TI的觸摸芯片MSP430FR2633觸摸方案可以支持接近感應, 一般情況下,接近感應的PCB Sensor會放到靠近機器外殼的地方,在產品的EMC測試中會進行抗靜電測試,TI的觸摸芯片本身可以支持較高的抗靜電性,如果要提高這個抗靜電線,則需要在接近感應引腳上再并聯一個TVS,來增加產品更高的抗靜電能力。
我們首先看一下一個基本的接近感應的原理圖, 并讀取其內部的三個數值,分別是LTA(Count的平均值),Count(計數值), Threshold(門限),我們看到,當我們人體靠近接近感應PCB Sensor時,Count值降低超過Threshold門限值,一次接近感應被觸發,同理在后面也觸發了幾次接近感應。
如果在接近感應上加一個TVS管(ESD9D5C),對于接近感應會有什么影響?我們會發現芯片即接近感應上電的1分鐘內,會出現一直被觸發的現象。為什么會出現這種現象呢?分析及解決方案如下,
通過MSP430FR2633觸摸內部框圖,我們發現,如果在電容監測接近感應的外部存在一個可變電容,則會導致接近感應在到達穩態的過程被觸發的現象。如果外部的可變電容達到問題后,電容量不再發生變化,則會被MSP430FR2633內部的偏移量模塊給抵消掉,不會導致誤觸發的現象。
那接下來我們分享這個TVS管(ESD9D5C),其實TVS還有一個參數叫Cpf,這個電容會隨著頻率的變化進行變化,TVS的結電容從上電到穩態,其電容是從0變大到其標稱值,最后趨于穩定,這也就導致了Proximity接近感應在上電一段時間出現誤觸發,正是這個電容導致了上述問題。
最終的等效模型是在一個TVS管上并聯了一個可變電容,在系統上電的開始階段這個電容由暫態向穩態的過程中導致了,接近感應被誤觸發
同時我們也做了相關的測試,驗證了11pf和0.3pf不同參數的TVS管對接近感應的影響以及如何選擇TVS管來解決接近感應被誤觸發的問題。
同一條件下測試并聯11pF TVS 和0.3pF TVS對接近感應內部監測數據的影響,匯總整理成圖表如下。
通過圖9 和圖10,明顯看到,將TVS管的結電容降低后,可以大幅度改善對接近感應的影響,最后如果要在接近感應的電路中并聯TVS管,則需要選擇電容量更小的,比如0.3pF左右的TVS管,解決了TVS管上的電容對接近感應誤觸發的影響。
審核編輯:何安
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