CN101680676B - 供热通风空调系统中的基于微机电系统的开关 - Google Patents

供热通风空调系统中的基于微机电系统的开关 Download PDF

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Abstract

采用基于微机电系统的开关装置的HVAC系统。示例性实施例包括HVAC系统，其包括负载马达；主断路器微机电系统(MEMS)开关；和变频驱动器(VFD)，其布置在负载马达和主断路器MEMS开关之间，并电气地联接到负载马达和主断路器MEMS开关。

Description

供热通风空调系统中的基于微机电系统的开关
技术领域
本发明的实施例大体涉及供热通风空调(HVAC)，更具体地涉及采用基于微机电系统的开关装置的HVAC系统。 
背景技术
通常，用于供热通风空调(HVAC)应用的变速的整体式驱动器包括除了核心电子器件以外的多个辅助功率处理构件，以提供完整的功能性。主断路器用于使整个HVAC系统开启和关闭并保护包括连接的马达负载的整个HVAC系统免于故障。接触器用于绕开功率电子器件，从而允许马达负载直接连接到电源。此外，保险丝用于保护马达及其布线免于短路。 
主断路器为所有下游构件提供隔离、保护和控制功能。通常，主断路器采用传统的断路器，该断路器响应慢、体积大、有噪音，并且在故障期间允许危险的电流量通过，从而导致严重的弧闪危害。尽管断路器提供相似的保护，并提供在操作或跳闸之后能够复位而不是更换的便利性，但是它们典型地包括复杂的机械系统，该复杂的机械系统具有相对于保险丝较慢的响应时间，并且在短路故障期间在上游和下游断路器之间较少的选择性。 
在具有电子跳闸单元的断路器中的电子故障检测方法典型地包括计算时间，该计算时间增加对故障的决定时间并因此增加对故障的反应时间。此外，一旦决定跳闸，由于机械惯性该机械系统响应较慢。因此，响应于短路，断电器可允许较大量的能量(也称为允通电能)通过断路器。 
保险丝典型地比断路器具有更多的选择性，并响应于短路状况提 供较小的变化，但是在其执行其保护功能之后必须更换。保险丝设计有串联元件，其在预设的过电流时熔化并因此断开电流通路。保险丝具有很多形状和尺寸，但是设计成允许其快速插入和快速拔出以易于更换的保险丝座。制造商遵守取决于保险丝规格和额定值的用于保险丝和保险丝座的标准尺寸，使得简易替换较容易。 
接触器是设计成根据指令将电负载切换为闭合和断开的电气装置。传统地，机电接触器用于控制机构中，其中机电接触器能够处理高达其断开容量的开关电流。机电接触器还可应用于电力系统中用于切换电流。然而，电力系统中的故障电流典型地高于机电接触器的断开容量。因此，为了在电力系统应用中采用机电接触器，需要通过使用串联装置对其进行备用来保护接触器免遭破坏，在高于接触器的断开容量的所有电流值条件下，该串联装置在接触器断开之前可足够迅速地动作以中断故障电流。 
以前设想的便于接触器在电力系统中的使用的解决方案包括例如真空接触器、真空中断器和空气接触器。不幸地是，由于接触器末端封装在密封的、抽空的壳体中，故诸如真空接触器的接触器不使其易于目测检查。此外，尽管真空接触器非常适合于处理大马达、变压器和电容器的切换，但是已知它们导致不期望的瞬时过电压，尤其是当负载断开时。 
此外，机电接触器通常使用机械开关。然而，由于这些机械开关倾向于以较慢的速度切换，故采用预测技术以估计零交叉(zerocrossing)的发生，该零交叉的发生通常是在切换事件将发生之前的数十微秒，以便于在零交叉时的断开/闭合以降低电弧。由于在预测时间间隔内可能发生许多瞬变，故这种零交叉预测易于出错。 
作为慢的机械开关和机电开关的替代，高速固态开关已在高速开关应用中采用。将认识到的是，这些固态开关通过电压或偏压的控制应用而在传导状态和非传导状态之间切换。例如，通过反向偏置固态开关，开关可转换成非传导状态。然而，由于固态开关在它们切换到 非传导状态时在触点之间不产生物理间隙，故它们经历漏电流。此外，由于内部阻抗，当固态开关在传导状态操作时，它们经历电压降。电压降和漏电流在正常操作状况下都有助于过热的产生，这可影响开关性能和寿命。此外，至少部分地由于与固态开关相关的内在漏电流，它们在断路器中的应用为不实用的。 
因此，本领域存在对克服这些缺陷的电流开关电路保护布置的需求。 
发明内容
本文公开了一种HVAC系统，其包括负载马达；主断路器微机电系统(MEMS)开关和变频驱动器(VFD)，该变频驱动器(VFD)布置在负载马达和主断路器MEMS开关之间，并电气地联接到负载马达和主断路器MEMS开关。 
本文进一步公开了一种HVAC系统，其包括负载马达；主断路器微机电系统(MEMS)开关；第一MEMS开关支路，其联接在负载马达和主断路器MEMS开关之间；第二MEMS开关支路，其联接在负载马达和主断路器MEMS开关之间，并且与第一MEMS开关支路电气并联地布置；变频驱动器(VFD)，其布置在第一MEMS开关支路上；驱动MEMS开关，其布置在第一MEMS开关支路上并与VFD电气串联；以及旁路MEMS开关，其布置在第二MEMS开关支路上。 
本文进一步公开了一种HVAC系统，其包括负载马达；主断路器微机电系统(MEMS)开关；第一MEMS开关支路，其联接在负载马达和主断路器MEMS开关之间；驱动MEMS开关，其布置在第一MEMS开关支路上；隔离MEMS开关，其布置在第一MEMS开关支路上；变频驱动器(VFD)，其布置在第一MEMS开关支路上，并且布置在驱动MEMS开关和隔离MEMS开关之间且与驱动MEMS开关和隔离MEMS开关电气串联；第二MEMS开关支路，其联接在负载马达和主断路器MEMS开关之间，并且与第一MEMS开关支路电气并联地 布置；以及旁路MEMS开关，其布置在第二MEMS开关支路上。 
附图说明
当参考附图阅读以下详细说明时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在附图中，相同的字符表示相同的部件，其中： 
图1是根据本发明实施例的示例性的基于MEMS的开关系统的框图； 
图2是示出图1所示的示例性的基于MEMS的开关系统的示意图； 
图3是根据本发明实施例的、作为图1所示系统的替代的示例性的基于MEMS的开关系统的框图； 
图4是示出图3所示的示例性的基于MEMS的开关系统的示意图； 
图5是示出根据示例性实施例的具有基于MEMS的开关系统的示例性HVAC系统的示意图；以及 
图6是示出根据示例性实施例的具有基于MEMS的开关系统的替代的示例性HVAC系统的示意图。 
具体实施方式
示例性实施例包括MEMS微开关阵列的集成网络，其在变速HVAC整体式驱动器中提供优越的保护性和旁路功能。主断路器由在整体式驱动器中为所有其它构件提供保护的限流阵列替代。限流功能允许确定所有其它构件的尺寸而无需考虑故障允通电流。因此保险丝可完全排除，接触器可由仅需要传送负载电流的MEMS微开关阵列替代。本文描述的系统在变频HVAC驱动器中提供保护和旁路功能。保护包括消除驱动器内任何位置的短路(故障)，包括马达负载和连接到马达的电缆。旁路功能允许马达负载直接连接到电源。在示例性实施 例中，马达负载通过MEMS开关网络连接到电源，并连接到电子变频驱动器(VFD)。主断路器MEMS开关用于使所有构件接通和断开，并且还为断路器下游任何位置的故障提供故障保护。此外，MEMS开关绕过电子器件或使其通电。在示例性实施例中，整体式驱动器内任何位置、电缆上或马达内故障的弧闪能量的幅值降低多个数量级。在示例性实施例中，降低整体式驱动器(变频驱动器)的电子器件部分的电流处理要求。在示例性实施例中，多个MEMS微开关阵列之间的协调控制和保护功能使得仅仅其中一个具有提供限流和功率切换功能的任务。所有其它装置切换到“冷”状态(当切换时无电压或电流)。 
