Hallo, werte Gemeinde! für ein privates Sound/Audio-Projekt habe ich eine Art Würfel gebaut, von dem 3 Seitenflächen mit insgesamt 84 WS2812-SMD-LEDs beleuchtet sind. Ansteuerung erfolgt mit 800kHz. Funktioniert gut. Schema im angehängten Bild. Kurze Info zu den LEDs: Es handelt sich dabei jeweils um einen RGB-Pixel mit integrierter Ansteuerung. Der übernimmt PWM und eine Kaskadierung (Was in DI kommt, wird 24 bits später nach DO weitergegeben) der LEDs - allgemein sehr praktisch. Das Digitalsignal zeigt das zweite Bild. Das ganze ist in einer Kunststoff (PE) Konstruktion eingebaut. EMV-Abschirmung ist also nicht vorhanden. Die Datenleitungen sind prinzipbedingt sehr lang (insgesamt ca. 4m, 5cm für jede LED-zu-LED-Verbindung). Schaltet man das Ding an, kommt es zu Störungen im Bildwiederholungstakt (ca. 50Hz) auf UKW im Radio (entschuldigt die saloppe Formulierung, ich bin kein Funkexperte...). Mit nicht angeschlossener Datenleitung tritt die Störung nicht auf (die LED leuchten aber mit dem vorher dargestellten Bild weiter, an der Stromversorgung liegt es also nicht). Kann es sein, dass ich mir einen lambda/8 Sender gebaut habe? Für 800kHz wäre das ja gerade ca. 4-5m Antennenlänge. Aber warum dann auf UKW...? Weil es ein Rechtecksignal ist? Und außerdem liegt zwischen jedem 5cm-Datenleitungs-Abschnitt ja noch eine LED. Was tue ich dagegen? Irgendwie einen Abschlusswiderstand einsetzen...? Ich hoffe inständig auf jemanden, der da mehr als gefährliches Halbwissen, so wie ich, hat. Es grüßt, Tim
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Entschuldigt. Ich bin zu vorschnell heute. Da kann man natürlich nichts erkennen. In diesem Anhang das erste Bild, das im ersten Beitrag nicht zu erkennen ist... Schäm
Tim schrieb: > EMV-Abschirmung Was ist denn eine elektromagnetische Verträglichkeit Abschirmung? Elektromagnetische Wellen lassen sich abschirmen, aber bestimmt nicht Verträglichkeit - welche auch immer.
Ein Rechteck-Signal hat aufgrund seiner "eckigkeit" Störungen auf sehr hochfrequenten Harmonischen. Ich fürchte Abschirmen wird zuviel Aufwand sein. Daher meine UNSAUBERE und FRICKEL (kein Gewehr für Funktion ^^) IDEE Jeden Ausgang von den LEDs mit kleinem Cap (100 pF haben bei einigen meiner Projekte Wunder bewirkt) "belasten" (für die LED sieht das aus wie ein langes Kabel, dbl. sagt dir wieviel pf sie treiben kann). Aus dem Rechteck wird dann mehr ein Dreieck bis Sinus mit weniger Störabstrahlung. Wenn das Dbl schweigt wieviel pf dürfen dann würde ich hald in 10 pf inkrementen den "sweetspot" suchen wo die Störung reduziert ist, die Übertragung aber noch geht. PS: Billo Teile können diese Belastung übel nehmen und den Dienst quitieren, Benutzung also auf eigene Gefahr
Zur EMV-Abschirmung: Irgendwo aufgeschnappt und so weiter verwendet. Sollte ich mir abgewöhnen. Kondensator hört sich erstmal gar nicht schlecht an. Leider habe ich die Platinen, auf denen die LEDs sitzen, alle schon angemalt (bis auf die LEDs selbst natürlich), um bessere Reflektion zu erreichen (alles weiß). Jedenfalls gestaltet sich eine nachträgliche Änderung sehr aufwändig. Gibt es noch andere Vorschläge außer die Oberwellen vom Rechtecksignal?
