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Designfehler frühzeitig vermeiden

Hohe EMV-Anforderungen an PCAP-Touch

24. November 2020, 10:26 Uhr   |  Nicole Wörner

Hohe EMV-Anforderungen an PCAP-Touch
© Schurter

EMV-Prüfaufbau für die leitungsgebundene Störfestigkeit von Touchpanels

Touchpanel-Produkte für den europäischen Markt müssen den europäischen Richtlinien entsprechen und CE zertifiziert sein. Eine wesentliche Voraussetzung dafür ist, dass diese Produkte die Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) erfüllen. Worauf ist dabei besonders zu achten?

Von Schurter AG

Elektrische Geräte in unmittelbarer Nähe eines Tochpanels dürfen den Betrieb dieses Gerätes nicht beeinflussen. Das Touchpanel muss also eine hohe Störfestigkeit aufweisen. Umgekehrt darf das Panel selber andere Produkte auch nicht stören, seine eigene Emission muss also gering sein. Die EMV-Anforderungsklassen sind je nach Anwendungsbereich unterschiedlich. Beispielsweise erfordern Medizingeräte aus Sicherheitsgründen eine höhere Störfestigkeit. 

Hilfreich ist es, bereits in einer frühen Anlaufphase eines Produktdesigns auf die Unterstützung von EMV-Experten wie die schweizerische Schurter AG zu bauen. Mit ihrer langjährigen Erfahrung berücksichtigen sie die EMV-Eigenschaften sowohl der Touchscreens als auch des Endproduktes bereits im Designstadium. Dadurch lassen sich viele Stolperfallen bereits früh vermeiden.

Cleveres Design, niedrige Emissionen 

Störaussendung (Emission) und Störfestigkeit (Immision) werden nicht nur durch die elektronischen Schaltungen und deren Komponenten bestimmt, sondern auch durch den mechanischen Aufbau, die Positionierung der Elektronik-Baugruppen, die Wahl der Materialien und die Kabelführung. Da Schurter diese Einflüsse bereits in der frühen Designphase berücksichtigt, werden EMV-Probleme vermieden. Nachträgliche, kostspielige Änderungen nach Fertigstellung des Produkts werden so vermieden. 

Zudem arbeiten viele elektronische Geräte heutzutage mit hochintegrierten, hochgetakteten Schaltungen, die häufig die Ursache ausgesandter Störsignale sind. Außerdem weisen diese Signale oft eine sehr hohe Flankensteilheit auf, was zu weiteren Oberwellen führt. Durch die Wahl der richtigen Komponenten und Filterelemente werden diese Emissionen an der Quelle wirksam bekämpft. 

Emissionsquelle Controller 

Der von Schurter eingesetzte Touchscreen-Controller-Chip ist bei einer unsachgemäßen Beschaltung eine potentielle Emissionsquelle. Durch den Entwurf eines optimierten, kundenspezifischen PCB-Layouts in Zusammenarbeit mit dem Kunden und dem Chiphersteller, wird die Emission so gering wie möglich gehalten. Berücksichtigt werden eine korrekte Leiterbahnführung, die Filterung der Signalleitungen, die Abgrenzung der Versorgungsleitungen und die Platzierung von Masseflächen in der Leiterplatte. Ein Multilayer-Design bietet eine zusätzliche Abschirmung gegen hochfrequente Störsignale. 

Da sich der kapazitive Touchscreen an der Außenseite des Endprodukts befindet, kann dieser wie eine Sendeanntenne für höhere Frequenzen wirken. Für diese Frequenzen und deren Oberwellen ist es manchmal notwendig, eine interne Abschirmung der Elektronik in Form von Metallfolie oder ein komplettes Metallgehäuse zu integrieren. 
 

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