Что такое диск привода в двигателе
Чистка привода дисков.
Ноябрь 2, 2013 | комментариев: 1
Почистить привод дисков.
Спустя какое-то время все приводы дают сбой – они начинают медленно работать или по-разному «ошибаться» и терять дорожки. Бывают случаи, что они отказываются читать диски с незначительными царапинами, хотя раньше без проблем воспроизводили подобные. Причиной подобной выходки является элементарное загрязнение привода помимо его износа. Прежде чем отдавать привод в ремонт попробуйте его аккуратненько разобрать и избавить его недра от всякой грязи.
Обычный привод CD-ROM или DVD-ROM (не важно) состоит из приводного шпиндельного двигателя, системы считывающей головки, системы загрузки диска и платы электроники, на которой расположены разъемы питания, интерфейс, все управляющие схемы привода и выхода звукового сигнала.
От шпиндельного двигателя требуется динамическая характеристика (двигатель используется для торможения и раскручивания диска) и большая скорость, т.к. он приводит во вращение диск. Встречается, что встраивают стабилизатор частоты вращения в корпус электродвигателя. В таком случае вместе с ним идут в комплекте четыре провода, а иногда и больше. Подставка закреплена на сои приводного двигателя – к ней прижимается лазерный диск после загрузки. Мягким пластиком или резиной покрыта поверхность подставки.
На оптической системе, которая состоит из каретки, расположены фотоприемник, лазерный излучатель, система фокусировки, и механизм ее перемещения. Система фокусировки — это подвижная линза, движущаяся благодаря электромагнитной системой voice coil (звуковой катушке), которая является аналогом подвижной системой громкоговорителя. Перефокусировка лазерного луча и перемещение линзы в вертикальной плоскости происходит за счет изменения напряженности магнитного поля. Данная система отлично отслеживает биения диска, несмотря на большую скорость вращения, благодаря малой инерционности. Свой миниатюрный двигатель имеет система перемещения головки. Двигатель приводит в движение каретку с помощью зубчатой или червячной передачи.
Изначально выдвигается лоток, в который вставляется диск, а затем с помощью специального электродвигателя приводится в движение. Таким образом осуществляется загрузка диска. Как правило, при помощи пассика передается движение к рабочему зубчатому колесу транспортного механизма от двигателя.
Разборка привода CD-ROM заключается в том, что необходимо снять верхнюю крышку. Данный процесс не вызывает затруднений. Иногда необходимо выдвинуть лоток – для этого на передней панели в отверстие вставляем шпильку и надавливаем на нее. Это позволяет снять блокировку лотка и вручную его открыть.
Когда снимете крышку, избавьтесь от мусора, который накопился в устройстве. Когда будете передвигать лоток, одновременно с этим откройте доступ к линзе лазера, которую чистят мягкой кисточкой, но ни в коем случае ватой. Верхнее прижимное кольцо и посадочное место на приводном двигателе протирают чистой тряпочкой, которая смочена в спирте. Направляющие каретки лазера время от времени необходимо смазывать техническим вазелином, т.к. при чистке вы удаляете не только слой грязи, но и смазку. Не будет лишним, если вы проверите крепление приводного двигателя. В случае его ослаблении увеличивается в вертикальной плоскости биение лазерного диска, которое приводит к повреждению привода или диска. Если у вас возникают проблемы с выдвижным лотком, то необходимо также проверить целостность пассика и зубья приводной шестерни транспортного механизма.
Уборку привода проводить достаточно и один раз в год.
Практическая работа №3 Оптические диски. Приводы оптических дисков
Цель работы: Изучить основные конструктивные элементы привода CD-ROM, принцип работы и основные характеристики приводов оптических дисков. Изучить основные форматы компакт-дисков. Рассмотреть интерфейсы накопителей.
Порядок выполнения работы:
1. Схематично изобразить схему привода CD-ROM, описать назначение основных конструктивных элементов привода.
2. Рассмотреть принцип работы дисковода CD-ROM.
3. Рассмотреть основные виды накопителей на оптических дисках.
4. Изучить основные характеристики приводов компакт-дисков.
5. Описать интерфейсы подключения привода.
6. Сделать вывод по работе.
