Reutilizar el motor de un lector CDROM
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Publicado: 6 de septiembre de 2015
Reutilizar el motor de un lector CDROM
Hoy tenemos un lector de CDROM para desguazar. Es un tanto antiguo, pero eso nos favorece. Como ya os podéis imaginar mientras más moderno es un cacharro, mayor grado de integración y más complicado es reutilizar sus componentes.
Lo que me propongo es hacer funcionar el motor principal del CDROM, el que gira el disco a tropecientasmil revoluciones porminuto. Este tipo de motores son complicados de usar, ya que son prácticamente motores de AC trifásicos sin escobillas. Estos se componen de varias bobinas (generalmente 9) conectadas en triángulo, o también llamada configuración delta. En oposición a la configuración en estrella (wye) que permite un mayor torque a bajas velocidades, la configuración en triángulo permite más revoluciones, a costa deun arranque más lento. Además de las bobinas tienen algunos sensores de efecto Hall para determinar en qué posición está el rotor. Otro día haremos experimentos con estos sensores.
El truco es alimentar las bobinas en su momento oportuno o mejor, con un determinado desfase, pero NO es un motor paso a paso. Buscando por Internet encontraréis esquemas y proyectos que utilizan un micro paraaplicar corriente alterna a las bobinas. El problema es que estos chismes están diseñados para funcionar con una señal sinusoidal y no cuadrada. Además si no usamos los sensores Hall seguramente no excitemos cada bobina a tiempo y tendremos unas pérdidas de aúpa.
Dentro de los diversos tipos que hay, podemos distinguir los que efectivamente cuentan con sensores Hall, y los que se sirven de la tensióninducida en las bobinas que en cada momento no estén activas, o miden la Fuerza Contraelectromotriz de cada bobina.
El caso es que si queremos un circuito para alimentar al motor con el que podamos variar la velocidad de rotación y que sufra lo menos posible, los esquemas se complican. ¡Pero el motor funcionaba cuando estaba montado en su placa!
Secuestrar el driver
La solución técnicamenteóptima es usar el propio driver que tenía la unidad lectora. Se tratará de un integrado como este:
Encontrar su datasheet es una tarea de chinos (a veces literalmente). Cada fabricante usa su propia referencia que no encontraréis en Google, o si la encontráis entenderéis por qué digo lo de chinos. Pero en realidad sólo hay un puñado de integrados diferentes y el resto son más o menos equivalentes.Buscad "spindle motor driver datasheet" y bajaos unos cuantos modelos. Después quedaos con la hoja que mejor se adapte al circuito que tengáis, en base a:
Número de patillas, forma y aspecto del integrado.
¿El motor tiene sensores hall o no? Si los tiene, el driver debe incluir patillas para estos.
¿Hay más motores que controle ese driver? Algunos integrados también llevan el motor del pick-up o dela bandeja. Si veis que esos motores van a parar al mismo integrado, debe indicarse en el datasheet.
Por último, casi todos los datasheet incluyen un ejemplo de aplicación. Y los fabricantes no le echan mucha imaginación, comprobad que en buena medida se corresponden.
En mi caso descubrí que la referencia que veis arriba se corresponde con el patillaje del KA3020D. Cuyo datasheet podéisencontrar aquí. Y este esquema de ejemplo es muy parecido al que veo en la placa -es difícil asegurarlo, teniendo en cuenta que los componentes son SMD y el PCB tiene varias capas-.
Lo que vamos a hacer es, manteniendo el circuito soldado a la placa y sus componentes afines (alimentación, conectores, etc) tomaremos el control de algunas líneas. Las desconectaremos del microcontrolador principal ypodremos controlar nosotros el motor. Para este propósito secuestraremos las siguientes líneas:
Start / Stop: Nos servirá para encender y apagar el motor.
Short Brake: Cuando está patilla se lleva a nivel alto, el driver aplica tensión a todas las bobinas por igual, frenando el motor. Esta no es la mejor forma de bajar gradualmente las revoluciones, pero dependiendo de la inercia de la carga y su...
