WS2812 und WS2812b Qualitätsprobleme! part 2

[Chris T. (timbooo)]

Hallo,

Eigentlich wollte ich meine Fragen im einem anderen Thread 
(Beitrag "WS2812 und WS2812b Qualitätsprobleme!") posten, doch dies ist mir 
leider nicht mehr möglich, deshalb muss ich einen neuen aufmachen.


Seit nun etwas mehr als einem halben Jahr habe ich massive Probleme mit 
meinen ws2812b Pixeln. Ich habe letztes Jahr im November mit dem Bau 
meiner Matrixen angefangen und nach anfänglichen Problemen lief auch 
alles so wie ich es mir vorgestellt hatte. Nur nicht lange.... :(

Erst mal zu Mir und meinem Projekt:

Ich bin keine gelehrnter Elektroniker oder ähnliches, ich bin eher in 
die richtung Bastler,Elektronik und Computer-Fan einzuordnen und hoffe 
deshalb auf ein wenig Nachsicht.
Da meine Familie ein Fahrgeschäft besitzt und stets angestrebt wurde 
dieses auch passend zu beleuchten bin ich schon vor langer Zeit auf ic 
gesteuerte LED gekommen und habe mich immer mehr damit befasst, alles 
natürlich neben dem Job.
Unter anderem habe ich einen acht Meter langen Logoschriftzug mit 2500 
45mm Pixeln(24v) gebaut der bis heute ohne große probleme läuft.


Mein Aktuelles Projekt macht mir da mehr Probleme. Hierbei handelt es 
sich um vier Sterne die jeweils mit rund 3600 12mm ws2812 5v pixeln 
bestückt sind.
Ich muss dazu sagen das die Pixel nicht im normalen Raster angeordnet 
wurden. Ich wollte auch am Tage eine ansprechende Optik wahren sowie am 
Abend im Betrieb eine scharfe Außenkante der Sterngrundform. Aus diesem 
Grund wurden auch die Buchstaben des Schriftzuges von der Sternfläche 
abgesetzt und separat Angesteuert(Bild1).
Ich wollte auf den Dingern keine Videos schauen sondern schön Farbige 
Effekte und vor allem klassische Lauflichter umsetzten was mir durchaus 
sehr gut gelungen ist .

hier ein Video im betrieb:
https://www.youtube.com/watch?v=-1DyBdX1OHw&feature=youtu.be

Angesteuert werden die Pixel über 4 billige "chinacontroller" (T-8000) 
die Synchron laufen. Jeder Stern hat acht Kanäle mit maximal 450 pixeln 
pro Kanal. Ich weiß das diese Controller nicht sonderlich beliebt sind 
:D, aber mit denen und vor allem mit der Lededit software kenne ich mich 
nun mal sehr gut aus. Ich wollte später das ganze Live mit Madrix oder 
ähnlichen Lösungen ansteuern dachte aber das ich vorerst dieses für mich 
altbewährte System nutze, was auch Anfangs gut funktioniert hat.


zu meinem Problem:

Bild 2 und 3 zeigt die verbauten Pixel eines größeren Asiatischen 
Herstellers. Geplant waren 12mm 12v Pixel aber keine Fabrik in China 
konnte mir welche mit klarer Linse Herstellen. Weils mir sehr um die 
Optik ging und ich persönlich die milchigen Tagsüber furtchbar finde 
habe ich letztendlich diese Bestellt. :(

Nun habe ich massive Probleme mit defekten LEDs. Nach ungefähr 2 Wochen 
in betrieb begannen einzelne LEDs auszufallen, erst wenige bei einem 
Stern (der zuerst bestückt wurde), dann auch bei den anderen. Anfangs 
dachte ich das bei solchen mengen natürlich Blindgänger dabei sein 
können also tauschte ich das pixel und gut war.

Leider bin ich derzeit nur noch am Austauschen,manchmal tausche ich eine 
Led und zwei Stunden später kommt eine andere an einer ganz anderen 
Stelle (bis jetzt noch nie zweimal an der selben Stelle). Manchmal 
halten sie dann auch wieder aus, zb. läuft momentan ein Stern seit einer 
Woche ohne Probleme während die anderen Probleme machen.

Das Fehlerbild ist bei allen defekten leds identisch. Das betroffen 
Pixel leuchtet nicht mehr Stört aber wenn es angesteuert wird die 
restlichen Pixel des Kanals ab der defekten LED. Wird diese vom Programm 
nicht angesteuert also auf aus/schwarz geschaltet funktioniert der Rest 
der Kette ohne Probleme. Bei Flächigen Effekten wie Plasma oder 
Metaballs sieht man das die Pixel hinter dem defekten Pixel das Programm 
noch mitmachen,aber es flackert halt bunt durcheinander. Sieht so aus 
wie wenn man beim ersten Pixel den ground zum conroller weglässt.
Manchmal funktionieren die betroffenen Pixel auch plötzlich wieder 
Einwandfrei als wäre nichts gewesen. Leider ist das eher selten der 
Fall.

hier ein kurzes Video mit dem Fehler:

https://www.youtube.com/watch?v=aObQtjHcrSE




Ich habe schon fast alles aus dem oben genannten Thread versucht.
Unter anderem habe ich 1000uf Elkos an jede verbaut. Dazu habe ich jeden 
Kanal mit einer ws2812 schutzschaltung 
(http://www.led-studien.de/2014/06/24/schutzschaltung-fuer-ws2812-pixel/) 
ausgestattet die vor allem das Sterben der ersten LED verhindern 
sollte(tut sie auch bis jetzt :D).