1. Устройство дисковода компакт-дисков
Типовой привод состоит из платы электроники, шпиндельного двигателя, системы оптической считывающей головки и системы загрузки диска.
На плате электроники размещены все управляющие схемы привода, интерфейс с контроллером компьютера, разъемы интерфейса и выхода звукового сигнала. Большинство приводов использует одну плату электроники, однако в некоторых моделях отдельные схемы выносятся на вспомогательные небольшие платы.
На рисунке 1 показана физическая конструкция типичного привода компакт-дисков.
Рис. 1 – Устройство привода компакт-дисков
Шпиндельный двигатель служит для приведения диска во вращение с постоянной или переменной линейной скоростью. Сохранение постоянной линейной скорости требует изменения угловой скорости диска в зависимости от положения оптической головки. При поиске фрагментов диск может вращаться с большей скоростью, нежели при считывании, поэтому от шпиндельного двигателя требуется хорошая динамическая характеристика; двигатель используется как для разгона, так и для торможения диска.
На оси шпиндельного двигателя закреплена подставка, к которой после загрузки прижимается диск. Поверхность подставки обычно покрыта резиной или мягким пластиком для устранения проскальзывания диска. Прижим диска к подставке осуществляется при помощи шайбы, расположенной с другой стороны диска; подставка и шайба содержат постоянные магниты, сила, притяжения которых прижимает шайбу через диск к подставке.
Система оптической головки состоит из самой головки и системы ее перемещения. В головке размещены лазерный излучатель, на основе инфракрасного лазерного светодиода, система фокусировки, фотоприемник и предварительный усилитель. Система фокусировки представляет собой подвижную линзу, приводимую в движение электромагнитной системой voice coil (звуковая катушка), сделанной по аналогии с подвижной системой громкоговорителя. Изменение напряженности магнитного поля вызывают перемещение линзы и перефокусировку лазерного луча. Благодаря малой инерционности такая система эффективно отслеживает вертикальные биения диска даже при значительных скоростях вращения.
Система перемещения головки имеет собственный приводной двигатель, приводящий в движение каретку с оптической головкой при помощи зубчатой либо червячной передачи. Для исключения люфта используется соединение с начальным напряжением: при червячной передаче — подпружиненные шарики, при зубчатой — подпружиненные в разные стороны пары шестерней.
Система загрузки диска выполняется в двух вариантах: с использованием специального футляра для диска (caddy), вставляемого в приемное отверстие привода, и с использованием выдвижного лотка (tray), на который кладется сам диск. В обоих случаях система содержит двигатель, приводящий в движение лоток или футляр, а также механизм перемещения рамы, на которой закреплена вся механическая система вместе со шпиндельным двигателем и приводом оптической головки, в рабочее положение, когда диск ложится на подставку шпиндельного двигателя.
На передней панели привода обычно расположены кнопка Eject для загрузки/выгрузки диска, индикатор обращения к приводу и гнездо для подключения наушников с электронным или механическим регулятором громкости. В ряде моделей добавлена кнопка Play/Next для запуска проигрывания звуковых дисков и перехода между звуковыми дорожками; кнопка Eject при этом обычно используется для остановки проигрывания без выбрасывания диска. На некоторых моделях с механическим регулятором громкости, выполненным в виде ручки, проигрывание и переход осуществляются при нажатии на торец регулятора.
Большинство приводов также имеет на передней панели небольшое отверстие, предназначенное для аварийного извлечения диска в тех случаях, когда обычным способом это сделать невозможно — например, при выходе из строя привода лотка или всего CD-ROM, при пропадании питания и т.п. В отверстие нужно вставить шпильку или распрямленную скрепку и аккуратно нажать — при этом снимается блокировка лотка или дискового футляра, и его можно выдвинуть вручную.
Принцип работы DVD привода
Лабораторная работа № 4
Тема: Дисковод (привод)
Цель: Знать внутренности привода, как работает, DVD – диски.
Пояснение к работе.
Устpойство пpивода CD-ROM.
CD-ROM привод — это сложное электpонно-оптико-механическое устpойство для считывания инфоpмации с лазеpных дисков. Типичный дpайв состоит из платы электpоники (иногда двух и даже тpех плат — схема упpавления шпинделем и усилитель оптопpиемника отдельно), шпиндельного узла, оптической считывающей головки с пpиводом ее пеpемещения и механики загpузки диска.
