Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik SK6812 seltsames Ausfallverhalten, warum?


von Max M. (maxi123456)


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Moin,

ich habe mal für einen Bekannten eine Wortuhr mit SK6812 LEDs gebaut. 
Ein Fehler ist vermutlich, dass die Uhr direkt über USB betrieben wird 
und die LEDs direkt an die USB Spannung gehen, was jedoch bei etlichen 
anderen Uhren problemlos über Jahre funktioniert.

Nur bei dieser einen Uhr fallen regelmäßig ganze Herden von LEDs aus.

Das Fehlerbild ist, dass die LEDs nicht gar nicht mehr leuchten, sondern 
entweder irgendwelche unbestimmten Farben anzeigen und die Daten an die 
folgenden LEDs nicht korrekt weiterleiten, so dass einzelne (nicht 
alle!) LEDs nach der Kette auch falsche Farben anzeigen.

Löte ich an der Stelle in der Kette eine neue LED ein sehe ich dann 
oftmals, dass irgendwo in der Kette eine weitere LED den gleichen Fehler 
hat und ab dieser wieder unkorrekte Daten weitergeleitet werden, so dass 
folgende LEDs vereinzelt falsche Farben anzeigen.

Wie kann dieser Fehler entstehen und was geht da kaputt? Wie kann eine 
LED so defekt sein, dass diese im Prinzip noch geht, aber die eigenen 
Farben manchmal falsch darstellt und die Daten an manche (nicht alle) 
folgende LEDs falsch weiterleitet?

Wir vermuten, dass da ein Wechselrichter irgendwas eingestreut hat, da 
dort kürzlich ein Verdrahtungsfehler gefunden wurde. Aber da kenne ich 
mich nicht aus. Ich würde immer davon ausgehen, entweder geht eine LED 
kaputt und leuchtet nicht mehr, aber nicht dass die ihr Verhalten so 
krude ändert?

In der Regel sind dann so 5 LEDs kaputt. Erste austauschen, dann schauen 
ob es noch einen Fehler in der Kette gibt, nächste austauschen, ...

von Michael B. (laberkopp)


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Max M. schrieb:
> Wie kann dieser Fehler entstehen

Schlechte Masseverbindung, mangelhafte Abblockung, mieses Timing.

von Max M. (maxi123456)


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Michael B. schrieb:
> Schlechte Masseverbindung, mangelhafte Abblockung, mieses Timing.

Und dadurch gehen die >>kaputt<<? Die sind ja wirklich defekt, ich muss 
die auslöten und neu einlöten. Andere Uhren zeigen wie gesagt bei 
gleicher Hardware/Software keine Fehler.

von Sebastian W. (wangnick)


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Max M. schrieb:
> Moin,
> ich habe mal für einen Bekannten eine Wortuhr mit SK6812 LEDs gebaut.
> Ein Fehler ist vermutlich, dass die Uhr direkt über USB betrieben wird
> und die LEDs direkt an die USB Spannung gehen, was jedoch bei etlichen
> anderen Uhren problemlos über Jahre funktioniert.
> Nur bei dieser einen Uhr fallen regelmäßig ganze Herden von LEDs aus.
> Das Fehlerbild ist, dass die LEDs nicht gar nicht mehr leuchten, sondern
> entweder irgendwelche unbestimmten Farben anzeigen und die Daten an die
> folgenden LEDs nicht korrekt weiterleiten, so dass einzelne (nicht
> alle!) LEDs nach der Kette auch falsche Farben anzeigen.
> Löte ich an der Stelle in der Kette eine neue LED ein sehe ich dann
> oftmals, dass irgendwo in der Kette eine weitere LED den gleichen Fehler
> hat und ab dieser wieder unkorrekte Daten weitergeleitet werden, so dass
> folgende LEDs vereinzelt falsche Farben anzeigen.
> Wie kann dieser Fehler entstehen und was geht da kaputt? Wie kann eine
> LED so defekt sein, dass diese im Prinzip noch geht, aber die eigenen
> Farben manchmal falsch darstellt und die Daten an manche (nicht alle)
> folgende LEDs falsch weiterleitet?
> Wir vermuten, dass da ein Wechselrichter irgendwas eingestreut hat, da
> dort kürzlich ein Verdrahtungsfehler gefunden wurde. Aber da kenne ich
> mich nicht aus. Ich würde immer davon ausgehen, entweder geht eine LED
> kaputt und leuchtet nicht mehr, aber nicht dass die ihr Verhalten so
> krude ändert?
> In der Regel sind dann so 5 LEDs kaputt. Erste austauschen, dann schauen
> ob es noch einen Fehler in der Kette gibt, nächste austauschen, ...

Ich hatte ähnliche Fälle mit WS2812B. Ursache war ein ganz leicht vom 
Datenblatt abweichendes Timing des Speisesignals, dessen Abweichungen 
sich dann bei der Weitergabe von LED zu LED ganz leicht aufschaukelten, 
bis zum Strangende hin (176 LEDs) die ersten Fehlfarben und Ausfälle zu 
beobachten waren, allerdings fast nur bei warmen LEDs (>70°C), je wärmer 
je stärker.

