Как без транзисторов и микросхем запустить мотор от HDD
Наверняка у вас в кладовке валяется не один, а скорее сразу несколько устаревших жестких диска. Данные образцы могут отлично послужить для несложных самоделок.
В HDD установлены бесколлекторные, бесщеточные моторы которые управляются при помощи электроники. Данный двигатель очень просто запустить без всякой электроники, без транзисторов и микросхем. Так что открывается отличное поле для применения этих моторов в своих поделках.
Простой лайфхак: Как запустить электродвигатель от старого HDD без электроники
Вскрываем корпус жесткого диска. Тут все не так просто и придется обзавестись специальной, сервисной отверткой.
Разобрав корпус, удаляем плавающие головки. Отвинтим диск от мотора.
Далее мотор отвинчивается снизу и вынимается из корпуса.
Теперь будем припаивать провода. Если из него выходит всего 3 контакта, то просто припаиваем провода как в нашем случае. Если 4, то просто соединяем 2 центральных вместе и также выводим 3 провода.
Припаиваем конденсатор на 3300 мкФ между средним и любым другим проводом. В дальнейшем вместо одного конденсатора нужно использовать два одинаковых, включенных встречно-последовательно, так как напряжение переменное.
К крайним выводам подключаем переменное напряжение с трансформатора 8 В 50 Гц. В принципе мотор начинает работать от 3 В.
Запуск старых HDD для прикладных применений
При использовании старых HDD приводов в прикладных целях иногда возникает проблема с тем, что шпиндельный двигатель останавливается через некоторое время после запуска. Есть у них такая «фишка» — если с блока головок не поступают сигналы на микросхему-контроллер, то она запрещает микросхеме-драйверу вращать двигатель. На примере несколько моделей приводов попробуем разобраться, как это исправить. Всё началось с того, что привезли несколько старых винчестеров (рис.1) и сказали, что здесь рабочие вперемешку с «убитыми», хочешь – выбирай, не хочешь – делай что хочешь. Но если разберёшься, как их использовать в качестве небольшого наждака для правки инструмента, расскажи. Ну, вот – рассказываю… Рис.1 
Первый HDD – «Quantum» семейства «Fireball TM» с микросхемой привода TDA5147AK (рис.2). Посмотрим, что он из себя представляет. Рис.2 
Верхняя крышка крепится 4-мя винтами по углам и одним винтом и гайкой, находящимися сверху, под наклейками. После снятия крышки видны сам жёсткий диск, считывающие головки и магнитная система управления положением головок (рис.3). Шлейф отсоединяем, магнитную систему откручиваем (здесь понадобиться специально заточенный шестигранный ключ «звёздочка»). При желании диск тоже можно снять, если открутить три винта на шпинделе двигателя (также нужен шестигранник). Рис.3 
Теперь ставим крышку на место для того, чтобы можно было перевернуть HDD для экспериментов с электроникой и подаём в разъём питания напряжения +5 В и +12В. Двигатель разгоняется, работает примерно 30 секунд, а затем останавливается (на печатной плате есть зелёный светодиод – он горит при вращении двигателя и мигает при его остановке).
