(57)【要約】【課題】  消費電流を削減することができる磁気ディスク装置を提供する。【解決手段】  入力電圧をスイッチングして電圧変換を行う電圧変換部１１０と、電圧変換部１１０が行う電圧変換によって得られた電圧に平滑処理を施して、負荷に供給する出力電圧を生成する平滑部１２０と、参照電圧と出力電圧との差分に応じて電圧変換部１１０を駆動し、出力電圧を安定化する制御部１３０と、データが磁気的に記憶される磁気ディスク１０への書き込み動作と、読み取り動作とを制御するＳｏＣ２０の動作モードに応じて参照電圧を変更する参照電圧変更部１４０とを有するスイッチングレギュレータ１００と、スイッチングレギュレータ１００からの電源供給を受けて動作する負荷としてのＳｏＣ２０とを有している。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電圧をスイッチングして電圧変換を行う電圧変換部と、
前記電圧変換部が行う電圧変換によって得られた電圧に平滑処理を施して、負荷に供給する出力電圧を生成する平滑部と、
参照電圧と前記出力電圧との差分に応じて前記電圧変換部を駆動し、前記出力電圧を安定化する制御部と、
データが磁気的に記憶される記録媒体への書き込み動作と、読み取り動作とを制御する磁気ディスク制御装置の動作モードに応じて前記参照電圧を変更する参照電圧変更部とを有するスイッチングレギュレータと、
前記スイッチングレギュレータからの電源供給を受けて動作する前記負荷としての前記磁気ディスク制御装置と、
を有することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
前記参照電圧変更部は、前記磁気ディスク制御装置の非動作時には、前記磁気ディスク制御装置に供給される電圧が前記磁気ディスク制御装置の動作可能電圧範囲内の最低電圧に近づくように前記参照電圧を変更することを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記参照電圧変更部は、複数の抵抗を直列に接続した抵抗部と、前記抵抗部の抵抗のうち、前記参照電圧の分圧に使用する抵抗を選択するスイッチ部と、前記出力電圧を検出し、該出力電圧に応じて前記スイッチ部を切り替える制御手段と、を有することを特徴とする請求項１又は２記載の磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスク装置は、記録密度や転送速度の向上が著しい。また、符号化やエラー訂正等の機能をハードウェアで備えたものも提案され、機能面での充実も著しい。しかしながら、これらの磁気ディスク装置の性能の向上に伴い装置の消費電流は増加傾向にある。このため、ＬＳＩ（Large Scale Integration）のシュリンク（チップサイズの縮小）やプロセスの改善が進められている。また、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置においては、動作クロックの周波数や動作電圧を装置の動作モードに応じて切り替える技術も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１１８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＬＳＩのシュリンクやプロセスの改善によって磁気ディスク装置の動作時の消費電流の削減には効果が現れてきているものの、スタンバイやスリープなどの非動作時にはリーク電流の増加という弊害が顕著になってきている。図１に、従来プロセスと、改善された新プロセスでのリーク電流量を示す。