Da meine Spannung ziemlich niedrig war habe ich zuletzt die ganze 
Stromversorgung auf 24v umgestellt und vor jede Kette einen step down 
konverter auf 5,2v geschaltet. Funktioniert sehr gut und die Farben sind 
deutlich gleichmäßiger aber mein Problem hat das leider nicht gelöst.

Meine Zeichnung (Bild4) zeigt vereinfacht wie ich die Leds mit Strom 
versorge. Gerade sehe ich das ich zwischen Controller und 1. Led ein 
Signalverstärker vergessen habe. Diesen nutze ich weil ich 15m von 
controller zum Stern überbrücken muss wenn die Sterne montiert sind. Das 
Funktioniert meiner meinung nach sehr gut, obwohl es auch ohne ging. ;)

In meinen Tests und momentan benutze ich aber eine deutlich kürzere 
Datenleitung direkt an der Matrix was aber auch keinerlei Besserung 
bringt.

Durch die angepasste Form des "mappings" der LEDs sehen die leitungen im 
Stern natürlich anders aus, ich habe 8 Leitungen die 24v in die 
verschieden Bereiche des Sterns verteilen. Die step down konverter habe 
ich direkt vor jeder Pixelkette mit der 24v leitung verbunden, dannach 
ein elko mit 1000uf.
Der Ground eines Kanals wird vom Controller bis zum letzten Pixel nicht 
unterbrochen


Desweiterem dachte ich an ein Temperaturproblem welches ich aber auch 
fast ausschließen kann da ich im Sommer bei 30°C Außentemperatur einen 
erfolgreichen Dauertest mit zwei der Sterne in einem unserer Auflieger 
(Temperaturen bei Sonne über 40°C) durchführen konnte. Und gerade 
momentan ist es morgens noch sehr kühl in meiner Werkstatt was auch 
keinerlei Besserung bringt. Wenn dann würde ich eher auf 
Temperaturschwankungen tippen. Also von Warm auf Kalt im Sommer wenn die 
Sonne drauf scheint oder auch jetzt wo es gewisse Schwankungen gibt. 
Jedefalls kommt es mir manchmal so vor.



Seit einem halben Jahr suche ich überall im Internet nach lösungen für 
mein Problem, nun frag ich hier noch einmal nach.
Kann das ein Qualitätsproblem der Pixel an sich sein oder ist das eurer 
Meinung nach ein Fehler meinerseits?
Ich Peröhnlich finde das mit der Datenleitung alles ok ist. Jedenfalls 
Läuft das Programm gut, kein flackern,kein ruckeln...nichts bis dann 
wieder ein Pixel ausfällt.


Ich muss dazu sagen das ich dadurch das wir ja ständig Mobil sind und 
ich das ganze ja nur neben dem normalen betrieb machen kann bis jetzt 
nur Rund 300 Pixel tauschen konnte. Momentan Teste und wechsel ich Rund 
um die Uhr in der hoffnung das irgendwann mal ein Ende in sicht ist.


Ich wäre Dankbar für jeden Tip wie und wo ich was Messen kann bzw 
sollte. Wenn nötig würde ich mir auch ein Oszilloskop kaufen wenn das 
hilfreich wäre. Ich habe auch Bilder von betroffenen Pixeln die ich mit 
einem USB Mikroskop gemacht habe falls jemand damit was anfangen kann.

Genauso würde ich gerne Wissen ob jemand ähnliche Probleme mit solchen 
Pixeln hat oder hatte und ob ich einfach weitertauschen soll? Es ist 
sehr deprimierend jeden Tag zu tauschen ohne Aussicht auf erfolg.... :(


Um es nochmal zu sagen ich mache das rein hobbymäßig und habe Alles von 
der Zeichnung für den Laserzuschnitt bis hin zum Bau der Rahmen sowie 
der Farbgebung und dem Programm alleine Ausgearbeitet und auch 
Realisiert. Nur beim Bestücken hatte ich zum Glück hilfe... :P

[Chris P. (Gast)]

Die Fehlerbilder aus dem alten Thread helfen dir nicht weiter?

BTW: Ist das nicht das falsche Unterforum? Evtl. kann das ja wer 
verschieben.

[Michael K. (Gast)]

Wall of Text, das les ich nicht alles.

Sicher das Du Dich an die Applikationsschaltung aus dem Datenblatt 
gehalten hast ?
In Deiner Schaltung sehe ich nichts davon.