В сети легко находится даташит на микросхему TDA5147K, но по нему не удалось разобраться с сигналом разрешения/запрета вращения. При «подтягивании» сигналов POR к шинам питания добиться нужной реакции не удалось, но при просмотре сигналов осциллографом выяснилось, что при касании щупом 7-го вывода микросхемы TDA5147АK происходит её сброс и перезапуск двигателя. Таким образом, собрав простейший генератор коротких импульсов (рис.4, нижнее фото) с периодом в несколько секунд (или десятков секунд), можно заставить двигатель вращаться более-менее постоянно. Возникающие паузы в подаче питания длятся около 0,5 секунды и это не критично, если двигатель используется с небольшой нагрузкой на валу, но в других случаях это может быть неприемлемо. Поэтому, способ хоть и действенный, но не совсем правильный. А «правильно» запустить его так и не удалось. Рис.4 
Следующий HDD – «Quantum» семейства «Trailblazer» (рис.5). Рис.5 
При подаче напряжений питания привод никаких признаков жизни не подаёт и на плате электроники начинает сильно греться микросхема 14-107540-03. В середине корпуса микросхемы заметна выпуклость (рис.6), что говорит о её явной неработоспособности. Обидно, но не страшно. Рис.6 
Смотрим микросхему управления вращением двигателя (рис.7) — HA13555. Она при подаче питания не греется и видимых повреждений на ней нет. Прозвонка тестером элементов «обвязки» ничего особенного не выявила – остаётся только разобраться со схемой «включения». Рис.7 
Поисковики даташит на неё не находят, но есть описание на HA13561F. Она выполнена в таком же корпусе, совпадает по ножкам питания и по «выходным» выводам с HA13555 (у последней к проводникам питания двигателя подпаяны диоды – защита от противо-ЭДС). Попробуем определиться с необходимыми выводами управления. Из даташита на HA13561F (рис.8) следует, что на вывод 42 (CLOCK) должна подаваться тактовая частота 5 МГц с уровнем TTL-логики и что сигналом, разрешающим запуск двигателя, является высокий уровень на выводе 44 (SPNENAB). Рис.8 
Так как микросхема 14-107540-03 нерабочая, то отрезаем питание +5 В от неё и от всех остальных микросхем, кроме HA13555 (рис.9). Тестером проверяем правильность «порезов» по отсутствию соединений. Рис.9 
На нижнем фото рисунка 9 красными точками показаны места подпайки напряжения +5 В для HA13555 и резистора «подтяжки к плюсу» её 44 вывода. Если же резистор от вывода 45 снять с родного места (это R105 по рисунку 8) и поставить его вертикально с некоторым наклоном к микросхеме, то дополнительный резистор для подтяжки к «плюсу» вывода 44 можно припаять к переходному отверстию и к висящему выводу первого резистора (рис.10) и тогда питание +5 В можно подавать в место их соединения. Рис.10 
На обратной стороне платы следует перерезать дорожки, как показано на рисунке 11. Это «бывшие» сигналы, приходящие от сгоревшей микросхемы 14-107540-03 и старая «подтяжка» резистора R105. Рис.11 
Организовать подачу «новых» тактовых сигналов на вывод 42 (CLOCK) можно с помощью дополнительного внешнего генератора, собранного на любой подходящей микросхеме. В данном случае была использована К555ЛН1 и получившаяся схема показана на рисунке 12. Рис.12 
После «прокидывания» проводом МГТФ напряжения питания +5 В прямо от разъёма к выводу 36 (Vss) и других требуемых соединений (рис.13), привод запускается и работает безостановочно. Естественно, если бы микросхема 14-107540-03 была исправна, вся доработка заключалась бы только в «перетяжке» 44-го вывода к шине +5 В. Рис.13 
На этом «винте» была проверена его работоспособность при других тактовых частотах. Сигнал подавался с внешнего генератора прямоугольных импульсов и минимальная частота, с которой привод работал устойчиво — 2,4 МГц. На более низких частотах циклично происходил разгон и остановка. Максимальная частота – около 7,6 МГц, при дальнейшем её увеличении количество оборотов оставалось прежним. Количество оборотов также зависит и от уровня напряжения на выводе 41 (CNTSEL). В даташите на микросхему HA13561F есть таблица и она соответствует значениям, получаемым у HA13555. В результате всех манипуляций удалось получить минимальную скорость вращения двигателя около 1800 об/мин, максимальную – 6864 об/мин. Контроль проводился с помощью программы SpectraPLUS, оптопары