Hoy tenemos un lector de CDROM para desguazar. Es un tanto antiguo, pero eso nos favorece. Como ya os podéis imaginar mientras más moderno es un cacharro, mayor grado de integración y más complicado es reutilizar sus componentes.
Lo que me propongo es hacer funcionar el motor principal del CDROM, el que gira el disco a tropecientasmil revoluciones porminuto. Este tipo de motores son complicados de usar, ya que son prácticamente motores de AC trifásicos sin escobillas. Estos se componen de varias bobinas (generalmente 9) conectadas en triángulo, o también llamada configuración delta. En oposición a la configuración en estrella (wye) que permite un mayor torque a bajas velocidades, la configuración en triángulo permite más revoluciones, a costa deun arranque más lento. Además de las bobinas tienen algunos sensores de efecto Hall para determinar en qué posición está el rotor. Otro día haremos experimentos con estos sensores.
El truco es alimentar las bobinas en su momento oportuno o mejor, con un determinado desfase, pero NO es un motor paso a paso. Buscando por Internet encontraréis esquemas y proyectos que utilizan un micro paraaplicar corriente alterna a las bobinas. El problema es que estos chismes están diseñados para funcionar con una señal sinusoidal y no cuadrada. Además si no usamos los sensores Hall seguramente no excitemos cada bobina a tiempo y tendremos unas pérdidas de aúpa.
Dentro de los diversos tipos que hay, podemos distinguir los que efectivamente cuentan con sensores Hall, y los que se sirven de la tensióninducida en las bobinas que en cada momento no estén activas, o miden la Fuerza Contraelectromotriz de cada bobina.
El caso es que si queremos un circuito para alimentar al motor con el que podamos variar la velocidad de rotación y que sufra lo menos posible, los esquemas se complican. ¡Pero el motor funcionaba cuando estaba montado en su placa!
Secuestrar el driver
La solución técnicamenteóptima es usar el propio driver que tenía la unidad lectora. Se tratará de un integrado como este:
Encontrar su datasheet es una tarea de chinos (a veces literalmente). Cada fabricante usa su propia referencia que no encontraréis en Google, o si la encontráis entenderéis por qué digo lo de chinos. Pero en realidad sólo hay un puñado de integrados diferentes y el resto son más o menos equivalentes.Buscad "spindle motor driver datasheet" y bajaos unos cuantos modelos. Después quedaos con la hoja que mejor se adapte al circuito que tengáis, en base a:
Número de patillas, forma y aspecto del integrado.
¿El motor tiene sensores hall o no? Si los tiene, el driver debe incluir patillas para estos.
¿Hay más motores que controle ese driver? Algunos integrados también llevan el motor del pick-up o dela bandeja. Si veis que esos motores van a parar al mismo integrado, debe indicarse en el datasheet.
Por último, casi todos los datasheet incluyen un ejemplo de aplicación. Y los fabricantes no le echan mucha imaginación, comprobad que en buena medida se corresponden.
En mi caso descubrí que la referencia que veis arriba se corresponde con el patillaje del KA3020D. Cuyo datasheet podéisencontrar aquí. Y este esquema de ejemplo es muy parecido al que veo en la placa -es difícil asegurarlo, teniendo en cuenta que los componentes son SMD y el PCB tiene varias capas-.
Lo que vamos a hacer es, manteniendo el circuito soldado a la placa y sus componentes afines (alimentación, conectores, etc) tomaremos el control de algunas líneas. Las desconectaremos del microcontrolador principal ypodremos controlar nosotros el motor. Para este propósito secuestraremos las siguientes líneas:
Start / Stop: Nos servirá para encender y apagar el motor.
Short Brake: Cuando está patilla se lleva a nivel alto, el driver aplica tensión a todas las bobinas por igual, frenando el motor. Esta no es la mejor forma de bajar gradualmente las revoluciones, pero dependiendo de la inercia de la carga y su...
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