[aSma>> (Gast)]

Die wichtigsten Sachen werden wie immer verschwiegen. Fotos von der 
Verdrahtung wären hilfreich.

Die Stützkondensatoren müssen möglichst nahe am Verbraucher! 
Schaltnetzteile mögen oftmals nicht eine zu große Kapazität am Ausgang! 
Mehr ist nicht immer besser.

Der WS2812b ist bis max. 5.3V Spezifiziert. Du bist schon mutig mit 
5.2V.

Wie viele Leds sind an einen Step-Down Spannungsquelle angeschlossen?
-Ich vermute mal, dass hier das Problem ist vergraben ist. Man müsste 
noch mehr Kabel verlegen, um den Spannungsabfall zu veringern.

[Chris T. (timbooo)]

Chris P. schrieb:
> Die Fehlerbilder aus dem alten Thread helfen dir nicht weiter?
>
> BTW: Ist das nicht das falsche Unterforum? Evtl. kann das ja wer
> verschieben.


Nein leider nicht wirklich, die Beispiele aus dem anderen Thread alle 
verschiedene Fehlerbilder aber keines das identisch mit meinem Problem 
ist. Darum wollte ich nochchmal explizit danach fragen um zu erfahren 
was ihr denkt.

Ja sorry ich wusste nicht wo genau das hinpasst und hab das gleiche 
unterforum gewählt wie in dem ersten Thread. Entschuldigung wenn dies 
Probleme bereitet.

[Chris T. (timbooo)]

Michael K. schrieb:
> Wall of Text, das les ich nicht alles.
>
> Sicher das Du Dich an die Applikationsschaltung aus dem Datenblatt
> gehalten hast ?
> In Deiner Schaltung sehe ich nichts davon.


Ja tut mir leid. Ich habe nur versucht es halbwegs gut zu erklären...

Letztendlich habe ich es so gemacht wie es mir vom Hersteller der LEDs 
empfohlen wurde und wie ichs mir aus dem Netz herausgesucht habe. Z.b 
hier 
https://learn.adafruit.com/adafruit-neopixel-uberguide/best-practices

Der "Ingenieur" aus der Fabrik mit dem ich Kontakt hatte nicht ein mal 
die Kondensatoren erwähnt,auch nicht nach dem ich nochmal nachgefragt 
habe als die Probleme begannen.

Auf dem Datenblatt sehe ich einen wiederstand und einen Kondensator 
zwischen vcc und vdd richtig? Diese müssten ja auf der Rückseite der 
Platine des Pixels (Bild 3)verbaut sein oder liege ich da komplett 
falsch?

[Chris T. (timbooo)]

aSma>> schrieb:
> Die wichtigsten Sachen werden wie immer verschwiegen. Fotos von der
> Verdrahtung wären hilfreich.
>
> Die Stützkondensatoren müssen möglichst nahe am Verbraucher!
> Schaltnetzteile mögen oftmals nicht eine zu große Kapazität am Ausgang!
> Mehr ist nicht immer besser.
>
> Der WS2812b ist bis max. 5.3V Spezifiziert. Du bist schon mutig mit
> 5.2V.
>
> Wie viele Leds sind an einen Step-Down Spannungsquelle angeschlossen?
> -Ich vermute mal, dass hier das Problem ist vergraben ist. Man müsste
> noch mehr Kabel verlegen, um den Spannungsabfall zu veringern.

Auf solche Beiträge hab ich gehofft^^ :P

Ein Foto von der Verdrahtung kann ich heute Abend nachliefern!

Die Elkos habe ich direkt an den 5v Output der step down Converter 
gelötet. Von da aus hat die Leitung bis zur ersten LED nur maximal 10cm 
(Anschlussleitung der LEDs).

5,2v habe ich momentan nur an einem Stern zum testen eingestellt. Das 
werde ich ganz schnell wieder ändern.

Wie schon oben gesagt wird jede Kette (a 50leds) mit einem Konverter 
betrieben. Diese geben laut Datenblatt mit Kühlung maximal 3A aus, eine 
Kette hat auf Weiß geschaltet ungefähr 1,8A.
Für die 24v Zuleitung für die Konverter habe ich eine 4mm3 Leitung 
verwendet. Diese wird auch auf volllast(weiß) nicht warm und gibt am 
Ende immer noch etwas über 24v aus.

[Johnny B. (johnnyb)]

Kann auch sein, dass Deine Step-Down Wandler schnelle Lastwechsel nicht 
mögen und die Regelung dann kurzzeitig überschiesst und hohe Spannungen 
rauslassen (Wechsel von hoher Last zu niedriger Last). Das würde dann 
etwa den Effekt mit den vielen Ausfällen bringen, so wie Du es 
beschreibst.

