Компания Menlo Micro представляет MEMS-переключатель «самой высокой» мощности, ориентированный на распределение электроэнергии

По мере того как электрификация всех вещей проникает на быстрорастущие рынки, такие как зарядные устройства для электромобилей, электроника для солнечных батарей и промышленная автоматизация, старые способы распределения энергии не сокращают ее. Удовлетворяя эту потребность, сегодня Menlo Micro выпустила то, что она называет первым в отрасли переключателем мощности MEMS (микроэлектромеханической системы), способным выдерживать ток 10 А в миниатюрном корпусе для поверхностного монтажа размером 5 x 5 мм.

Предлагая чрезвычайно низкое контактное сопротивление в 10 мОм, компания заявляет, что MM9200 является МЭМС-переключателем с наименьшими потерями и максимальной мощностью в мире.

В этой статье мы описываем проблему, которую MEMS-переключатель MM9200 решает для инженеров, изучаем детали устройства и делимся мнениями из нашего интервью с Крисом Джованниелло, соучредителем Menlo Micro и старшим вице-президентом по маркетингу.

Даже в сегодняшнем мире передовых электронных технологий Джованниелло отмечает, что по крайней мере 80% сегодняшнего распределения электроэнергии по-прежнему осуществляется с помощью старомодных механических реле — технологии, которая не сильно изменилась за более чем 100 лет.

«Они очень хороши с электрической точки зрения, потому что у вас есть контакт металл-металл», — говорит Джованниелло, — «Но форм-факторы механических реле велики, и их срок службы является проблемой, потому что они могут проработайте только тысячи раз, прежде чем они изнашиваются и их необходимо заменить». Такая ситуация неприемлема для сегодняшних тенденций будущей электрификации мира, когда требуется постоянно управлять силовыми нагрузками.

«Вы хотите иметь возможность включать и выключать что-либо. Вы хотите иметь возможность отслеживать, что происходит через них, и иметь контроль над нагрузкой. И вы не можете сделать все это с помощью технологии механических реле, которая была изобретена в 1890-е годы».

Тем временем предпринимались попытки заменить эти механические реле полупроводниковыми твердотельными реле, но у них есть свои ограничения. Проблема с полупроводниками заключается в том, что они по определению являются «проводниками», говорит Джованниелло. «Когда вы используете их для этих целей, вы рассеиваете много тепла».

Учитывая все это, Джованниелло говорит, что с помощью MM9200 Menlo Micro пытается решить задачу сочетания расширенных функций, миниатюризации и надежности распределения мощности и управления, но при этом не платя за это за потерю эффективности. Механические реле должны использовать громоздкие методы управления температурой, такие как радиаторы. Напротив, подход Menlo Micro заключается в том, чтобы вообще не выделять тепло.

MM9200 основан на технологии Ideal Switch от Menlo Micro. Ранее в этом году компания представила MM5140, устройство, использующее технологию Ideal Switch, предназначенное для радиочастотной коммутации. По заявлению компании, масштабируемая конструкция и технологический процесс Ideal Switch обеспечивают исключительную механическую долговечность, обычно равную миллиардам циклов переключения. По словам компании, это в тысячу раз лучший срок службы, чем у традиционных электромеханических реле.

Джованниелло говорит, что эта надежность в сочетании с отсутствием дуги помогает снизить незапланированные затраты на техническое обслуживание и замену. Устройство имеет скорость срабатывания 10 мкс, что более чем в 1000 раз быстрее, чем его электромеханические альтернативы. Анимация на сайте компании показывает, как работает технология «Идеальный переключатель мощности».

По словам Джованниелло, MM9200 открывает новые горизонты, поскольку объединяет более 400 отдельных переключателей для поддержки киловатт мощности в небольшом корпусе для поверхностного монтажа. Подобно другим продуктам компании Ideal Switch, в MM9200 используются контакты металл-металл. По словам Джованниелло, они снижают потери и рассеиваемую мощность более чем на 90% по сравнению с твердотельными устройствами. Дополнительную информацию можно найти в техническом описании MM9200.

Ключевые особенности MM9200 включают в себя:

MM9200 также является альтернативой переключателям MOSFET. В отличие от МОП-транзисторов, MM9200 поддерживает двунаправленный ток между контактами, как это делают электромеханические реле. Компания заявляет, что внутренние двойные затворы управляются через общий вывод «GATE» и для включения переключателя требуется напряжение смещения затвора по отношению к выводу «MIDPOINT». Инженеры могут использовать несколько устройств MM9200, соединенных последовательно для увеличения напряжения или параллельно для увеличения номинального тока.