图1示出根据本发明方面的示例性的无弧的基于微机电系统开关(MEMS)的开关系统10的框图。现在，MEMS通常指例如可通过微制造技术将诸如机械元件、机电元件、传感器、执行器和电子元件的多个功能不同的元件集成在共用基底上的微尺度结构。然而，可预知的是，目前在MEMS装置中可获得的许多技术和结构将在几年后可经由基于纳米技术的装置获得，例如，在尺寸上小于100纳米的结构。因此，即使在本文中通篇描述的示例性实施例可能参考基于MEMS的开关系统，但应认为的是，本发明的发明方面应该广泛理解而不应局限于微米尺寸的装置。 
如图1所示，无弧的基于MEMS的开关系统10示出为包括基于MEMS的开关电路系统12和消弧电路系统14，其中，另外称为混合式无弧限制技术(HALT)装置的消弧电路系统14操作地联接到基于MEMS的开关电路系统12。在某些实施例中，例如，基于MEMS的开关电路系统12可与消弧电路系统14完全集成到例如单一封装16中。在其它实施例中，仅仅基于MEMS的开关电路系统12的某些部分或构件可与消弧电路系统14集成。 
在将参考图2更详细描述的当前构想的构造中，基于MEMS的开关电路系统12可包括一个或更多个MEMS开关。另外，消弧电路系统14可包括平衡二极管电桥和脉冲电路。此外，消弧电路系统14可 构造成便于通过响应于从闭合到断开的MEMS开关变化状态从MEMS开关接收电能传递而在一个和更多个MEMS开关的触点之间抑制电弧形成。应注意的是，消弧电路系统14可构造成便于抑制响应于交流(AC)或直流(DC)的弧形成。 
现在转向图2，示出根据一个实施例的图1所示的示例性的无弧的基于MEMS的开关系统的示意图18。如参考图1所知，基于MEMS的开关电路系统12可包括一个或更多个MEMS开关。在该所示实施例中，第一MEMS开关20示出为具有第一触点22、第二触点24和第三触点26。在一个实施例中，第一触点22可构造成漏极，第二触点24可构造成源极，以及第三触点26可构造成栅极。此外，如图2所示，电压缓冲电路33可与MEMS开关20并联，并构造成如随后将详细说明的在快速触点分离期间限制电压过冲。在某些实施例中，缓冲电路33可包括与缓冲电阻器(见图4的78)串联的缓冲电容器(见图4的76)。缓冲电容器可便于改善在MEMS开关20的断开的排序(sequencing)期间的瞬态均压。此外，缓冲电阻器可抑制在MEMS开关20闭合操作期间由缓冲电容器产生的任何电流脉冲。在某些实施例中，电压缓冲电路33可包括金属氧化物变阻器(MOV)(未示出)。 
根据本技术的其它方面，负载电路40可与第一MEMS开关20串联。负载电路40可包括电压源VBUS 44。此外，负载电路40还可包括负载电感LLOAD 46，其中，负载电感LLOAD 46表示合成的负载电感和负载电路40所示的总线电感。负载电路40还可包括表示负载电路40所示的合成的负载阻抗的负载阻抗RLOAD 48。附图标记50表示可流过负载电路40和第一MEMS开关20的负载电路电流ILOAD。 
此外，如参考图1所知，消弧电路系统14可包括平衡二极管电桥。在所示实施例中，平衡二极管电桥28示出为具有第一支路29和第二支路31。如本文所用，术语“平衡二极管电桥”用于表示构造成以便跨过第一和第二支路29，31的电压降大致相等的二极管电桥。平衡二极管电桥28的第一支路29可包括联接到一起以形成第一串联电 路的第一二极管D1 30和第二二极管D2 32。以同样的方式，平衡二极管电桥28的第二支路31可包括操作地联接到一起以形成第二串联电路的第三二极管D3 34和第四二极管D4 36。 
在一个实施例中，第一MEMS开关20可跨过平衡二极管电桥28的中点并联。平衡二极管电桥的中点可包括位于第一和第二二极管30，32之间的第一中点和位于第三和第四二极管34，36之间的第二中点。此外，第一MEMS开关20和平衡二极管电桥28可紧密地封装，以便于由平衡二极管电桥28和尤其是到MEMS开关20的连接导致的寄生电感的最小化。应认识到的是，根据本技术的示例性方面，第一MEMS开关20和平衡二极管电桥28彼此相对定位，以便当MEMS开关20在本文之后将更详细描述的MEMS开关20断开期间传递负载电流到二极管电桥28上时，在第一MEMS开关20和平衡二极管电桥28之间的内在电感产生小于跨过MEMS开关20的漏极22和源极24的电压的几个百分点的电压di/dt。在一个实施例中，第一MEMS开关20可与平衡二极管电桥28集成在单一封装38中，或者可选地集成在相同芯片中，以便最小化互连MEMS开关20和二极管电桥28的电感。 
此外，消弧电路系统14可包括以操作关系与平衡二极管电桥28联接的脉冲电路52。脉冲电路52可构造成检测开关条件并响应于该开关条件启动MEMS开关的断开。如本文所用，术语“开关条件”指触发而改变MEMS开关20的目前操作状态的条件。例如，开关条件可导致将MEMS开关20的第一闭合状态改变成第二断开状态或将MEMS开关20的第一断开状态改变成第二闭合状态。开关条件可响应于包括但不限于电路故障或开关闭合/断开请求的很多动作而发生。 
脉冲电路52可包括脉冲开关54和串联到脉冲开关54的脉冲电容CPULSE56。此外，脉冲电路还可包括与脉冲开关54串联的脉冲电感LPULSE 58和第一二极管DP 60。脉冲电感LPULSE 58、二极管DP 60、脉冲开关54和脉冲电容CPULSE56可串联以形成脉冲电路52的第一支路， 其中第一支路的构件可构造成便于脉冲电流的成形和定时。另外，附图标记62表示可流经脉冲电路52的脉冲电路电流IPULSE。 
根据本发明的方面，当传送即使接近零电压的电流时，MEMS开关20可从第一闭合状态迅速切换到第二断开状态(例如，以皮秒或纳秒数量级)。这可通过负载电路40和脉冲电路52的结合操作实现，该脉冲电路52包括跨过MEMS开关20的触点并联的平衡二极管电桥28。 
现在参考图3，其示出根据本发明方面的示例性软开关系统11的框图。如图3所示，软开关系统11包括操作地联接到一起的开关电路系统12、检测电路系统70和控制电路系统72。检测电路系统70可联接到开关电路系统12并构造成检测在负载电路中的交变源电压(此处称为“源电压”)或者在负载电路中的交变电流(此处称为“负载电路电流”)的零交叉的发生。控制电路系统72可联接到开关电路系统12和检测电路系统70，并可构造成便于响应于检测到的交变源电压或交变负载电路电流的零交叉而无弧切换开关电路系统12中的一个或更多个开关。在一个实施例中，控制电路系统72可构造成便于包括至少部分的开关电路系统12的一个或更多个MEMS开关的无弧切换。 
根据本发明的一个方面，软开关系统11可构造成执行软切换或波点(point-on-wave)(PoW)切换，借此开关电路系统12中的一个或更多个MEMS开关当跨过开关电路系统12的电压为零或非常接近零时可闭合，并且当通过开关电路系统12的电流为零或接近零时可断开。通过在跨过开关电路系统12的电压为零或非常接近零时闭合开关，预击穿电弧通过将一个和更多个MEMS开关的触点之间的电场在它们闭合时保持较低而避免，即使多个开关不同时闭合。相似地，通过在通过开关电路系统12的电流为零或者接近零时断开开关，软开关系统11可设计成以便开关电路系统12中最后一个断开的开关落入开关的设计容量内。如上所述和根据一个实施例，控制电路系统72可 构造成使发生交变源电压或交变负载电路电流的零交叉的开关电路系统12的一个或更多个MEMS开关的断开和闭合同步。 
转向图4，示出图3的软开关系统11的一个实施例的示意图19。根据所示的实施例，示意图19包括开关电路系统12、检测电路系统70和控制电路系统72的一个示例。 
尽管为了描述的目的图4仅示出开关电路系统12中的单一MEMS开关，但是开关电路系统12可根据例如软开关系统11的电流和电压的处理要求而包括多个MEMS开关。在一个实施例中，开关电路系统12可包括开关模块，其包括以并联构造的方式联接到一起以在MEMS开关之间分配电流的多个MEMS开关。在另一个实施例中，开关电路系统12可包括以串联构造的方式联接以在MEMS开关之间分配电压的MEMS开关的阵列。在又一个实施例中，开关电路系统12可包括以串联构造的方式联接到一起以同时在MEMS开关模块之间分配电压和在各模块的MEMS开关之间分配电流的MEMS开关模块的阵列。在一个实施例中，开关电路系统12的一个和更多个MEMS开关可集成到单一封装74内。 