[Michael K. (Gast)]

Chris T. schrieb:
> Diese müssten ja auf der Rückseite der
> Platine des Pixels (Bild 3)verbaut sein

Zumindest dicht dran an jeder LED.
Stell Dir die Zuleitung als Induktivität mit vielen kleinen 
Zwischenabgriffen vor.
An jedem dieser Abgriffe pulst ein Verbraucher rum was an einer 
Induktivität erst zum Spannungseinbruch und dann zur Spannungsüberhöhung 
führt.
Große Elkos bringen da nicht viel das sollten kleine Keramische 
Kondensatoren sein.

Was ich auf dem Briefmarkengroßen Bild erkennen kann sind die Kerkos 
drauf, aber kein Widerstand zur nächsten LED.

Bleib unterhalb der spezifizierten 5V und speise lieber häufiger ein.
Alles was über LED Spannung + Regelbereich ist muß in Wärme verbraten 
werden. Die werden Deine perfekt gekapselten LEDs aber kaum los.

Mach mal ein paar Versuche bei 100% Ansteuerung und erhöhter 
Aussentemperatur. Unter Umständen kommen Deine Defekte auch daher.

Spezifiziert sind SMD Bauteile im allgemeinen für zwei Lötungen wegen 
doppelseitiger Bestückung.
Durch die Zuleitungen bekommen die quasi schon die dritte Lötung.
Das Manuelle Handling in China noch ohne Kappe ist auch kritisch weil 
Bonddrähte brechen können wenn Druck auf die Linse ausgeübt wird.
Da gibt es ein dutzend Fehlerquellen die man nur durch eine 
kontrollierte Fertigung in den Griff bekommt.

Nettes Video.
Habe Deine Lichtshow beim letzen Bremer Freimarkt bewundert während ich 
den sehnigen Schweinehintern im Brötchen zernagt habe.

Ich könnte mir einen ganz anderen Aufbau vorstellen.
Eine 'größere' PCB die hinter den Stern geschraubt wird, ob einzelled 
oder Gruppen ist egal, Hauptsache vernünftige Steckverbindungen, Kühlung 
für die LED und ein überspannungsschutz gegen die harschen Bedingungen 
eines Fahrgeschäftes mit XXX KW Anschlussleistung.

Die LED schaut durchs Loch, das Loch wird vorher mit klarem Verguss 
verschlossen bzw. mit einer Lightpipe, somit keine störenden 'Gnubbel' 
mehr die rausschauen.

[Chris T. (timbooo)]

Michael K. schrieb:

>
> Was ich auf dem Briefmarkengroßen Bild erkennen kann sind die Kerkos
> drauf, aber kein Widerstand zur nächsten LED.

Genau darüber habe ich,angeregt durch einen anderen Thread schon mal 
nachgedacht. Das wäre ja dann ein Fehler in der Herstellung oder wie 
sollte ich die fehlenden wiederstände hinzufügen?


Michael K. schrieb:

>
> Nettes Video.
> Habe Deine Lichtshow beim letzen Bremer Freimarkt bewundert während ich
> den sehnigen Schweinehintern im Brötchen zernagt habe.

Hehe danke. ;)
Aber das in Bremen waren wir leider nicht. :D Es gibt in Deutschland 
rund 50 Fahrgeschäfte gleicher Bauweise.
Unser Break Dance war seit seiner Herstellung nicht mehr in seiner 
Mutterstadt Bremen. :P


Michael K. schrieb:

>
> Ich könnte mir einen ganz anderen Aufbau vorstellen.
> Eine 'größere' PCB die hinter den Stern geschraubt wird, ob einzelled
> oder Gruppen ist egal, Hauptsache vernünftige Steckverbindungen, Kühlung
> für die LED und ein überspannungsschutz gegen die harschen Bedingungen
> eines Fahrgeschäftes mit XXX KW Anschlussleistung.
>
> Die LED schaut durchs Loch, das Loch wird vorher mit klarem Verguss
> verschlossen bzw. mit einer Lightpipe, somit keine störenden 'Gnubbel'
> mehr die rausschauen.


Sicher hätte man das alles anders machen können. Vor allem jemand der 
mehr Erfahrung mit solchen Anwendungen hat. Ich habe mich nur an anderen 
Systemen im Netz oder auch bei Kollegen orientiert.

Vielen Dank das du dir die Mühe gemacht hast mir zu antworten. :)
Den Test auf 100% mit ansteigender Außentemperatur werde ich demnächst 
durchführen.

[Chris T. (timbooo)]

Johnny B. schrieb:
> Kann auch sein, dass Deine Step-Down Wandler schnelle Lastwechsel nicht
> mögen und die Regelung dann kurzzeitig überschiesst und hohe Spannungen
> rauslassen (Wechsel von hoher Last zu niedriger Last). Das würde dann
> etwa den Effekt mit den vielen Ausfällen bringen, so wie Du es
> beschreibst.

Die Step down wandler habe ich noch nicht lange drin und nur wegen der 
beschrieben Probleme verbaut. Das Problem bestand also schon vorher als 
ich die LEDs mit doppelt so vielen 5v Netzteilen und Leitungen gespeist 
habe.
Die wandler geben auch die von mir eingestellte Voltzahl aus, fast wie 
angenagelt,aber ich weiß das over und undershoots sich mit dem 
normaleren Multimeter schlecht messen lassen.

