Destinato alla distribuzione di energia, Menlo Micro debutta con lo switch MEMS di potenza "più alta".

Mentre l’elettrificazione di tutte le cose si sposta verso mercati in rapida crescita come i caricabatterie per veicoli elettrici, l’elettronica dei pannelli solari e l’automazione industriale, i vecchi modi di distribuzione dell’energia non sono più sufficienti. Per soddisfare questa esigenza, oggi Menlo Micro ha rilasciato quello che definisce il primo interruttore di alimentazione MEMS (sistema microelettromeccanico) del settore, in grado di gestire 10 A in un contenitore miniaturizzato a montaggio superficiale da 5 mm x 5 mm.

Offrendo una resistenza di contatto estremamente bassa di 10 mΩ, l'azienda afferma che l'MM9200 è lo switch MEMS con le perdite più basse e la massima potenza al mondo.

In questo articolo, descriviamo il problema che lo switch MEMS MM9200 risolve per gli ingegneri, esaminiamo i dettagli del dispositivo e condividiamo le prospettive della nostra intervista con Chris Giovanniello, cofondatore di Menlo Micro e vicepresidente senior del marketing.

Anche nel mondo odierno della tecnologia elettronica avanzata, Giovanniello sottolinea che almeno l'80% della distribuzione di energia odierna avviene ancora con relè meccanici vecchio stile, una tecnologia che non è cambiata molto in oltre 100 anni.

"Sono molto interessanti dal punto di vista elettrico perché hanno quel contatto metallo-metallo", afferma Giovanniello, "Ma i fattori di forma che si hanno con i relè meccanici sono grandi e la loro durata è un problema perché possono funzionano solo migliaia di volte prima che si usurino e debbano essere sostituiti." Questa situazione è inaccettabile per le tendenze odierne con la futura elettrificazione del mondo in cui si desidera gestire costantemente i carichi di energia.

"Vuoi essere in grado di accendere e spegnere le cose. Vuoi essere in grado di monitorare cosa sta succedendo e avere quel controllo sul carico. E non puoi fare tutto questo con una tecnologia di relè meccanico che è stata inventata nel 1890."

Nel frattempo c'è stata una spinta per sostituire quei relè meccanici con relè a stato solido basati su semiconduttori, ma questi hanno i loro limiti. Il problema di passare ai semiconduttori è che sono per definizione "conduttori", dice Giovanniello. "Quando li usi per queste applicazioni, dissipi molto calore".

Tenendo tutto questo in mente, Giovanniello afferma che, con l'MM9200, Menlo Micro sta cercando di risolvere la sfida di combinare funzionalità avanzate, miniaturizzazione e affidabilità per la distribuzione dell'energia e i controlli, ma lo fa senza pagare lo scotto di perdere efficienza. I relè meccanici devono utilizzare metodi di gestione termica ingombranti come i dissipatori di calore. Al contrario, l'approccio di Menlo Micro è innanzitutto quello di non generare calore.

L'MM9200 si basa sulla tecnologia Ideal Switch di Menlo Micro. All'inizio di quest'anno, l'azienda ha introdotto l'MM5140, un dispositivo che utilizza la tecnologia Ideal Switch per la commutazione RF. Secondo l'azienda, il design scalabile e la tecnologia di processo dell'Ideal Switch garantiscono una resistenza meccanica estrema, tipicamente nell'ordine di miliardi di cicli di commutazione. Si tratta di una durata mille volte migliore rispetto ai tradizionali relè elettromeccanici, afferma l'azienda.

Giovanniello afferma che questa affidabilità, combinata con la sua capacità di assenza di arco elettrico, aiuta a ridurre i costi di manutenzione e sostituzione non pianificati. Il dispositivo ha una velocità di attuazione di 10 µs, ovvero oltre 1.000 volte più veloce rispetto alle sue alternative elettromeccaniche. Un'animazione sul sito dell'azienda mostra come funziona la tecnologia "Ideal Switch for Power".

Secondo Giovanniello, l'MM9200 apre nuove strade perché integra più di 400 singoli interruttori per supportare kilowatt di potenza in un piccolo pacchetto a montaggio superficiale. Similmente agli altri prodotti Ideal Switch dell'azienda, l'MM9200 utilizza contatti metallo-metallo. Questi riducono le perdite e la dissipazione di potenza di oltre il 90% rispetto ai dispositivi a stato solido, afferma Giovanniello. Maggiori informazioni sono disponibili nella scheda tecnica MM9200.

Le caratteristiche principali dell'MM9200 includono:

L'MM9200 è anche un'alternativa agli interruttori MOSFET. A differenza dei MOSFET, l'MM9200 supporta la corrente bidirezionale tra i contatti proprio come fanno i relè elettromeccanici. L'azienda afferma che i doppi gate interni sono controllati tramite il pin "GATE" comune e richiedono una tensione di polarizzazione del gate rispetto al pin "MIDPOINT" per accendere l'interruttore. Gli ingegneri possono utilizzare più dispositivi MM9200 collegati in serie per aumentare la tensione o in parallelo per aumentare la corrente nominale.