11276 - Power Management Modulübersicht

Modulnummer: 11276 - Auslaufmodul
Modultitel:Power Management
  Power Management
Einrichtung: Fakultät 1 - MINT - Mathematik, Informatik, Physik, Elektro- und Informationstechnik
Verantwortlich:
  • Prof. Dr.-Ing. Killat, Dirk
Lehr- und Prüfungssprache:Deutsch
Dauer:1 Semester
Angebotsturnus: sporadisch nach Ankündigung
Leistungspunkte: 6
Lernziele:Die Studierenden lernen die Prinzipien, den Aufbau und besondere Schaltungstechniken der Energieversorgung mobiler elektronischer Geräte, insbesondere für die Kommunikations- und Unterhaltungselektronik, kennen. Ein Schwerpunkt bildet hierbei die verlustarme Spannungswandelung mit Schaltwandler. Die Studierenden können das Erlernte in Systemsimulationen (mit MATLAB/Simulink), Schaltungssimulationen (mit LTSpice) und in praktischen Laborversuchen anwenden.
Inhalte:
  1. Einleitung: Aktuelle Trends im Power Management Mobiler Elektronik
  2. Energiespeicher (Primär- und Sekundär-Batterien, Supercaps, Brennstoffzellen, LiPo-Batterien, Modelle)
  3. Passive Bauelemente für Power-Management (ESR, ESL, Resonanz-Charakteristik von Filterkondensatoren, Sättigung und Hysterese Magnetischer Materialien)
  4. Systembetrachtung: Linearregler vs. Schaltwandler, Referenzspannungserzeugung und Fuel Gauges.
  5. Spannungsregelung (Low-Drop-Out Spannungsregler, Strombegrenzung)
  6. Schaltwandler (Buck-Wandler, Boost-Wandler, Buck-Boost, Voltage Mode und Current Mode Control, Pulse-Width-Modulation, Pulse-Frequency-Modulation, Spezifikation von Induktivitäten und Kondensatoren für Schaltwandler, Wirkungsgrad)
  7. Charge-Pumps Grundlagen (Dickson, Voltage Multiplier)
Empfohlene Voraussetzungen:Kenntnisse des Stoffes von Modul:
  • 33315  Analoge Schaltungen
Zwingende Voraussetzungen:keine
Lehrformen und Arbeitsumfang:
  • Vorlesung / 2 SWS
  • Praktikum / 2 SWS
  • Selbststudium / 120 Stunden
Unterrichtsmaterialien und Literaturhinweise:
  • Vorlesungsungterlagen “Power Management”, BTU, LS Mikroelektronik in englischer Sprache
  • Gabriel A. Rincón Mora, Anlog IC Design with Low-Dropout Regulators, Mc Graw Hill, 2009
  • Thomas B. Reddy (Editor), Linden’s Handbook of Batteries, Mc Graw Hill, Dez. 2010
  • Findlay Shearer, Power Management in Mobile Devices, Butterworth Heinemann, 2008
  • Robert W. Erickson and Dragan Maksimovic, Fundamentals of Power Electronics, 2nd Ed., Springer Science, 2004
Modulprüfung:Voraussetzung + Modulabschlussprüfung (MAP)
Prüfungsleistung/en für Modulprüfung:

Voraussetzung für die Modulabschlussprüfung:

  • erfolgreiches Absolvieren der Laborversuche im Rahmen des Praktikums

Modulabschlussprüfung:

  • mündliche Prüfung, 60 min. (30 Minuten Vorbereitung und 30 Minuten Prüfungsgespräch)
Bewertung der Modulprüfung:Prüfungsleistung - benotet
Teilnehmerbeschränkung:keine
Zuordnung zu Studiengängen:
  • Master (universitär) / Elektrotechnik / PO 2014
  • Master (universitär) / Elektrotechnik / PO 2019
  • Master (universitär) / Elektrotechnik / PO 2023
  • Master (universitär) / Wirtschaftsingenieurwesen / PO 2019
Bemerkungen:
  • Mindestteilnehmerzahl 4 (2 Gruppen á 2 Personen im Praktikum), Interessenten melden sich bitte rechtzeitig beim Lehrstuhl Mikroelektronik
  • die Vorlesung kann bei Bedarf in Englisch durchgeführt werden
Veranstaltungen zum Modul:
  • 110613 Vorlesung Power Management (VL,2 SWS)
  • 110614 Praktikum Power Management (VL,2 SWS)
Veranstaltungen im aktuellen Semester:
  • keine Zuordnung vorhanden
Nachfolgemodul/e: Auslaufmodul ab: 22.01.2021
  • ohne Nachfolgemodul/e