[Michael K. (Gast)]

Chris T. schrieb:
> Das wäre ja dann ein Fehler in der Herstellung
Schlechtes Design.
Könnte man chinesische Hersteller für schlechtes Design in Haftung 
nehmen gäbe es 50% der billigen China Ware nicht.

> sollte ich die fehlenden wiederstände hinzufügen?
Du bekommst die als bereits verdrahtete 'Lichterkette'?
Dann hilft nur aufschneiden, Widerstand rein und Schrumpfschlauch 
drüber.
(für Widerstand mit 'ie' wird man hier geteert und gefedert)

> Es gibt in Deutschland
> rund 50 Fahrgeschäfte gleicher Bauweise.
Und wieder was gelernt.

Was die Produkte hier so teuer macht ist unter anderem das kein 
Hersteller in Deine Situation kommen möchte.
Ein unreifes Produkt ist in der Serie, Rückruf bzw. Stillegung ist 
ausgeschlossen und nun muß sowohl permanent repariert als auch eine 
dauerhafte Lösung gefunden werden.

Mein Rat:
Repariere so wie bisher ohne Modifikationen.
Nehm Dir ein Schild und mache daran alle Deine Versuche und lass das 
wann immer es geht laufen.
Führe eine Liste der Fehler pro Betriebsstunde und versuche anhand 
dessen herauszufinden bei welcher Modifikation die Fehlerrate 
runtergeht.
Versuche herauszufinden ob Schilder in unmittelbarer Näher großer Motore 
häufger kaputtgehen (induzierte Störungen) und welchen Einfluss 
unterschiedliche Wetterbedingungen (Feuchteeinschluss) haben.
Ansonsten baust Du wie Teufel überall Mods ein die Dir unter Umständen 
nicht helfen weil der Fehler ein anderer ist.

> over und undershoots sich mit dem
> normaleren Multimeter schlecht messen lassen.
Garnicht.
Du suchst sehr kurze Ereignisse wo z.B. die Versorgungsspannung während 
eines Schaltvorganges kleiner wird als Din oder Spannungsspitzen im us 
Bereich.
Die meisten eurer Elektromotore werden sicherlich über Frequenzumformer 
angesteuert. Das Stromnetz an Euerm Fahrgeschäft dürfte dramatisch 
aussehen. Billige Netzteile hauen Dir einen guten Teil der 
Netzschwankungen auf den Ausgang durch.

Versuch:
Sekundären GND der Netzteile stabil auf Erdpotential (PE) legen.
(Sternförmig, dicker Querschnitt)
Fetter EMI Filter Netzseitig an Deine 24V Netzteile um die schlimmsten 
leitungsgebundenen Störungen zu blocken.
Ich habe noch ein paar unbenutzte 10A EMI Filter aus einem ähnlich 
gelagerten Problemfall übrig.
http://www.farnell.com/datasheets/314482.pdf
Für 15€/Stk. + Porto sind die Dein.

Bei Deinen China PCBs sehe ich einen ganzen Haufen von potentiellen 
Problemen.
Die PCB werden nicht ritzgetrennt sondern gebrochen.
Die Kräfte übertragen sich auf die Bauteile und können schädigen.
Lackiert oder sonstwie gegen Feuchte geschützt sind die auch nicht.
Widerstand, Wärme abfuhr und vielfache Lötbelastung habe ich schon 
erwähnt ebenso das völlig unbekante Handling während der Produktion.

Meiner Meinung nach wirst Du mit den China Lichterketten niemals Ruhe 
bekommen. Die Schutzbeschaltung die Du für die erste LED verwendet hast 
gehört bei dieser Art der Verkabelung und den harschen 
Umgebungsbedingungen an jede LED.
Schutz gegen Umweltbedingungen und ein intelligents Konzept wie sich 
LEDs schnell und lötfrei montieren + tauschen lassen wären wichtiger und 
auch preiswerter als ein möglichst geringer Preis/Stk wenn Du mal Deine 
Arbeitskosten mit reinrechnest.

Die Zeit nehme ich mir hierfür gerade weil mich das Problem 
interessiert.
Meine PCBs für ein flexibles RGBW Tubelight sind gerade im Zulauf.
Würde für Deine Anwendung hier nicht passen, aber es geht auch um sehr 
herausfordernde Bedingungen (Luftfahrt, Seefahrt) + harte Anforderungen 
an die Brandklasse.
Am besten lernt man ja durch Fehler.
Am billigsten durch die Fehler der anderen ;-)

[Chris T. (timbooo)]

Michael K. schrieb:
>
> Könnte man chinesische Hersteller für schlechtes Design in Haftung
> nehmen gäbe es 50% der billigen China Ware nicht.