Das Switching von deinen Datenleitungen wird immer Störungen erzeugen. Entweder schirmst du diese ab (Alufolie drumwickeln reicht manchmal schon) oder reduzierst die "geschwindigkeit" des Spannungsanstiegs (google mal "slew-rate limiter", so wird das "richtig" gemacht, die caps sind nur ein quick&dirty hack)
Max D. schrieb: > Entweder schirmst du diese ab (Alufolie drumwickeln reicht manchmal > schon) Dabei ist aber eine einwandfreie Verbindung mit einem definierten Potential (z.B. Masse) schwierig, weil die Alufolienoberfläche oxidiert. Alternativ zu den erwähnten Kondensatoren, deren Nutzen/Auswirkung von vielen Faktoren abhängt, könnte man auch Widerstände (vielleicht so 33R - 1k) in die seriellen Verbindungen zwischen den einzelnen Ausgabeeinheiten (also zwischen DO und dem nächsten DI, möglichst dicht an DO) einfügen und damit den Ausgangswiderstand der Treiber erhöhen und (zusammen mit der Eingangskapazität des nächsten Bausteins) die Anstiegsrate mindern. Einen passenden R Wert kann man bei Kenntnis der Eingangskapazität von DI berechnen. Viel Erfolg! bimmyundjimmy
Ah ja! Das mit dem Tiefpass aus Eingangskapazität und Widerstand hört sich gut an. Ich werde es bei der nächsten Verbindung aus den Teilen berücksichtigen. Ich werde dann mal die Antwort auf verschiedene Widerstände am Oszi angucken. Vielen Dank euch :-)
Falls keine Änderung am Aufbau mehr möglich ist, könntest Du auch
ausprobieren, die Ansteuerfrequenz (z.Z. 800 kHz) zu modulieren (z.B.
zwischen 750 und 850 kHz wobbeln), um die Störleistung auf einen
breiteren Frequenzbereich zu spreizen.
Viel Erfolg
bimmyundjimmy
Ui das wird schwierig. Ich steuer die LEDs mit einer Assembler-Routine und Bit-Banging an, die zeitlich gerade so hinkommt. Da noch zu wobbeln wird nicht möglich sein. Dann muss ich das mit einem Timer versuchen. Trotzdem eine schöne Idee. Es lohnt sich offenbar, sich mal ein bischen eingehender mit HF auseinanderzusetzen...
bimmyundjimmy schrieb: > Max D. schrieb: >> Entweder schirmst du diese ab (Alufolie drumwickeln reicht manchmal >> schon) > Dabei ist aber eine einwandfreie Verbindung mit einem definierten > Potential (z.B. Masse) schwierig, weil die Alufolienoberfläche oxidiert. Das Alu muss man nicht zwingend erden, allein die tatsache dass es da ist schluckt schon einen Teil der Störungen (Stichwort: Kapazitiver Spannungsteiler)
1.Jeder Draht ist eine schöne Antenne. 2.Solange Du steile Imulse hast, erzeugst Du besonders schöne Oberwellen. 3.Ohne den Aufbau zu sehen, hilft nur meine trübe Glaskugel. Da würde ich die Verbindungsleitungen zum Test mal, verdrillen damit sich die Strahlung etwas aufhebt. Manchmal helfen auch ein paar Klappferritte die Induktivität Deiner Leitungen zu erhöhen um damit die steilen Impulsflanken etwas zu beeinflussen. 4.Sind Stützkondensatoren 33-100nF auf jedem Modul in der Versorgungsleitung? Große Hoffnung habe ich nicht, weil einfach die ausreichende Abschirmung deiner ganzen Leitungen fehlt und es NICHT NUR um wenige mA Steuerströme sondern auch um größere Lastsprünge für die vielen LEDs geht.
