结果，即使在时刻t11中断到HDD的电源，SPM 13的转速RSSPM也尽可能地保持额定的速度RSR(参见图4)，这防止头12的浮置水平变得低于预定水平。
另一方面，当中断提供给HDD的电源、并且将电源监测信号183a变为高电平时，在第一收回模式中设置收回控制器182。在该状态下，收回控制器182使用电容器C3作为备用电源，并根据电容器C3的电荷开始操作(控制操作)。具体为，当将电源监测信号183a切换为高电平时，收回控制器182的收回计时器182a开始测量时间。并且，收回控制器182开始执行第一收回操作(第一收回控制操作)。在第一收回操作中，将来自电容器C1的电流提供给VCM 15，以便致动器14收回头12。VCM 15在其中将头12收回到斜面16的方向上驱动致动器14。
此时，如上所述，通过SPM控制器181对SPM 13提供来自电容器C1的电流。结果，将SPM 13的转速RSSPM保持在额定的速度RSR。在该状态下，与现有技术不同，至少在第一收回操作的初始阶段，不能使用反电动势收回头12。因此，该实施例采用这样的结构，其中通过收回控制器182将由电容器C1的放电所得的电流提供给VCM 15。该结构允许执行收回头12的收回操作，即使SPM 13通过由电容器C1的放电所得的电流来旋转。
当在提供给HDD的电源中断时开始电容器C1的放电时，即，在时刻t11，电容器C1的电位(即，二极管184a的阴极处的电位)随时间逐渐地减小。假定在时刻t11经过T11时间后的时刻t12(T11＜T1)，电容器C1的电位减小到小于由SPM 13的反电动势产生的电位的值。此时，完成电容器C1的放电，从而停止由充电和放电控制器184从电容器C1提供给SPM控制器181和收回控制器182的电流。取代之为，从时刻t12开始，通过SPM控制器181的整流电路，将由SPM 13的反电动势产生的电流提供给收回控制器182。
如上所述，在该实施例中，当进行电容器C1的放电、并且将电容器C1的电位减小至低于由SPM 13的反电动势产生的电位的值时，用于带动VCM 15的电流源(VCM电流源)自动地从电容器C1切换为SPM 13的反电动势。即，该实施例不需要任意特殊机构来将VCM电流源的使用从由电容器C1放出的电切换到SPM 13的反电动势。
通过对VCM 15提供由SPM 13的反电动势产生的电流，即使在时刻t12后，收回控制器182也继续第一收回操作。将二极管184b提供为跨接在用于将来自电容器C1的电流导向SPM控制器181(和收回控制器182)的路径上。二极管184b防止由SPM 13的反电动势产生的电流反向地流到电容器C1。
这里假定已经从时刻t11经过第一收回时间T1。即，假定收回控制器182的收回计时器182a测量了时间T1。在该情况下，计时器182a产生暂停(timeout)。当产生暂停时，收回控制器182从第一收回模式切换到第二收回模式。假定在时刻t13执行该切换。在时刻t13，即当完成第一收回操作时，由于第一收回操作，将头12定位于收回切换位置附近。
在第二收回模式中，收回控制器182利用电容器C2作为VCM电流源执行第二收回操作(第二收回控制操作)。具体是，收回控制器182使电容器C2放电，并向VCM 15提供通过放电所得的电流，该电流用作VCM电流。结果，收回控制器182将头12从收回切换位置附近的位置收回到斜面16。当将头12收回到斜面16的收回区时，通过外周边制动器制动致动器14的支架143的末端143a。
如上所述，在该实施例中，在范围为从时刻t11至时刻t12、并被包括在从时刻t11至时刻t13的时间T1(第一收回模式时间)中的时间T11中，利用从电容器C1提供的电流，旋转SPM 13并执行第一收回操作。时间T1是第一收回模式时间，以及时间T11是第一收回模式时间的开始部分。这里假定从时刻t12至时刻t13的时间是T12(T12＝T1-T11)。时间T12是第一收回模式时间的剩余时间。在该实施例中，在时间T12中，通过由SPM 13的反电动势产生的电流持续第一收回操作。从t13，利用从第二收回电容器C2提供的电流执行第二收回操作。
在该实施例中，从时刻t12开始，利用旋转的惯性继续SPM 13的旋转。即，与现有技术不同，利用惯性，SPM 13在时刻t11经过T11的时间后的时刻t12继续其旋转。结果，可以使将SPM 13的转速RSSPM减小到下限值(下限转速)RSMIN需要的时间基本上比现有技术长T11，所述下限值RSMIN是保持头12的浮置水平处于预定水平面所需的值。