示例性MEMS开关20可包括三个触点。在一个实施例中，第一触点可构造成漏极22，第二触点可构造成源极24，以及第三触点可构造成栅极26。在一个实施例中，控制电路系统72可联接到栅极触点26以便于切换MEMS开关20的电流状态。此外，在某些实施例中，阻尼电路(缓冲电路)33可与MEMS开关20并联以延迟出现跨过MEMS开关20的电压。如图所示，例如，阻尼电路33可包括与缓冲电阻器78串联的缓冲电容器76。 
此外，MEMS开关20可与负载电路40串联，如图4进一步所示。在本文设想的结构中，负载电路40可包括电压源VSOURCE44，并可具有代表性的负载电感LLOAD46和负载阻抗RLOAD48。在一个实施例中，电压源VSOURCE44(也称为AC电压源)可构造成产生交变源电压和交变负载电流ILOAD50。 
如前所知，检测电路70可构造成检测负载电路40中的交变源电压或交变负载电流ILOAD 50的零交叉的发生。交变源电压可经由电压传感电路系统80检测，交变负载电流ILOAD 50可经由电流传感电路系统82检测。交变源电压和交变负载电流例如可持续地或以离散的时段被检测。 
源电压的零交叉可通过例如使用诸如所示的零电压比较器84的比较器检测。由电压传感电路系统80检测的电压和零电压参考86作为到零电压比较器84的输入。转而，可产生表示负载电路40的源电压的零交叉的输出信号88。类似地，负载电流ILOAD50的零交叉也可通过诸如所示的零电流比较器92的比较器检测。由电流传感电路系统82检测的电流和零电流参考90作为到零电流比较器92的输入。转而，可产生表示负载电流ILOAD 50的零交叉的输出信号94。 
控制电路系统72又可利用输出信号88和94以确定何时改变(例如，断开或闭合)MEMS开关20(或MEMS开关阵列)的当前操作状态。更具体地，控制电路系统72可构造成便于以无弧方式断开MEMS开关20，以响应于交变负载电流ILOAD 50的检测到的零交叉而中断或断开负载电路40。此外，控制电路系统72可构造成便于以无弧方式闭合MEMS开关20，以响应于交变源电压的检测到的零交叉而完成负载电路40。 
在一个实施例中，控制电路系统72可至少部分地基于使能信号96的状态确定是否将MEMS开关20的目前操作状态切换到第二操作状态。使能信号96可由于例如接触器应用中的断电指令而产生。在一个实施例中，使能信号96和输出信号88和94可作为到如图所示的双D触发器98的输入信号。这些信号可用于在使能信号96被激活(例如，上升边缘触发)之后在第一源电压零点处闭合MEMS开关20，并在使能信号96被停用(例如，下降边缘触发)之后在第一负载电流零点处断开MEMS开关20。关于图4所示的示意图19，每当使能信号96激活时(取决于具体实施或高或低)和输出信号88或94指示检测到 的压力零点或电流零点时，可产生触发信号102。在一个实施例中，触发信号102可经由例如或非(NOR)门100产生。触发信号102又可通过MEMS门驱动器104以产生门激活信号106，该门激活信号106可用于将控制电压施加到MEMS开关20的栅极26(或者在MEMS阵列情况下的栅极)。 
如前所知，为了实现用于特定应用的期望的电流额定值，多个MEMS开关可操作地并联(例如，形成开关模块)以代替单一MEMS开关。MEMS开关的结合容量可设计成足够传送负载电路可经历的连续的和瞬态的过载电流水平。例如，对于具有6X瞬态过载的10安培RMS马达接触器时，应具有足够多的并联的开关以传送60安培RMS达10秒钟。通过使用波点开关以在达到电流零点的5微秒内切换MEMS开关，在触点断开时将具有160毫安的瞬时电流。因此，对于此应用，各MEMS开关应能够“热开关”160毫安，并且应并联布置足够多的MEMS开关以传送60安培。另一方面，单一MEMS开关应能够中断在切换时流动的电流量或电流水平。 
图5是示出根据示例性实施例的具有基于MEMS的开关系统的示例性HVAC系统100的示意图。系统100示出为两相系统。然而，应认识到的是，本文所述的系统可以是两相、三相或更多相系统，诸如下文图6所述的三相系统。 
在示例性实施例中，系统100可包括与两个支路的并联电路150串联的负载马达105。应认识到的是，在传统HVAC系统中，保险丝可在负载马达105和两个支路的并联电路150之间串联。通常，保险丝用于保护负载马达和相应的布线免于短路。如本文所述，基于MEMS的开关使保险丝变得不必要。 
在示例性实施例中，第一支路151可包括与变频驱动器(VFD)115串联的驱动MEMS开关110。第二支路152可包括旁路MEMS开关120。如上所述，第一和第二支路151，152形成并联电路150。如上所述，在示例性实施例中，驱动MEMS开关110和VFD 115彼此电气 串联。驱动MEMS开关110和VFD 115的串联布置与旁路MEMS开关120电气并联。 
在示例性实施例中，VFD 115是为负载马达105提供变速控制的电子装置。用于HVAC应用的VFD 115包括除核心电子器件之外的多个辅助功率处理构件以提供完整的功能性。通常，类似于VFD 115的变频驱动器可经受变频驱动器下游发生的故障的故障电流的高事件。在示例性实施例中，VFD 115期望VFD 115下游故障的降低的故障电流，并可导致VFD 115的降低的操作要求。 
主断路器MEMS开关125可进一步在并联电路150上游联接到并联电路150。主断路器MEMS开关125为包括负载马达105和VFD 115的所有下游构件提供隔离、保护和控制功能。主断路器MEMS开关125还可提供切换功能和限流。 
主断路器MEMS开关125可包括HALT以断开和限流，并且包括诸如脉冲辅助接通(PATO)以接通。本文还将讨论HALT和PATO。在示例性实施例中，无论何时在HVAC系统100中的任何位置检测到故障，主断路器MEMS开关105提供积极的限流动作和总电流中断。在示例性实施例中，根据故障的方位，其它MEMS构件(例如，驱动MEMS开关110和旁路MEMS开关120等)重新构造以隔离故障。如果故障可这样被隔离，则主断路器MEMS开关125迅速重新闭合。整个事件顺序可耗用1/2周期。 
在又一个示例性实施例中，为了重构操作(从正常到旁路或从旁路到正常)，上述的功能性是类似的。在示例性实施例中，当构造构件(例如，驱动MEMS开关110和旁路MEMS开关120)重构时，主断路器MEMS开关125中断电力达1/2周期。转而，电力在1/2周期之后恢复。 
应认识到的是，示例性驱动MEMS开关110和旁路MEMS开关120以及主断路器MEMS开关125的实施排除了传统的接触器。还应认识到的是，驱动MEMS开关110、旁路MEMS开关120和主断路 器MEMS开关125已作为单一开关示出和描述。应认识到的是，在其它示例性实施例中，驱动MEMS开关110、旁路MEMS开关120和主断路器MEMS开关125还可为MEMS开关阵列。 
如上所述，在示例性实施例中，各驱动MEMS开关110、旁路MEMS开关120和主断路器MEMS开关125可各包括控制电路系统72，以便各个MEMS开关110，120，125可根据本文所述的开关条件而被独立地控制。例如，主断路器MEMS开关125可包括控制电路系统72，其中一个开关条件是可能潜在地损坏负载马达105和VFD 115的短路条件。 
在示例性实施例中，控制电路系统72还构造成测量关于通过诸如主断路器MEMS开关125的HVAC系统电流通路的电流的参数，并比较测量的参数与对应于诸如例如过电流事件的电流量和时间的开关条件的参数。响应于电流幅值瞬时增加得足够大以指示短路的电流参数，控制电路系统72产生信号，该信号致使主断路器MEMS开关125断开并致使短路能量从主断路器MEMS开关125传递到HALT装置14(参考图1最好地示出)，因此便于中断通过电流通路的电流。此外，响应于诸如电流幅值增加小于短路的限定持续时间的参数，其可指示限定的定时过电流故障，控制电路系统72同样产生信号，该信号致使主断路器MEMS开关125断开并中断电流。 
