Mikrochip goes live!

Für ihre Präsentation erhielt ein studentisches Team der Fakultät Technik der Hochschule Reutlingen auf dem 66. Mikroelektronik-Workshop der Multi-Projekt-Chip-Gruppe Baden-Württemberg die Auszeichnung für den besten Beitrag. Das RIDE-Team, vertreten durch Maximilian Wiendl, Bekir Djanklich, Samuel Lotfey und Sven Korb, präsentierte am 30. Juni 2023 an der TH Ulm das Thema „Entwurf eines digital konfigurierbaren Controller-ASICs zur sensorlosen Ansteuerung geschalteter Reluktanzmaschinen“.

„Unsere Master-Studierenden erhalten bei uns die einmalige Gelegenheit, einen eigenen Mikrochip nicht nur zu entwerfen, sondern diesen anschließend tatsächlich fertigen zu lassen und in einer ebenfalls selbst entwickelten Leistungselektronik-Baugruppe in Betrieb zu nehmen“, berichtet Prof. Dr. Eckhard Hennig, der die studentischen Projekte gemeinsam mit einem Team aus Kollegen sowie wissenschaftlichen Mitarbeitenden betreut. „Ich bin begeistert von der hohen Motivation, dem Arbeitserfolg und der Präsentationsqualität, die unsere Studierenden hier gezeigt haben“, freut sich Hennig. Der Master-Studiengang Leistungs- und Mikroelektronik bietet ein praxisorientiertes Ausbildungsprogramm für zukünftige Ingenieurinnen und Ingenieure in Zukunftsfeldern wie der Elektromobilität und der regenerativen Energieerzeugung. „Unsere Absolventinnen und Absolventen sind in der Industrie sehr gefragt; von dort erhalten wir auch finanzielle Unterstützung für unser Studienangebot“, betont Prof. Dr. Hennig.

Bei geschalteten Reluktanzmotoren handelt es sich um besondere Arten von Elektromotoren, die ohne teure Permanentmagnete auskommen und damit sehr ressourcenschonend gefertigt werden können. Zum Einsatz kommen solche Motoren unter anderem in elektrischen Haushaltsgeräten und in Kraftfahrzeugen mit Hybridantrieben.

Das Erzeugen der Drehbewegung eines Reluktanzmotors erfordert eine speziell für diesen Motortyp ausgelegte leistungselektronische Schaltung, die den Strom aus der Steckdose mehr als 1000 Mal pro Sekunde in kleine Päckchen unterteilt und diese genau zu den richtigen Zeitpunkten an die einzelnen Kupferdrahtwicklungen im Motor leitet. Die Schaltzeitpunkte werden meist mit Hilfe von Positionssensoren bestimmt. Kann jedoch durch geschickte Nutzung des „Päckchenverteilers“ auf diese zusätzlichen Sensoren verzichtet werden, lässt sich die Motorelektronik wirtschaftlicher und zuverlässiger produzieren.

Einen ersten Prototyp einer mikroelektronischen Schaltung haben Studierende im Master-Studiengang Leistungs- und Mikroelektronik (LEM) an der Hochschule Reutlingen bereits vor einem Jahr entwickelt und der Öffentlichkeit vorgestellt.

Im Rahmen ihres einjährigen Laborprojekts „RIDE – Rotational Improvement and Digital Extension for an SRM Controller ASIC” haben die Studierenden des aktuellen Master-Jahrgangs diese Vorarbeiten nun aufgegriffen und einen eigenen mikroelektronischen Chip entworfen, der den Prototyp um wesentliche neue Funktionen erweitert. Unter anderem um eine digitale Schnittstelle und ein selbst entwickeltes Verfahren zur automatischen Bestimmung der Startposition des Rotors.

Lehr- und Forschungszentrum Electronics & Drives 

66. Workshop der Multi-Projekt-Chip-Gruppe Baden-Württemberg