【艾为】笔记本芯片方案介绍
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
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）。
☆触摸表面的压力检测
☆触觉反馈（Haptic）
☆手指轨迹检测
☆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）
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
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
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
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
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)
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
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：
AW3644特性一览
☆双通道1.5A LED驱动
☆快速响应(IR)输出模式
☆错误状态寄存器可查
☆400kHz I²C接口
☆CSP 1.64mm×1.24mm-12封装
☆Intel AVL认证通过
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
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
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
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。
本文来源：艾为
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