CN104391617B - 一种电阻式触摸屏的静电防护电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电阻式触摸屏的静电防护电路，包括用于顺次连接在触摸屏和触摸屏驱动电路之间的高频衰减单元、瞬态电压抑制单元，所述瞬态电压抑制单元的输出信号公共连接端与地之间连接有电荷泄放单元。本发明的电阻式触摸屏的静电防护电路利用高频衰减单元对电信号中的高频分量进行一定程度的衰减，再将衰减后的电信号利用瞬态电压抑制单元对过电压进行钳位，最后通过电荷泄放单元快速吸收静电电荷和缓速泄放电荷。该电路具有静电防护等级高、电路结构简单、成本低、体积小等优点，可有效地消除静电对电阻式触摸屏的影响，使触摸屏驱动电路工作更稳定，触摸屏使用寿命更长。

Description

一种电阻式触摸屏的静电防护电路
技术领域
本发明涉及一种电阻式触摸屏的静电防护电路。
背景技术
电阻式触摸屏已被广泛使用在手机，PDA等手持消费类电子产品中。但是，当电阻式触摸屏应用于工业产品时，由于工业产品所处的环境更恶劣，其普遍要求ESD实验等级为IEC61000-4-24级。因此，对触摸屏静电防护电路的设计提出了更高的要求。
目前四线电阻式触摸屏应用最为广泛。其结构由下线路(玻璃或薄膜材料)导电ITO层和上线路(薄膜材料)导电ITO层组成。中间由细微绝缘点隔开，当触摸屏表面没有压力时，上下线路处于开路状态。一旦有压力施加到触摸屏表面，上下线路就会导通，控制器通过下线路导电ITO层在X坐标方向上施加驱动电压，通过上线路导电ITO层上的探针，侦测X方向上的电压，由此计算出触点的X坐标。通过控制器改变施加电压的方向，同理可测出触点的Y坐标，从而确定触点的位置。
对于触摸屏的静电防护电路，一般方法是采用增加ESD保护器件。但是对于静电防护等级要求较高的场合，采用目前常规的保护电路，不能起到有效的保护作用，依然会出现触摸漂移、失灵、系统复位、死机，甚至器件损坏。因此，需要设计一种新型的静电防护电路。
发明内容
本发明的目的是提供一种电阻式触摸屏的静电防护电路，以解决现有常规保护电路不能起到有效的保护作用的问题。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种电阻式触摸屏的静电防护电路，包括用于顺次连接在触摸屏和触摸屏驱动电路之间的高频衰减单元、瞬态电压抑制单元，所述瞬态电压抑制单元的输出信号公共连接端与地之间连接有电荷泄放单元。
所述高频衰减单元由用于分别对应连接在触摸屏和瞬态电压抑制单元之间的铁氧体高频磁珠L1、L2、L3、L4组成。
所述瞬态电压抑制单元由用于分别对应连接在触摸屏驱动电路与高频衰减单元之间的瞬态电压抑制管T1、T2、T3、T4组成。
所述电荷泄放单元为由电阻R1和电容C1构成的并联电路。
本发明的电阻式触摸屏的静电防护电路利用高频衰减单元对电信号中的高频分量进行一定程度的衰减，再将衰减后的电信号利用瞬态电压抑制单元对过电压进行钳位，最后通过电荷泄放单元快速吸收静电电荷和缓速泄放电荷。该电路具有静电防护等级高、电路结构简单、成本低、体积小等优点，可有效地消除静电对电阻式触摸屏的影响，使触摸屏驱动电路工作更稳定，触摸屏使用寿命更长。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为高频衰减单元原理图；
图3为瞬态电压抑制单元原理图；
图4为电荷泄放单元原理图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
如图1所示为本发明静电防护电路实施例的原理框图，由图可知，该电路包括高频衰减单元、瞬态电压抑制单元和电荷泄放单元。高频衰减单元的输入信号包括连接至触摸屏横轴方向的正极X+、触摸屏横轴方向的负极X-、触摸屏纵轴方向的正极Y+和触摸屏纵轴方向的负极Y-；输出信号分别为X1+、X1-、Y1+、Y1-,分别连接至电压抑制单元的输入信号X1+、X1-、Y1+、Y1-位置；所述电压抑制单元的输出信号包括X2+、X2-、Y2+、Y2-以及公共连接端COM，所述瞬态电压抑制单元的输出信号X2+、X2-、Y2+、Y2-为本发明电阻式触摸屏静电防护电路的有效输出信号，供给外部电路测量用，所述瞬态电压抑制单元的输出信号公共连接端COM连接至电荷泄放单元的输入端，所述电荷泄放单元的输出端接大地PE。