リーク電流は、例えば、図２に示すＳｏＣ（System on a Chip）２０上に形成された制御装置を構成するＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）のソース・ドレイン間電流として流れる。このリーク電流は、図１に示すように電圧依存が大きい。また、磁気ディスク装置への書き込み、読み出しのときのデータ転送速度は、制御装置に供給する電圧に比例する。このため、データ転送速度が上昇すればするほど、リーク電流が大きくなるという欠点を抱えている。特にノートＰＣ等に使用される磁気ディスク装置は、スタンバイ、スリープ時間が大部分を占めることにより、ノートＰＣにおけるバッテリ寿命に与える影響が無視できない。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、消費電流を削減することができる磁気ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するために本明細書に開示の磁気ディスク装置は、入力電圧をスイッチングして電圧変換を行う電圧変換部と、前記電圧変換部が行う電圧変換によって得られた電圧に平滑処理を施して、負荷に供給する出力電圧を生成する平滑部と、参照電圧と前記出力電圧との差分に応じて前記電圧変換部を駆動し、前記出力電圧を安定化する制御部と、データが磁気的に記憶される記録媒体への書き込み動作と、読み取り動作とを制御する磁気ディスク制御装置の動作モードに応じて前記参照電圧を変更する参照電圧変更部とを有するスイッチングレギュレータと、前記スイッチングレギュレータからの電源供給を受けて動作する前記負荷としての前記磁気ディスク制御装置とを有する構成としている。
従って、本明細書に開示の構成を有していない場合と比較して、消費電流を削減することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本明細書の開示によれば、本明細書に開示の構成を有していない場合と比較して、消費電流を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明する。
【実施例】
【０００９】
まず、図２を参照しながら実施例の構成を説明する。図２に示すように本実施例の磁気ディスク制御１は、複数枚のディスク媒体としての磁気ディスク１０と、磁気ディスク１０を回転駆動するスピンドルモータ（Spindle Motor（ＳＰＭ））１１と、磁気ディスク１０に対するデータの書き込みや磁気ディスク１０からのデータの読み出しを実行する磁気ヘッド（ＨＥＡＤ）１２と、磁気ヘッド１２の動作を制御するヘッドＩＣ（Head Integrated Circuit（ＨＤＩＣ））１３と、磁気ヘッド１２を磁気ディスク１０上でシーク（移動）するボイスコイルモータ（Voice Coil Motor（ＶＣＭ））１４と、ボイスコイルモータ１４及びスピンドルモータ１１を制御するサーボコントロール回路（ＳＶＣ）１５と、スピンドルモータ１１やボイルコイルモータ１４などの駆動制御を実行するＳｏＣ（磁気ディスク制御装置に該当する)２０と、駆動電圧供給手段としてのスイッチングレギュレータ１００とを備えている。
【００１０】
ＳｏＣ２０は、ハードディスクコントローラ（Hard Disk Controller（ＨＤＣ））２１と、リード・ライト・チャネル（ＲＤＣ）２２と、マイクロプロセッシングユニット（Micro Processing Unit（ＭＰＵ））２３とを備えている。
【００１１】
ハードディスクコントローラ２１は、エラー訂正回路、バッファ・コントロール回路、キャッシュ・コントロール回路及びインタフェース制御回路等を含んでおり、リード／ライト制御等を実行する。
【００１２】
リード・ライト・チャネル２２は、ライトデータを磁気ディスク１０に書き込むための変調回路や、ライトデータをシリアルデータに変換するパラレル／シリアル変換回路や、磁気ディスク１０からデータを読み出すための復調回路等を備えている。リード・ライト・チャネル２２は、ヘッドＩＣ１３との間でデータ（信号）をやりとりする。ヘッドＩＣ１３は、ライトデータに従って磁気ヘッド１２に供給すべき電流の極性を切り替えることにより磁気ディスク１０にデータを記録し、また磁気ヘッド１２により再生されたリードデータをリード・ライト・チャネル２２へ出力する。
【００１３】
ＭＰＵ２３は、磁気ディスク装置１の全体の制御を司り、主にヘッドのポジショニング制御、インタフェース制御、各周辺ＬＳＩの初期化や設定、ディフェクト管理などを行う。
【００１４】
