Low Power Design: Wie lässt sich der Energieverbrauch von Elektronik reduzieren?

Alte Elektronik mit hohem Energieverbrauch
In einer Welt, in der Nachhaltigkeit immer mehr an Bedeutung gewinnt, steht die Reduzierung des Energieverbrauchs elektronischer Geräte im Mittelpunkt unserer Arbeit. Als Elektronikentwickler sind wir ständig auf der Suche nach Wegen, um die Energieeffizienz zu verbessern. In diesem Artikel erfahren Sie, wie Low Power Design zur Reduzierung des Energieverbrauchs Ihrer Elektronik beiträgt.

Inhaltsverzeichnis

Warum ist energiesparende Elektronik so wichtig?

In der heutigen Geschäftswelt ist die Energieeffizienz von Elektronikgeräten nicht nur eine Antwort auf gesetzliche Vorschriften, sondern auch ein entscheidender Wettbewerbsvorteil. Hier sind einige Gründe, warum es sich lohnt, sich mit dem Thema auseinanderzusetzen:

  • Miniaturisierung: Um immer mehr Leistung auf kleinstem Raum zu realisieren, muss der Energiebedarf der Komponenten gesenkt werden.
  • Verlängerte Akku-Laufzeit: Durch einen reduzierten Energieverbrauch verlängert sich die Akkulaufzeit des Geräts.
  • Kostenersparnis: Weniger Strom führt zu weniger Kosten. Dies ist besonders wichtig in Branchen, in denen Geräte rund um die Uhr laufen.
  • Innovation und Marktführerschaft: Die Fokussierung auf Energieeffizienz treibt Innovationen voran und ist ein wichtiger Faktor, dass unsere Kunden als Marktführer in ihrem Bereich wahrgenommen werden.
  • Nachhaltigkeit: Ein reduzierter Energieverbrauch trägt dazu bei, die Umwelt für zukünftige Generationen zu schützen.
  • Wettbewerbsvorteil: Nachhaltigkeit kann ein starkes Verkaufsargument sein. Kunden sind zunehmend daran interessiert, umweltfreundliche Produkte zu kaufen und ihren eigenen Energieverbrauch zu reduzieren.
  • Einhaltung von Vorschriften: Viele Länder haben strenge Vorschriften zur Energieeffizienz von Geräten. Mit entsprechendem Low Power Design können unsere Kunden sicherstellen, dass sie diese Vorschriften einhalten.

Wir unterstützen unsere Kunden dabei, diese Vorteile zu nutzen. Durch unsere Expertise in der Elektronikentwicklung helfen wir Ihnen, Ihre Ziele zu erreichen und gleichzeitig einen positiven Beitrag zur Umwelt zu leisten.

Miniaturisierung: Die Notwendigkeit von Low Power Design

Die Miniaturisierung von Elektronik ist nicht einfach ein Trend, sondern eine technische Notwendigkeit, um immer leistungsfähigere Elektronik auf kleinstem Raum zu realisieren. Mit der Integration von mehr Funktionen auf kleinerem Raum muss die Energieeffizienz zwangsläufig steigen. Andernfalls würde das Gerät überhitzen.

Mit schrumpfender Größe sank in den letzten Jahrzehnten auch der Energieverbrauch

Die Reduzierung des Energieverbrauchs ist daher nicht nur ein Schritt in Richtung Nachhaltigkeit, sondern auch ein entscheidender Faktor, um die Miniaturisierung von Elektronik überhaupt zu ermöglichen. Dies schlägt sich nieder in der Auswahl geeigneter Bauteile, erfordert effektives Wärmemanagement und beeinflusst die Gestaltung von Platinenlayouts.

Der Einfluss der Bauteilauswahl auf den Energieverbrauch

Die Auswahl der richtigen Bauteile ist ein entscheidender Faktor bei der Reduzierung des Energieverbrauchs von elektronischen Geräten. Jedes Bauteil in einem Gerät, vom Mikrocontroller bis zum Schaltwandler, hat einen Einfluss auf den Gesamtenergieverbrauch. Einige Bauteile sind dabei effizienter als andere. Beispielsweise können Low-Power-Mikrocontroller den Verbrauch erheblich reduzieren. Auch die Auswahl der Spannungsregler – sei es ein Linearregler, ein niedrig oder ein hoch getakteter  Schaltwandler – ist von besonderer Bedeutung. Diese Entscheidung kann den Energieverbrauch erheblich beeinflussen, wobei jeder Reglertyp seine eigenen Vor- und Nachteile in Bezug auf Effizienz, Störemission und Störfestigkeit hat.

Übrigens: Die Beschaffung elektronischer Bauteile ist seit der Bauteilknappheit zu einer der wichtigsten Kompetenzen von EMS-Dienstleistern geworden.

