Bagaimana interferensi elektromagnetik dari pengisi daya USB menyebabkan layar sentuh kapasitif tidak berfungsi?

Gangguan elektromagnetik dari pengisi daya USB dapat menyebabkan layar sentuh pada perangkat seluler tidak berfungsi, dengan gejala seperti berkurangnya sensitivitas atau sentuhan palsu. Sebagai contoh, lihat http://forum.xda-developers.com/showthread.php?t=1784773 .

Dari sudut pandang listrik, bagaimana EMI dari pengisi daya USB dapat menyebabkan layar sentuh kapasitif tidak berfungsi? Saya dapat memahami bagaimana EMI dapat menyebabkan komunikasi radio gagal, tetapi saya tidak mengerti bagaimana hal itu akan menyebabkan layar sentuh tidak berfungsi.

Layar sentuh memiliki transmit (Tx) dan menerima (Rx) elektroda yang digambar dalam indium tin oxide (ITO) transparan, membentuk matriks jejak silang dengan setiap persimpangan Tx-Rx yang memiliki kapasitansi yang khas. Jari manusia pada dasarnya adalah tanah yang mengubah kapasitansi timbal balik antara elektroda RX dan TX. Jaringan ini sangat sensitif terhadap perubahan yang dibebankan (yaitu perubahan kapasitansi).

Pengisi daya umum menggunakan topologi sirkuit flyback. Bentuk gelombang interferensi yang mereka hasilkan sangat kompleks dan bervariasi antar pengisi daya, tergantung pada detail rangkaian dan strategi kontrol tegangan keluaran. Amplitudo interferensi sangat bervariasi tergantung pada berapa banyak upaya desain dan biaya unit yang telah dialokasikan pabrikan untuk melindungi dalam trafo switching.

Parameter EMI yang khas membuat gangguan ini sulit untuk disaring meliputi:

• Bentuk gelombang rumit, terdiri dari gelombang persegi modulasi lebar-pulsa diikuti oleh dering LC
• Tingkat frekuensi 40–150 kHz di bawah beban nominal, dengan frekuensi-drop atau operasi siklus-jatuh menjatuhkan frekuensi ke <2 kHz ketika dimuat dengan sangat ringan
• Level tegangan hingga satu setengah tegangan input puncak = Vrms / sqrt (2)

Tegangan interferensi ini digabungkan secara kapasitif dari sumber yang bersifat internal dan eksternal ke perangkat layar sentuh. Tegangan interferensi ini menyebabkan pergerakan muatan di dalam layar sentuh, yang mungkin dikacaukan dengan gerakan pengisian daya yang diukur karena sentuhan jari pada layar.

Bentuk EMI ini memiliki banyak jalur kopling yang dapat mengganggu pengukuran kapasitansi elektroda TX / RX: internal (perangkat pelindung buruk), parasit eksternal (perangkat jari memperkenalkan loop tanah tertutup, dll.). Pengisi daya yang didesain dengan buruk atau perangkat yang tidak terlindungi dengan baik (atau keduanya) dapat menunjukkan masalah layar sentuh.