Das kann ich mir mittlerweile nach meinen recherchen sehr gut 
vorstellen. Wobei ich auch sagen muss das mir Aktuell 2500 klare Kappen 
und O-ringe für die 45mm Pixel ohne Probleme getauscht wurden weil diese 
nicht richtig Dicht waren und Milchig wurden. Aber mit diesen Pixeln bin 
ich auch absolut zufrieden und habe in 2 Jahren nur 4 stück wechseln 
müssen (wasserschaden).


>
> Dann hilft nur aufschneiden, Widerstand rein und Schrumpfschlauch
> drüber.
> (für Widerstand mit 'ie' wird man hier geteert und gefedert)
>

Einen pro Pixel richtig? :D Da bin ich noch ein wenig beschäftigt mit 
meinen 14000 Lämpchen.
(Ich schiebe das jetzt einfach mal auf die Autokorrektur meines Handys 
und wenn beim nächsten mal dran Denken. :P )




>
> Mein Rat:
> Repariere so wie bisher ohne Modifikationen.
> Nehm Dir ein Schild und mache daran alle Deine Versuche und lass das
> wann immer es geht laufen.
> Führe eine Liste der Fehler pro Betriebsstunde und versuche anhand
> dessen herauszufinden bei welcher Modifikation die Fehlerrate
> runtergeht.

Derzeit teste schon nur an einem Stern, die andere laufen nebenbei und 
ich wechsel wenn eine kaputt geht. Meinen Teststern hatte ich im 
November 2 Wochen im 24/7 Dauerbetrieb. In dieser Zeit habe ich jede Led 
die defekt war sofort gewechselt und nach ca. einer Woche traten immer 
weniger Fehler auf bis er dann fast schon Stabil lief. Als ich dachte 
das es besser geworden ist wurden zwei der Sterne am Geschäft montiert 
und liefen dort noch eine Woche im normalen Fahrbetrieb (Abends ca 6 
stunden Täglich). Der Stern der zwei Wochen im Dauertest war lief ohne 
Probleme und brachte erst jetzt in meiner Werkstatt wieder Probleme.

Ich hatte mir schon vorher ein Störungsbuch angelegt aber das ist im 
mobilen Einsatz wie bei uns schwer zu führen. Gerade was Temperaturen 
und so angeht bin ich noch am Anfang effizienter und vor allem 
reproduzierbar  Tests da ich in der Saision ja meisten nur draußen oder 
in einem Auflieger "arbeiten" kann.


>
> Versuche herauszufinden ob Schilder in unmittelbarer Näher großer Motore
> häufger kaputtgehen (induzierte Störungen) und welchen Einfluss
> unterschiedliche Wetterbedingungen (Feuchteeinschluss) haben.
> Ansonsten baust Du wie Teufel überall Mods ein die Dir unter Umständen
> nicht helfen weil der Fehler ein anderer ist.

>
> Die meisten eurer Elektromotore werden sicherlich über Frequenzumformer
> angesteuert. Das Stromnetz an Euerm Fahrgeschäft dürfte dramatisch
> aussehen. Billige Netzteile hauen Dir einen guten Teil der
> Netzschwankungen auf den Ausgang durch.


Mir ist nicht Aufgefallen das die Fehler sich am Geschäft vermehren und 
mindestens 80% ihrer Betriebsstunden haben die Schilder fernab des 
Karusells absolviert. Weil ich da auch schon dran gedacht hatte habe ich 
zum Schluss auch darauf geachtet mir den Strom von einer anderen Quelle 
zu holen was auch keine Besserung brachte.

Verbaut sind in unserem Karussell Gleichstrommotoren die, meines Wissens 
nach :D, von zwei ABB DCs800 Gleichstromrichtern versorgt werden. Das 
ganze System ist über Zwanzig Jahre alt und nur die Dcs800 wurden 
getauscht als sich die alten typacts verabschiedet haben, sicher gibt es 
da etliche Störfaktoren.




>
> Versuch:
> Sekundären GND der Netzteile stabil auf Erdpotential (PE) legen.
> (Sternförmig, dicker Querschnitt)
> Fetter EMI Filter Netzseitig an Deine 24V Netzteile um die schlimmsten
> leitungsgebundenen Störungen zu blocken.
> Ich habe noch ein paar unbenutzte 10A EMI Filter aus einem ähnlich
> gelagerten Problemfall übrig.
> http://www.farnell.com/datasheets/314482.pdf
> Für 15€/Stk. + Porto sind die Dein.


Das werde ich nach Weihnachten mal Probieren und auch wegen den Filtern 
werde ich mich melden. :)



>
> Bei Deinen China PCBs sehe ich einen ganzen Haufen von potentiellen
> Problemen.
> Die PCB werden nicht ritzgetrennt sondern gebrochen.
> Die Kräfte übertragen sich auf die Bauteile und können schädigen.
> Lackiert oder sonstwie gegen Feuchte geschützt sind die auch nicht.
> Widerstand, Wärme abfuhr und vielfache Lötbelastung habe ich schon
> erwähnt ebenso das völlig unbekante Handling während der Produktion.
>
> Meiner Meinung nach wirst Du mit den China Lichterketten niemals Ruhe
> bekommen. Die Schutzbeschaltung die Du für die erste LED verwendet hast
> gehört bei dieser Art der Verkabelung und den harschen
> Umgebungsbedingungen an jede LED.
> Schutz gegen Umweltbedingungen und ein intelligents Konzept wie sich
> LEDs schnell und lötfrei montieren + tauschen lassen wären wichtiger und
> auch preiswerter als ein möglichst geringer Preis/Stk wenn Du mal Deine
> Arbeitskosten mit reinrechnest.

