Design and simulation of pull-in phenomenon of MEMS switches
MEMS anahtarlarin kapanma olgusunun tasarim ve simülasyonu
- Tez No: 223269
- Danışmanlar: DOÇ.DR. LEVENT TRABZON, Y.DOÇ.DR. SERHAT İKİZOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: MEMS Anahtarlar, Kapanma Gerilimi, Titresimler, Uç Sapması, MEMS Switches, Pull-in Voltage, Vibrations, Tip Deflection
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Bu çalısma bir güç harmanlayıcı sistem için bir MEMS anahtarının tasarım ve simülasyonunu içermektedir. Bu anahtar güç harmanlayıcı sistem tarafından üretilen 0.6-1V gibi düsük bir aralıga sahip olan gerilim ile elektrostatik olarak hareket ettirilir. Dolayısıyla, kapanma geriliminin aralıgına uygun olan kullanılacak anahtarın boyutuna ve malzemesine karar vermek için optimizasyon gerekmektedir. Bu optimizasyonda kapanma gerilimi kapalı formdaki modeli kullanılmaktadır. Bu anahtar rezonans frekanslarından uzakta çalısmalıdır. Bu kısıtlamaya baglı olarak, rezonans frekans analizi yapılmalıdır ve hangi boyutların ve malzemelerin uygun olduguna karar verilmelidir. Bunun yanında biz bu anahtardan histeritik bir davranıs bekleriz, yani kapanma ve açma gerilimleri farkı olmalıdır. Sistem titresimli bir ortamda olacagı için sadece elektriksel degil, mekanik analizler de anahtarın istenilen gerilimden önce kapanıp kapanmayacagına karar vermede büyük rol oynamaktadır. Gerekli analizleri gözlemledikten sonra mikro-elektro-mekanik anahtar için bir tasarım düsüncesi verilmektedir.
Özet (Çeviri)
This study contains the design and simulation of a MEMS switch for a power harvesting system. This switch is electro-statically actuated by the voltage generated by the harvesting system that has a low range as 0.6-1V. Thus, an optimization is required to decide the size of the switch and the material that will be used that are suitable for pullin voltage range. In this optimization, a closed form model of pull-in voltage is used. The switch should work far away from resonant frequencies. Due to this constraint, a resonant frequency analysis must be investigated and it is required to decide which sizes and materials are convenient. What is more, we want the switch to have a hysteretic behavior meaning that pull-in and pull-out voltages should be different. As the system will be in a vibration environment, not only electrical but also mechanical analyses like as tip deflection analysis and response under instant accelerations play a big role to decide whether the switch pulls in before desired voltage, or not. After observing required analyses, a concept for MEMS switch is given.
Benzer Tezler
- Eksenel statik çekme yüküne maruz betonarme tekil kazık davranışı ve orijinal bir kazık deney ve imalat yaklaşımı
A novel construction and testing approach for cast in-situ piles subjected to tension/uplift load
ORHAN ESAT İNANIR
Doktora
Türkçe
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYKUT ŞENOL
PROF. DR. MEHMET MUHİT BERİLGEN
- Yüksek verimli ince film tabanlı F-sınıfı güç kuvvetlendiricisi tasarımı ve gerçeklenmesi
High efficiency thin film based class-F power amplifier design and implementation
ALPEREN TUNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELÇUK PAKER
- Gemilerin manevra denklemlerinin bilgisayarla çözümü
The Solutions of equations of ship manoeuvres by the computer
EMİN KORKUT
- Design and simulation of electrostatically actuated MEMS cantilever beam switch
Elektriksel olarak aktive olan kiriş tipi MEMS anahtarların tasarımı ve simulasyonu
AYŞE ÖZGÜL ERTANIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SERHAT İKİZOĞLU
- Tam zamanında imalat sisteminin simülasyon ile analizi ve uygulanabilirliğinin etüdü
An Analysis of the just in time manufacturing system by simulation and a study for its applicability
SEMRA DURMUŞOĞLU
Doktora
Türkçe
1989
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. AYHAN TORAMAN