因此，在上述实施例中，无论SPM 13是否具有小的惯性(扭矩)、或者无论环境温度是否低，在当电源中断时完成头收回操作(在第一收回操作之后的第二收回操作)之前，可以防止SPM 13的转速RSSPM减小到下限转速RSMIN。从而防止头12在收回操作中接触盘11，并可靠地将头12收回到斜面16。优选根据第一和第二电容量的总和设计电容器C1的静电电容量。第一电容量是在由规格保证HDD操作的最低温度下保持下限转速RSMIN直到完成头收回所需的电容量。如上所述，下限转速RSMIN是保证头12的浮置水平所需的SPM 13的最低转速RSSPM。此外，第二电容量是对VCM 15提供用于收回操作(第二收回操作)所需的、并由SPM 13的反电动势产生的电流所需的电容量。
如果电容器C1具有比在上述实施例中采用的更大的静电电容量，那么可以使用电容器C1同时带动SPM 13和VCM 15，直到第一收回模式结束(即，直到时刻t13)。在该情况下，同样在从时刻t12至时刻t13的时间T12中，利用电容器C1的第一收回操作继续。即，可以省略利用SPM 13的反电动势的第一收回操作。
在该实施例中，假定外周边制动器17由磁体挡器形成。在该情况下，当将头12收回到斜面16时，通过外周边制动器17的磁力制动致动器14的支架143的末端143a。因此，如果使用磁体挡器作为制动器17，那么与不使用磁性挡器作为制动器17的情况相比，可以减小第二收回操作需要的VCM电流。在该情况下，在从时刻t12至时刻t13的时间T12中，也可以持续利用电容器C1的第一收回操作。而且，从时刻t13开始，也可以利用SPM 13的反电动势执行第二收回操作。在该情况下，不需要第二收回电容器C2。
在该实施例中，假定收回切换位置是盘11的外周边上的预设位置。但是，收回切换位置可以是其它位置，例如斜面16的收回区上的预设位置。为此，如果与该实施例中采用的电容器C1相比，电容器C1具有更大的电容量是足够的。在该情况下，可以将时间T11设为较长，而不会将SPM 13的转速RSSPM减小至下限转速RSMIN或更小。结果，在时刻t11经过时间T1(＝T11+T12)后的时刻t13，可以使头12到达斜面16的收回区或邻近收回区的位置。当头12位于斜面16的收回区上或其附近位置时，致动器14的支架143的末端143a位于外周边制动器17附近。此时，如果通过第二收回操作将电流提供给VCM 15，那么致动器14的支架143被压靠到外周边制动器17上，并使头12位于斜面16上。在该状态下，可以利用SPM 13的反电动势代替电容器C2执行第二收回操作。
修改
现在将描述对所述实施例的修改。该修改的特征在于，在第一收回操作的初始阶段和剩余阶段中使用的VCM电流源与所述实施例中使用的那些相反。更具体地说，在该修改中，在第一收回操作的初始阶段使用SPM13的反电动势作为VCM电流源，而在第一收回操作的剩余阶段中，使用电容器C1作为另一个VCM电流源。
图6示出根据实施例的修改的电动机驱动器28的结构及其外围电路。该修改与实施例的不同之处在于，使用图6所示的电动机驱动器28代替图2所示的电动机驱动器18。在图2和图6中，相同的元件由相同的标号表示。
如图6所示，电动机驱动器28包括SPM控制器181、收回控制器282、电源监测器183、充电和放电控制器284以及转速监测器285。收回控制器282以及充电和放电控制器284分别对应于图2所示的收回控制器182和充电和放电控制器184。
收回控制器282与收回控制器182的不同之处在于以下两点。首先，在第一收回模式的初始阶段中，收回控制器282将从SPM控制器182提供的、并由SPM 13的反电动势产生的电流提供给VCM 15作为VCM电流。其次，当SPM 13的转速RSSPM减小到称作监测器转速RSM的特定转速时，收回控制器282在充电和放电控制器284的控制下将从电容器C1提供的电流提供给VCM 15作为另一VCM电流。将监测器转速RSM设为等于或低于额定转速RSR、并高于下限转速RSMIN(RSMIN＜RSM≤RSR)。收回控制器282包含收回计时器182a，与收回控制器182相同。
充电和放电控制器284在电容器C1的放电开始时刻不同于充电和放电控制器184。具体为，不是在电源中断时，而是当SPM 13的转速RSSPM减小到监测器转速RSM时，充电和放电控制器284使电容器C1开始放电。结果，在SPM 13的转速RSSPM减小到监测转速RSM之后，SPM控制器181在充电和放电控制器284的控制下将从电容器C1提供的电流提供到SPM 13作为SPM电流。
当电源监测信号183a处于高电平时，转速监测器285监测由SPM控制器181产生的转速信号181a。转速信号181a是与SPM 13的转速RSSPM成正比的频率信号，并由以从转速RSSPM确定的周期出现的脉冲序列形成。转速监测器285监测转速信号181a，以监测SPM 13的转速RSSPM。当SPM 13的转速RSSPM减小到监测转速RSM时，转速监测器285输出高电平监测器转速检测信号(特定的转速检测信号)285a。检测信号285a被发送到收回控制器282以及充电和放电控制器284。
