Destiné à la distribution d'énergie, Menlo Micro lance le commutateur MEMS de puissance « la plus élevée »

Alors que l'électrification de toutes choses se déplace vers des marchés à croissance rapide comme les chargeurs de véhicules électriques, l'électronique des panneaux solaires et l'automatisation industrielle, les anciennes méthodes de distribution d'énergie ne suffisent plus. Pour répondre à ce besoin, Menlo Micro a lancé aujourd'hui ce qu'il prétend être le premier interrupteur d'alimentation MEMS (système microélectromécanique) de l'industrie, capable de gérer 10 A dans un boîtier miniature à montage en surface de 5 mm x 5 mm.

Offrant une résistance de contact extrêmement faible de 10 mΩ, la société revendique le MM9200 comme le commutateur MEMS le plus faible en perte et le plus puissant au monde.

Dans cet article, nous décrivons le problème que le commutateur MEMS MM9200 résout pour les ingénieurs, examinons les détails de l'appareil et nous partageons les perspectives de notre entretien avec Chris Giovanniello, co-fondateur et vice-président senior du marketing de Menlo Micro.

Même dans le monde actuel de la technologie électronique de pointe, Giovanniello souligne qu'au moins 80 % de la distribution d'énergie actuelle se fait encore avec des relais mécaniques à l'ancienne, une technologie qui n'a pas beaucoup changé depuis plus de 100 ans.

"Ceux-ci sont très agréables d'un point de vue électrique car vous avez ce contact métal sur métal", déclare Giovanniello, "Mais les facteurs de forme que vous avez avec les relais mécaniques sont importants, et les durées de vie qu'ils ont sont un problème car ils peuvent ne fonctionnent que des milliers de fois avant de s'user et de devoir être remplacés." Cette situation est inacceptable pour les tendances d'aujourd'hui avec la future électrification du monde où l'on veut gérer en permanence les charges électriques.

"Vous voulez pouvoir allumer et éteindre les choses. Vous voulez pouvoir surveiller ce qui les traverse et avoir ce contrôle au niveau de la charge. Et vous ne pouvez pas faire tout cela avec une technologie de relais mécanique qui a été inventée dans le années 1890."

Pendant ce temps, il y a eu une pression pour remplacer ces relais mécaniques par des relais à semi-conducteurs à base de semi-conducteurs, mais ceux-ci ont leurs propres limites. Le problème avec les semi-conducteurs, c'est qu'ils sont par définition des "conducteurs", explique Giovanniello. "Lorsque vous les utilisez pour ces applications, vous dissiper beaucoup de chaleur."

Avec tout cela à l'esprit, Giovanniello dit qu'avec le MM9200, Menlo Micro essaie de résoudre le défi de combiner des fonctionnalités avancées, la miniaturisation et la fiabilité pour la distribution de puissance et les contrôles, mais sans payer la pénalité de perte d'efficacité. Les relais mécaniques doivent utiliser des méthodes de gestion thermique encombrantes telles que les dissipateurs thermiques. En revanche, l'approche de Menlo Micro est de ne pas générer de chaleur en premier lieu.

Le MM9200 est basé sur la technologie Ideal Switch de Menlo Micro. Plus tôt cette année, la société a présenté le MM5140, un appareil utilisant la technologie Ideal Switch destinée à la commutation RF. Selon la société, la conception évolutive et la technologie de processus d'Ideal Switch offrent une endurance mécanique extrême, généralement dans les milliards de cycles de commutation. C'est une durée de vie mille fois supérieure à celle des relais électromécaniques traditionnels, déclare l'entreprise.

Giovanniello affirme que cette fiabilité, combinée à sa capacité sans arc, aide à réduire les coûts de maintenance et de remplacement non planifiés. L'appareil a une vitesse d'actionnement de 10 µs qui est plus de 1 000 fois plus rapide que ses alternatives électromécaniques. Une animation sur le site de l'entreprise montre comment fonctionne la technologie "Ideal Switch for Power".

Selon Giovanniello, le MM9200 innove car il intègre plus de 400 commutateurs individuels pour prendre en charge des kilowatts de puissance dans un petit boîtier à montage en surface. Semblable aux autres produits Ideal Switch de la société, le MM9200 utilise des contacts métal sur métal. Ceux-ci réduisent les pertes et la dissipation de puissance de plus de 90 % par rapport aux appareils à semi-conducteurs, explique Giovanniello. Plus d'informations sont disponibles dans la fiche technique du MM9200.

Les fonctionnalités clés du MM9200 incluent :

Le MM9200 est également une alternative aux commutateurs MOSFET. Contrairement aux MOSFET, le MM9200 prend en charge le courant bidirectionnel entre les contacts, tout comme les relais électromécaniques. La société affirme que les doubles portes internes sont contrôlées via la broche commune "GATE" et nécessitent une tension de polarisation de grille par rapport à la broche "MIDPOINT" pour allumer l'interrupteur. Les ingénieurs peuvent utiliser plusieurs appareils MM9200 connectés en série pour augmenter la tension ou en parallèle pour augmenter le courant nominal.

Les applications pour lesquelles un produit comme le MM9200 est vital arrivent sur certains des marchés émergents les plus en vogue. Les systèmes tels que les bornes de recharge pour véhicules électriques, les systèmes de réseaux électriques intelligents, les onduleurs à énergie solaire, etc., nécessitent tous une distribution d'énergie à courant élevé et haute tension. Peut-être que le MM9200 peut fournir une solution pour de telles conceptions de système, dans un facteur de forme fiable et à longue durée de vie.

Le directeur technique de Menlo Micro, Chris Keimel, était l'invité de notre podcast Moore's Lobby plus tôt cette année.