USB充電器からの電磁干渉により、静電容量式タッチスクリーンが誤動作するのはなぜですか？

USB充電器からの電磁干渉により、モバイルデバイスのタッチスクリーンが誤動作し、感度の低下や誤ったタッチなどの症状が発生する可能性があります。例として、http://forum.xda-developers.com/showthread.php?t=1784773を参照してください。

電気の観点から、USB充電器からのEMIはどのようにして容量性タッチスクリーンを誤動作させることができますか？EMIがどのようにして無線通信の障害を引き起こすのかは理解できますが、それがタッチスクリーンの誤動作の原因となることはわかりません。

タッチスクリーンには、送信（Tx）電極と受信（Rx）電極があり、透明な酸化インジウムスズ（ITO）で描画され、交差したトレースのマトリックスを形成し、各Tx-Rxジャンクションに固有の静電容量があります。人間の指は基本的に、RX電極とTX電極間の相互静電容量を変化させる接地です。このネットワークは、電荷の変化（すなわち、静電容量の変化）に非常に敏感です。

典型的な充電器はフライバック回路トポロジーを使用します。それらが生成する干渉波形は複雑で、回路の詳細と出力電圧制御戦略に応じて、充電器間でかなり異なります。干渉の大きさは、メーカーがスイッチングトランスのシールドに割り当てた設計工数と単価に応じて大きく異なります。

この干渉をフィルタリングすることを困難にする典型的なEMIパラメータには、次のものがあります。

• 波形は複雑で、パルス幅変調方形波とそれに続くLCリンギングで構成されています
• 公称負荷で周波数レート40〜150 kHz、非常に軽い負荷の場合、パルス周波数またはスキップサイクル動作で周波数が2 kHz未満に低下
• 最大入力ピーク電圧の半分までの電圧レベル= Vrms / sqrt（2）

これらの干渉電圧は、タッチスクリーンデバイスの内部と外部の両方のソースから容量結合されます。これらの干渉電圧は、タッチスクリーン内で電荷の動きを引き起こします。これは、画面への指の接触により測定された電荷の動きと混同される可能性があります。

この形式のEMIには、TX / RX電極の静電容量測定を妨害する可能性のある多くの結合パスがあります。内部（デバイスのシールドが不十分）、外部寄生（フィンガーデバイスが閉じたグランドループを導入するなど）。適切に設計されていない充電器またはシールドが不十分なデバイス（またはその両方）は、タッチスクリーンの問題を引き起こす可能性があります。