طراحي و بهينه سازي يك افزاره برداشت انرژي در ابعاد ميكرو به روش الكترواستاتيك

كارشناسي ارشد

برداشت كننده الكترواستاتيك بر اساس خازن هاي متغير است. در برداشت كننده هاي انرژي ، با تغيير ظرفيت خازني، ميزان انرژي ذخيره شده تغيير مي كند بنابراين مدلسازي اثر خازني بين دوصفحه فلزي در يك مولد انرژي ولتاژ-ثابت در طراحي، تحليل عملكرد و بهينه سازي ساختار اين مولدها نقش اساسي دارد. در مولدهاي انرژي ولتاژ-ثابت ، از ساختار شياري پريوديك استفاده مي شود. در اين پايان نامه ابتدا فرمول جديد بدست آمده براي مدلسازي خازن ارائه مي شود و بهينه سازي ساختار و ابعاد آن، با توجه به اين فرمول انجام مي شود. فرمول بدست آمده براي مدلسازي خازن براي ساختار شياري پريوديك بسيار دقيق است و براي ساختار سه بعدي بدست آمده است و همچنين اثر تعداد الكترودها را در نظر مي گيرد و مي توان آنرا براي بهينه سازي ساختار مورد نظر استفاده كرد. براي بهينه سازي سيستم و بالا بردن ميزان انرژي برداشت شده و همچنين داشتن يك سيستم كارآمد لازم است كه مدلسازي و محاسبه خازن ها به شكل دقيقي صورت پذيرد. ما در اين پايان نامه با استفاده از نرم افزار COMSOL و MATLAB فرمول ارائه شده را اعتبار سنجي كرديم و در نهايت ابعاد ساختار مولدهاي انرژي ولتاژ-ثابت را با توجه به آن بهينه سازي كرديم. بهينه سازي صورت گرفته بر اساس ميزان توان و انرژي خروجي انجام شده است. در نهايت، با استفاده از رويكرد بهينه سازي ارائه شده، 23% افزايش توان خروجي در مقايسه با موارد گزارش شده در مقالات به دست آمده است.

204267

دانشگاه علم و صنعت ايران

الكترونيك - افزاره هاي ميكرو و نانوالكترونيك

دكتر جواد ياوند حسني