¿Cómo puede la interferencia electromagnética de un cargador USB hacer que una pantalla táctil capacitiva no funcione correctamente?

La interferencia electromagnética de un cargador USB puede causar un mal funcionamiento de la pantalla táctil de un dispositivo móvil, con síntomas como sensibilidad reducida o toques espurios. Como ejemplo, consulte http://forum.xda-developers.com/showthread.php?t=1784773 .

Desde un punto de vista eléctrico, ¿cómo puede EMI desde un cargador USB causar un mal funcionamiento de una pantalla táctil capacitiva? Puedo entender cómo EMI puede causar fallas en las comunicaciones de radio, pero no entiendo cómo causaría el mal funcionamiento de una pantalla táctil.

Las pantallas táctiles tienen electrodos de transmisión (Tx) y de recepción (Rx) que se dibujan en óxido de indio y estaño transparente (ITO), formando una matriz de trazas cruzadas con cada unión Tx-Rx que tiene una capacidad característica. El dedo humano es básicamente una tierra que altera la capacidad mutua entre los electrodos RX y TX. Esta red es muy sensible a los cambios de carga (es decir, cambios de capacitancia).

Los cargadores típicos usan una topología de circuito de retorno. La forma de onda de interferencia que generan es compleja y varía considerablemente entre los cargadores, según los detalles del circuito y la estrategia de control de voltaje de salida. La amplitud de la interferencia varía considerablemente dependiendo de cuánto esfuerzo de diseño y costo unitario haya asignado el fabricante a la protección en el transformador de conmutación.

Los parámetros EMI típicos que hacen que esta interferencia sea difícil de filtrar incluyen:

• La forma de onda es compleja, y consiste en una onda cuadrada de modulación de ancho de pulso seguida de un sonido LC
• Frecuencias de 40–150 kHz bajo carga nominal, con frecuencia de pulso o ciclo de omisión que baja la frecuencia a <2 kHz cuando se carga muy ligeramente
• Niveles de tensión de hasta la mitad de la tensión pico de entrada = Vrms / sqrt (2)

Estos voltajes de interferencia están acoplados capacitivamente desde fuentes que son internas y externas al dispositivo de pantalla táctil. Estos voltajes de interferencia provocan un movimiento de carga dentro de la pantalla táctil, que puede confundirse con el movimiento de carga medido debido al toque de un dedo en la pantalla.

Esta forma de EMI tiene muchas rutas de acoplamiento que pueden interrumpir las mediciones de capacitancia del electrodo TX / RX: interno (blindaje deficiente en el dispositivo), parásito externo (el dispositivo de dedo introduce bucles de tierra cerrados, etc.). Los cargadores mal diseñados o los dispositivos mal protegidos (o ambos) pueden presentar problemas con la pantalla táctil.