Типовой привод состоит из платы электроники, шпиндельного двигателя, системы оптической считывающей головки и системы загрузки диска. Hа плате электроники размещены все управляющие схемы привода, интерфейс с контpоллеpом компьютера, разъемы интерфейса и выхода звукового сигнала. Большинство приводов использует одну плату электроники, однако в некоторых моделях отдельные схемы выносятся на вспомогательные небольшие платы.
Узел шпинделя (двигатель и собственно шпиндель с держателем диска) служит для вращения диска. Обычно диск вращается с постоянной линейной скоростью, что означает, что шпиндель меняет частоту вращения в зависимости от радиуса дорожки, с которого в данный момент считывает информацию оптоголовка. При перемещении головки от внешнего радиуса диска к внутреннему диск должен быстро увеличить скорость вращения примерно вдвое, поэтому от шпиндельного двигателя требуется хорошая динамическая характеристика. Двигатель используется как для разгона, так и для торможения диска.
На оси шпиндельного двигателя (или в собственных подшипниках) закреплен собственно шпиндель, к которому после загрузки прижимается диск. Поверхность шпинделя иногда покрыта резиной или мягким пластиком для устранения проскальзывания диска, хотя в более прогрессивных конструкциях обрезинивают только верхний прижим — чтобы увеличить точность установки диска на шпиндель. Прижим диска к шпинделю осуществляется при помощи верхнего прижима, расположенного с другой стороны диска. В некоторых конструкциях шпиндель и прижим содержат постоянные магниты, сила притяжения которых прижимает прижим через диск к шпинделю. В других конструкциях для этого используются спиральные или плоские пружины.
Система оптической головки состоит из самой головки и системы ее пеpемещения. В головке pазмещены лазеpный излучатель на основе инфpакpасного лазеpного светодиода, система фокусиpовки, фотопpиемник и пpедваpительный усилитель. Система фокусиpовки пpедставляет собой подвижную линзу, пpиводимую в движение электpомагнитной системой voice coil (звуковая катушка), сделанной по аналогии с подвижной системой гpомкоговоpителя. Изменение напpяженности магнитного поля вызывают пеpемещение линзы и пеpефокусиpовку лазеpного луча. Благодаpя малой инеpционности такая система эффективно отслеживает веpтикальные биения диска даже пpи значительных скоpостях вpащения.
Система пеpемещения головки имеет собственный пpиводной двигатель, пpиводящий в движение каpетку с оптической головкой пpи помощи зубчатой либо чеpвячной пеpедачи. Для исключения люфта используется соединение с начальным напpяжением: пpи чеpвячной пеpедаче — подпpужиненные шаpики, пpи зубчатой — подпpужиненные в pазные стоpоны паpы шестеpней. В качестве двигателя обычно используется шаговый двигатель, и гоpаздо pеже — коллектоpный двигатель постоянного тока.
Система загpузки диска бывает тpех ваpиантов: с использованием специальной кассеты для диска (caddy), вставляемого в пpиемную нишу пpивода (аналогично тому, как вставляется 3′ дискета в дисковод), с использованием выдвижного лотка (tray), на который кладется сам диск, и с использованием втяжного механизма. Системы с Tray обычно содержат специальный двигатель, обеспечивающий выдвижение лотка, хотя встречаются конструкции (например, Sony CDU31) без специального привода, задвигаемые рукой. Системы с втяжным механизмом применяются как правило в компактных CD-Changer-ах на 4-5 дисков, и обязательно содержат двигатель для втягивания и выброса дисков через узкую зарядную щель.
На передней панели привода обычно расположены кнопка Eject для загрузки/выгрузки диска, индикатор обращения к приводу и гнездо для подключения наушников с электронным или механическим регуля- тором громкости. В ряде моделей добавлена кнопка Play/Next для запуска проигрывания звуковых дисков и перехода между звуковыми дорожками.