在示例性实施例中，主断路器MEMS开关125还可包括上述的HALT消弧电路14、电压缓冲电路33和软开关系统11(本文也称为软开关电路)中的至少一个。将认识到的是，HALT消弧电路14、电压缓冲电路33和软开关系统11可以是离散电路或与控制电路系统72集成。应认识到的是，在示例性实施例中，驱动MEMS开关110和旁路MEMS开关120不暴露于足够高的以保证使用诸如HALT消弧电路14的自保护的电流。因此，驱动MEMS开关110和旁路MEMS开关120(或微开关阵列)可在不需要HALT或诸如PATO的其它自保护的条件下操作，这是因为这些功能由主断路器MEMS开关125提供。 因此，驱动MEMS开关110和旁路MEMS开关120可以非常简单，这是因为它们可以冷切换，并且通常不经历高的耐受(又称允通)电流。然而，可进一步认识到的是，在示例性实施例中，驱动MEMS开关和旁路MEMS开关还可进一步包括HALT消弧电路14、电压缓冲电路33和软开关系统11中的至少一个。 
此外，驱动MEMS开关和旁路MEMS开关可包括集成的控制电路系统72以驱动或绕过VFD，如现在所述。 
在示例性实施例中，绕过VFD采用驱动MEMS开关110和旁路MEMS开关120实现。为了使用VFD 115，控制电路系统用于闭合驱动MEMS开关110，因此激活VFD 115。可利用VFD 115特有的独立电子器件以根据期望应用改变驱动频率。当使用所述的VFD 115时，用于旁路MEMS开关120的控制电路系统72用于断开旁路MEMS开关120。因此，没有电流流过第二支路152。类似地，当需要直接从电力系统供给负载马达105能量时，断开驱动MEME开关110并闭合旁路MEMS开关120。应认识到的是，当要求负载马达105全速运转时，不需要以这种方式运转VFD 115。 
在示例性实施例中，控制电路系统72的功能还可包括基于时间的确定，诸如例如基于开关条件的跳闸参数设置跳闸-时间曲线。控制电路72还提供电压和电流测量、各MEMS开关的可编程序性和可调整性、各MEMS开关的闭合/重新闭合逻辑的控制以及对主断路器MEMS开关125而言的与HALT装置14相互作用以提供例如冷切换或者无弧切换。控制电路72的拽取功率(power draw)最小，并且可由线路输入提供，而不需要提供任何额外的外部电源。本文描述的控制电路系统72和MEMS开关可构造成用于交流(AC)或直流(DC)。 
图6是示出根据示例性实施例的具有基于MEMS的开关系统的替代示例性HVAC系统200的示意图。所示系统200是三相系统。然而，如上所述，应认识到的是，本文所述系统可以是两相、三相或更多相系统。 
在示例性实施例中，系统200可包括与两个支路的并联电路250串联的负载马达205。应认识到的是，在传统HVAC系统中，保险丝可在负载马达205和两个支路的并联电路250之间串联。如上所述，基于MEMS的开关使保险丝的使用变得不必要。 
在示例性实施例中，第一支路251可包括与VFD 215串联的驱动MEMS开关210。第一支路还可包括与驱动MEMS开关210和VFD215串联的隔离MEMS开关230。在示例性实施例中，隔离MEMS开关230用于在旁路操作期间使VFD 215完全断电，如下文进一步所述。 
第二支路252可包括旁路MEMS开关220。如上所述，第一和第二支路251，252形成并联电路150。如上所述，在示例性实施例中，驱动MEMS开关210和VFD 215彼此电气串联。驱动MEMS开关210和VFD 215的串联布置与旁路MEMS开关220电气并联。 
在示例性实施例中，VFD 215是为负载马达205提供变速控制的电子装置。用于HVAC应用的VFD 215包括除核心电子器件之外的多个辅助功率处理构件以提供完整的功能性。如上所述，在示例性实施例中，VFD 215期望VFD 215下游故障的降低的故障电流，并可导致VFD 215的降低的操作要求。 
主断路器MEMS开关225可进一步在并联电路250上游联接到并联电路250。主断路器MEMS开关225为包括负载马达205和VFD 215的所有下游构件提供隔离、保护和控制功能。主断路器MEMS开关225还可提供切换功能和限流。 
主断路器MEMS开关225可包括HALT以断开和限流，并且包括诸如脉冲辅助接通(PATO)以接通。本文还将讨论HALT和PATO。在示例性实施例中，无论何时在HVAC系统200中的任何位置检测到故障，主断路器MEMS开关205提供积极的限流动作和总电流中断。在示例性实施例中，根据故障的方位，其它MEMS构件(例如，驱动MEMS开关210、旁路MEMS开关220和隔离MEMS开关230等) 重新构造以隔离故障。如果故障可这样被隔离，然后，主断路器MEMS开关225迅速重新闭合。整个事件顺序可耗用1/2周期。 
在又一个示例性实施例中，为了重构操作(从正常到旁路或从旁路到正常)，上述的功能性是类似的。在示例性实施例中，当构造构件(例如，驱动MEMS开关110和旁路MEMS开关120)重构时，主断路器MEMS开关225中断电力达1/2周期。转而，电力在1/2周期之后恢复。 
如上所述，在示例性实施例中，各驱动MEMS开关210、旁路MEMS开关220、隔离MEMS开关230和主断路器MEMS开关225可各包括控制电路系统72，以便各个MEMS开关210，220，230，225可根据本文所述的开关条件而被独立地控制。例如，主断路器MEMS开关225可包括控制电路系统72，其中一个开关条件是可能潜在地损坏负载马达105和VFD 215的短路条件。 
在示例性实施例中，控制电路系统72还构造成测量关于通过诸如主断路器MEMS开关225的HVAC系统电流通路的电流的参数，并比较测量的参数与对应于诸如例如过电流事件的电流量和时间的开关条件的参数。响应于电流幅值瞬时增加得足够大以指示短路的电流参数，控制电路系统72产生信号，该信号致使主断路器MEMS开关225断开并致使短路能量从主断路器MEMS开关225传递到HALT装置14(参考图1最好地示出)，因此便于中断通过电流通路的电流。此外，响应于诸如电流幅值增加小于短路的限定持续时间的参数，其可指示限定的定时过电流故障，控制电路系统72同样产生信号，该信号致使主断路器MEMS开关225断开并中断电流。 
在示例性实施例中，主断路器MEMS开关225还可包括上述的HALT消弧电路14、电压缓冲电路33和软开关系统11(本文也称为软开关电路)中的至少一个。将认识到的是，HALT消弧电路14、电压缓冲电路33和软开关系统11可以是离散电路或与控制电路系统72集成。应认识到的是，在示例性实施例中，驱动MEMS开关210、旁 路MEMS开关220和隔离MEMS开关230不暴露于足够高的以保证使用诸如HALT消弧电路14的自保护的电流。因此，驱动MEMS开关210、旁路MEMS开关220和隔离MEMS开关230(或微开关阵列)可在不需要HALT或诸如PATO的其它自保护的条件下操作，这是因为这些功能由主断路器MEMS开关225提供。因此，驱动MEMS开关210、旁路MEMS开关220和隔离MEMS开关230可以非常简单，这是因为它们可以冷切换，并且通常不经历高的耐受(又称允通)电流。然而，可进一步认识到的是，在示例性实施例中，驱动MEMS开关和旁路MEMS开关还可进一步包括HALT消弧电路14、电压缓冲电路33和软开关系统11中的至少一个。 
在示例性实施例中，绕过VFD 215采用驱动MEMS开关210、旁路MEMS开关220和隔离MEMS开关230实现。为了使用VFD 215，控制电路系统72用于闭合驱动MEMS开关210，因此激活VFD 215。可利用VFD 215特有的独立电子器件以根据期望应用改变驱动频率。当使用所述的VFD 215时，用于旁路MEMS开关220的控制电路系统72用于断开旁路MEMS开关220。因此，没有电流流过第二支路252。类似地，当需要直接从电力系统供给负载马达205能量时，断开驱动MEME开关210并闭合旁路MEMS开关220。应认识到的是，当要求负载马达205全速运转时，不需要以这种方式运转VFD 215。 
