Ein weiteres Beispiel sind die Motoren im DVD Laufwerk
Wissen Sie, wieviele Motoren in einem 25 Euro DVD- Laufwerk enthalten sind ? Es sind meist 3 "normale" Motoren und ein Linear Motor :
- ein Servo-Motor für die Spindel bzw. den Antrieb der CD oder DVD ( siehe Bild rechts )
- ein Gleichstrom-Motor für den Laser-Schlitten
- ein Gleichstrom-Motor für die CD/DVD Auswurf-Schublade
- der Focus-Linear-Motor samt Tracking für die Linse über dem Laser
Beginnen wir mit dem Servo-Motor.
Der Servo-Motor des DVD Players
Eigentlich hätte ja ein bürstenloser DC Motor gereicht. Eine CD dreht immer nur in eine Richtung. Doch muß die Geschwindigkeit sehr genau geregelt werden. Das geht mit dem normalen bürstenlosen DC Motor nicht, darum also ein Servo-Motor.
Dieser Spindel-Motor ist eine der kleinsten Ausführungen des DC Servo Motors, sehr ähnlich zu den Papst Außenläufern. Die Elektronik ist im Gegensatz zum DLT Antrieb komplett auf der Steuer- Platine. Auf dem Bild sieht man die Dimensionen im Vergleich zu einer CD. Der Spindel-Motor muß die CD bis nahezu 10.000 Umdrehungen pro Minute beschleunigen und dann die Drehzahl in kleinsten Schritten fließend reduzieren. Inzwischen haben wir in billigeren Geräten noch kleinere Servo-Motoren gesehen.
Dazu zwei kleine DC Bürsten-Motoren
Sowohl die Schublade wie auch der Schlitten mit dem Laser mit der Optik werden von zwei kleinen Motörchen angetrieben. Dies sind Gleichstrom- Motoren in einem geschlossenen Regelkreis.
Das bedeutet, die exakte Geschwindigkeit spielt keine besondere Rolle, weil das jeweilige Ergebnis (Schublade auf oder zu) abgefragt wird und die Elektronik sofort nachregelt bzw. abschaltet.
Wie geht das mit der Linse ?
Der vierte Motor hat gleich zwei Aufgaben. Er muß die "Spur der Informationen" (die "Rille") auf der CD treffen bzw. nachführen und den Abstand der Optik zur Oberfläche der CD (also den Focus) korrigieren. Dies wird mit einem Linear Motor gemacht, der die Linse extrem schnell und sogar zweidimensional bewegen kann (links-rechts und rauf-runter). Das geht zwar nur in sehr kleinen Dimensionen, dafür aber sehr schnell, denn die Scheibe dreht sich mit bis zu 10.000 U/m.
Man kann es kaum sehen,
wie sich die Linse bewegt. Im Betrieb ist der ganze Motor von der CD/DVD Scheibe völlig abgedeckt. Man kann es also nur erahnen, wie es gehen könnte.
Hier mit Pfeilen angedeutet, wie wenig sich der bewegliche Teil mit der Linse bewegen läßt.
Auf diesem Bild rechts steht die Linse noch genau in der Mitte.
- einmal künstlich nach links gedrückt und dann nach rechts
Die Motorsteuerbausteine eines CD/DVD Drives
Was bei einem DLT Laufwerk noch mit üppiger CPU Leistung und dicken Leistungstransistoren gesteuert wird, ist hier optimiert bzw. stark miniaturisiert.
Der Player hat also insgesamt 4 Motoren, wovon nur einer ein Servo-Motor ist. Dieser wird z.B. mit dem BA6664 Dreiphasen-Treiber-IC mit allen Tricks angesteuert. Die DVD Technik verlangt eine sehr hohe Geschwindigkeit- und einen weiten Drehzahlbereich.
Dazu die technische Beschreibung des Herstellers:
(Für dreiphasige Antriebe von CD-ROM-Laufwerken hat unsere Firma das Motortreiber-IC BA6664 mit dreiphasigem pseudolinearem Vollwellen-Steuersystem entwickelt. Das IC bietet eine eingebaute Energiespar- und Wärmeabschaltung, Strombegrenzer und Hall-Sensor-Vorspannungsschaltung. Darüber hinaus erkennt der Baustein die aktuelle Motordrehung, verfügt über einen Umkehrschutz und kann über die Eingänge Verstärkungsschaltung, Kurzbremsung sowie Bremsbetrieb auch per DSP angesteuert werden.)
Der zweite Baustein steuert sowohl die beiden normalen Mini DC Motoren der Schublade und des Laser Schlittens sowie auch den linear Motor der Optik an.
Zum Verständnis - der Schlitten
Einige haben gefragt, was ist denn ein Schlitten im DVD Laufwerk ? Auf diesen beiden Schienen fährt der Laser mit seiner Optik unter der DVD von innen bis außen ebenfalls linear hin und her.
Und dieser kleine Gleichstrom-Motor (mit Bürsten sogar) bewegt den Schlitten flink und schnell genug (über ein Getriebe). Den Rest macht die Linearmotorsteuerung der Linse (siehe weiter oben).