Daher legen wir großen Wert auf die Auswahl der richtigen Bauteile. Wir arbeiten eng mit unseren Kunden und Lieferanten zusammen, um die besten Komponenten für jedes Projekt auszuwählen und Geräte zu entwickeln, die nicht nur leistungsstark, sondern auch energieeffizient sind.

Energieeffizient durch optimales Wärmemanagement

Wärmemanagement spielt ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Entwicklung ressourcenschonender Elektronik. Alle elektronischen Geräte erzeugen Wärme, die effektiv abgeführt werden muss, um Überhitzung zu vermeiden. Ein durchdachtes Wärmemanagement verbessert nicht nur die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Elektronik, sondern trägt auch zur Energieeffizienz bei.

Denn wird ein Gerät zu heiß, muss der Lüfter härter arbeiten, was wiederum zu einem erhöhten Verbrauch führt. Eine effektive Alternative ist die Wärmeabfuhr über das Gehäuse. Diese Methode leitet die Wärme ab, ohne zusätzliche Energie für einen Lüfter zu benötigen. Darum berücksichtigen wir das Wärmemanagement in jeder Phase der Entwicklung.

Gehäuse mit Rillen für optimales Wärmemanagement
Rillen im Gehäuse sorgen aufgrund der großen Oberfläche für eine bessere Wärmeabfuhr

Software-Programmierung für gezielte Spannungsversorgung

Die Software eines elektronischen Geräts trägt einen wesentlichen Beitrag zur Energieeffizienz bei. Durch gezielte Programmierung ist es möglich, Komponenten nur dann mit Spannung zu versorgen, wenn sie tatsächlich benötigt werden. Das temporäre Abschalten von Teilschaltkreisen verhindert so den unnötigen Energieverbrauch im laufenden Betrieb. Dieser Ansatz erfordert eine sorgfältige Abstimmung zwischen Software- und Hardware-Entwicklung, um die bestmögliche Energieeffizienz zu erzielen.

Weitere Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz

Darüber hinaus gibt es noch weitere Maßnahmen, die zur Verbesserung der Energieeffizienz beitragen können.

Energie sparen mit Energiesparmodus

Viele Geräte verfügen inzwischen über Energiesparmodi, die den Energieverbrauch reduzieren, wenn das Gerät nicht aktiv genutzt wird. Diese Modi tragen dazu bei, die Akkulaufzeit zu verlängern.

Fortschritte in der Akkutechnologie

Auch in der Akkutechnologie gibt es bedeutende Fortschritte. Die Innenwiderstände der Batterien sind kleiner geworden, wodurch weniger Energie verloren geht. Dies führt zu einer verbesserten Akkulaufzeit und damit einer erhöhten Energieeffizienz.

Elektronische Plattform zur Steuerung von Messgeräten, Extrudern und Antrieben
Fortschritte in der Akkutechnologie sorgen für längere Laufzeiten der Geräte

Platinenlayout in der Leistungselektronik

Im Kontext von Leistungselektronik kann das Platinenlayout eine Rolle bei der Energieeffizienz spielen. Das PCB-Design bestimmt, wie die Komponenten miteinander verbunden sind und interagieren. Durch die ideale Platzierung der Bauteile können Wege verkürzt und der Energieverlust minimiert werden. Allerdings sind diese Änderungen im klassischen Elektronikdesign oft nur marginal und haben daher eine untergeordnete Bedeutung im Gesamtkonzept des Low Power Designs.

Wir berücksichtigen all diese Aspekte in unserer Arbeit als EMS-Dienstleister. Durch die Kombination verschiedener Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz können wir Geräte entwickeln, die den Energieverbrauch minimieren, die Akkulaufzeit verlängern und gleichzeitig eine hohe Leistung bieten.

Zusammenfassung: Low Power Design für nachhaltige Zukunft

In der heutigen Zeit ist die Energieeffizienz elektronischer Geräte von entscheidender Bedeutung. Darum setzen wir bei HEINEN Elektronik auf eine Kombination aus sorgfältiger Bauteilauswahl, effektivem Wärmemanagement sowie effizienter Software, um den Energieverbrauch zu minimieren und die Leistung zu maximieren. Durch diese und weitere Maßnahmen tragen wir dazu bei, die Kosten zu senken, die Umwelt zu schützen und unseren Kunden einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen. Haben auch Sie Interesse an einem nachhaltigen Low Power Design? Dann melden Sie sich gerne bei uns.

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Franziska Heinen

Als Online Marketing Managerin ist sie für immer frischen Content in unserem Blog zuständig - stets mit Rückenwind aus den Fachabteilungen.

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