如图2所示，高频衰减单元由铁氧体高频磁珠L1、L2、L3、L4组成，铁氧体高频磁珠L1的一端连接在触摸屏横轴方向的正极X+，另一端连接在电压抑制单元的输入信号X1+；铁氧体磁珠L2的一端连接在触摸屏横轴方向的负极X+，另一端连接在电压抑制单元的输入信号X1-；铁氧体磁珠L3的一端连接在触摸屏纵轴方向的正极Y+，另一端连接在电压抑制单元的输入信号Y1+；铁氧体磁珠L4的一端连接在触摸屏纵轴方向的负极Y-，另一端连接在电压抑制单元的输入信号Y1-。
如图3所示，瞬态电压抑制单元由瞬态电压抑制管T1、T2、T3、T4组成，瞬态电压抑制管T1的一端连接在高频衰减单元的输出信号X1+，同时连接在瞬态电压抑制单元的输出信号X2+，瞬态电压抑制管T1的另一端连接在瞬态电压抑制单元的输出信号公共连接端COM；瞬态电压抑制管T2的一端连接在高频衰减单元的输出信号X1-，同时连接在瞬态电压抑制单元的输出信号X2-，瞬态电压抑制管T2的另一端连接在瞬态电压抑制单元的输出信号公共连接端COM；瞬态电压抑制管T3的一端连接在高频衰减单元的输出信号Y1+，同时连接在瞬态电压抑制单元的输出信号Y2+，瞬态电压抑制管T3的另一端连接在瞬态电压抑制单元的输出信号公共连接端COM；瞬态电压抑制管T4的一端连接在高频衰减单元的输出信号Y1-，同时连接在瞬态电压抑制单元的输出信号Y2-，瞬态电压抑制管T4的另一端连接在瞬态电压抑制单元的输出信号公共连接端COM。
如图3所示，电荷泄放单元由电阻R1和电容C1并联组成，电阻R1的一端与电容C1的一端相连，同时与瞬态电压抑制单元的输出信号公共连接端COM相连；电阻R1的另一端与电容C1的另一端相连，同时与电荷泄放单元的输出端大地PE相连。
本实施例中铁氧体高频磁珠、瞬态电压抑制管及电阻R1和电容C1的参数选取如下：
铁氧体高频磁珠L1、L2、L3、L4的参数一致，其最大工作电流为500毫安，且在环境温度20摄氏度和频率1吉赫兹下的等效阻抗值为600欧姆。
瞬态电压抑制管T1、T2、T3、T4的参数一致，其最大脉冲功率600瓦，反向工作峰值电压为5伏。
电阻R1的阻值为22兆欧，功率为0.25瓦；电容C1为高压安规电容，其绝缘强度为交流2600伏，额定电压为交流250伏，额定容值为1000皮法。
当然，上述参数的取值为最优值，但不局限于上述数值，也可以根据实际情况进行调整。
本发明的工作原理如下：当静电脉冲从电阻式触摸屏排线进入本发明的电阻式触摸屏静电防护电路时，首先经过高频衰减单元，高频衰减单元能够使电信号中的高频分量得到一定程度的衰减；之后电信号经过高频衰减单元进入瞬态电压抑制单元，瞬态电压抑制单元将信号中的过电压进行钳位；而电荷泄放单元可以快速的吸收静电电荷和缓速泄放电荷。
以上实施例仅用于帮助理解本发明的核心思想，不能以此限制本发明，对于本领域的技术人员，凡是依据本发明的思想，对本发明进行修改或者等同替换，在具体实施方式及应用范围上所做的任何改动，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电阻式触摸屏的静电防护电路，其特征在于：包括用于顺次连接在触摸屏和触摸屏驱动电路之间的高频衰减单元、瞬态电压抑制单元，所述瞬态电压抑制单元的输出信号公共连接端与地之间连接有电荷泄放单元；利用高频衰减单元对电信号中的高频分量进行衰减，再将衰减后的电信号利用瞬态电压抑制单元对过电压进行钳位，最后通过电荷泄放单元快速吸收静电电荷和缓速泄放电荷。
2.根据权利要求1所述的电阻式触摸屏的静电防护电路，其特征在于：所述高频衰减单元由用于分别对应连接在触摸屏和瞬态电压抑制单元之间的铁氧体高频磁珠(L1、L2、L3、L4)组成。
3.根据权利要求1所述的电阻式触摸屏的静电防护电路，其特征在于：所述瞬态电压抑制单元由用于分别对应连接在触摸屏驱动电路与高频衰减单元之间的瞬态电压抑制管(T1、T2、T3、T4)组成。
4.根据权利要求1所述的电阻式触摸屏的静电防护电路，其特征在于：所述电荷泄放单元为由电阻(R1)和电容(C1)构成的并联电路。
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