Da waren die LEDs allerdings danach nicht kaputt.

LG, Sebastian

: Bearbeitet durch User
von Steve van de Grens (roehrmond)


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Max M. schrieb:
>> Schlechte Masseverbindung
> Und dadurch gehen die >>kaputt<<?

Ja, weil dann die Eingangsspannung aus Sicht des IC außerhalb der 
Spezifikation liegt.

Häufigste Ursache für Defekte mitten drin ist allerdings zu hohe 
Temperatur. Diese LEDs sind viel empfindlicher, als was man so in 
Glühbirnen einbaut.

: Bearbeitet durch User
von Max M. (maxi123456)


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Sebastian W. schrieb:
> Da waren die LEDs allerdings danach nicht kaputt.

Das ist der Unterschied. In diesem Fall geht es wochenlang gut und auf 
einmal sind da Defekte.

Steve van de Grens schrieb:
> Ja, weil dann die Eingangsspannung aus Sicht des IC außerhalb der
> Spezifikation liegt.

Das ist aber für mich keine Erklärung, warum nur diese eine UHr 
betroffen ist. Diese verwendet übrigens das selbe Netzteil, wie meine 
anderen Uhren.

: Bearbeitet durch User
von Jack V. (jackv)


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Max M. schrieb:
> Ein Fehler ist vermutlich, dass die Uhr direkt über USB betrieben wird
> und die LEDs direkt an die USB Spannung gehen, was jedoch bei etlichen
> anderen Uhren problemlos über Jahre funktioniert.
>
> Nur bei dieser einen Uhr fallen regelmäßig ganze Herden von LEDs aus.

„Direkt über USB“ steht hier wofür? Falls so ein USB-Steckernetzteil: da 
hatte ich nun schon mehrere, die sporadisch für Probleme gesorgt haben – 
in dem Fall könntest du mal ein anderes Netzteil probieren.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Max M. schrieb:
> Diese verwendet übrigens das selbe Netzteil, wie meine
> anderen Uhren.

Das selbe Netzteil sicher nicht, aber das gleiche Netzteil.

Hast Du die Möglichkeit, zwei Netzteile gegeneinander zu tauschen? Wenn 
das Problem dann an der selben Uhr bleibt, ist es nicht schuldig.

von Sebastian W. (wangnick)


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Na ja, ein DUT aus einem Netzteil zu versorgen, und dann gleichzeitig 
auch noch über USB anzuschließen, zwingt Netzteil-GND und USB-GND auf 
dasselbe Potential. Da können u.U. schon recht interessante 
Ausgleichsströme und Potentialverschiebungen stattfinden ...

LG, Sebastian

von Max M. (maxi123456)


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Jack V. schrieb:
> „Direkt über USB“ steht hier wofür? Falls so ein USB-Steckernetzteil: da
> hatte ich nun schon mehrere, die sporadisch für Probleme gesorgt haben –
> in dem Fall könntest du mal ein anderes Netzteil probieren.

Die Uhr versorge ich über ein USB Netzteil für Unterputzdose.

Manfred P. schrieb:
> Hast Du die Möglichkeit, zwei Netzteile gegeneinander zu tauschen? Wenn
> das Problem dann an der selben Uhr bleibt, ist es nicht schuldig.

Leider spontan nicht.

Sebastian W. schrieb:
> Na ja, ein DUT aus einem Netzteil zu versorgen, und dann gleichzeitig
> auch noch über USB anzuschließen, zwingt Netzteil-GND und USB-GND auf
> dasselbe Potential. Da können u.U. schon recht interessante
> Ausgleichsströme und Potentialverschiebungen stattfinden ...

Die Uhr hängt nur am USB Netzteil.

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Max M. schrieb:
> Die Uhr hängt nur am USB Netzteil.

USB Netzteile sind oft grausame Dreckschleudern.
Um ein Handy Akku zu laden spielt das keine Rolle, weil der Akku jede 
Spitze frisst, für empfindliche Elektronik die auch noch Lastsprünge 
macht die das Netzteil nur grottig ausregelt, ist das aber schlecht.

Verpasse der Uhr einen fetten Elko, besser noch einen 4,5V LDO.

von Max M. (maxi123456)


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Michael schrieb:
> Verpasse der Uhr einen fetten Elko, besser noch einen 4,5V LDO.

LDOs sind aber keine Filter, ich denke das bringt nichts.

Dieses Netzteil nutze ich:
https://www.amazon.de/Smart-things-S24-Scharge-Unterputz-Netzteil/dp/B07PTRCZZB

: Bearbeitet durch User
von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Max M. schrieb:
> LDOs sind aber keine Filter, ich denke das bringt nichts.
Okay, keine Ahnung, nix verstehen und beratungsresistent.
Dann mach mal.

von Gerald B. (gerald_b)


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Das USB Netzteile Spikes produzieren, die empfindliche Elektronik 
killen, kann ich bestätigen. Habe so einen BT-Audiotransmitter 
gehimmelt. Irgendwann war der aus heiterem Himmel tot.

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