Max D. schrieb: > Das Alu muss man nicht zwingend erden, allein die tatsache dass es da > ist schluckt schon einen Teil der Störungen (Stichwort: Kapazitiver > Spannungsteiler) Kannst Du das etwas näher ausführen? Angenommen, ein Objekt und die störende Leitung bilden einen Kondensator und Du bringst einen leitenden "Schirm" ungeerdet zwischen diese, dann hast Du doch die Strecke durch das Dielektrikum (Luft) sogar (um die Dicke des Schirms) verringert. Viele Grüße bimmyundjimmy
oszi40 schrieb: > 1.Jeder Draht ist eine schöne Antenne. > 2.Solange Du steile Imulse hast, erzeugst Du besonders schöne > Oberwellen. > 3.Ohne den Aufbau zu sehen, hilft nur meine trübe Glaskugel. Da würde > ich die Verbindungsleitungen zum Test mal, verdrillen damit sich die > Strahlung etwas aufhebt. Manchmal helfen auch ein paar Klappferritte die > Induktivität Deiner Leitungen zu erhöhen um damit die steilen > Impulsflanken etwas zu beeinflussen. > 4.Sind Stützkondensatoren 33-100nF auf jedem Modul in der > Versorgungsleitung? > > Große Hoffnung habe ich nicht, weil einfach die ausreichende Abschirmung > deiner ganzen Leitungen fehlt und es NICHT NUR um wenige mA Steuerströme > sondern auch um größere Lastsprünge für die vielen LEDs geht. 1. Ich dachte, das kurze Schema oben reicht. Es sind eben viele LEDs aneinandergehängt, ähnlich dieser LED Strips die es überall gibt. 2. Klar. 3. Versorgungsleitungen hatte ich verdrillt, um so etwas zu vermeiden. Die Datenleitungen nicht - fließt ja kein Strom drüber, dachte ich mir. 4. Je Modul 100nF direkt an der LED. Tja, Abschirmung wird dann wohl die einzige Lösung sein...
bimmyundjimmy schrieb: > Max D. schrieb: >> Das Alu muss man nicht zwingend erden, allein die tatsache dass es da >> ist schluckt schon einen Teil der Störungen (Stichwort: Kapazitiver >> Spannungsteiler) > > Kannst Du das etwas näher ausführen? > > Angenommen, ein Objekt und die störende Leitung bilden einen Kondensator > und Du bringst einen leitenden "Schirm" ungeerdet zwischen diese, dann > hast Du doch die Strecke durch das Dielektrikum (Luft) sogar (um die > Dicke des Schirms) verringert. > > Viele Grüße > bimmyundjimmy Wenn er sein ganzes Kabel in Alufolie wickelt, dann hat die folie zu jedem Draht eine gewisse (für das bsp. irrelevante) Kapazität. Wenn jetzt die Datenleitung ihren Pegel ändert (z.B. 5V->0V) dann versucht sie über diese eingekoppelte Kapazität auch die Folie zu verschieben. Jedoch hat die folie auchnoch eine gewisse kapazität zu den beiden Versorgungsleitungen (etwa die gleiche wie zu der Datenleitung). Schlussendlich wird sich also die Spannung an der Folie um etwa ein drittel der änderung der Datenleitung bewegen (eben der genannte Kapazitive Spannungsteiler). In der Praxis kann das sogar noch weniger sein, da die Folie auchnoch gegen die sie umgebenden Dinge eine Kapazität hat und damit der Einfluss der Datenleitung noch weiter sinkt (nicht umsonst funktioniert ein Handy in einem (stehenden) Auto nicht so gut, obwohl die Masse des Handys und des Autos nicht verbunden sind).
Leute, die mit LEDs zu tun haben verheizen lieber etwas Leistung über Widerstände statt mit PWM viele Störungen zu erzeugen, die sie dann mühsam abstellen müssen :-) Genau an diesem wunden Punkt bist Du jetzt auch.
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