一种磁盘驱动装置

本技术涉及磁盘驱动，尤其涉及一种磁盘驱动装置。

背景技术：

1、磁盘驱动装置是计算机中常用的存储设备之一，用于存储和读取数据。磁盘驱动装置由磁盘、电机、传动装置、控制电路等部分组成。在磁盘驱动器启动以存储或读取数据时，电机需要快速启动并带动磁盘旋转，以使磁盘对应的扇区位于读写头下方。当电机响应速度较慢而无法快速到达工作速度时，会延长读写等待时间而降低数据传输效率。而且，在磁盘启动时，由于磁盘和读写头之间的接触力很小，因此磁盘启动时易受到外部干扰而损坏。此外，当电机负载较大或磁盘驱动器的工作环境中存在静电时，容易烧毁控制电路中的芯片或元件，影响磁盘驱动器的正常使用。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种磁盘驱动装置，其解决了现有磁盘驱动装置响应速度慢和易损坏的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

5、本实用新型实施例提供一种磁盘驱动装置，包括电机，所述电机用于驱动磁盘旋转；所述磁盘驱动装置还包括控制电路，用于生成驱动所述电机工作的目标驱动信号，所述控制电路包括：mcu电路，用于生成初始pwm信号；栅极驱动电路，用于接收所述初始pwm信号并转换成中间pwm信号；逆变器电路，用于接收所述中间pwm信号并转换成目标驱动信号；其中，所述mcu电路的信号输出端与所述栅极驱动电路的信号输入端连接；所述栅极驱动电路的信号输出端通过续流保护元件与所述逆变器电路的信号输入端连接；所述逆变器电路的信号输出端与所述电机连接；所述电机为三相直流无刷电机，所述三相直流无刷电机基于三组目标驱动信号工作；所述栅极驱动电路包括三相栅极驱动芯片；所述三相栅极驱动芯片的信号输入端与mcu电路的信号输出端连接，用于接收mcu电路生成的三组初始pwm信号；所述三相栅极驱动芯片的信号输出端用于向逆变器电路输出三组中间pwm信号。

6、可选地，所述续流保护元件包括并联的续流保护电阻和续流齐纳二极管；所述续流齐纳二极管的阴极与所述栅极驱动电路的信号输出端连接。

7、可选地，所述三相栅极驱动芯片的信号输出端包括三组用于输出所述中间pwm信号的第一输出引脚，每组所述第一输出引脚包括：用于输出低侧中间pwm信号的低侧信号引脚和用于输出高侧中间pwm信号的高侧信号引脚；所述逆变器电路包括三路并联的逆变支路，每路所述逆变支路的信号输入端分别与一组第一输出引脚连接，用于接收一组中间pwm信号并转换为一路目标驱动信号；其中，所述逆变支路包括：第一mos管、第二mos管、第一rc滤波电路、第二rc滤波电路和用于引出一路目标驱动信号的输出端子；所述第一mos管的源极与第二mos管的漏极连接，第二mos管的源极接地；所述第一rc滤波电路并联于第一mos管的漏极与源极之间，所述第二rc滤波电路并联于所述第二mos管的漏极与源极之间；所述第一mos管与第二mos管的栅极，分别与所述低侧信号引脚或高侧信号引脚连接；所述输出端子的第一端连接于所述第一mos管的源极与第二mos管的漏极之间，所述输出端子的第二端与所述三相直流无刷电机的输入端连接。

8、可选地，在每路逆变支路中，所述第一mos管的栅极与所述栅极驱动芯片的高侧信号引脚连接；所述第二mos管的栅极与所述栅极驱动芯片的低侧信号引脚连接。

9、可选地，在每路逆变支路中，所述输出端子的第二端通过双向齐纳二极管与所述栅极驱动芯片的高侧信号引脚连接，所述三相栅极驱动芯片的低侧信号引脚通过双向齐纳二极管接地，所述双向齐纳二极管的额定关断电压等于所述三相栅极驱动芯片输出的最大电压。

10、可选地，所述控制电路还包括：三路电流采样电路，用于采集并预处理所述三相直流无刷电机的第一电流采样信号；每路所述电流采样电路包括：电机三相线电流采样电阻和第一运算放大电路；所述电机三相线电流采样电阻串联于所述输出端子与所述三相直流无刷电机的输入端之间，且电机三相线电流采样电阻的两端分别与第一运算放大电路的两个用于接收所述第一电流采样信号的输入引脚连接；所述第一运算放大电路用于输出预处理后的第一电流采样信号的引脚与所述mcu电路连接，以使所述mcu电路根据所述预处理后的第一电流采样信号调整其所输出的初始pwm信号。

