Как электромагнитные помехи от зарядного устройства USB могут привести к неисправности емкостного сенсорного экрана?

Электромагнитные помехи от зарядного устройства USB могут привести к неисправности сенсорного экрана на мобильном устройстве с такими симптомами, как снижение чувствительности или ложные прикосновения. В качестве примера см. Http://forum.xda-developers.com/showthread.php?t=1784773 .

С точки зрения электричества, как электромагнитные помехи от USB-зарядного устройства могут вызвать неисправность емкостного сенсорного экрана? Я могу понять, как EMI может привести к сбою радиосвязи, но я не понимаю, как это может привести к неисправности сенсорного экрана.

Сенсорные экраны имеют передающий (Tx) и приемный (Rx) электроды, которые нарисованы в прозрачном оксиде индия и олова (ITO), образуя матрицу из скрещенных следов, причем каждое соединение Tx-Rx имеет характеристическую емкость. Человеческий палец - это, по сути, заземление, которое изменяет взаимную емкость между электродами RX и TX. Эта сеть очень чувствительна к изменениям заряда (т. Е. Изменениям емкости).

Типичные зарядные устройства используют топологию цепи обратной связи. Сигнал помехи, который они генерируют, является сложным и значительно варьируется между зарядными устройствами, в зависимости от деталей цепи и стратегии управления выходным напряжением. Амплитуда помех значительно варьируется в зависимости от того, сколько проектных усилий и удельных затрат производитель выделил на экранирование в коммутационном трансформаторе.

Типичные параметры электромагнитных помех, затрудняющие фильтрацию этих помех, включают:

• Форма волны сложная, состоящая из прямоугольной волны с широтно-импульсной модуляцией, за которой следует LC-звонок
• Частоты частот 40–150 кГц при номинальной нагрузке, при частоте импульсов или работе в режиме с пропуском циклов частота снижается до <2 кГц при очень легкой нагрузке
• Уровни напряжения до половины входного пикового напряжения = Vrms / sqrt (2)

Эти напряжения помех емкостно связаны с источниками, которые являются внутренними и внешними по отношению к устройству с сенсорным экраном. Эти интерференционные напряжения вызывают движение заряда внутри сенсорного экрана, что может быть перепутано с измеренным движением заряда из-за прикосновения пальца к экрану.

Эта форма EMI имеет много путей связи, которые могут нарушить измерения емкости электродов TX / RX: внутренние (плохое экранирование в устройстве), внешние паразитные (устройство с пальцем вводит замкнутые контуры заземления и т. Д.). Плохо спроектированные зарядные устройства или плохо экранированные устройства (или оба) могут иметь проблемы с сенсорным экраном.