Brevet FR2746951A1 — publié le 19971003

CIRCUIT DE RETARDEMENT DU FREINAEE D'UN DISQUE DUR La présente invention concerne un circuit destiné à retarder le freinage d'un disque dur pour laisser le temps aux têtes de lecture/écriture du disque de se parquer. Un disque dur informatique est généralement associé à un moteur rotatif d'entraînement d'au moins une galette magnétique de stockage des données informatiques et à un moteur linéaire, ou VCM (moteur à bobine mobile), de déplacement d'une ou plusieurs têtes de lecture/écriture. La commande des moteurs du disque dur est généralement effectuée par un circuit intégré unique, tel qu'un circuit L6245 ou L6260 fabriqué par la société SGS-Thomson Microelectronics. Lorsque le disque doit être arrêté, par exemple, suite à une coupure de l'alimentation, à une condition d'erreur ou à une commande de freinage, le freinage du disque doit être retardé d'un délai déterminé, généralement appelé délai de freinage, pour laisser le temps au VCM de se rétracter pour parquer les têtes. Le freinage du moteur rotatif est actionné à l'issue du délai de freinage. Le délai de freinage est généralement compris entre 200 et 400 millisecondes, en fonction de la taille des galettes. Le délai de freinage est généralement obtenu à partir d'un condensateur externe au circuit intégré de commande, dont la constante de temps de charge ou de décharge jusqu a une tension de référence prédéterminée fixe le délai de freinage. Les figures 1 et 2 représentent partiellement deux exemples classiques d'un circuit de commande des moteurs d'un disque dur. Aux figures 1 et 2, seuls les éléments du circuit utilisés pour l'obtention du délai de freinage ont été représentés. Un circuit intégré 1 de commande des moteurs d'un disque dur comprend deux modules 2 et 3 délivrant des signaux, respectivement S2 et S3, de commande du moteur rotatif et du VCM. Lorsqu'un freinage est nécessaire, en raison d'une coupure de l'alimentation, d'une condition d'erreur ou d'une commande volontaire, un signal B de commande de freinage est envoyé au module 3 de commande du VCM pour provoquer la rétractation du VCM. Il est également envoyé à un montage retardateur destiné à produire le délai de freinage à l'issu duquel le moteur rotatif doit être freiné. Dans l'exemple représenté à la figure 1, le montage retardateur comprend un comparateur 4, une source de courant constant I et un condensateur C externe au circuit 1. Une entrée non-inverseuse du comparateur 4 et une sortie de la source de courant I sont reliées à une borne 5. Le condensateur C est monté entre la borne 5 et la masse. Le comparateur 4 fournit un signal SB de freinage du moteur rotatif au module 2 de commande du moteur. Le signal B active la source de courant I pour provoquer la charge du condensateur C. Lorsque la tension aux bornes du condensateur C atteint la tension de référence Vref, le comparateur 4 commute et actionne le module 2 pour freiner le moteur rotatif. Dans l'exemple représenté à la figure 2, le montage retardateur comprend également un comparateur 4 délivrant un signal SB de freinage du moteur rotatif au module 2. Cependant, le délai de freinage est ici obtenu par la décharge d'un condensateur externe C. L'entrée inverseuse du comparateur 4 reçoit toujours une tension de référence Vref. L'entrée non-inverseuse du comparateur 4 est reliée à la borne 5 et au condensateur C, qui est ici monté en parallèle avec une résistance de décharge R. La borne 5 est également reliée à une ligne d'alimentation V par l'intermédiaire d'un commutateur K. En l'absence de signal de commande de freinage B, le commutateur K est fermé et le condensateur C est chargé. A l'apparition d'un signal B de commande de freinage, le commutateur K est ouvert, ce qui permet la décharge du condensateur C dans la résistance R. Lorsque la tension aux bornes du condensateur C atteint la tension de référence, le comparateur 4 commute pour provoquer le freinage retardé du moteur rotatif. Un inconvénient des circuits classiques est qu'ils requièrent un condensateur externe au circuit 1 pour fixer le délai de freinage. En effet, le délai de freinage est trop long pour qu'il soit possible d'utiliser un condensateur intégré. Par conséquent, le circuit 1 de commande des moteurs du disque dur doit comporter une borne 5 additionnelle pour le délai de freinage. Si le circuit classique de la figure 2 évite le recours à une source de courant (I en figure 1), il nécessite par contre deux composants externes. Un objet de la présente invention est de proposer un circuit intégré de commande des moteurs d'un disque dur qui ne nécessite pas de borne additionnelle pour l'obtention du délai de freinage du moteur rotatif. Un autre objet de la présente invention est de proposer un circuit d'obtention d'un délai de freinage du moteur rotatif qui ne nécessite pas le recours à un condensateur. Pour atteindre ces objets, la présente invention prévoit un circuit retardateur du freinage d'un moteur d'entraînement d'un disque dur, comportant des moyens pour effectuer un comptage des passages par zéro d'un signal de force contreélectromotrice du moteur et pour actionner le freinage à un compte prédéterminé correspondant à un délai de freinage prédéterminé. Selon un mode de réalisation de la présente invention, lesdits moyens comportent un comparateur dudit signal de force contre-électromotrice par rapport à une tension de référence, délivrant un signal de comptage à un compteur. Selon un mode de réalisation de la présente invention, lesdits moyens de comptage délivrent un signal de freinage du moteur à un module de commande du moteur lorsque le compte prédéterminé est atteint. Selon un mode de réalisation de la présente invention, les moyens de comptage sont initialisés par un signal de commande de freinage, ou une condition d'erreur, qui provoque la suppression de l'alimentation du moteur. Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles les figures 1 et 2 qui ont été décrites précédemment sont destinées à exposer l'état de la technique et le problème posé ; et la figure 3 représente, sous forme de blocs fonctionnels, un mode de réalisation d'un circuit de commande selon la présente invention. Pour des raisons de clarté, les mêmes éléments ont été désignés par les mêmes références aux différentes figures. De même, seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ont été représentés aux figures. La présente invention tire profit du fait qu'on dispose, au sein d'un circuit de commande des moteurs d'un disque dur, de signaux qui sont utilisés pour mesurer la vitesse de rotation du moteur d'entraînement des galettes. En effet, le moteur rotatif d'un disque dur est généralement commandé en mode triphasé à partir d'une alimentation continue. Une telle commande est, par exemple, effectuée par les circuits L6245 et L6260 susmentionnés. Le séquencement des trois phases est obtenu de manière adaptée à partir de transistors de puissance montés dans une configuration de demi-pont triphasé. Chaque phase du moteur rotatif atteint une période à haute impédance pendant laquelle son demi-pont ne conduit pas, de sorte que la tension de la phase correspond à la force contreélectromotrice (BEMF). Lorsque cette tension de force contreélectromotrice change de polarité par rapport au neutre des phases du moteur, on détecte un passage par zéro. La fréquence des passages par zéro est directement proportionnelle à la vitesse du moteur rotatif et est classiquement utilisée pour asservir le moteur rotatif. L'intervalle de temps entre deux passages par zéro de la tension de force contre-électromotrice, mesurée sur n'importe quelle phase, constitue une unité de temps précise qui peut être utilisée, selon l'invention, pour établir le délai de freinage. Par exemple, dans un moteur rotatif octopolaire tournant à une vitesse de 6000 tours/minute, l'intervalle de temps entre deux passages par zéro de la tension de force contre-électromotrice mesurée sur une phase est de 2,4 millisecondes. En fonctionnement normal du moteur rotatif, deux phases sont actives pendant que la troisième est dans une période à haute impédance. Les périodes à haute impédance sont appliquées alternativement aux trois phases. La figure 3 représente un mode de réalisation d'un circuit de commande 1' selon la présente invention. Une caractéristique de l'invention est d'utiliser une des tensions de force contre-électromotrice présentes au sein du module de commande du moteur rotatif 2 pour fournir, à partir de ses passages par zéro, un signal périodique servant de référence pour calculer le délai de freinage. La tension de force contre-électromotrice, désignée par la suite "signal A", est appliquée à l'entrée non-inverseuse d'un comparateur 4 dont l'entrée inverseuse reçoit une tension de référence Vref. La tension Vref est choisie pour que la commutation du comparateur se produise à chaque passage par zéro du signal A. Lorsqu'un signal de commande de freinage B apparaît, le module 3 déclenche la rétractation du VCM. Au même moment, le moteur rotatif est mis en roue libre sous l'effet de la fourniture du signal B au module 2, c'est-à-dire que ses trois phases sont placées dans un état de haute impédance. La tension de force contre-électromotrice de chaque phase oscille alors autour du neutre des phases du moteur rotatif. L'inertie des galettes est telle qu'elles ne ralentissent pratiquement pas pendant le retard de freinage. Ainsi, le comparateur 4 délivre un signal périodique SC sensiblement carré. Ce signal SC est envoyé sur une entrée de comptage d'un compteur 6 qui cumule les passages par zéro. Lorsque le compteur 6 atteint un compte prédéterminé correspondant au délai de freinage souhaité, sa sortie change d'état et délivre un signal SB de freinage du moteur rotatif au module 2. L'apparition du signal B de commande de freinage, déclenchant le calcul du retard de freinage, provoque l'initialisation du compteur 6. Le choix du compteur 6 et du compte à partir duquel il délivre le signal SB de freinage du moteur rotatif est fonction du délai de freinage souhaité. Par exemple, le compteur 6 est un compteur 8 bits qui permet, au maximum, un comptage jusqu' à 128. Un avantage de la présente invention est qu'elle supprime une borne au circuit intégré de commande des moteurs du disque dur. Un autre avantage de la présente invention est que le délai de freinage est calculé de manière relativement précise et est rendu indépendant des dispersions technologiques des composants discrets précédemment utilisés. Bien entendu, la présente invention est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, chacun des éléments décrits pourra être remplacé par un ou plusieurs éléments remplissant la même fonction. De plus, la mise en oeuvre de l'invention et la réalisation pratique du circuit est à la portée de l'homme du métier en fonction des indications fonctionnelles données ci-dessus. REVENDICATIONS 1. Circuit retardateur du freinage d'un moteur d'entraînement d'un disque dur, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (4, 6) pour effectuer un comptage des passages par zéro d'un signal (A) de force contre-électromotrice du moteur et pour actionner le freinage à un compte prédéterminé correspondant à un délai de freinage prédéterminé. 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens comportent un comparateur (4) dudit signal de force contre-électromotrice (A) par rapport à une tension de référence (Vref), délivrant un signal (SC) de comptage à un compteur (6). 3. Circuit selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de comptage (6) délivrent un signal (SB) de freinage du moteur à un module (2) de commande du moteur lorsque le compte prédéterminé est atteint. 4. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de comptage (6) sont initialisés par un signal (B) de commande de freinage, ou une condition d'erreur, qui provoque la suppression de l'alimentation du moteur.