11、可选地，所述控制电路还包括电源电路；所述电源电路包括：滤波电路、buck降压电路、第一ldo降压电路和第二ldo降压电路；所述滤波电路的输入端通过输入总线与外部电源连接；所述buck降压电路的输入端与所述滤波电路的输出端连接；所述第一ldo降压电路的输入端与所述buck电路的输出端连接，所述第一ldo降压电路的输出端与所述mcu电路连接以提供稳定电压；所述第二ldo降压电路的输入端与所述buck电路的输出端连接，所述第二ldo降压电路的输出端与所述电流采样电路提供参考电压；所述滤波电路的输出端还分别与所述栅极驱动电路、逆变器电路连接以提供驱动电压。

12、可选地，所述控制电路还包括：总线采样电路，用于采集并预处理所述输入总线的第二电流采样信号；所述总线采样电路包括：总线电流采样电阻和第二运算放大电路；所述总线电流采样电阻串联于所述输入总线之间，且总线电流采样电阻的两端分别与第二运算放大电路的两个用于接收所述第二电流采样信号的输入引脚连接；所述第二运算放大电路用于输出预处理后的第二电流采样信号的引脚与所述mcu电路连接，以使所述mcu电路根据所述预处理后的第二电流采样信号确定是否停止驱动所述电机。

13、可选地，所述控制电路还包括：转子位置反馈电路；所述转子位置反馈电路包括用于采集所述电机的转子位置信息的磁编码器，所述磁编码器与所述mcu电路通信连接，以使mcu电路根据所述转子位置信息调整所述初始pwm信号。

14、(三)有益效果

15、本实用新型提供的磁盘驱动装置包括电机和控制电路，控制电路通过栅极驱动电路和逆变器电路，对mcu电路生成的初始pwm信号进行处理后，生成用于驱动电机的目标驱动信号。其中，续流保护元件串联于栅极驱动电路的信号输出端和逆变器电路的信号输入端之间，能够防止逆变器电路被过电压或过电流烧毁。此外，三相栅极驱动芯片、逆变器电路能够对初始pwm信号进行快速响应，以此提高了响应速度。

技术特征：

1.一种磁盘驱动装置，包括电机，所述电机用于驱动磁盘旋转；其特征在于，所述磁盘驱动装置还包括控制电路，用于生成驱动所述电机工作的目标驱动信号，所述控制电路包括：

2.根据权利要求1所述的磁盘驱动装置，其特征在于，所述续流保护元件包括并联的续流保护电阻和续流齐纳二极管；

3.根据权利要求1所述的磁盘驱动装置，其特征在于，所述三相栅极驱动芯片的信号输出端包括三组用于输出所述中间pwm信号的第一输出引脚，每组所述第一输出引脚包括：用于输出低侧中间pwm信号的低侧信号引脚和用于输出高侧中间pwm信号的高侧信号引脚；

4.根据权利要求3所述的磁盘驱动装置，其特征在于，在每路逆变支路中，所述第一mos管的栅极与所述栅极驱动芯片的高侧信号引脚连接；所述第二mos管的栅极与所述栅极驱动芯片的低侧信号引脚连接。

5.根据权利要求4所述的磁盘驱动装置，其特征在于，在每路逆变支路中，所述输出端子的第二端通过双向齐纳二极管与所述栅极驱动芯片的高侧信号引脚连接，所述三相栅极驱动芯片的低侧信号引脚通过双向齐纳二极管接地，所述双向齐纳二极管的额定关断电压等于所述三相栅极驱动芯片输出的最大电压。

6.根据权利要求3所述的磁盘驱动装置，其特征在于，所述控制电路还包括：三路电流采样电路，用于采集并预处理所述三相直流无刷电机的第一电流采样信号；

7.根据权利要求6所述的磁盘驱动装置，其特征在于，所述控制电路还包括电源电路；

8.根据权利要求7所述的磁盘驱动装置，其特征在于，所述控制电路还包括：总线采样电路，用于采集并预处理所述输入总线的第二电流采样信号；

9.根据权利要求1所述的磁盘驱动装置，其特征在于，所述控制电路还包括：转子位置反馈电路；

技术总结本技术涉及一种磁盘驱动装置，包括电机，电机用于驱动磁盘旋转；磁盘驱动装置还包括控制电路，用于生成驱动电机工作的目标驱动信号，控制电路包括：MCU电路，用于生成初始PWM信号；栅极驱动电路，用于接收初始PWM信号并转换成中间PWM信号；逆变器电路，用于接收中间PWM信号并转换成目标驱动信号；其中，MCU电路的信号输出端与栅极驱动电路的信号输入端连接；栅极驱动电路的信号输出端通过续流保护元件与逆变器电路的信号输入端连接；逆变器电路的信号输出端与电机连接；电机为三相直流无刷电机，三相直流无刷电机基于三组目标驱动信号工作；栅极驱动电路包括三相栅极驱动芯片。本装置能够提高磁盘的响应速度，并防止控制电路中的芯片或元件被烧毁。技术研发人员：王景隆,王瑞晰,王洪海受保护的技术使用者：东北大学技术研发日：20230821技术公布日：2024/4/24