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European Journal of Electrical Engineering
2103-3641
Revue des Systèmes
Revue Internationale de Génie électrique (1295-490X)
 

 ARTICLE VOL 8/5-6 - 2005  - pp.703-724  - doi:10.3166/rige.8.703-724
TITRE
Micro-actionneur magnétique vertical. Conception, modélisation et prototypage d'un micro-relais bistable magnétique

RÉSUMÉ
Petit à petit, les éléments magnétiques font leur apparition dans le monde des microactionneurs, notamment pour des applications telles que les microrelais. Cet article est consacré à la conception, la simulation et la fabrication d'un micro-actionneur à déplacement vertical basé sur l'intégration silicium d'aimants permanents de tailles micrométriques. Son innovation réside dans le fait que la partie mobile n'a pas de liaison mécanique et se déplace en « lévitation magnétique ». Ses caractéristiques principales sont : un déplacement important pouvant atteindre plus de 100 µm, un temps de commutation faible (300 µs pour 100 µm) et la bistabilité. Le courant de commutation est envoyé sous forme d'impulsions et optimisé pour être le plus faible possible (minimum de 200 mA). Nous allons voir les problèmes liés à la conception (bistabilité, étude dynamique, étude thermique) ainsi qu'à la fabrication d'un prototype intégré.


ABSTRACT
Magnets gradually appear in the world of micro-actuators and power MEMS particulary for applications such as micro-switches. This article is devoted to the design, simulation and prototyping of a micro-actuator with high vertical displacement, based on integrated permanent magnets. The main characteristics are: high displacement (in excess of 100 µm), low switching time (300 µs for 100 µm) and bistability. The current of commutation is pulsed and optimized to be as low as possible (minimum of 200 mA). Its innovation is that the moving part has no mechanical connection and moves in magnétic levitation. We will see the problems involved in the design (bistability, dynamic study, thermal study) and prototyping.


AUTEUR(S)
Hervé ROSTAING, Jiri STEPANEK, Benoît DELINCHANT, Jérôme DELAMARE, Orphée CUGAT

MOTS-CLÉS
micro-aimant, microrelais, micro-actionneur magnétique, bistabilité, intégration aimant permanent, MEMS, MAGMAS.

KEYWORDS
micro-magnet, micro-switch, magnetic micro-actuator, bistability, MEMS, MAGMAS.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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