中小型タッチスクリーンの電磁干渉問題を解決する方法

中小型タッチスクリーンの電磁干渉問題を解決する方法

充電器の干渉

タッチスクリーン干渉のもう 1 つの潜在的な原因は、主電源で動作する電話充電器のスイッチング電源です。図 5 に示すように、干渉は指を介してタッチ スクリーンに伝わります。小型携帯電話の充電器には通常、AC ラインとニュートラル入力がありますが、アース接続はありません。充電器は安全に絶縁されているため、主入力と充電器の二次側の間に DC 接続はありません。ただし、それでもスイッチング電源絶縁トランスを介した容量結合が発生します。充電器の干渉により、画面に触れた指による戻り経路が生じます。

注: この文脈では、充電器の妨害とは、グランドに対するデバイスの印加電圧を指します。この干渉は、DC 電源と DC グランドで同等であるため、「コモンモード」干渉と呼ばれる場合があります。充電器の DC 電源出力と DC アースの間で発生する電源スイッチング ノイズは、十分に除去されないと、タッチ スクリーンの通常の動作に影響を与える可能性があります。この電源除去比 (PSRR) の問題は、この記事では説明されていないもう 1 つの問題です。
Shenzhen Honjia Technology Co., Ltd. は、1.14 インチ～10.1 インチの静電容量式タッチ スクリーンと抵抗膜式タッチ スクリーンの開発と製造を専門とし、タッチ スクリーンのカバー ガラス サイズやガラス材質の変更など、顧客の要件に応じてカスタマイズできます。 、タッチ スクリーン ケーブル、タッチ スクリーン ドライバー IC などは、OCA フルボンディング プロセスとフレーム ボンディング プロセスを提供できます。当社が製造するタッチ スクリーンは、優れた抗干渉性能、高い信頼性、優れた感度、長寿命、耐久性を備えています。
充電器結合インピーダンス

充電器のスイッチング障害は、トランスの一次側と二次側の漏れ容量 (約 20pF) を介して発生します。この弱い容量結合の影響は、充電ケーブルと受電装置自体の比較的分散されたグランドに現れる寄生シャント容量によって補償できます。デバイスが持ち上げられると、シャント静電容量が増加します。これは通常、充電器の切り替えの干渉を排除するのに十分な量であり、干渉がタッチ操作に影響を与えることはありません。充電器からの最悪の場合の干渉の 1 つは、ポータブル デバイスが充電器に接続され、オペレータの指がタッチスクリーンにのみ接触した状態でテーブル上に置かれた場合に発生します。
充電器スイッチ干渉部品

一般的な携帯電話の充電器はフライバック回路トポロジを使用します。この種の充電器によって生成される干渉波形はより複雑で、回路の詳細と出力電圧制御戦略に応じて、充電器が異なると大きく異なります。干渉の振幅も、メーカーがスイッチングトランスシールドに投資した設計努力と単位コストに応じて大きく変動する可能性があります。一般的なパラメータには次のものがあります。

波形: 複雑な PWM 方形波と LC リンギング波形が含まれます。周波数：定格負荷で40～150kHz、負荷が非常に軽い場合、パルス周波数またはスキップサイクル動作は2kHz未満に低下します。電圧：電源のピーク電圧の半分まで=Vrms/√2。
充電器電源の干渉成分

充電器のフロントエンドでは、AC 主電源電圧が整流されて充電器の高電圧レールが生成されます。このようにして、充電器のスイッチング電圧成分は、供給電圧の半分の正弦波に重畳されます。スイッチング干渉と同様に、この電源電圧もスイッチング絶縁トランスを介して結合されます。 50Hz または 60Hz では、このコンポーネントの周波数はスイッチング周波数よりもはるかに低いため、実効結合インピーダンスはそれに応じて高くなります。電源電圧の乱れの深刻さは、グランドに対する並列インピーダンスの特性と、低周波に対するタッチ スクリーン コントローラーの感度によって決まります。

主電源干渉の特殊なケース: アースなしの 3 ピン プラグ
より高い電力定格の電源アダプタ (ラップトップ AC アダプタなど) には、3 ピン AC 電源プラグが装備されている場合があります。出力での EMI を抑制するために、充電器は内部で主電源のグランド ピンを出力の DC グランドに接続する場合があります。このタイプの充電器は通常、ホット線と中性線とアースの間に Y コンデンサを接続して、電力線からの伝導 EMI を抑制します。意図的なアース接続が存在すると仮定すると、このタイプのアダプタは、電源が入っている PC や USB 接続のポータブル タッチスクリーン デバイスに干渉しません。図 5 の破線のボックスは、この構成を示しています。

PC およびその USB 接続のポータブル タッチスクリーン デバイスの場合、3 ピン電源入力を備えた PC 充電器がアース接続されていない電源コンセントに接続されている場合、充電器干渉の特殊なケースが発生します。 Y コンデンサは、AC 電源を DC グランド出力に結合します。比較的大きな Y コンデンサ値は電源電圧を非常に効率的に結合するため、比較的低いインピーダンスでタッチ スクリーン上の指を介して大きな電源周波数電圧を結合することができます。