Wie können elektromagnetische Störungen durch ein USB-Ladegerät zu Fehlfunktionen eines kapazitiven Touchscreens führen?

Elektromagnetische Störungen durch ein USB-Ladegerät können zu Fehlfunktionen eines Touchscreens auf einem mobilen Gerät führen, mit Symptomen wie verminderter Empfindlichkeit oder falschen Berührungen. Ein Beispiel finden Sie unter http://forum.xda-developers.com/showthread.php?t=1784773 .

Wie kann EMI von einem USB-Ladegerät aus elektrischer Sicht zu Fehlfunktionen eines kapazitiven Touchscreens führen? Ich kann verstehen, wie EMI dazu führen kann, dass die Funkkommunikation ausfällt, aber ich verstehe nicht, wie dies zu Fehlfunktionen eines Touchscreens führen würde.

Touchscreens haben Sende- (Tx) und Empfangselektroden (Rx), die in transparentem Indiumzinnoxid (ITO) gezeichnet sind und eine Matrix aus gekreuzten Spuren bilden, wobei jeder Tx-Rx-Übergang eine charakteristische Kapazität aufweist. Der menschliche Finger ist im Grunde eine Masse, die die gegenseitige Kapazität zwischen den RX- und TX-Elektroden verändert. Dieses Netzwerk reagiert sehr empfindlich auf Ladungsänderungen (dh Kapazitätsänderungen).

Typische Ladegeräte verwenden eine Flyback-Schaltungstopologie. Die von ihnen erzeugte Interferenzwellenform ist komplex und variiert je nach Schaltungsdetails und Strategie zur Steuerung der Ausgangsspannung erheblich zwischen den Ladegeräten. Die Interferenzamplitude variiert erheblich, je nachdem, wie viel Konstruktionsaufwand und Stückkosten der Hersteller der Abschirmung im Schalttransformator zugewiesen hat.

Typische EMI-Parameter, die es schwierig machen, diese Interferenz zu filtern, sind:

• Die Wellenform ist komplex und besteht aus einer Rechteckwelle mit Pulsweitenmodulation, gefolgt von einem LC-Klingeln
• Frequenzraten 40–150 kHz unter Nennlast, wobei die Pulsfrequenz oder der Sprungzyklus bei sehr geringer Belastung auf <2 kHz abfällt
• Spannungspegel bis zur Hälfte der Eingangsspitzenspannung = Veff / sqrt (2)

Diese Interferenzspannungen werden kapazitiv von Quellen gekoppelt, die sich sowohl innerhalb als auch außerhalb des Touchscreen-Geräts befinden. Diese Interferenzspannungen verursachen eine Ladungsbewegung innerhalb des Touchscreens, die aufgrund einer Fingerberührung auf dem Bildschirm mit der gemessenen Ladungsbewegung verwechselt werden kann.

Diese Form der EMI hat viele Kopplungspfade, die die Kapazitätsmessungen der TX / RX-Elektrode stören können: intern (schlechte Abschirmung im Gerät), extern parasitär (Fingergerät führt geschlossene Erdschleifen usw. ein). Schlecht gestaltete Ladegeräte oder schlecht abgeschirmte Geräte (oder beides) können Touchscreen-Probleme aufweisen.