Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik WS2812 Matrix stört (V)DSL?


von Markus M. (adrock)


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Hi,

ich habe mir eine Matrix aus 20x20 (=400) bedrahteten WS2812 LED Clones 
gebaut (als "Netz", ca. 80cmx80cm groß).

Jede LED hat ihren 100nF Kondensator in der Versorgung, oben und unten 
gibt es eine Stromschiene.

Versorgt wird das ganze von einem 5V/30A Meanwell Schaltnetzteil. 
Ansteuerung besorgt ein STM32F405 mit einem 74HCT04 als Ausgangstreiber 
(100 Ohm in Reihe).

Zwischen der Steuer-und Stromversorgungseinheit und der Matrix befinden 
sich ca. 150cm 4mm² Kabel für die Versorgung, das Steuersignal wird mit 
Mikrofonkabel (==geschirmt, auf einer Seite) übertragen.

Am Schaltnetzteil habe ich den Schutzleiter mit "-" bzw. Masse 
verbunden, da ich keine floatenden Potentiale möchte.

Nun das Phänomen: In den letzten Tagen habe ich vermehrt mit der Matrix 
"gespielt" und ein paar Animationen etc. programmiert. Zeitgleich habe 
ich in den letzten Tagen vermehrt DSL Abbrüche (VDSL2, Vectoring). 
Mitunter synchronisiert sich die Fritzbox entweder nur mit ca. halber 
Datenrate oder auch garnicht. Die Fehlerzähler klettern dann auch 
entsprechend hoch.

Habe nun heute mal die Matrix abgeschaltet, danach hat die Fritzbox mit 
gewohnt hoher Datenrate (ca. 80/30 mbit/s) gesynct und die Verbindung 
ist seitdem stabil.

Nun meine Frage: Kann diese Matrix ernsthaft solche Störungen 
generieren, dass sich das auf das DSL auswirkt? Die Fritzbox ist ca. 3m 
von der Matrix entfernt installiert, die Telefonleitung läuft auch nicht 
näher als ca. 1m daran vorbei.

Das Muster währenddessen ich die Störungen beobachtet habe war jetzt 
auch keines welches einen extremen Stromhub generieren würde (alle LEDs 
weiss an / aus), sondern es sind eher nur ca. 100 LEDs mit jeweils 
verschiedenen Farben aktiv, also um die 3A Stromaufnahme geschätzt.

von Jim M. (turboj)


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Markus M. schrieb:
> Nun meine Frage: Kann diese Matrix ernsthaft solche Störungen
> generieren, dass sich das auf das DSL auswirkt?

Ja, das hast Du doch mit dem Ein- und Ausschalten ziemlich sicher 
nachgewiesen. Kannst das Spielchen ja ein paar Mal wiederholen.

Deine LEDs werden mit Rechecksignalen angesteuert - deren Flanken haben 
hohe Frequenzen. Irgendwas arbeitet als Antenne - viel Spass beim 
Suchen.

von Markus M. (adrock)


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Jim M. schrieb:

> Deine LEDs werden mit Rechecksignalen angesteuert - deren Flanken haben
> hohe Frequenzen. Irgendwas arbeitet als Antenne - viel Spass beim
> Suchen.

Das hochfrequenteste ist das serielle Datensignal, welches natürlich an 
alle LEDs gesendet wird. Die PWM der LEDs selbst läuft ja nur mit ca. 
400Hz.

Aber wenn es an dem Datensignal liegt, kann ich es ja kaum abschirmen. 
Die 1,5m Datensignal-Zuleitung ist ja schon geschirmt (allerdings eher 
um eingehende Störungen zu vermeiden). Die Leitungen zwischen den LEDs 
kann ich nicht schirmen.

Mich wundert nur, dass das VDSL derart empfindlich als "Empfänger" für 
solche Störungen ist.

Ich nehme nicht an, dass die Amplitude von VDSL so gering ist, dass es 
sich durch ein paar mV Einstreuung gleich die Karten legt?

von MiWi (Gast)


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Markus M. schrieb:
> Jim M. schrieb:
>
>> Deine LEDs werden mit Rechecksignalen angesteuert - deren Flanken haben
>> hohe Frequenzen. Irgendwas arbeitet als Antenne - viel Spass beim
>> Suchen.
>
> Das hochfrequenteste ist das serielle Datensignal, welches natürlich an
> alle LEDs gesendet wird.

Und das strahlt breitbandigst.

> Die PWM der LEDs selbst läuft ja nur mit ca. 400Hz.

> Aber wenn es an dem Datensignal liegt, kann ich es ja kaum abschirmen.

Doch. Klappferit ums Kabel. aber davor reparierst Du den Aufbau.

> Die 1,5m Datensignal-Zuleitung ist ja schon geschirmt (allerdings eher
> um eingehende Störungen zu vermeiden). Die Leitungen zwischen den LEDs
> kann ich nicht schirmen.

Aber der Schirm ist nur einseitig angeschlossen... nicht gut.

>
> Mich wundert nur, dass das VDSL derart empfindlich als "Empfänger" für
> solche Störungen ist.

Naja, dann wundere Dich halt, es ist aber so.

>
> Ich nehme nicht an, dass die Amplitude von VDSL so gering ist, dass es
> sich durch ein paar mV Einstreuung gleich die Karten legt?

Eine Frage die nur Du beantworten kannst: wie sieht der Rückpfad des 
Datensignals aus, vor allem der hf-Anteil des Signals ist relevant. Wenn 
die Schleife groß ist (und Deine Aufbaubeschreibung deutet darauf hin) 
strahlt das Ding wie die sprichwörtliche Sau breitbandig in der Gegend 
herum...

Und - welche Dämpfung misst Dein VSDL-Gerät vor der Störung? Vielleicht 
ist die Leitung eh schon auf knirsch und kollabiert nun vollständig.

Ein LW oder MW-Radio hilft um da genaueres zu erkennen...

von Mario M. (thelonging)


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Markus M. schrieb:
> Kann diese Matrix ernsthaft solche Störungen
> generieren

Sicher! Auf diese Weise werden noch heute Kinos, Kirchen, Konzertsäle 
usw. für Hörgeräteträger barrierefrei gemacht.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Induktive_H%C3%B6ranlage

Also Leiterschleife, Wechselstrom im Ampere-Bereich und die 
Eingangs-Empfindlichkeit von DSL-Modems dürfte auch passen.

Markus M. schrieb:
> Die PWM der LEDs selbst läuft ja nur mit ca.
> 400Hz.

Passt gut zum Trägerabstand von DSL von 4,3 kHz, Stichwort Harmonische.

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