スイッチングレギュレータ１００は、外部電源から供給される電源電圧を降圧変換して、ＳｏＣ２０内の各部に供給する。特に本実施例のスイッチングレギュレータ３０は、ＳｏＣ２０の動作モードに応じてＳｏＣ２０に供給する電圧を変更する。
【００１５】
図３に、スイッチングレギュレータ１００の詳細な構成を示す。
スイッチングレギュレータ１００は、電圧変換部１１０、平滑部１２０、制御部１３０、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２、参照電圧変更部１４０を有している。
【００１６】
電圧変換部１１０は、ＭＯＳトランジスタ１１１、１１２と、インバータ１１３とを有している。ＭＯＳトランジスタ１１１とＭＯＳトランジスタ１１２とは直列に接続され、入力電源Ｖｃｃとアースとの間に接続されている。ＭＯＳトランジスタ１１１のゲート端子には、制御部１３０から出力されるＰＷＭ（（pulse width modulation）信号が入力される。また、ＭＯＳトランジスタ１１２のゲート端子には、前述ＰＷＭ信号の出力をインバータ１１３で反転させた信号が入力される。従って、ＭＯＳトランジスタ１１１とＭＯＳトランジスタ１１２とは交互にオンオフする。
【００１７】
平滑部１２０は、インダクタＬと平滑コンデンサＣとを有している。平滑部１２０は、ＭＯＳトランジスタ１１１とＭＯＳトランジスタ１１２の交点Ｓの電圧をインダクタＬと平滑コンデンサＣとで平滑し、平滑した電圧を出力電圧ＶｏｕｔとしてＳｏＣ２０に出力する。スイッチングレギュレータ１００は、インダクタＬと平滑コンデンサＣに入力電源Ｖｃｃがかかる時間とかからない時間との比、換言すれば、ＭＯＳトランジスタ１１１、ＭＯＳトランジスタ１１２のオンオフのデューティ比によって、出力電圧Ｖｏｕｔを制御することができるようになされている。
【００１８】
制御部１３０は、コンパレータ１３１と、ＰＷＭデューティコントローラ１３２とを有している。コンパレータ１３１は、出力電圧Ｖｏｕｔを抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とで分圧した電圧（以下、比例電圧と呼ぶ）を反転入力端子に入力する。また、参照電圧変更部１４０で生成される参照電圧を入力端子に入力する。そしてコンパレータ１３１は、参照電圧と比例電圧との差分を検出して増幅する。コンパレータ１３１の出力は、ＰＷＭデューティコントローラ１３２に出力される。
ＰＷＭデューティコントローラ１３２は、コンパレータ１３１の出力電圧に応じたデューティ比のＰＷＭ信号を生成する。すなわち、ＰＷＭデューティコントローラ１３２は、ＭＯＳトランジスタ１１１、１１２を駆動するＰＷＭ信号のデューティ比が参照電圧と比例電圧との差分に応じたものなるとように制御する。
【００１９】
参照電圧変更部１４０は、抵抗部１４１とスイッチ部１４２とを有している。抵抗部１４１は、直列接続した複数の抵抗（１４１−１，１４１−２，・・・，１４１−ｎ（ｎは任意の自然数））を基準電圧Ｖｒｅｆとアースとの間に接続している。また、スイッチ部１４２は、複数のスイッチ１４２−０，１４２−１，・・・，１４２−ｎ（ｎは任意の自然数））を有している。
参照電圧変更部１４０には、基準電圧Ｖｒｅｆが入力されている。参照電圧変更部１４０は、スイッチ部１４２のオン、オフを切り替えることで、基準電圧Ｖｒｅｆを分圧する抵抗を選択する。例えば、図３に示すスイッチ１４２−１をオンすることで、分圧抵抗として抵抗１４１−１が選択される。同様に、スイッチ１４２−２をオンすることで、分圧抵抗として抵抗１４１−１と、抵抗１４１−２とが選択される。基準電圧Ｖｒｅｆを抵抗部１４１の抵抗で分圧して生成された参照電圧は、コンパレータ１３１の入力端子に出力される。
【００２０】
また、スイッチ１４２−０，１４２−１，・・・，１４２−ｎのオン、オフ切り替えは、ＭＰＵ２３によって行われる。ＭＰＵ２３は、出力電圧Ｖｏｕｔを分圧抵抗Ｒ１とＲ２で分圧した比例電圧をＡ／Ｄ変換器１０１でデジタル値に変換して入力する。また、ＭＰＵ２３には、図２に示すＨＤＣ２１を介して上位装置から磁気ディスク装置１の動作モードの指示が入力される。ＭＰＵ２３は、上位装置から動作モードの指示を入力すると、指示された動作モードに応じた出力電圧となるようにスイッチ部１４２のオン、オフを切り替える。