在进一步的示例性实施例中，为了使VFD 215完全断电，可闭合旁通MEMS开关，如上所述。此外，可断开驱动MEMS开关210。而且，可进一步断开隔离MEMS开关230，其导致VFD 215的完全隔离。如上所述，应认识到的是，相应的控制电路系统72用于触发开关条件(即闭合旁路MEMS开关220、断开驱动MEMS开关210和隔离MEMS开关230等)。 
在示例性实施例中，控制电路系统72的功能还可包括基于时间的确定，诸如例如基于开关条件的跳闸参数设置跳闸-时间曲线。控制电路72还提供电压和电流测量、各MEMS开关的可编程序性和可调 整性、各MEMS开关的闭合/重新闭合逻辑的控制以及对主断路器MEMS开关225而言的与HALT装置14相互作用以提供例如冷切换或者无弧切换。控制电路72的拽取功率最小，并且可由线路输入提供，而不需要提供任何额外的外部电源。本文描述的控制电路系统72和MEMS开关可构造成用于交流(AC)或直流(DC)。 
鉴于前文所述，将认识到的是，本文所述的HVAC系统的实施例可排除包括主断路器和接触器的所有传统HVAC构件。它们的功能可由MEMS开关和微开关阵列实现。该开关和阵列可以以在故障期间具有更好保护的更可靠、安静、紧凑和轻型的方式实现等效保护和旁路功能。 
尽管本发明参考示例性实施例进行描述，但是本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的范围内可进行各种改变，并且等同物可替换其中的元件。另外，在不脱离本发明的基本范围内可进行许多修改以使特定的情况或材料适应于本发明的教导。因此，意图本发明不局限于作为构想成用于实施本发明的最好或仅有模式进行公开的特定实施例，而意图本发明将包括所有在权利要求范围内的所有实施例。并且，在附图和说明书中，公开了本发明的示例性实施例，尽管采用了具体的术语，但是除非另有说明，否则它们仅在一般和描述意义上使用，并不用于局限的目的，因此本发明的范围不限制于此。再者，术语第一、第二等的使用不表示任何顺序或重要性，相反术语第一、第二等用于将一个元件与另一个元件相区别。此外，术语一、一个等的使用不表示数量限制，而是表示存在至少一个参考项目。 

Claims (20)

1.一种HVAC系统，其包括：
负载马达；
主断路器微机电系统(MEMS)开关；
第一MEMS开关支路，其联接在所述负载马达和所述主断路器MEMS开关之间；
第二MEMS开关支路，其联接在所述负载马达和所述主断路器MEMS开关之间，并与所述第一MEMS开关支路电气并联地布置；
变频驱动器(VFD)，其布置在所述负载马达和所述主断路器MEMS开关之间，并电气地联接到所述负载马达和所述主断路器MEMS开关；以及
混合式无弧限制技术(HALT)消弧电路、电压缓冲电路和软开关电路中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括驱动MEMS开关，其电气地联接到所述负载马达和所述VFD，并布置在所述负载马达和所述VFD之间。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述驱动MEMS开关构造成由包括驱动所述VFD的闭合状态和绕过所述VFD的断开状态中的至少一种的开关条件触发。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述驱动MEMS开关和所述VFD电气串联。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括旁路MEMS开关，其与所述VFD和所述驱动MEMS开关电气并联。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述旁路MEMS开关构造成由包括绕过所述VFD的闭合状态和驱动所述VFD的断开状态中的至少一种的开关条件触发。
7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述VFD布置在所述驱动MEMS开关和隔离MEMS开关之间。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述驱动MEMS开关和所述隔离MEMS开关构造成被触发为断开状态以电气地使所述VFD断电。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括电气地联接到所述主断路器MEMS开关的控制电路系统，所述控制电路系统构造成便于在所述主断路器MEMS开关中触发开关条件。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括混合式无弧限制技术(HALT)消弧电路，其布置成与所述主断路器MEMS开关处于电气互通，以响应于触发所述主断路器MEMS开关的开关条件从所述主断路器MEMS开关接收电能传递。
11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括电压缓冲电路，其电气地联接到所述主断路器MEMS开关。
12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括软开关电路，以使所述主断路器MEMS开关的状态变化同步。
13.一种HVAC系统，其包括：
负载马达；
主断路器微机电系统(MEMS)开关；
第一MEMS开关支路，其联接在所述负载马达和所述主断路器MEMS开关之间；
第二MEMS开关支路，其联接在所述负载马达和所述主断路器MEMS开关之间，并与所述第一MEMS开关支路电气并联地布置；
变频驱动器(VFD)，其布置在所述第一MEMS开关支路上；
驱动MEMS开关，其布置在所述第一MEMS开关支路上，并与所述VFD电气串联；
旁路MEMS开关，其布置在所述第二MEMS开关支路上；以及
混合式无弧限制技术(HALT)消弧电路、电压缓冲电路和软开关电路中的至少一个。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述系统还包括进一步联接到各所述MEMS开关的控制电路，所述控制电路构造成便于在MEMS开关中触发开关条件。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述开关条件包括短路和VFD控制中的至少一种。
16.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述系统还包括混合式无弧限制技术(HALT)消弧电路，其布置成与所述主断路器MEMS开关处于电气互通，以响应于触发所述主断路器MEMS开关的开关条件从所述主断路器MEMS开关接收电能传递。
17.一种HVAC系统，其包括：
负载马达；
主断路器微机电系统(MEMS)开关；
第一MEMS开关支路，其联接在所述负载马达和所述主断路器MEMS开关之间；
驱动MEMS开关，其布置在所述第一MEMS开关支路上；
隔离MEMS开关，其布置在所述第一MEMS开关支路上；
变频驱动器(VFD)，其布置在所述第一MEMS开关支路上并布置在所述驱动MEMS开关和所述隔离MEMS开关之间，并且与所述驱动MEMS开关和所述隔离MEMS开关电气串联；
第二MEMS开关支路，其联接在所述负载马达和所述主断路器MEMS开关之间，并与所述第一MEMS开关支路电气并联地布置；
旁路MEMS开关，其布置在所述第二MEMS开关支路上；以及
混合式无弧限制技术(HALT)消弧电路、电压缓冲电路和软开关电路中的至少一个。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述系统还包括进一步联接到各所述MEMS开关的控制电路，所述控制电路构造成便于在MEMS开关中触发开关条件。
19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述开关条件包括短路和VFD控制中的至少一种。
