Destinado à distribuição de energia, Menlo Micro lança o switch MEMS de potência “maior”

À medida que a eletrificação de todas as coisas se move para mercados de rápido crescimento, como carregadores EV, eletrônicos de painéis solares e automação industrial, as velhas formas de distribuição de energia não estão funcionando. Atendendo a essa necessidade, a Menlo Micro lançou hoje o que afirma ser o primeiro interruptor de energia MEMS (sistema microeletromecânico) da indústria, capaz de lidar com 10 A em um pacote de montagem em superfície miniatura de 5 mm x 5 mm.

Oferecendo uma resistência de contato extremamente baixa de 10 mΩ, a empresa afirma que o MM9200 é o switch MEMS com menor perda e maior potência do mundo.

Neste artigo, descrevemos o problema que o switch MEMS MM9200 resolve para os engenheiros, examinamos os detalhes do dispositivo e compartilhamos as perspectivas de nossa entrevista com Chris Giovanniello, cofundador e vice-presidente sênior de marketing da Menlo Micro.

Mesmo no mundo atual de tecnologia eletrônica avançada, Giovanniello aponta que pelo menos 80% da distribuição de energia atual ainda é feita com relés mecânicos antiquados – uma tecnologia que não mudou muito em mais de 100 anos.

"Eles são muito bons do ponto de vista elétrico porque você tem contato de metal com metal", diz Giovanniello, "mas os fatores de forma que você tem com relés mecânicos são grandes e a vida útil que eles têm é um problema porque eles podem operam apenas milhares de vezes antes de se desgastarem e precisarem ser substituídos." Essa situação é inaceitável para as tendências de hoje com a futura eletrificação do mundo onde você deseja gerenciar cargas de energia constantemente.

"Você quer ser capaz de ligar e desligar as coisas. Você quer ser capaz de monitorar o que está passando por elas e ter esse controle na carga. E você não pode fazer tudo isso com uma tecnologia de relé mecânico que foi inventada no década de 1890."

Enquanto isso, houve um esforço para substituir esses relés mecânicos por relés de estado sólido baseados em semicondutores, mas eles têm suas próprias limitações. O problema de usar semicondutores é que eles são, por definição, "condutores", diz Giovanniello. "Quando você os usa para essas aplicações, você dissipa muito calor."

Com tudo isso em mente, Giovanniello diz que, com o MM9200, a Menlo Micro está tentando resolver o desafio de combinar recursos avançados, miniaturização e confiabilidade para distribuição de energia e controles, mas fazendo isso sem perder a eficiência. Os relés mecânicos precisam usar métodos de gerenciamento térmico volumosos, como dissipadores de calor. Em contraste, a abordagem da Menlo Micro é não gerar calor em primeiro lugar.

O MM9200 é baseado na tecnologia Ideal Switch da Menlo Micro. No início deste ano, a empresa apresentou o MM5140, um dispositivo que utiliza a tecnologia Ideal Switch voltada para comutação de RF. De acordo com a empresa, o design escalável e a tecnologia de processo do Ideal Switch fornecem resistência mecânica extrema, tipicamente na casa dos bilhões de ciclos de comutação. Isso é uma vida útil mil vezes melhor do que os relés eletromecânicos tradicionais, diz a empresa.

Giovanniello diz que essa confiabilidade, combinada com sua capacidade livre de arco, ajuda a reduzir os custos não planejados de manutenção e substituição. O dispositivo tem uma velocidade de atuação de 10 µs, que é mais de 1.000 vezes mais rápida que suas alternativas eletromecânicas. Uma animação no site da empresa mostra como funciona a tecnologia "Ideal Switch for Power".

De acordo com Giovanniello, o MM9200 inova porque integra mais de 400 interruptores individuais para suportar quilowatts de potência em um pequeno pacote de montagem em superfície. Semelhante aos outros produtos Ideal Switch da empresa, o MM9200 faz uso de contatos de metal com metal. Eles reduzem as perdas e a dissipação de energia em mais de 90% quando comparados aos dispositivos de estado sólido, diz Giovanniello. Mais informações estão disponíveis na folha de dados do MM9200.

Os principais recursos do MM9200 incluem:

O MM9200 também é uma alternativa aos switches MOSFET. Em contraste com os MOSFETs, o MM9200 suporta corrente bidirecional entre os contatos, assim como os relés eletromecânicos. A empresa diz que os portões duplos internos são controlados por meio do pino "GATE" comum e requer uma tensão de polarização do portão em relação ao pino "MIDPOINT" para ligar o interruptor. Os engenheiros podem usar vários dispositivos MM9200 conectados em série para aumentar a tensão ou em paralelo para aumentar a classificação de corrente.