Ja ich hatte wohl zu viel Glück mit meinen anderen Projekten. Ob 
60,45,35 oder 12mm mit Ic auf der Rückseite der LED alle funktionieren 
ohne Probleme, was ich da bis jetzt gewechselt habe ist nicht der Rede 
wert und die 45er laufen sogar noch wenn sie halbvoll mit Wasser sind. 
:D
Kann es sein das die Aktuellen Pixel mit ic auf dem LED-chip anfälliger 
sind für solche störfaktoren?

Mir war vorher klar das ich, auch wenn alle gut läuft, immer mal wieder 
Ausfälle haben werde. Das ist auch nicht so Schlimm wenn ich sagen kann 
"Gut Donnerstag mach ich sie auf und wechsle schnell und fertig.". Was 
mich irre macht ist das ich keine Ruhe reinbekomme, die Fehler 
kommen/kamen völlig zufällig und nicht Reprodozierbar. Mal direkt nach 
dem Einschalten manchmal auch erst nach Stunden im Betrieb, mal geht 
Stern 2 ohne Probleme wärend 1,3,4 Probleme machen und andersrum. Dazu 
kommt halt das Fehlerbild was mich am meisten Aufregt, da ja immer der 
komplette Kanal hinter dem defekten Pixel gestört wird. Ich dachte 
vielleicht dass ich das wenigstens irgendwie wegbekomme.
Deshalb habe ich hier auf eure Erfahrungswerte gesetzt.


Oh ja die Arbeitsstunden bzw Kosten... die kommen ja zum Glück nicht mit 
rein. :D Viel Schlimmer ist aber das es den ganzen Tag in meinem Kopf 
rattert was denn der Fehler sein könnte.





>
> Die Zeit nehme ich mir hierfür gerade weil mich das Problem
> interessiert.

Das weiß ich wirklich zu schätzen. Oft bzw in anderen Foren wird man 
anscheinend nur müde belächelt wenn man kein Fachmann ist.

>
> Am besten lernt man ja durch Fehler.
> Am billigsten durch die Fehler der anderen ;-)


Ja sieht wohl so aus. Gelernt habe ich auf jedenfall sehr viel seit dem 
ich mit dem Projekt angefangen habe. :P


So einen habe ich noch.
Ich wollte erst einmal ein paar Meinungen zum Fehlerbild von euch hören.

Kurzes Video:
https://youtu.be/mJ02IjSmJkg


Für das Video wurde ein Stück einer Kette mit defektem Pixel aus dem 
Stern getrennt und sepparat auf dem Tisch getestet.
Rechts sieht man die ersten zwei Leds die direkt am Controller geklemmt 
sind (dat,gnd) welche auch ohne Probleme funktionieren.

Wenn ich bei einer betroffenen LED mit dem Feuerzeug auf die Linse 
klopfe bzw spätestens wenn ich hinten die Kabel leicht Auseinander ziehe 
funktionieren sie wieder ohne Probleme oder Flackern, die einer mehr die 
andere weniger Lange, aber meist fallen sie dann bald(stunden,tage) 
komplett aus.
Wie kann sowas erklärt werden bzw ist sowas nichts besonderes bei 
Beschädigungen durch fehlende Absicherung oder ESD?-Problemen?

Anbei noch ein paar Fotos von der Betroffenen LED die ich mühevoll aus 
ihrem Plastikmantel geschält habe. Leider habe ich eine Leitung dabei 
durchtrennt(5v).

[Jan L. (ranzcopter)]

Chris T. schrieb:
> Das weiß ich wirklich zu schätzen. Oft bzw in anderen Foren wird man
> anscheinend nur müde belächelt wenn man kein Fachmann ist.

'Fachmann sein' kann man ja durchaus auch ohne die formale Ausbildung 
auf dem Gebiet. Und ich habe den Eindruck, du bist ganz sicher zum 
Fachmann für ws2812-Praxiseinsatz geworden! :-)
Sehr interessanter Praxisbericht...

Solche Wackler wie am Schluss, LED springt an bei Klopfen etc. hatte ich 
auch mal, waren wohl Probleme bei den Bonds des LED-Chips.

Ich glaube, in so einer Situation würde ich mal einen 'radikaleren' 
Versuch machen, und statt ws2812 mal APA10x oder SK6812 testen...