20.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述系统还包括混合式无弧限制技术(HALT)消弧电路，其布置成与所述主断路器MEMS开关处于电气互通，以响应于触发所述主断路器MEMS开关的开关条件从所述主断路器MEMS开关接收电能传递。
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9076607B2 (en) * 2007-01-10 2015-07-07 General Electric Company System with circuitry for suppressing arc formation in micro-electromechanical system based switch
US7589942B2 (en) * 2007-06-15 2009-09-15 General Electric Company MEMS based motor starter with motor failure detection
US8094034B2 (en) 2007-09-18 2012-01-10 Georgia Tech Research Corporation Detecting actuation of electrical devices using electrical noise over a power line
US7974052B2 (en) 2008-04-25 2011-07-05 Cray Inc. Method and apparatus for switched electrostatic discharge protection
US10434804B2 (en) 2008-06-13 2019-10-08 Kateeva, Inc. Low particle gas enclosure systems and methods
US11975546B2 (en) 2008-06-13 2024-05-07 Kateeva, Inc. Gas enclosure assembly and system
US8886489B2 (en) * 2009-05-12 2014-11-11 Georgia Tech Research Corporation Motion detecting method and device
US9766277B2 (en) 2009-09-25 2017-09-19 Belkin International, Inc. Self-calibrating contactless power consumption sensing
CN101726073B (zh) * 2009-09-30 2012-08-22 广东美的电器股份有限公司 一种变频空调器的控制方法
US8054589B2 (en) * 2009-12-16 2011-11-08 General Electric Company Switch structure and associated circuit
EA033063B1 (ru) 2010-04-26 2019-08-30 Белкин Интернэшнл, Инк. Устройство регистрации электрического события и способ регистрации и классификации потребления электроэнергии
CA3035892C (en) 2010-07-02 2021-06-29 Belkin International, Inc. Systems and methods for measuring electrical power usage in a structure and systems and methods of calibrating the same
US9291694B2 (en) 2010-07-02 2016-03-22 Belkin International, Inc. System and method for monitoring electrical power usage in an electrical power infrastructure of a building
US8570713B2 (en) 2011-06-29 2013-10-29 General Electric Company Electrical distribution system including micro electro-mechanical switch (MEMS) devices
WO2013036656A1 (en) * 2011-09-06 2013-03-14 Cerus Industrial Corporation Integrated bypass apparatus, system, and/or method for variable-frequency drives
US9287062B2 (en) * 2012-05-02 2016-03-15 National Instruments Corporation Magnetic switching system
CN102927655B (zh) * 2012-11-07 2015-05-13 华为技术有限公司 变频空调的控制方法、装置及变频空调
KR101970449B1 (ko) 2013-12-26 2019-04-18 카티바, 인크. 전자 장치의 열 처리를 위한 장치 및 기술
CN105637669B (zh) 2014-01-21 2017-11-03 科迪华公司 用于电子装置封装的设备和技术
KR102315014B1 (ko) 2014-04-30 2021-10-20 카티바, 인크. 가스 쿠션 장비 및 기판 코팅 기술
EP3627728A1 (en) 2014-09-04 2020-03-25 University of Washington Detecting user-driven operating states of electronic devices from a single sensing point
CA2983298A1 (en) * 2015-04-20 2016-10-27 Fluid Handling Llc Switch controlled motor operated devices
US10083811B2 (en) 2015-10-22 2018-09-25 General Electric Company Auxiliary circuit for micro-electromechanical system relay circuit
US10068733B2 (en) 2015-10-22 2018-09-04 General Electric Company Micro-electromechanical system relay circuit
US10236675B2 (en) * 2016-07-26 2019-03-19 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Fault detection and protection during steady state using traveling waves
WO2018140902A1 (en) * 2017-01-27 2018-08-02 Franklin Electric Co., Inc. Motor drive system including removable bypass circuit and/or cooling features

