So lösen Sie das Problem der elektromagnetischen Interferenz bei kleinen und mittelgroßen Touchscreens

So lösen Sie das Problem der elektromagnetischen Interferenz bei kleinen und mittelgroßen Touchscreens

Störung des Ladegeräts

Eine weitere potenzielle Quelle für Touchscreen-Störungen ist das Schaltnetzteil des netzbetriebenen Telefonladegeräts. Störungen werden über die Finger auf den Touchscreen übertragen, wie in Abbildung 5 dargestellt. Kleine Ladegeräte für Mobiltelefone verfügen normalerweise über Wechselstrom- und Neutralleitereingänge, aber keinen Erdungsanschluss. Das Ladegerät ist sicherheitsisoliert, sodass zwischen dem Netzeingang und der Sekundärseite des Ladegeräts keine Gleichstromverbindung besteht. Allerdings entsteht dadurch immer noch eine kapazitive Kopplung über den Schaltnetzteil-Trenntransformator. Eine Störung des Ladegeräts erzeugt einen Rückweg durch einen Finger, der den Bildschirm berührt.

Hinweis: In diesem Zusammenhang bezieht sich die Störung des Ladegeräts auf die angelegte Spannung des Geräts gegenüber der Erde. Diese Störung kann aufgrund ihrer Äquivalenz bei Gleichstrom und Gleichstromerde als „Gleichtaktstörung“ bezeichnet werden. Das zwischen dem Gleichstromausgang des Ladegeräts und der Gleichstrommasse erzeugte Stromschaltgeräusch kann den normalen Betrieb des Touchscreens beeinträchtigen, wenn es nicht ausreichend herausgefiltert wird. Dieses Problem mit dem Stromversorgungsunterdrückungsverhältnis (PSRR) ist ein weiteres Problem, das in diesem Artikel nicht behandelt wird.
Shenzhen Hongjia Technology Co., Ltd. ist auf die Entwicklung und Herstellung von kapazitiven und resistiven Touchscreens mit einer Diagonale von 1,14 bis 10,1 Zoll spezialisiert, die je nach Kundenwunsch angepasst werden können, einschließlich der Änderung der Glasgröße und des Glasmaterials der Touchscreen-Abdeckung , Touchscreen-Kabel, Touchscreen-Treiber-IC usw. können den OCA-Vollbondingprozess und den Rahmenbondingprozess bieten. Der von unserem Unternehmen hergestellte Touchscreen verfügt über eine gute Entstörungsleistung, hohe Zuverlässigkeit, gute Empfindlichkeit, lange Lebensdauer und Haltbarkeit.
Kopplungsimpedanz des Ladegeräts

Schaltstörungen des Ladegeräts werden durch die Primär-Sekundär-Leckkapazität des Transformators (ca. 20 pF) gekoppelt. Dieser schwache kapazitive Kopplungseffekt kann durch die parasitäre Nebenschlusskapazität kompensiert werden, die in der relativ verteilten Masse des Ladekabels und des mit Strom versorgten Geräts selbst auftritt. Wenn das Gerät in die Hand genommen wird, erhöht sich die Shunt-Kapazität, was normalerweise ausreicht, um die Schaltstörung des Ladegeräts zu beseitigen, sodass die Störung die Touch-Bedienung nicht beeinträchtigt. Eine der schlimmsten Störungen durch das Ladegerät tritt auf, wenn das tragbare Gerät an das Ladegerät angeschlossen und auf einen Tisch gestellt wird und die Finger des Bedieners nur Kontakt mit dem Touchscreen haben.
Störkomponente des Ladegerätschalters

Ein typisches Ladegerät für Mobiltelefone verwendet eine Flyback-Schaltungstopologie. Die von dieser Art von Ladegerät erzeugte Interferenzwellenform ist komplexer und variiert stark je nach Ladegerät, abhängig von den Schaltungsdetails und der Strategie zur Steuerung der Ausgangsspannung. Abhängig vom konstruktiven Aufwand und den Stückkosten, die der Hersteller in die Abschirmung des Schalttransformators investiert, können auch die Störamplituden stark variieren. Typische Parameter sind:

Wellenformen: Einschließlich komplexer PWM-Rechteckwellen und LC-Ringing-Wellenformen. Frequenz: 40–150 kHz unter Nennlast. Wenn die Last sehr gering ist, sinkt die Impulsfrequenz oder der Sprungzyklusbetrieb unter 2 kHz. Spannung: bis zur Hälfte der Spitzenspannung des Netzteils =Vrms/√2.
Störkomponente der Stromversorgung des Ladegeräts

An der Vorderseite des Ladegeräts wird die Netzwechselspannung gleichgerichtet, um die Hochspannungsschiene des Ladegeräts zu erzeugen. Auf diese Weise wird der Schaltspannungskomponente des Ladegeräts eine Sinuswelle der halben Versorgungsspannung überlagert. Ähnlich wie bei Schaltstörungen wird auch diese Versorgungsspannung über einen Schalttrenntransformator eingekoppelt. Bei 50 Hz oder 60 Hz ist die Frequenz dieser Komponente deutlich niedriger als die Schaltfrequenz, sodass ihre effektive Kopplungsimpedanz entsprechend höher ist. Die Schwere von Versorgungsspannungsstörungen hängt von den Eigenschaften der Parallelimpedanz zur Erde und auch von der Empfindlichkeit des Touchscreen-Controllers gegenüber niedrigen Frequenzen ab.

Sonderfall Netzstörung: 3-poliger Stecker ohne Erdung
Netzteile mit höherer Leistung (z. B. Laptop-Netzteile) sind möglicherweise mit einem 3-poligen Netzstecker ausgestattet. Um EMI am Ausgang zu unterdrücken, kann das Ladegerät den Erdungsstift der Hauptstromversorgung intern mit der Gleichstrommasse des Ausgangs verbinden. Diese Art von Ladegerät verbindet normalerweise Y-Kondensatoren zwischen den heißen und neutralen Drähten und der Erde, um leitungsgebundene EMI von der Stromleitung zu unterdrücken. Unter der Annahme, dass eine absichtliche Erdungsverbindung besteht, beeinträchtigt dieser Adaptertyp keine PCs mit eigener Stromversorgung und über USB angeschlossene tragbare Touchscreen-Geräte. Der gestrichelte Kasten in Abbildung 5 veranschaulicht diese Konfiguration.

Bei PCs und ihren über USB angeschlossenen tragbaren Touchscreen-Geräten tritt ein besonderer Fall von Ladegerätstörungen auf, wenn ein PC-Ladegerät mit einem 3-poligen Stromeingang an eine Steckdose angeschlossen wird, die keinen Erdungsanschluss hat. Der Y-Kondensator koppelt den Wechselstrom an den Gleichstrom-Masseausgang. Ein relativ großer Y-Kondensatorwert koppelt die Versorgungsspannung sehr effizient, wodurch Spannungen mit hoher Versorgungsfrequenz über einen Finger auf dem Touchscreen mit relativ niedriger Impedanz gekoppelt werden können.