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Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung
Ausschreibung für die Fachrichtungen:

  • Elektrotechnik
  • Mechatronik
  • Physik


Aufbau und Evaluierung einer induktiven Ladeeinheit für ein In-The-Canal-Hörgerät - Studien-/Abschlussarbeit

Kennziffer: IPA-2016-311
Ihre Aufgaben:
Schwerhörigkeit ist eines der großen Leiden unserer Zeit; allein in den Industrienationen sind ca. 120 Mio. Menschen betroffen. Trotz modernster Hörgerätetechnologie sind viele Patienten mit ihrer Versorgung unzufrieden. Ein häufiger Kritikpunkt an heutigen Hörhilfen ist deren Sichtbar-keit, welche nach wie vor mit einem sozialen Stigma verbunden ist. Viele Anwender stören sich außerdem an den nicht-wiederaufladbaren Batterien, die oft getauscht werden müssen.

Am Fraunhofer IPA wird im Rahmen eines Forschungsprojekts ein neuartiges Hörgerät entwi-ckelt, welches vollständig im Gehörgang untergebracht werden kann und daher von außen nicht zu sehen ist. Dieses besitzt einen Akkumulator, der über einen Kopfhörer (Earbud) wieder aufge-laden werden soll, ohne, dass das Hörgerät herausgenommen wird. Die Übertragung der notwen-digen Energie soll drahtlos mittels einer induktiven Strecke erfolgen.

Induktive Energieübertragung zum Laden der Batterien von Smartphones oder Wearables ist gera-de dabei, sich zu etablieren. Dies macht sich vor allem bei den Herstellern von integrierten Schalt-kreisen bemerkbar, die immer neue, noch kleinere und leistungsfähigere Bausteine für diese Auf-gabe auf den Markt bringen. Mehrere Industriestandards buhlen derzeit um die Gunst der Gerä-tehersteller.
Während die ICs mittlerweile weniger als 6mm² Fläche benötigen, haben die eingesetzten Anten-nenspulen, insbesondere auf der Senderseite, eine beträchtliche Größe. Für die Anwendung in einem In-The-Canal-Hörgerät und einem Earbud gibt es hier aber enge geometrische Grenzen.

Im Rahmen einer studentischen Arbeit sollen die Grenzen des mit aktuell verfügbarer Technologie Machbaren ausgelotet werden. Auf Basis der geometrischen Randbedingungen sollen maximale Größe und minimaler Abstand der Spulen ermittelt und aufgrund von Herstellerangaben und Mo-dellen die zu erwartende die übertragbare Leistung und der Wirkungsgrad bestimmt werden. Schließlich wird mit existierenden Elektronikbausteinen und Spulen eine Übertragungsstrecke der entsprechenden Größe im Labor aufgebaut und die Überlegungen experimentell verifiziert.
Im Detail umfassen die Aufgaben das Folgende:
  • Einarbeiten in das Thema induktive Energieübertragung
  • Ermitteln der Anforderungen an die Übertragungsstrecke (geometrisch und elektrisch)
  • Recherche zu auf dem Markt verfügbaren Standards und Bauteilen
  • Treffen einer engeren Auswahl
  • Ermitteln von Wirkungsgrad und Maximalleistung in der Theorie
  • Aufbau einer Übertragungsstrecke
  • Evaluieren der Übertragungsstrecke und Vergleich mit den Berechnungen


Die Ausschreibung richtet sich an Studenten aus ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen. Vo-raussetzungen sind Kenntnisse der Grundlagen der Elektro- und Messtechnik. BewerberInnen mit praktischen Erfahrungen in Schaltungsentwurf und Platinenlayout, z.B. aus Hobbyprojekten, wer-den bevorzugt.

Die Durchführung der Arbeit erfolgt am Sitz der Fraunhofer-Projektgruppe für Automatisierung in der Medizin und Biotechnologie (PAMB) am Universitätsklinikum Mannheim.




Ihre Voraussetzungen:
  • Grundlagen der Elektrotechnik (inkl. elektromagnetische Felder)
  • Schaltungsentwurf
  • Praktische Erfahrung mit Design elektronischer Baugruppen gewünscht


Fragen zu dieser Position beantwortet gerne:
Frau Nina Warth
Tel.: +49 711 970-1130



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Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung
Mannheim

http://www.ipa.fraunhofer.de


Erschienen auf academics.de am 24.10.2016
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