Большинство приводов также имеет на передней панели небольшое отверстие, предназначенное для аварийного извлечения диска в тех случаях, когда обычным способом это сделать невозможно — например, при выходе из строя привода лотка или всего CD-ROM, при пропадании питания и т.п. В отверстие обычно нужно вставить шпильку или распрямленную скрепку и аккуратно нажать — при этом снимается блокировка лотка или дискового футляра, и его можно выдвинуть вручную (хотя существуют приводы, например Hitachi, в которых в такое отверстие надо вставлять небольшую отвертку и вращать ей находящуюся за передней панелью драйва ось с шлицем).
Принцип работы DVD привода
Из чего состоит?
1. Все что вы можете видеть, не вскрывая его корпус — это лоток, играющий роль выезжающего подноса, куда вы вставляете диск, чтобы в дальнейшем привод начал работу с ним.
2. В необозримой его части скрывается — моторчик, заставляющий лоток выезжать из своего гаража (корпуса), чтобы затем вновь вернуться на прежнее место, в независимости от того, будет ли он пустым или с содержимом — диском.
3. Моторчик, благодаря которому, диск вращается вокруг своей оси до заявленной производителем скорости. Например, если это обычный тип диска — CD, скорость чтения может достигать 52X и выше.
4. Моторчик, позволяющей конструкции, на которой расположен лазер привода — двигаться.
5. Плата — играющая основную роль в функционировании. Своего рода, компьютер, принимающий команды главного и заставляющий выполнять их остальными составляющими, перечисленными выше, чтобы затем вновь обратиться к главному и отправить ему результат своих действий.
Как работает?
1. Самое первое, что выполняет привод, после того, как в него был помещен диск — пытается прочитать с него данные. Для этого он задействует все выше перечисленные компоненты, но первый из них — лоток и его составляющие.
2. Затем в ход идет конструкция, которую движет моторчик из пункта 4, где мы описываем, из чего состоит привод. На ней размещен лазер, который выбрасывает «световой пучок».
3. Световой пучек, благодаря специальной «направляющей призмы» и других своих составляющих — проникает на поверхность «отражающего зеркала», которое, за счет последующего перемещения конструкции с лазером отражает его на поверхность вставленного диска.
4. Когда луч доходит до цели, он вновь отражается, но уже от самой поверхности диска. Отраженный от диска луч вновь оказывается у «отражающего зеркала». И тут в ход опять идет направляющая призма, с помощью которой, полученный луч проникает на «светочувствительное устройство», генерирующее электрические импульсы.
5. Завершающим этапом можно считать «разжёвывание» полученной информации путем использования микросхем, которые в свою очередь, отправляют полученные данные компьютеру, либо принимают их, и в зависимости от типа команды, берутся за работу.
Емкость дисков DVD (слои и стороны)
В настоящее время существует четыре основных типа дисков DVD, которые классифицируются по количеству сторон (одно- или двухсторонние) и слоев (одно- и двухслойные).
· DVD-5 — односторонний однослойный диск емкостью 4,7 Гбайт. Состоит из двух соединенных друг с другом подложек. Одна из них содержит записанный слой, который называется нулевым слоем, вторая совершенно пуста. На однослойных дисках обычно используется алюминиевое покрытие.
· DVD-9 — односторонний двухслойный диск емкостью 8,5 Гбайт. Состоит из двух штампованных подложек, соединенных таким образом, что оба записанных слоя находятся с одной стороны диска; с другой стороны располагается пустая подложка. Внешний (нулевой) штампованный слой покрыт полупрозрачной золотой пленкой, которая отражает лазерный луч, сфокусированный на данном слое, и пропускает луч, который сфокусирован на нижнем слое. Для считывания обоих слоев используется один лазер с изменяемой фокусировкой.
· DVD-10 — двухсторонний однослойный диск емкостью 9,4 Гбайт. Состоит из двух штампованных подложек, соединенных друг с другом тыльными сторонами. Записанный слой (нулевой слой на каждой стороне) обычно имеет алюминиевое покрытие. Обратите внимание, что диски этого типа являются двухсторонними; считывающий лазер находится в нижней части накопителя, поэтому для чтения второй стороны диск необходимо извлечь и перевернуть.
