Проверка работоспособности лазерных головок

Проверка работоспособности лазерных головок

Накопители на CD различных типов прочно вошли в состав персональных компьютеров став самым массовым устройством внешней памяти. Массовое использование их непрофессиональными пользователями породило проблему их диагностирования и ремонта. Зачастую неисправности носят весьма примитивный характер, но для их устранения необходимы специальные профессиональные знания и практические навыки.

Работа лазерных CD-приводов полностью зависит от луча лазерного диода, поэтому проверку лазерного проигрывателя обычно начинают с лазерных схем. Если интенсивность лазерного луча недостаточна или его нет, то это является причиной отсутствия или наличия слабого EFM-сигнала, а нарушение работы ограничительного диода может привести к изменению уровня выходного сигнала схемы автоматического контроля питания лазера (ALPC), при котором возбуждение лазера станет невозможным. Любой из этих недостатков способствует неточному отслеживанию луча, что в свою очередь также приводит к значительному снижению уровня EFM сигнала. По этой причине при возникновении неисправности с отсутствием ее явной причины (неправильное отслеживание, не корректируемое регулировкой, выпадение сигнала при качественном диске и т.п.), прежде всего необходимо отрегулировать узел лазерного диода. Это сразу же позволит выявить любые явные проблемы, связанные с работой лазерных схем, а также установить качество EFM сигнала (нормальная амплитуда EFM сигнала говорит об исправности лазерного диода). Если лазер не включается (отсутствие мерцания на линзе объектива, отсутствие EFM сигнала или перемещения фокуса при включении питания), то прежде всего необходимо проверить ALPC. Но при открытом дископриемнике обычно отключаются многие функции, в том числе и сигнал на включение лазера LDON. Если имеется сигнал LDON необходимого уровня, необходимо убедиться в наличии сигнала с оптического диска и прохождении этого сигнала в схеме ALPC.

Приводы компакт дисков очень часто перестают читать диски из-за загрязнения лазерных головок. Лазерная головка CD привода — это сложный и тщательно настраиваемый прибор. Чтобы его правильно почистить, необходимо соблюдать необходимые меры предосторожности иначе можно вывести из строя тонкий механизм лазерной головки. Зная строение лазерной головки, можно избежать многих неприятностей. Лазерная головка состоит из излучающего и приемного диодов, фокусирующих линз, механизма настройки фокуса. Причиной неправильной работы лазерной головки может быть неисправность как в электрической цепи, так и в механической части лазерной головки.

Наиболее часто встречаются следующие дефекты, связанные с работой лазерной головки. Сначала неисправность проявляется в виде сбоев при воспроизведении дисков низкого качества. Через некоторое время CD привод перестает работать совсем. Часто причиной этого является всего лишь запыление оптической части лазерной головки. Для прочистки оптики надо сделать плотный тампон ваты на гибкой и немного чистого спирта.

Отключите CD-привод от сети 220 В. Снимите верхний кожух для обеспечения доступа к лазерной головке. Иногда бывает необходимо выдвинуть приемный лоток дисков и в этом положении лотка вынуть сетевой шнур из розетки 220 В, так как лазерная головка может находиться рядом с двигателем вращения под площадкой для дисков. В этом случае, вручную вращая шестеренку двигателя положения лазерной головки, необходимо выдвинуть ее в доступное для работы положение. Не рекомендуется протирать фокусирующую линзу сразу. Сначала необходимо сдуть с помощью резиновой «груши» находящуюся на ней пыль, тогда придется смывать меньше грязи, и линза будет меньше царапаться абразивными частицами. Намочив тампон спиртом, надо его отжать для удаления излишек жидкости. Протирать головку можно только легким прикосновением, стараясь не повредить пружины фокусирующего механизма. Сушить линзу следует также только с помощью «груши». Часто этого недостаточно, так как пыль попадает не только на линзу, но и внутрь лазерной головки, и на диоды.

При чистке диодов следует соблюдать особую осторожность. Сняв пластмассовую защитную крышку лазерной головки, которая, как правило, находится на трех защелках в основании лазерной головки, чистку датчиков следует производить в той же последовательности. Сначала продувка резиновой «грушей», чистка маленьким тампоном ваты на гибкой палочке (можно использовать кусок толстой лески), а затем сушка. Для удобства чистки датчиков можно поднять фокусирующий механизм до нужного уровня, осторожно стараясь не повредить качающие пружины и обмотки катушек. Попутно можно убрать пыль с оси двигателя привода и затем смазать подшипники часовым маслом, обмакнуть отвертку в масло, и дав слиться лишнему маслу, после чего поднести ее к оси и смазать подшипник. Шестеренки механизма сдвига лазерной головки и направляющие движения лазерной головки смазывают маслом «силикон плюс тефлон», предварительно очистив их мягкой зубной щеткой.