с усилителем и кусочка изоленты, приклеенного к диску так, чтобы он при вращении диска перекрывал окно оптопары (в окне анализатора спектра определялась частота следования импульсов и затем умножалась на 60). Третий привод – «SAMSUNG WN310820A». При подаче питания микросхема-драйвер – HA13561 начинает сильно греться, двигатель не вращается. На корпусе микросхемы заметна выпуклость (рис.14), как и в предыдущем случае. Проводить какие-либо эксперименты не получится, но можно попробовать запитать двигатель от платы с микросхемой HA13555. Длинные тонкие проводники были подпаяны к шлейфу двигателя и к выходным контактам разъёма платы электроники – всё запустилось и работало без проблем. Если бы HA13561 была целой, доработка для запуска была бы такой же, как и для «Quantum Trailblazer» (44-й вывод к шине +5 В). Рис.14 
Четвёртый привод — «Quantum» семейства «Fireball SE» с микросхемой привода AN8426FBP (рис.15). Рис.15 
Если отключить шлейф блока головок и подать питание на HDD, то двигатель набирает обороты и, естественно, через некоторое время останавливается. Даташит на микросхему AN8426FBP есть в сети и по нему можно разобраться, что за запуск отвечает вывод 44 (SIPWM) (рис.16). И если теперь перерезать дорожку, идущую от микросхемы 14-108417-02 и «подтянуть» вывод 44 через резистор 4,7 кОм к шине +5 В, то двигатель не будет останавливается. Рис.16 
И напоследок, вернувшись немного назад, были сняты формы сигналов на выводах W и V микросхемы HA13555 относительно общего провода (рис. 17). Рис.17 
Самое простое прикладное применение старого HDD – небольшой наждак для правки свёрл, ножей, отвёрток (рис.18). Для этого достаточно наклеить на магнитный диск наждачную бумагу. Если «винт» был с несколькими «блинами», то можно сделать сменные диски разной зернистости. И здесь хорошо бы иметь возможность переключения скорости вращения шпиндельного двигателя, так как при большом количестве оборотов очень легко перегреть затачиваемую поверхность. Рис.18 
Наждак, конечно, не единственное применение для старого HDD. В сети легко находятся конструкции пылесосов и даже аппарата для приготовления сладкой ваты… В дополнении к тексту находятся упомянутые даташиты и файлы печатных плат внешних генераторов импульсов в формате программы Sprint-Layout 5-ой версии (вид со стороны печати, микросхемы устанавливаются как smd, т.е. без сверловки отверстий). Андрей Гольцов, r9o-11, г. Искитим, апрель 2018.
Список радиоэлементов
Прикрепленные файлы:
- Fayli_s_datashitami_na_mikroshemi-drayveri.rar (873 Кб)
- Dopolnitelnie_generatori_impulsov.lay (21 Кб)
Как запустить двигатель от жесткого диска
У многих имеются двигатели от жёстких дисков (HDD spindle motor). Как их подключить?
Для этого нам понадобится специальная микросхема-контроллер TDA5140A. Эта микросхема не требует датчиков Холла, обратная связь реализуется при помощи наведённой ЭДС. Микросхема содержит встроенный узел запуска и три пуш-пулл выхода со следующими параметрами: ток 0.8А (типовой), низкое напряжение насыщения выходных транзисторов, встроенный ограничитель тока. Микросхема также имеет защиту от перегрева (как оказалось позже, ограничитель тока и защита от перегрева не работают). Также на выходных транзисторах микросхемы стоят защитные диоды, имеется тахометрических выход.
Микросхему можно питать напряжением от 4 до 18 вольт, напряжение питания мотора может быть от 1.7 до 16 вольт. Падение напряжения — в районе 1 вольта, максимальный ток, на который расчитана микросхема — 1А. Напряжение питания может быть нестабилизированным.
Типовое включение микросхемы TDA5140A выглядит так:
Расчёты конденсаторов Вы можете найти в даташите на микросхему. Можно использовать номиналы, имеющиеся на схеме.
Мы попытались запустить мотор от жёсткого диска при помощи этой микросхемы. К сожалению, все три имеющиеся микросхемы сгорели в течение первой секунды при старте. После сгорания первой микросхемы был применён слаботочный источник питания, физически неспособный дать предельный для микросхемы ток. Несмотря на это, вторая микросхема сразу вышла из строя. Третью микросхему решено было запитать от регулируемого источника, начиная с 1 вольта. Эта микросхема так и не подала признаков жизни. Возможно, что партия микросхем была бракованной.
