بهینه سازی ساختار خازن های متغیر میکروالکترومکانیکی با تحریک الکتروستاتیکی به روش مهاجرت اعضاء

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی مالک اشتر

doi
چکیده

با توجه به نقش خازن های الکتریکی متغیر در افزایش دقت تجهیزات الکتریکی، پیشرفت روزافزونی در طراحی و ساخت آن ها به وجود آمده است. با وجود تمام پیشرفت ها، دستیابی همزمان به خازن متغیر با ولتاژ تحریک پایین، زمان نشست کوتاه، دامنه تغییرات زیاد ظرفیت الکتریکی، اندازه کوچکتر و طول عمر طولانی هنوز امری دشوار است. برای غلبه بر این محدودیت ها بهینه سازی در طراحی خازن ها اهمیت ویژه ای می یابد. در این مقاله، طراحی یک خازن متغیر میکروالکترومکانیکی با تحریک الکتروستاتیکی، شامل قسمت های مدل سازی، شبیه سازی و بهین هسازی ساختار انجام شده است. بهینه سازی در ساختار با الگوریتم جدید مهاجرت اعضاء انجام شده، که برخلاف روش های مشتق پایه، بهینه ی مطلق را بدست می دهد. همچنین با برقراری ارتباط بین نر مافزارهای ANSYS و MATLAB ، نرم افزاری تهیه شده که قابلیت انجام طراحی هر گونه ساختار خازن متغیر میکروالکترومکانیکی دو صفحه ای با تحریک الکتروستاتیکی را دارا است، به طوری که فقط کافی است معیارهای مورد نظر طراح از جمله بیشینه ولتاژ تحریک، خازن اولیه، و محدوده ی مجاز ابعاد ساختار به برنامه داده شود، تا با واگذاری بقیه فرآیند به برنامه، طراحی و ابعاد بهین هی ساختار معلوم گردد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که محدوده ی تنظیم خازنی 50 %، با مقدار ولتاژ تحریک کمتری نسبت به کارهای دیگر، بدست م یآید.