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5943223A (en) * 1997-10-15 1999-08-24 Reliance Electric Industrial Company Electric switches for reducing on-state power loss
EP1255268A1 (de) * 2001-04-30 2002-11-06 Abb Research Ltd. Mikrorelaisschaltung zum Ausschalten oder Einschalten von Wechselströmen
US6738246B1 (en) * 1999-06-17 2004-05-18 Abb Research Ltd Electrical circuit breaker for protecting against overcurrents
EP1643324A2 (en) * 2004-09-29 2006-04-05 Siemens Building Technologies, Inc. Integrated Building Environment Data System

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3496409A (en) 1966-10-11 1970-02-17 Ohio Brass Co Spark gap and discharge control apparatus
JPS5321731A (en) * 1976-08-13 1978-02-28 Hitachi Ltd Inverter device
US4384289A (en) 1981-01-23 1983-05-17 General Electric Company Transponder unit for measuring temperature and current on live transmission lines
DE3130277A1 (de) 1981-07-31 1983-02-17 Vacuumschmelze Gmbh, 6450 Hanau Magnetkern aus weichmagnetischem material fuer einen stromsensor mit einem magnetfeldabhaengigen halbleiterelement zur erfassung von gleich- und wechselstroemen
GB2123627A (en) 1982-04-08 1984-02-01 David Alan Dolbey Jones Electrical circuit interruption
US4827272A (en) 1984-06-04 1989-05-02 Davis Murray W Overhead power line clamp and antenna
GB8603781D0 (en) 1986-02-15 1986-03-19 Pilkington Brothers Plc Current probe
US4723187A (en) 1986-11-10 1988-02-02 General Electric Company Current commutation circuit
US4847780A (en) 1987-08-21 1989-07-11 Tennessee Valley Public Power Association Current measuring apparatus
US5430597A (en) 1993-01-04 1995-07-04 General Electric Company Current interrupting device using micromechanical components
US5374792A (en) 1993-01-04 1994-12-20 General Electric Company Micromechanical moving structures including multiple contact switching system
US5513061A (en) 1993-12-09 1996-04-30 Long Island Lighting Company Apparatus and method for distributing electrical power
US5426360A (en) 1994-02-17 1995-06-20 Niagara Mohawk Power Corporation Secondary electrical power line parameter monitoring apparatus and system
US5502374A (en) 1994-09-02 1996-03-26 Veris Industries, Inc. Current sensors
US5973896A (en) 1995-05-26 1999-10-26 David C. Nemir Shock and arc protection device for an electrical distribution system
US5699222A (en) 1995-11-14 1997-12-16 Eaton Corporation Apparatus and method for programming and reviewing a plurality of parameters of electrical switching device
US5889643A (en) 1997-09-29 1999-03-30 Eaton Corporation Apparatus for detecting arcing faults and ground faults in multiwire branch electric power circuits
US6054659A (en) 1998-03-09 2000-04-25 General Motors Corporation Integrated electrostatically-actuated micromachined all-metal micro-relays
WO1999046606A2 (en) 1998-03-11 1999-09-16 North American Power Products, Inc. Electrical power metering system
AUPP472498A0 (en) 1998-07-17 1998-08-13 Honeywell Limited An electrical supply measurement and management system
DE19846639A1 (de) 1998-10-09 2000-04-27 Abb Research Ltd Neue elektrische Schalteinrichtung
DE19850397A1 (de) 1998-11-02 2000-05-11 Abb Research Ltd Elektrische Fehlerstromschutz-Schalteinrichtung
EP1196838B1 (en) 1999-03-30 2006-05-31 Siemens Energy & Automation, Inc. Programmable logic controller method, system and apparatus
FR2802360B1 (fr) 1999-12-14 2002-03-01 Legrand Sa Procede et dispositif d'alimentation electrique d'une charge par un variateur a au moins un interrupteur commande