· DVD-18 — двухсторонний двухслойный диск емкостью 17,1 Гбайт. Объединяет в себе два слоя записи на каждой стороне. Стороны диска, каждая из которых формируется двумя штампованными слоями, соединяются вместе тыльными частями друг к другу. Внешние слои (слой 0 на каждой стороне диска) покрыты полупрозрачной золотой пленкой, внутренние слои (слой 1 на каждой стороне) имеют алюминиевое покрытие. Отражательная способность однослойного диска составляет 45–85%, двухслойного — 18–30%. Различные отражающие свойства компенсируются схемой автоматической регулировки усиления (АРУ).
Ремонт CD/MP3 проигрывателя
Нет воспроизведения с компакт-диска
Наиболее уязвимой частью любого CD/MP3-проигрывателя является его механическая часть, а точнее CD-механизм. Типичными явлениями при неисправностях, связанных с CD-механизмом являются срыв воспроизведения с компакт-диска, ошибки «ERROR» и «NO DISK», невозможность воспроизведения записи с дисков CD-RW, CD-R.
Немного теории о схемотехнике CD-проигрывателей, которая поможет при ремонте.
Система сервоуправления cd-проигрывателей построена таким образом, что к характеристикам двигателя, вращающего диск, не предъявляется жёстких требований и его конструкция проста. Именно поэтому в большинстве проигрывателей вы найдёте лишь простенький микромотор постоянного тока. К сожалению, качество таких приводов оставляет желать лучшего.
После того, как данные считаны с оптического диска, они поступают в буферную память (ОЗУ или по зарубежной терминологии RAM). Поэтому в дисковых проигрывателях нет такого явления как “тянучки” или медленное воспроизведение, как в кассетных плеерах и магнитофонах при неправильной регулировке скорости подачи магнитной ленты.
В первых моделях CD-проигрывателей применялась буферная память объёмом 2 кБайта, что считалось тогда минимальным требованием. Дальше – больше. Позднее стали применять память, объём которой во много раз превышал минимальный, который ограничивался 2 кБайтами. Это стало возможным, в связи с удешевлением микросхем памяти.
Увеличение ёмкости буферной памяти в дальнейшем позволило повысить устойчивость к механическим воздействиям CD/MP3-проигрывателей и реализовывать довольно специфические функции, об одной из которых будет упомянуто далее.
Рассмотрим ремонт CD/MP3-проигрывателя Hyundai H-1409. Дизайн у этого аппарата и впрямь космический – смахивает на летающую тарелку 
.
«Космический» дизайн проигрывателя Hyundai
Дефект данного плеера проявлялся через некоторое время, после начала воспроизведения музыки с компакт-диска. Воспроизведение резко обрывалось и восстанавливалось либо после повторного включения аппарата, либо вообще не восстанавливалось. В итоге воспроизведение с диска стало невозможным. Сбои стали проявляться настолько часто, что владелец решил сдать проигрыватель в ремонт.
При такой неисправности первым делом необходимо проверить, есть ли вращение диска. Если диск не крутиться с самого начала воспроизведения, то возможно неисправена микросхема управления микромотором вращения диска, по-другому — драйвер.
Плата контроллера CD-привода.
На фото видна микросхема-драйвер (AM5766FM), а также микросхема памяти и главный микроконтроллер управления.
Диагностика неисправности cd-проигрывателя Hyundai H-1409 осложнялась ещё и тем, что при воспроизведении характер вращения диска был довольно странным. Диск то резко набирал обороты, то останавливался. При этом воспроизведение звука не прекращалось.
Обычно, система сервоуправления автоматически регулирует обороты диска для того, чтобы скорость считывания информации с диска была линейна. Именно поэтому скорость вращения диска уменьшается, по мере удаления области считывания от внутренней области диска к внешнему краю. Также известно, что в режиме воспроизведения диск постоянно вращается и остановка диска может свидетельствовать о том, что неисправен двигатель вращения диска.
Но, как оказалось, в данной модели проигрывателя реализована особая система считывания с диска, обозначенная красноречивой надписью «Digital Readout» на корпусе прибора. Приближённый перевод надписи – «Цифровое считывание данных». Это натолкнуло на мысль о том, что на первый взгляд «нестандартное» вращение диска при воспроизведении является нормальным.