Если у Вас имеется положительный опыт использования микросхемы TDA5140A для запуска мотора от жёсткого диска, пожалуйста, расскажите об этом в комментариях.
Up 25.01.12 : решение по стабильному запуску двигателей найдено.
PS: На Али есть готовые платы, см.рекламу после статьи.
Использование двигателей от HDD
Вы используете Internet Explorer устаревшей и не поддерживаемой более версии. Чтобы не было проблем с отображением сайтов или форумов обновите его до версии 7.0 или более новой. Ещё лучше — поставьте браузер Opera или Mozilla Firefox.
Обсудить и задать вопросы можно в этой теме.
AleksejLt #02.10.2016 19:14 @Bredonosec#30.09.2016 10:25
AleksejLt
опытный
Сообщение было перенесено из темы Чайные радиоэлектронные вопросы.
Bredonosec> А это — неодимовые магнитики и двигатели
Попробуй сделать точилку — очень удобная вещь
Валентин_НН #02.10.2016 20:11 @AleksejLt#02.10.2016 19:14
Валентин_НН
литератор
Bredonosec>> А это — неодимовые магнитики и двигатели
AleksejLt> Попробуй сделать точилку — очень удобная вещь
AleksejLt #02.10.2016 20:29 @Валентин_НН#02.10.2016 20:11
AleksejLt
опытный
В.Н.> а рецепт?
Я не заморачивался, клеил наждачку на сам диск. Но лучше делать съемный, типа такого Как сделать Крутую Точилку из жесткого диска — YouTube
Валентин_НН #02.10.2016 21:00 @AleksejLt#02.10.2016 20:29
Валентин_НН
литератор
В.Н.>> а рецепт?
AleksejLt> Я не заморачивался.
я чет не смекаю. а что, если винт тупо воткнуть в розетку подцепить к БП то он начнет сам крутиться? без всяких там ардуин?
AleksejLt #03.10.2016 10:29 @Валентин_НН#02.10.2016 21:00
AleksejLt
опытный
В.Н.> подцепить к БП то он начнет сам крутиться? без всяких там ардуин?
Старый WD (IDE разъем) будет крутится просто при подаче питания. Новые диски, скорее всего, надо через МК подключать.
Тут интересно — от 2-х аккумуляторов запускает диск
Как запустить мотор жёсткого диска напрямую от МК
запуск двигателя от жёсткого диска напрямую от микроконтроллера Атмега128, без использования сложных прошивок или специальных драйверов хдд, от обычной батарейки мобильного телефона.
Серокой #03.10.2016 11:41 @Валентин_НН#02.10.2016 21:00
Серокой
координатор
В.Н.> я чет не смекаю. а что, если винт тупо воткнуть в розетку подцепить к БП то он начнет сам крутиться? без всяких там ардуин?
Я подключал моторчик от флоппи. Но там тупо не вышло, пришлось думать. )
Bredonosec #04.10.2016 15:20 @AleksejLt#03.10.2016 10:29
Bredonosec
аксакал
AleksejLt> Старый WD (IDE разъем) будет крутится просто при подаче питания.
наверно, оочень старый. У меня даже 10-гиговые через 10 секунд отключались
AleksejLt #04.10.2016 20:56 @Bredonosec#04.10.2016 15:20
AleksejLt
опытный
Bredonosec> У меня даже 10-гиговые через 10 секунд отключались
Может проблема на в диске, а в блоке питания? Сейчас попробовал Maxtor на 80 гигов, правда он на 5400 оборотов. Крутится.
Если что могу подарить в твою коллекцию
Прикреплённые файлы:
hdd1.JPG (скачать) [1024×576, 258 кБ]
hdd2.JPG (скачать) [1024×576, 236 кБ]
Bredonosec #05.10.2016 17:28 @AleksejLt#04.10.2016 20:56
Bredonosec
аксакал
AleksejLt> Может проблема на в диске, а в блоке питания? Сейчас попробовал Maxtor на 80 гигов, правда он на 5400 оборотов. Крутится.