图7示出了充电和放电控制器284的结构。在图7中，类似于图3的那些元件由相应标号表示。充电和放电控制器284与充电和放电控制器184的不同之处在于，在前者中，将监测器转速检测信号285a代替电源监测信号183a提供给FET 184c的栅极。
参考图8和9，将描述所述修改的工作。图8示出了SPM 13的转速RSSPM和VCM电流IVCM相对于从电源中断发生的时刻至头收回完成的时刻的时间的变化。图9示出了电动机驱动器28中引入的电路的状态变化。
首先，假定在时刻t21，电源监测器183检测到提供给HDD的电源中断。此时，电源监测器183将电源监测信号183a从低电平切换到高电平。当电源监测信号183a从低电平转变为高电平时，收回控制器282的收回计时器182a开始测量在其中设置的第一收回时间。假定与所述实施例一样，第一收回时间是T2、以及收回切换位置是盘11的外周边上的预定位置。
当电源监测信号183a变为高电平时，收回控制器282开始执行第一收回操作(第一收回控制操作)，从而将由SPM 13的反电动势产生的、并从SPM控制器181提供的电流提供给VCM 15作为VCM电流。此时，VCM 15移动致动器14，以将头12收回到斜面16。
当电源监测信号183a变为高电平时，充电和放电控制器284的FET 184c仍处于断态。因此，即使当电源监测信号183a变为高电平、并且收回控制器282开始第一收回操作时，也不会开始电容器C1的放电。在该情况下，没有SPM电流从SPM控制器181提供给SPM 13，并且SPM 13通过惯性保持旋转。
另一方面，当电源监测信号183a变为高电平时，转速监测器285基于由SPM控制器181产生的转速信号181a监测SPM 13的转速RSSPM。这里假定在时刻t22，从时刻t21开始通过惯性旋转的SPM 13的转速RSSPM减小到监测转速RSM，时刻t22与时刻t21差时间T21，时间T21短于第一收回时间。在时刻t22，转速监测器285输出高电平监测器转速检测信号285a。
充电和放电控制器284的FET 184c根据高电平监测器转速检测信号285a的输出导通。此时，即，在时刻t22，开始SPM带动电容器C1的放电。结果，通过FET 184c和二极管184b将从电容器C1的放电产生的电流提供给SPM控制器181和收回控制器282。
SPM控制器181将从电容器C1提供的电流(电流的一部分)提供到SPM13作为SPM电流。结果，在时刻t22之后，尽可能将减小至监测转速RSM的SPM 13的转速RSSPM保持在监测转速RSM(参见图8)。从而，即使在时刻t22之后，也可以防止头12的浮置水平变得低于预定水平。另一方面，当监测器转速检测信号285a在时刻t22变高时，收回控制器282将由电容器C1提供的电流(电流的一部分)提供到VCM 15作为VCM电流。结果，即使在时刻t22之后，第一收回操作也继续。
如上所述，在实施例的修改中，在从提供给HDD的电源中断发生的时刻t21到SPM 13的转速RSSPM减小到监测转速RSM的时刻t22的时间T21中，利用SPM 13的反电动势执行第一收回操作。在时刻t22之后，利用电容器C1继续第一收回操作。利用电容器C1的第一收回操作在从时刻t22至时刻t23的时间T22中持续，第一收回时间T2范围为从时刻t21至时刻t23。即，在从时刻t22至时刻t23的时间T22中，利用电容器C1的第一收回操作持续，在时刻t23发生收回计时器182a的暂停。当收回计时器182a的暂停发生时，与实施例中采用的收回控制器182一样，收回控制器282利用第二收回电容器C2作为VCM电流源开始第二收回操作。换句话说，收回控制器282将从电容器C2提供的电流提供到VCM 15作为VCM电流。
在该实施例的修改中，假定收回切换位置是盘11的外周边上的预定位置。可选的是，它可以是其它位置，例如斜面16的收回区上的预定位置。为此，与所述修改的电容器C1相比，如果使用具有更大的静电电容量的电容器是足够的。在该情况下，防止SPM 13的转速RSSPM变得低于下限转速RSMIN，并在时刻t22经过时间T22后的时刻t23，可以使头12到达斜面16的收回区或到达收回区附近的位置。在时刻t23，通过第二收回操作将电流提供给VCM 15，并将致动器14的支架143推靠到外周边制动器17上，使头12移动到斜面16。在该情况下，可以利用SPM 13的反电动势代替第二收回电容器C2执行第二收回操作。
图10示出了如何将在实施例及其修改中描述的用于带动VCM15的VCM电流源与SPM 13是否被带动的信息结合在一起。在图10中，T*1和T*2分别表示从电源中断经过的第一收回时间T*的初始部分和剩余部分。
对于本领域的技术人员来说，可以容易想到其它优点和修改。因此，本发明在其更广泛的方面并不局限于在此示出和描述的特定细节和代表实施例。由此，在不脱离由附加权利要求书及其等同物所限定的本发明总构思的精神或范围的情况下，可以进行各种修改。