艾为笔记本芯片方案介绍

前言

在过去的几年间，笔电市场起伏甚大。疫情的持续，远程办公、学习、娱乐需求增加，笔记本电脑成为生产力输出的主要设备，笔电产业走势向好。随着疫情的红利效应逐渐淡化，市场需求受库存调节、俄乌冲突与高通胀等负面因素冲击，TrendForce集邦咨询表示，2022 年笔电市场出货量下修至1.89亿台，同比下降 23%。尽管如此，年初的CES 2023依然为笔电市场的带来了新的希望：轻薄型笔记本、游戏型笔记本两个细分市场仍然充满着巨大的机会；移动平台的更新将促进2023年笔记本新一轮的性能提升；各大品牌在笔记本产品形态上的创新，也将推动新形态笔记本的普及，提升消费者的换/购机欲望。

为了进一步助力各品牌笔记本电脑提升竞争力，艾为针对笔电市场也推出了一系列高品质芯片产品，包括音频、电源管理、信号链和接口、射频、马达驱动、传感器等芯片类型，覆盖TrackPad、摄像头模组、音频、键盘背光、电源等应用场景。

核“芯”内容导读

01.TrackPad方案

·Force AFE AW8680X

·Haptic AW869X7

02.音频方案

·Digital Smart K AW88394

03.键盘背光方案

·呼吸灯驱动 AW20198S

04.Sensor 方案

·Hall Sensor AW8650X

·SAR Sensor AW9620X

05.摄像头模组方案

·IR LED Driver AW3644

·LDO AW37334

06.电源管理方案

·OVP AW32105

·OCP AW35015D/35065D

·Load Switch AW35142/35141

艾为笔记本方案框图

01TrackPad方案

随着触控技术的发展，越来越多的笔记本电脑都采用“压力感应+触觉反馈”一体的TrackPad方案。针对这一市场洞察，艾为也推出了具有市场竞争力的TrackPad解决方案（更多应用详情可回顾链接：阿里云无影笔记本夺得“机皇”称号！Trackpad采用艾为方案）。

功能

☆触摸表面的压力检测

☆触觉反馈（Haptic）

☆手指轨迹检测

特色

☆压感

·50-500g

·1-3级可调

☆3D触感特色

·触觉反馈（波形可配）

·全域按压

☆报点率：150Hz

☆HID PTP（支持即插即用）

☆低噪声

☆低功耗

☆在/离线固件更新（无需重启系统）

☆支持调试接口

☆方便定制化

·支持最多6个感应器

·防误触

·兼容不同厂商的TP设备（符合HID over I²C）

AW8680X

艾为AW8680X系列芯片是艾为触控板压感+Haptic解决方案中的核心芯片，此系列芯片不仅有多条模拟输入通道可用来连接压力传感器，还有丰富的GPIO和硬件通信接口资源用以外挂Haptic芯片、触控芯片等。

AW8680X产品框图 （以AW86803为例）

该系列芯片配合多颗压力传感器 工作原理

AW8680X特性一览

☆多条模拟输入通道

☆100 K SPS 14 bit SAR ADC

☆12-bit偏移校准DAC

☆16路通用GPIO管脚

☆硬件I²C Slave/Master，最高支持1MHz

AW869X7

艾为触控板压感+Haptic解决方案中另一个重要组成部分就是线性马达驱动芯片。

AW869X7是艾为为实现触觉反馈技术专门设计的一款马达驱动芯片。触控板压感+Haptic解决方案中，Haptic的工作原理如下图所示，AW8680X计算出面板所受的力后，会根据压力值的对应等级发送振动波形给AW869X7马达驱动芯片，驱动芯片控制线性马达产生振动，对用户形成触觉反馈。

AW869X7特性一览

☆LRA电机的F0频率自动检测与适配

☆<0.1μA的关断功耗

☆内部集成Boost，可适应不同电压LRA

☆<1ms的快速响应时间

☆支持单线触发预设触摸反馈模式

02音频方案

无论是作为办公还是娱乐工具，笔电的音频体验也是用户比较关心的一点。

艾为AW88394是一款数字接口Smart K音频功放，集成Boost，可实现10.25V高压输出，提升输出功率；内置DSP，集成最新音效与喇叭保护算法MEC。

AW88394

AW88394特性一览

☆内置DSP，集成最新音效与喇叭保护算法MEC

☆实时喇叭阻抗和温度检测

☆喇叭F0检测

☆Tracking BOOST

☆整体效率高达80%

☆最高升压10.25V

☆0.125V/step

☆输出功率5.3W (THD+N=1% @8Ω负载)