AleksejLt> Если что могу подарить в твою коллекцию
не-а.
Нашел ВД 20гиговый, который крутится. Самое смешное, что предпоследний был.
Но какой же он дохлый. чуть пальцем диск притронешься — сразу замедляется. Усилие больше 50 грамм — останавливается.
Последним был сигейт барракуда 40Г на 7200, он помощнее, но тож для точилки как-то откровенно дохло.
AleksejLt #06.10.2016 14:26 @Bredonosec#05.10.2016 17:28
AleksejLt
опытный
Bredonosec> Самое смешное, что предпоследний был
Bredonosec> Но какой же он дохлый. чуть пальцем диск притронешься — сразу замедляется. Усилие больше 50 грамм — останавливается
Чудес бесплатно не бывает. Просто тогда для меня это было открытием — работает и можно пользоваться
Не помню, чтобы стопорился, но точить кухонные ножи было не очень удобно (длинные для этого). А вот мелкий походный ножик (из стали «440С») точился хорошо.
Bredonosec #07.10.2016 01:10 @AleksejLt#06.10.2016 14:26
Bredonosec
аксакал
AleksejLt> Не помню, чтобы стопорился, но точить кухонные ножи было не очень удобно (длинные для этого). А вот мелкий походный ножик (из стали «440С») точился хорошо.
наверно, с оочень малым усилием? Я оставил последний с мотором для возможности..
А шкурку какую брал? Понятно что не 60, но сколько?
и насчет корпусов не в курсе, что за металл? Некоторые непохожи на любинь. Очень уж блестят металлически, не алюминиево. Но такие же легкие. И царапаются легко. Мож сплав электрон?
AleksejLt #07.10.2016 09:50 @Bredonosec#07.10.2016 01:10
AleksejLt
опытный
Bredonosec> наверно, с оочень малым усилием?
Само собой. Я со всей режуще-крутящей техникой стараюсь обходится аккуратно — не Кулибин я
Bredonosec> А шкурку какую брал? Понятно что не 60, но сколько?
По-моему, у меня были диски на 120. Но стиралась быстро.
Bredonosec> и насчет корпусов не в курсе, что за металл?
Тут я вообще не копенаген, самому теперь интересно.
- Balancer [07.10.2016 10:36]: Тема создана из Чайные радиоэлектронные вопросы
FantomAK
опытный
Для более полного раскрытия, вдруг кому полетать, контроллер:
B L M C
Bernhards BLMC: -B-rush-L-ess-M-otor-C-ontrol // home.versanet.de
Monya #10.10.2016 21:06 @FantomAK#10.10.2016 08:03
Monya
опытный
FantomAK> Для более полного раскрытия, вдруг кому полетать, контроллер:
Если охота просто поиграться с мотором, есть схемка простая, как веник
Вот что вышло на плате:
PS. Напругой на 2 ноге можно регулировать обороты, резистор 1 Ом на 20 — токоограничивающий, можно играться.
Прикреплённые файлы:
HDD1.jpg (скачать) [2560×1920, 638 кБ]
HDD2.jpg (скачать) [2560×1920, 638 кБ]
AleksejLt #12.10.2016 12:18 @Monya#10.10.2016 21:06
AleksejLt
опытный
Спасибо, узнал про интересную МС LB11880. Её можно для любого трехфазного движка постоянного тока использовать?
Для тех, кто как и я, ничего не понял из «схемка простая, как веник»
Как подключить двигатель от HDD, CD, DVD (доступные микросхемы контроллеры двигателей и схема подключения бесколлекторных трёхфазных двигателей) / electronics-and-mechanics.azm.su
Как подключить двигатель от HDD, CD, DVD (доступные микросхемы контроллеры двигателей и схема подключения бесколлекторных трёхфазных двигателей) на Электроника и механика (записки от AZM) от AZM // electronics-and-mechanics.azm.su
GOGI #12.10.2016 20:04 @AleksejLt#12.10.2016 12:18
GOGI
старожил
AleksejLt>Её можно для любого трехфазного движка постоянного тока использовать?
