Стр. 129–142
УДК 621.3.049.77.002.5
Предельные характеристики микроэлектромеханических
преобразователей энергии
В. п. драгунов
Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск, пр. К.Маркса, 20, доктор технических наук, профессор кафедры полупроводниковых приборов и микроэлектроники Новосибирского государственного технического университета, , email: drag@adm.nstu.ru
Д. И. остертак
Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск, пр. К.Маркса, 20, аспирант кафедры полупроводниковых приборов и микроэлектроники Новосибирского государственного технического университета, , e-mail: ostertak@ngs.ru
Представлены результаты сравнения характеристик одно - и двухконденсаторных микроэлектромеханических преобразователей энергии механических колебаний в электрическую энергию. Получены аналитические выражения для оценки параметров данных МЭМС.
Ключевые слова: МЭМС, микроэлектромеханический преобразователь, емкостной преобразователь, электростатический генератор энергии, конденсатор, эффект схлопывания, оценка характеристик МЭМС.
Limit parameters of microelectromechanical energy converters
v. p. dragunov
Novosibirsk state technical university, Novosibirsk, pr. K.Marksa, 20, doctor of engineerings sciences, professor of department of semiconductor devices and microelectronics of the Novosibirsk state technical university, tel. (383), e-mail: *****@
d. i. ostertak
Novosibirsk state technical university, Novosibirsk, pr. K.Marksa, 20, graduate student of department of semiconductor devices and microelectronics of the Novosibirsk state technical university tel. (383), e-mail: *****@***ru
Comparison results of characteristics of a single - and double-capacitor microelectromechanical vibration-to-electricity converters are presented. The analytic expressions for the parameters evaluation of these MEMS were obtained.
Key words: MEMS, microelectromechanical converter, capacitive transducer, electrostatic power generator, capacitor, pull-in effect, soft-spring effect, parameters evaluation of MEMS.
список Литературы
[1] Roundy S., Wright P. K., Rabaey J. A study of low level vibrations as a power source for wireless sensor nodes // mun, – 2003, V. 26. – P. .
[2] Jeon Y. B., Sood R., Jeong J.-H., Kim S.-G. MEMS power generator with transverse mode thin film PZT // Sensors and Actuators A.– 2005. – V. 122. – P. 16-22.
[3] Lee K. B., Lin L. Electrolyte-based on-demand and disposable microbattery // J. of Microelectromechnical Systems.– 2003.– V. 12, No. 6.– P.840-847.
[4] Sterken T., Fiorini P., Puers R. Motion-based generators for industrial applications. // Symposium on Design, Test, Integration and Packaging of MRMS & MOEMS Stresa, Italy, 26-28 April 2006.
[5] Chiu Y., Kuo C.-T., Chu Yu-S. Design and fabrication of a micro electrostatic vibration-to-electricity energy converter. // Symposium on Design, Test, Integration and Packaging of MRMS & MOEMS Stresa, Italy, 26-28 April 2006.
[6] Lefeuvre E., Badel A., Richard C., Petit L., Guyomar D. A comparison between several vibration-powered piezoelectric generators for standalone systems // Sensors and Actuators A.– 2006.– V.126.– P. 405-416.
[7] Amirtharajah R., Chandrakasan A. P. Self-powered signal processing using vibration-based power generation // IEEE J. Solid State Circuits.– 1998.– V. 33.– P.687-695.
[8] Williams C. B., Shearwood S., Harradine M. A. et al. Development of an electromagnetic micro-generator // IEE Proc. Circuits, Devices and Syst.– 2001.– V. 148, No. 6.– P.337-342.
[9] Saha C., O’Donnell T., Godsell J. et al. Step-up converter for electromagnetic vibrational energy scavenger // Symposium on Design, Test, Integration and Packaging of MRMS & MOEMS Stresa, Italy, 25-27 April 2007.
[10] Meninger S., Mur-Miranda J. O. Amirtharajah R., Chandrakasan A. P., Lang J. H. Vibration-to-electric energy conversion // IEEE Trans. VLSI Syst..– 2001.– V.9.– P.64-76.
[11] Влияние формы упругого элемента на характеристики микроэлектромеханических систем // Микросистемная техника. –2004. –№1. – С.20-26.
[12] Нелинейная динамическая модель упругого элемента ММС // Микросистемная техника. –2004. – №.10 – С. 23-29.
[13] , Анализ возможности создания микроэлектронного электростатического генератора энергии // Автометрия. –2002. –№1. – С.107-122.
[14] , Г., МЭМ электростатический генератор энергии // Нано - и Микросистемная техника. – 2007. – № 11.– C.47-53.
[15] Нелинейная модель упругого элемента МЭМС // Микросистемная техника. –2004. –№.6 – С.19-24.