図４に磁気ディスク装置１の動作モードを示す。磁気ディスク装置１は、アクティブ、アイドル、スタンバイ、スリープの４つの動作モードを有している。ＭＰＵ２３は、磁気ディスク装置１が非動作時のモードであるスタンバイモードとスリープモードとに設定されると、出力電圧Ｖｏｕｔが図１に示す仕様電圧範囲内の最小電圧に近づくようにスイッチ部１４２のオン、オフを切り替える。
【００２１】
ＭＰＵ２３によるスイッチ部１４２の切り替えは、段階的に行われる。例えば、磁気ディスク装置１の動作モードがアクティブモードからスタンバイモード又はスリープモードに切り替わったとする。ＭＰＵ２３は、Ａ／Ｄ変換器１０１から入力した比例電圧を参照して出力電圧Ｖｏｕｔを安定化させながら、基準電圧Ｖｒｅｆを分圧する抵抗部１４１の抵抗の数を徐々に増やし、参照電圧の値を徐々に低下させる。制御部１３０は、参照電圧変換部１４０から出力される参照電圧を参照して、比例電圧が参照電圧に一致するようにＰＷＭ信号のデューティを変更する。従って、ＭＰＵ２３により参照電圧の値を徐々に低下させることで出力電圧Ｖｏｕｔが徐々に低下する。
例えばＭＰＵ２３は、０．９５Ｖ，１．０Ｖ，１．０５Ｖ，・・・と５０ｍＶ間隔で出力電圧Ｖｏｕｔを制御する。
【００２２】
このように本実施例は、ＳｏＣ２０に供給される駆動電圧の値をスタンバイモード又はスリープモードの非動作時には仕様電圧範囲内の最小電圧に近い電圧とすることができる。従って、磁気ディスク装置１の非動作時には発生するリーク電流を低く抑えることができる。
また、本実施例は、スイッチングレギュレータ１００の出力電圧Ｖｏｕｔの値をＭＰＵ２３でモニタしながら分圧に使用する抵抗をスイッチで切り替えている。このため、スイッチングレギュレータ１００の出力電圧Ｖｏｕｔを目標電圧に近づけるための参照電圧を精度よく生成することができる。従って、スイッチングレギュレータ１００の外部で磁気ディスク装置１の動作モードに応じた基準電圧Ｖｒｅｆを高精度に生成する必要がない。このため、装置のコストを削減し、歩留りの向上にも貢献することができる。
【００２３】
例えば、１５０ｎｍプロセスにおいては、磁気ディスク装置１の動作モードがアクティブのときには、駆動電圧１．２５Ｖで、リーク電流８０ｍＡとなる。従って、消費電力は０．１Ｗとなる。また、本実施例の制御によってスタンバイモード又はスリープモード時には、駆動電圧を１．０Ｖとし、リーク電流２０ｍＡとすることができる。従って、消費電力は０．０２Ｗとなる。よってスタンバイ又はスリープモード時の消費電力は、アクティブモード時の１／５とすることができる。
【００２４】
なお、図３では、スイッチングレギュレータ１００の出力電圧Ｖｏｕｔを分圧抵抗Ｒ１とＲ２とで分圧してＭＰＵ２３に入力しているが、図５に示すように分圧抵抗はＲ１だけであってもよい。
【００２５】
上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来プロセスで製造された磁気ディスク装置での駆動電圧とリーク電流の関係と、新プロセスで製造された磁気ディスク装置での駆動電圧とリーク電流の関係を示す図である。
【図２】磁気ディスク装置の構成を示す図である。
【図３】スイッチングレギュレータの構成を示す図である。
【図４】磁気ディスク装置の動作モードを示す図である。
【図５】スイッチングレギュレータの他の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  磁気ディスク装置
２３  ＭＰＵ（制御手段）
１００  スイッチングレギュレータ
１１０  電圧変換部
１２０  平滑部
１３０  制御部
１４０  参照電圧変更部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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