Если есть подозрение, что появившиеся проблемы связанны с работой системы автофокусировки, то можно провести простую проверку: необходимо вставить диск и запустив накопитель убедиться в том, что оптическая головка совершает два или три вертикальных колебательных движения, а затем останавливается. Если такие перемещения отсутствуют, следует убедиться включен ли лазер.

Контроль работы механизма привода автофокусировки можно провести и без замены всего блока — достаточно измерить сопротивление катушки автофокусировки с помощью омметра. Обычно сопротивление катушки фокусировки составляет 20 Ом. Фактическое сопротивление катушек зависит от конкретного устройства. Если показания омметра указывают на обрыв или короткое замыкание цепи или сопротивление катушек значительно отличается от приведенных, можно предположить, что привод неисправен. Для некоторых лазерных приводов СD, при подсоединении омметра к катушкам, можно наблюдать слабое перемещение привода фокусировки, что говорит о его нормальной работе.

Если при исправной катушке привода проблема остается, то необходимо провести проверку схем автофокусировки. Если не перемещается привод фокусировки, то необходимо про­верить появление сигналов поиска фокусировки (FSR). Необходимо проверить прохождение сигнала FSR в серво схеме управления фокусировкой и драйвере привода и наличие сигнала управления на катушке фокусировки. Если привод перемещается, но фокусировка не обеспечивается, следует проверить сигнал FOK на выходе детектора точной фокусировки и прохождение этого сигнала на соответствующий вывод так как при отсутствии FOK сигналов выключается вся система). Далее необходимо убедиться в исправности фотоприемников (A — D), для чего проконтролировать EFM сигнал на выходе микросхемы предварительного усилителя-формирователя сигналов фотодатчиков. Если сигнал нормальный, можно утверждать, что все четыре фотодатчика (A — D) исправны. Генерация сигналов FOK возможна, только после поступления на схему детектора точной фокусировки сигнала на включение лазера LDON.

На рис. 1 схематично показан принцип действия системы автофокусировки лазерного луча. Как известно, после загрузки и старта CD сразу же начинается поиск фокуса — в соответствии с максимальным выходным уровнем ВЧ сигнала EFM с фото детекторной матрицы (A — D) и минимальным сигналом ошибки фокусировки FE с помощью детектора точной фокусировки и детектора прохождения нуля FZC определяется оптимальный диапазон фокусирования.

В момент старта системы лазерный луч должен быть сфокусирован на информационной поверхности CD даже вопреки неопределенному положению покоя лазерного звукоснимателя. Инициализация поиска фокуса происходит в этом случае посредством выработки корректирующих сигналов FSR, которые обеспечивают многократное (2 или 3 раза) перемещение фокусной линзы, необходимое для точной фокусировки луча на дорожку диска. При установлении фокуса вырабатывается сигнал FOK.

Если после двух — трех попыток сигнал FOK не наблюдается, то выключается система, приостанавливается чтение с диска вращательный столик останавливается, а оптическая головка перемещается к внутренней границе диска. При отсутствии диска в рабочем положении не будет и сигнала EFM, и сигнала FOK, являющегося в данном случае сигналом обнаружения диска. Только когда имеются правильные сигналы со схем автофокусировки, серво система управления вращением диска включает режим ускорения.

Рис. 1. Принципы построения системы автофокусировки привода CD

Фокусная и трекинг катушки входят в состав исполнительного механизма оптической головки. Эти катушки являются приводом линзы объектива в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Проверить трекинг катушки можно также мультиметром. Трекинг катушка имеет несколько меньшее сопротивление, чем фокусная, но не менее 2 Ом (все зависит от конкретного оптического преобразователя). Для проверки катушек можно использовать батарейку 1,5 В. При проверке фокусной катушки линза объектива должна перемещаться вверх — вниз при смене полярности батарейки, а при проверке трекинг катушки линза должна перемещаться в горизонтальной плоскости. Оптический преобразователь дорогостоящая часть устройства и в случае обрыва какой-либо из катушек не следует его сразу покупать. Обрыв цепи может произойти вследствие некачественной пайки выводов катушек. Для этого необходимо произвести разборку оптического блока (если это возможно) и убедиться в отсутствии дефектов в местах пайки выводов и необходимо обратить внимание на соединительные шлейфы. При проведении такого ремонта нужно помнить, что лазерный диод боится статического электричества.

