Como a interferência eletromagnética de um carregador USB pode causar mau funcionamento de uma tela de toque capacitiva?

A interferência eletromagnética de um carregador USB pode causar mau funcionamento de uma tela sensível ao toque em um dispositivo móvel, com sintomas como sensibilidade reduzida ou toques espúrios. Como exemplo, consulte http://forum.xda-developers.com/showthread.php?t=1784773 .

Do ponto de vista elétrico, como a EMI de um carregador USB pode causar mau funcionamento de uma tela sensível ao toque capacitiva? Entendo como a EMI pode causar falhas nas comunicações por rádio, mas não entendo como causaria o mau funcionamento de uma tela sensível ao toque.

As telas sensíveis ao toque têm eletrodos de transmissão (Tx) e recebimento (Rx) que são desenhados em óxido de índio e estanho transparente (ITO), formando uma matriz de traços cruzados com cada junção Tx-Rx com uma capacitância característica. O dedo humano é basicamente um aterramento que altera a capacitância mútua entre os eletrodos RX e TX. Essa rede é muito sensível a alterações de carga (ou seja, alterações de capacitância).

Carregadores típicos usam uma topologia de circuito flyback. A forma de onda de interferência que eles geram é complexa e varia consideravelmente entre os carregadores, dependendo dos detalhes do circuito e da estratégia de controle de tensão de saída. A amplitude de interferência varia consideravelmente, dependendo de quanto esforço de projeto e custo unitário o fabricante alocou para blindagem no transformador de comutação.

Parâmetros EMI típicos que dificultam a filtragem dessa interferência incluem:

• A forma da onda é complexa, consistindo em onda quadrada de modulação por largura de pulso seguida de toque por LC
• Taxas de frequência de 40 a 150 kHz sob carga nominal, com a operação de frequência de pulso ou ciclo de salto caindo para <2 kHz quando carregada com pouca carga
• Níveis de tensão até a metade da tensão de pico de entrada = Vrms / sqrt (2)

Essas tensões de interferência são acopladas capacitivamente a partir de fontes internas e externas ao dispositivo de tela sensível ao toque. Essas tensões de interferência causam movimento de carga na tela sensível ao toque, o que pode ser confundido com o movimento de carga medido devido a um toque do dedo na tela.

Essa forma de EMI possui muitos caminhos de acoplamento que podem interromper as medições de capacitância do eletrodo TX / RX: interno (baixa proteção no dispositivo), parasita externo (o dispositivo digital introduz loops de terra fechados, etc.). Carregadores mal projetados ou dispositivos mal protegidos (ou ambos) podem apresentar problemas na tela de toque.