Благодаря использованию в данной модели проигрывателя буферной памяти большого объёма удаётся за короткое время считать данные, а затем приостановить вращение диска. Считанных данных, занесённых в буферную память, хватает для непрерывного воспроизведения звука в течение нескольких минут! При этом система сервоуправления останавливает диск.
Казалось бы, такая система управления способствует уменьшению износа двигателя вращения, так как он задействуется только на небольшой промежуток считывания данных. Но на практике частая остановка и последующий запуск двигателя приводит к порче микромотора.
Если не знать принципов работы cd-проигрывателей, то можно сделать ошибочный вывод о неисправности микросхемы драйвера и других узлов ремонтируемого прибора.
Устранение неисправности.
Чтобы убедиться в неисправности привода шпинделя, необходимо дождаться момента, когда диск остановиться, а воспроизведения долго не будет. Далее нужно чуть приоткрыть крышку отсека CD. Делать это нужно аккуратно, так как к крышке CD-отсека подсоединён датчик, при размыкании контактов которого воспроизведение полностью останавливается.
Далее с помощью узкой отвёртки или длинной деревянной зубочистки нужно легко подтолкнуть диск по направлению вращения. При этом контакт щёток, по которым подаётся питание на обмотки мотора, восстанавливается. Воспроизведение звука восстанавливается спустя несколько секунд.
Если мотор не заменять, то дефект со временем повторяется.
Неисправный двигатель шпинделя
Замена двигателя вращения диска.
Чтобы устранить неисправность необходимо заменить мотор вращения диска. Конечно, можно восстановить работоспособность неисправного мотора, но полагаться на его продолжительную работу после ремонта не стоит. Самым оптимальным решением будет полная замена привода шпинделя новым. Восстанавливать работоспособность микромотора целесообразно в том случае, если производиться ремонт собственного аппарата. При платном ремонте на заказ стоит заменять неисправную деталь на новую. Это значительно уменьшит риск рецидива – повторного возникновения дефекта.
Также прибегнуть к восстановлению микромотора можно в том случае, если не удаётся найти замену неисправному двигателю.
В упомянутом ранее MP3/CD-проигрывателе Hyundai H-1409 неисправный привод с маркировкой 24R18TRVB был заменён на аналогичный с маркировкой RF-310T-11400 (D/V 5,9).
В случае если не удаётся купить нужный двигатель для замены, то можно установить «бэушный». Такие двигатели (RF-310T-11400; RF-300F-12350 и им подобные) можно взять из лазерных приводов «убитых» dvd-плееров, если таковые у Вас есть. Правда, длина вала у моторов может быть другой.
Новый двигатель RF-310T-11400
Несмотря на кажущуюся простоту замены двигателя, следует учесть тот факт, что пластмассовый столик, на который устанавливается диск, может быть приклеен к валу двигателя. Чтобы его снять, нужно использовать растворитель либо приложить значительные усилия. Главное при этом не сломать и не деформировать пластмассовый столик. Устанавливать столик на новый двигатель необходимо с соблюдением высоты посадки.
Установка столика на вал мотора
Если установить столик без соблюдения первоначального расстояния, то впоследствии из-за нарушения фокусного расстояния до диска, MP3/CD-проигрыватель может не читать записанные диски CD-RW,CD-R, а также воспроизводить диски с ошибками и сбоями. Также аппарат может отказываться проигрывать диски MP3, а диски CD воспроизводить без сбоев. Данное правило стоит соблюдать и при ремонте DVD-плееров и других дисковых устройств.
Практика ремонта CD-проигрывателей показывает, что в основном причиной неработоспособности проигрывателя и сбоев при воспроизведении являются двигатели и микросхемы управления микромоторами – драйверы. Драйверы приводов выходят из строя из-за температурных перегрузок, неисправностей двигателей.
Порой при ремонте CD-проигрывателя приходиться заменять сразу и микросхему-драйвер и привод. Если заменять одну из этих деталей, то неисправность может повториться. Так при неисправном моторе возрастает нагрузка на микросхему, которая переходит в тяжёлый температурный режим и постепенно выходят из строя.
Поэтому, при замене микросхемы драйвера, рекомендуется заменять и двигатель вращения диска (привод шпинделя).