Стабильное излучение лазерного диода возможно только при определенном рабочем токе, величина которого лежит в пределах 40…90 мА и может колебаться в пределах ±6-8 %. Интенсивность излучения сильно зависит от температуры окружающей среды и от величины рабочего тока, поэтому даже незначительное на первый взгляд превышение рабочего тока приводит к быстрому выходу из строя лазерного диода. Фирмы изготовители оптических преобразователей на этикетке рядом с названием модели указывают номинальный рабочий ток ILD, величина которого равна последнему трехзначному числу деленному на 10. Например, на этикетке опти­ческого блока KSS213B, используемого многими фирмами в своих CD-проигрывателях содержится следующая информация: KSS213B 19638 KN474. Рабочий ток для данного ILD равен 474/10 = 47,4 мА. Мощность излучения лазерного диода контролируется монитор фотодиодом и поддерживается на постоянном уровне цепями автоматического управления мощностью (в принципиальных схемах встречается также аббревиатура ALPC — Automatic Laser Power Control).

Часть излучения лазерного диода (LD) попадает на монитор-фотодиод (MD), который преобразует излучение в электрический сигнал (рис. 2).

Рис. 2. Пример принципиальной схемы автоматического управления мощностью ILD

(LDON — команда включения цепей АРС, LD — выход цепей управления мощностью лазерного диода, LPD — вход сигнала монитор-фотодиода).

При увеличении тока лазерного диода будет увеличиваться интенсивность его излучения, в результате этого будет увеличиваться ток через монитор фотодиод. При этом цепи АРС будут подзапирать транзистор Q101, задающий рабочий ток ILD. При уменьшении интенсивности излучения произойдет обратный процесс. Транзистор, задающий рабочий ток, в принципиальных схемах обычно называется лазер драйвер или для него используют название LASER POWER CONTROL.

При выполнении ремонтных работ, измерение рабочего тока лазерного диода производится косвенным образом путем измерения падения напряжения на резисторе в цепи эмиттера лазер-драйвера (резистор R101 номиналом 12 Ом). Зная номинал этого резистора, легко вычислить рабочий ток ILD (I=U/R). Фирмы производители рекомендуют следующий порядок проведения измерения:

  • отключить устройство от электропитания;
  • подключить мультиметр к резистору в цепи эмиттера лазер-драйвера;
  • включить устройство и произвести измерение;
  • отключить устройство, отключить мультиметр, произ­вести подсчет рабочего тока ILD по падению напряжения на резисторе и сравнить его с номинальным током, указанном на этикетке.

Падение напряжения на резисторе, деленное на номинал этого резистора, должно соответствовать току 47,4 мА ±6%.

Вообще при ремонте лазерных устройств необходимо строго соблюдать правила техники безопасности ведь луч лазера может вызвать повреждение глаз или ожег кожи (луч лазера в современных устройствах невиден для глаз). Кроме того, лазер создает сильное электромагнитное излучение, которое не опасно для человека, но оказывает сильное воздействие на ручные часы, магнитные носители и т. д. При работе с блоком оптического преобразователя необходимо особенно строго соблюдать меры предосторожности. Замена оптического преобразователя выполняется следующим способом:

  • отжать фиксаторы и снять первую шестерню (есть CD-механизмы, у которого шестерни привода крепятся винтами, а у современных моделей их крепление обычно осуществляется фиксаторами-защелками);
  • снять вторую шестерню;
  • отжать фиксаторы, выдвинуть направляющую до полного освобождения оптического блока и снять оптический блок;
  • установить новый оптический преобразователь, установить направляющую на прежнее место;
  • установить шестерни привода.

Для предотвращения выхода из строя лазерного диода при транспортировке, фирмы-изготовители закорачивают выводы лазерного диода каплей припоя. После установки оптического преобразователя и подключения разъема необходимо удалить припой в месте закорачивания выводов. Точка, в которой необходимо удалить припой, указывается в паспорте оптического преобразователя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

© 2022 | RRET |
Яндекс.Метрика