AleksejLt #13.10.2016 13:26 @GOGI#12.10.2016 20:04
AleksejLt
опытный
Вероятно ступил с терминами, а как правильно?
Bredonosec #13.10.2016 20:01 @AleksejLt#13.10.2016 13:26
Bredonosec
аксакал
AleksejLt> Вероятно ступил с терминами, а как правильно?
«питания трехфазного движка постоянным током»
А что за плата? Счетчик? Или генератор прямоугольных импульсов?
FantomAK #14.10.2016 05:33 @Monya#10.10.2016 21:06
FantomAK
опытный
Monya> Если охота просто поиграться с мотором, есть схемка простая, как веник
Это ещё тупей
НО — не полетаешь
А это чтобы перемотать если кому мощи захочется:
Бк И Я (продолжение) — Дневники — RC Форум
Бк И Я (продолжение) valeriy’s Blog // forum.rcdesign.ru
Monya #14.10.2016 21:31 @AleksejLt#12.10.2016 12:18
Monya
опытный
AleksejLt> Спасибо, узнал про интересную МС LB11880. Её можно для любого трехфазного движка постоянного тока использовать?
Практически для любого бесколлектроного или вентильного маломощного двигла. «трехфазный движок постоянного тока» звучит как «сухая вода» примерно.
На этой микрухе запускались движки от сидюков, флоппиков, принтеров и сканеров. В принципе все работало.
Monya #14.10.2016 21:38 @FantomAK#14.10.2016 05:33
Monya
опытный
FantomAK> Это ещё тупей
FantomAK> НО — не полетаешь
Что-то есть подозрение, что она может не стартануть. LB11880 имеет плавный пуск, и раскручивает мотор с ноля, не выпадая из синхронизации (в том числе и при резком нагружении) за счет обратных связей. А генератор на счетчике имеет фиксированую частоту. Так что скорее всего мотор придется запускать с толкача, пальцем. Да и по количеству элементов схема поболе, сдается, будет.
Это сообщение редактировалось 14.10.2016 в 21:47
Monya #14.10.2016 21:42 @Bredonosec#13.10.2016 20:01
Monya
опытный
Bredonosec> А что за плата? Счетчик? Или генератор прямоугольных импульсов?
Не, чистый драйвер бесколлекторника от Sanyo Three-Phase Sensorless Motor Driver with
Loading Motor Driver
FantomAK #17.10.2016 03:37 @Monya#14.10.2016 21:38
FantomAK
опытный
FantomAK>> Это ещё тупей
FantomAK>> НО — не полетаешь
Monya> Что-то есть подозрение, что она может не стартануть. LB11880 имеет плавный пуск, и раскручивает мотор с ноля, не выпадая из синхронизации (в том числе и при резком нагружении) за счет обратных связей. А генератор на счетчике имеет фиксированую частоту. Так что скорее всего мотор придется запускать с толкача, пальцем. Да и по количеству элементов схема поболе, сдается, будет.
Не то чтобы спорю, но ЛА и ИЕ обычно «в столе». а 11880 я только вчера увидал, раздербанив древний CD-RW на предмет подсчитать полюса у моторчика, а на е**е она за сотню штучка!
Кстати. о плавном старте — на модельных форумах, к регуляторам стартовый ток частенько указывают 3А при постоянном нагрузочном 5-10А, а в теориях процедуру старта вообще описывают как покачивание ротора.
Те. это задачка уже совсем не тривиальная получается
(это я всё потому, что перекраиваю своей ширсон CX10 под симу X5 )
PS: В смысле, была первоначальная мысля воткнуть 11880 и ключики, но почитав и подумав решил не плодить химерических сущностей — тк. управление.