[LED (Gast)]

Hallo Chris,

wir hatten auch einmal große Probleme mit ausgefallenen RGB LED speziell 
im Außenbereich. Bei uns war das Problem Silbermigration im Substrat, 
also in den einzel Chip-LED in der RGB-LED. Das ganze war auch nur in 
Verbindung mit Luftfeuchtigkeit zu beobachten.

Silbermigration ist Metallwanderung hervorgerufen durch einen 
Stromfluss(nA) dadurch wird die Einzel-LED also R, G oder B überbrückt 
bzw. Kurzgeschlossen. Könnte zu deiner Fehlerbeschreibung passen.

Bei uns war das Problem der Verguß der RGB-LED plus der Betrieb in 
Sperrspannung. Auch wenn die LED 5V reverse Betrieb können kommt es zum 
Stromfluss der genannten wenigen nA.

schau dir das mal an:

http://www.patent-de.com/20080515/DE102006050123A1.html

[LED (Gast)]

Achso und vergiss den ganzen ESD Blödsinn, den Weg sind wir auch 
gegangen.

[Bernd K. (prof7bit)]

LED schrieb im Beitrag #4832897:
> schau dir das mal an:
>
> http://www.patent-de.com/20080515/DE102006050123A1.html

Das ist ja mal interessant! Mir war nicht bewusst daß im Innern einer 
LED im umspritzten (oder vergossenen?) Kunststoffgehäuse noch 
elektrolytische Vorgänge stattfinden können.

Allerdings fürchte ich wird das nicht das Problem des OP lösen denn so 
wie das in dem Patent beschrieben ist tritt das unerwünschte Wandern der 
Silberionen nur auf wenn an der LED eine Spannung in Sperrichtung 
anliegt wie das bei Matrix-Schaltungen der Fall sein kann. OP benutzt 
aber WS2812, da wird jedes LED-Tripel von seinem eigenen Treiber 
angesteuert und das Potential der gemeinsamen Kathode ist nie höher als 
irgendein anderes Potential im selben Gehäuse. Also scheidet das als 
Ursache aus.

Was ich aber sehr vielsagend finde ist das letzte Video das er gepostet 
hat, das bei dem er einen simplen Wackelkontakt bei einem defekten Pixel 
feststellt. Wenn das auch der Grund für alle anderen Ausfälle ist dann 
kann er noch so lange versuchen zusätzliche Schutzschaltungen einzubauen 
bis er schwarz wird und es wird dennoch kein bisschen helfen.

Vielleicht lohnt es sich dann eher solche defekten Pixel mal 
spaßeshalber daraufhin zu untersuchen (falls überhaupt möglich) an 
welcher Stelle genau der Wackelkontakt auftritt. Womöglich stellt sich 
dann auch heraus daß definitiv keinerlei Abhilfe möglich ist und besser 
alle Pixel gegen eine komplett andere Bauform ausgetauscht werden müssen 
damit endlich Ruhe einkehrt.

[aSma>> (Gast)]

Servus,
also die Fotos sehen so aus als ob die leds nicht korrekt gelötet worden 
sind. Die einzelnen Drähte berühren sich doch.

Außerdem sehen diese vermoost aus und das Lötzinn scheint eine 
Oxidationsschicht zu haben?

Sind diese Linsen Wasserdicht?

[Analog (Gast)]

Vielleicht sind es auch nur Frühausfälle. Bei so günstigen LED ist ein 
Burn-In Prozessschritt eher unwahrscheinlich. Außerdem multipliziert 
sich die Ausfallwahrscheinlichkeit bei LED + 
Treiber(Badewannenkurve(n)!).

Sammel die defekten und las dir einen 8D-Report vom Hersteller machen. 
Vielleicht hast du ja Glück? Fragen kannst du ja mal.

[Michael K. (Gast)]

Chris T. schrieb:
> Wenn ich bei einer betroffenen LED mit dem Feuerzeug auf die Linse
> klopfe bzw spätestens wenn ich hinten die Kabel leicht Auseinander ziehe
> funktionieren sie wieder ohne Probleme oder Flackern, die einer mehr die
> andere weniger Lange, aber meist fallen sie dann bald(stunden,tage)
> komplett aus.

Das Fehlerbild kenne ich.
1.
Schlechte Bondverbindung durch Fehler des LED Herstellers.
Tritt eigentlich nur Chargengebunden auf.

2.
LED wird auf der Silikonlinse mit dem Sauger gegriffen und mit zu hohem 
Druck in die Lötpaste gesetzt.
Dabei brechen die Bondverbindungen und werden nur noch vom Verguss 
gehalten was teuflische Wackelkontakte ergibt.
Der Klassiker bei Bestückern die sich noch nie damit beschäftigt haben 
das LEDs empfindsame Geschöpfe sind.

Wenn Du es genau wissen willst wende Dich an das Frauenhofer Institut 
(ISIT) und lass Schliffbilder von defekten LEDs machen.
http://www.isit.fraunhofer.de

Ich an Deiner Stelle würde parallel ein eigenes Design in Auftrag geben 
das von vornherein auf einfache Montage und Schutz gegen Umwelteinflüsse 
ausgelegt ist.