☆低噪声：12uV

03键盘背光方案

键盘背光不仅可以提升笔记本电脑的整体颜值，还能在黑暗环境为用户的按键操作提供照明功能。艾为键盘背光应用框图如下，灯效存储在EC中，检测键盘状态切换灯效：

AW20198S

AW20198S是一款198通道LED驱动，每路LED可实现1600万色的细腻调节，并支持自主呼吸功能，降低系统功耗。

AW20198S特性一览

☆256级细腻调光

☆自主呼吸模式，节省系统功耗

☆±5%高精度电流

☆10MHz SPI接口

☆QFN 5×5-40L封装

04Sensor方案
     Hall Sensor AW8650X

AW8650X是艾为推出的Hall sensor系列产品，通过检测笔电盖板上磁石的距离/磁场强度，判断用户是否将盖板关闭。

AW8650X特性一览

☆低功耗：0.8μA

☆高灵敏度：

BOP=3.0mT，BRP=2.0mT

☆全极感应: N&S

☆封装尺寸小：

SOT23-3(2.9*2.8*0.95)

DFN1216(1.1*1.4*0.37)

SAR Sensor AW9620X

笔电的使用对人体存在一定辐射，部分国家法规要求，电子产品对人体射频辐射需控制在一定量级内，SAR Sensor的检测方案可以很好区分人体和其他物体，为笔电降低射频功率提供判断依据。应用框图如下：

AW96205特性一览

☆5通道高灵敏度SAR Sensor

☆电容分辨率：1 aF

☆高信噪比：SNR > 5 @检测20mm距离，Sensor 40mm² 

☆补偿电容：400 pF

☆桌面人体智能识别

☆程序灵活，支持客制化

☆低功耗: 22μA @ active mode

☆内存：16kB Flash，8kB RAM

☆封装：DFN 2.1×1.8-10L

05摄像头模组方案

笔电摄像头的工作需要稳定的供电保障以及足够的照明亮度，艾为IR LED Driver和低纹波输出LDO可以保证摄像头模组在各种场景下的正常工作。方案框图如下：

IR LED Driver AW3644

AW3644特性一览

☆双通道1.5ALED驱动

☆快速响应(IR)输出模式

☆错误状态寄存器可查

☆400kHzI²C接口

☆CSP 1.64mm×1.24mm-12封装

☆Intel AVL认证通过

LDO AW37334

AW37334特性一览

☆输入电压范围:1.4V-5.5V

☆固定输出电压：1.1V, 1.2V, 1.8V, 2.8V, 3.3V

☆额定输出300mA

☆瞬态输出稳定，超低Inrush输出电流

☆DFN 1mm×1mm×0.37mm-4L封装

06电源管理方案

艾为电源围绕笔电TYPE-C/TPYE-A端口保护以及功耗管理和时序控制，推出一系列产品方案，帮助客户实现更好的电源管理。

OVP AW32105

AW32105是一款双向隔离OVP，适用于TYPE-C端口VBUS端保护，及两个或多个TYPE-C端口的电压隔离场景。

AW32105特性一览

☆输入范围3.1V-28V

☆5A(直流)过流能力

☆超低RDSON功率开关(20mΩ)，有效降低充电时的芯片发热

☆快速OVP关断响应:typical 50ns

☆集成浪涌保护：±100V

☆反向电流保护 (RCP)

☆WLCSP 2.54mm×1.49mm×0.555mm-15B封装

OCP AW35015D/35065D

AW35015D/35065D是OCP保护器件，支持限流阈值电阻可调，以及芯片关闭时对输出端放电，确保系统上下电时序正常。

AW35015D/35065D特性一览

☆0.4~2.5A可调限流阈值，覆盖TYPE-A/HDMI/内部模块保护等多个笔电应用场景

☆功率管RDS(ON) 65mΩ

☆限流精度：±9% @ 1A (typ.)

☆反向电流保护

☆输出快速放电(QOD)

AW35015D/AW35065D: Auto QOD

AW35015/AW35065: No QOD 

☆SOT23-5L封装

Load Switch AW35142/35141

AW35142/35141是2通道/单通道6A负载开关，支持启动时间电容可调，可帮助笔电实现模块的功耗管理以及上下电时序控制。

AW35142/35141特性一览

☆VIN范围0.6V~VBIAS

☆VBIAS电压范围2.5V~5.5V

☆RDSON:18.5mΩ(Typical) @ VBIAS=5V and VIN=0.6V to 5V

☆6A直流过流能力

☆电容可调slew rate，限制inrush电流

☆输出快速放电(QOD)

☆DFN 3mm×2mm×0.75mm-14L (AW35142, 2-CH)

☆DFN 2mm×2mm×0.75mm-8L (AW35141, 1-CH)

目前，除了阿里云、联想，还有多家知名笔记本电脑品牌采用艾为笔电解决方案，这些内置艾为芯的产品也将在未来逐一亮相。接下来，艾为还将继续与笔电合作伙伴进行深度合作，携手对笔电行业进行务实探索，通过打造更全面、更创新的笔电产品对现实生活赋能，为广大用户带来更好的笔电使用体验。

审核编辑：汤梓红