Energiemanagement und Mikroenergietechnik

Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS

Powermanagement

Hochintegrierte Spannungsregler

Blockdiagramm eines Powermanagment-Systems 
Blockdiagramm eines Powermanagment-Systems

Elektronische Geräte und Schaltungen benötigen meist eine konstante Versorgungsspannung. Allerdings wird die Versorgungsspannung von vielen Faktoren beeinflusst. So nimmt zum Beispiel die Batteriespannung von fast allen wiederaufladbaren Akkumulatoren beim Entladevorgang ab (abhängig von der Chemie und dem Entladestrom). Um aus der abnehmenden Batteriespannung eine konstante Versorgungsspannung zu erzeugen, werden Spannungsregler verwendet.

Wir entwickeln hochintegrierte Spannungsregler für alle Arten von Anwendungen. Diese Schaltungen können als Module in größeren ICs oder als diskrete ICs in gedruckten Schaltungen verwendet werden.


Spezielle Eigenschaften unserer Regler sind:

  • schnelle Einschwingzeiten,
  • zusätzliche Enable-Pins und 
  • kleine externe Komponenten (wie z. B. Kapazitäten).

Durch extrem kurze Einschwingzeiten der Regler können alle Schaltungsblöcke durch diese aktiviert werden, womit die Standby-Ströme deutlich reduziert werden.

Powermanagement-Systeme

In mobilen Endgeräten werden komplette Powermanagement-Systeme eingesetzt, um

  • die Leistungsaufnahme zu reduzieren und
  • die Standby- und Betriebszeiten zu verlängern.

Solche Systeme bestehen aus mehreren justierbaren Spannungsreglern und einem Mikroprozessor, der die unterschiedlichen Spannungen des Geräts kontrolliert. Der Mikroprozessor erhält Informationen über die optimale Versorgung der unterschiedlichen Submodule vom Gerät, um so wenig Energie wie möglich zu verbrauchen.
Wir entwickeln komplette multifunktionale Systeme für den Einsatz im Powermanagement von verschiedensten Typen von Endgeräten. Mehrere Patente für Powermanagement-Regelungen schützen dabei die eingesetzten Algorithmen und Architekturen.

Leistungsoptimierung von mobilen Endgeräten

Blockschaltbild eines Mobiltelefons. 
Blockschaltbild eines Mobiltelefons.

Durch die Verwendung von hoch-effizienten Spannungsreglern, Reorganisation der Spannungsversorgung und Optimierung der unterschiedlichen Versorgungsspannungen, kann der Gesamtverbrauch von nahezu jedem Endgerät signifikant reduziert werden.

Wir führen Leistungsoptimierungen für jede Art von Endgerät aus, um die niedrigste Verlustleistung zu erreichen.