US6481635B2 (en) 2000-07-21 2002-11-19 Gun Valley Temperature Controls Llc Environmental control method
US6611411B2 (en) 2001-04-06 2003-08-26 General Electric Company Trip signal verifying method and apparatus
WO2002101952A1 (en) 2001-06-12 2002-12-19 Main.Net Communications Ltd. Coupling circuits for power line communications
US6993417B2 (en) 2001-09-10 2006-01-31 Osann Jr Robert System for energy sensing analysis and feedback
US20030212473A1 (en) 2002-02-25 2003-11-13 General Electric Company Processing system for a power distribution system
US6940363B2 (en) 2002-12-17 2005-09-06 Intel Corporation Switch architecture using MEMS switches and solid state switches in parallel
US7598628B2 (en) * 2002-12-20 2009-10-06 Siemens Building Technologies, Inc. Automated bypass method and apparatus
US7558031B2 (en) * 2003-05-02 2009-07-07 Abb Inc. Intelligent automatic bypass for a motor control device
JP4385659B2 (ja) 2003-06-17 2009-12-16 ソニー株式会社 充電回路およびそれを用いた充電装置
EP1678564A1 (en) 2003-09-03 2006-07-12 Unitronics (1989) (R"G) Ltd. System and method for implementing logic control in programmable controllers in distributed control systems
JP3861871B2 (ja) 2003-11-26 2006-12-27 サンケン電気株式会社 スイッチング電源装置
US7253615B2 (en) 2004-05-05 2007-08-07 General Electric Company Microelectromechanical system sensor and method for using
US7112951B2 (en) 2004-06-07 2006-09-26 General Electric Company MEMS based current sensor using magnetic-to-mechanical conversion and reference components
US7252543B2 (en) 2004-12-08 2007-08-07 General Electric Company Methods and systems for measuring system loads and sub-metering electric power distribution
FR2880984B1 (fr) 2005-01-18 2007-02-23 Schneider Electric Ind Sas Dispositif de commutation avec limiteur electronique de courant
CA2594979A1 (en) 2005-01-19 2006-07-27 Power Measurement Ltd. Sensor apparatus
US20060202933A1 (en) 2005-02-25 2006-09-14 Pasch Nicholas F Picture element using microelectromechanical switch
FR2883658B1 (fr) 2005-03-22 2009-04-24 Schneider Electric Ind Sas Dispositif de commutation d'un circuit electrique a ouverture sequentielle
US7200502B2 (en) * 2005-03-30 2007-04-03 Rockwell Automation Technologies, Inc. Dual connection power line parameter analysis method and system
US20070013357A1 (en) 2005-07-12 2007-01-18 Delta Electronics, Inc. Inverter apparatus with built-in programmable logic-controller
US7276991B2 (en) 2005-09-09 2007-10-02 Innovative Micro Technology Multiple switch MEMS structure and method of manufacture
CN2857065Y (zh) 2005-12-15 2007-01-10 汉士达企业股份有限公司 具电力频率载波的可程控器
US20070173960A1 (en) 2006-01-23 2007-07-26 Shalabh Kumar Compact modular programmable logic controller
US7859277B2 (en) * 2006-04-24 2010-12-28 Verigy (Singapore) Pte. Ltd. Apparatus, systems and methods for processing signals between a tester and a plurality of devices under test at high temperatures and with single touchdown of a probe array
US7764041B2 (en) * 2007-01-22 2010-07-27 Johnson Controls Technology Company System and method to extend synchronous operation of an active converter in a variable speed drive

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5943223A (en) * 1997-10-15 1999-08-24 Reliance Electric Industrial Company Electric switches for reducing on-state power loss
US6738246B1 (en) * 1999-06-17 2004-05-18 Abb Research Ltd Electrical circuit breaker for protecting against overcurrents
EP1255268A1 (de) * 2001-04-30 2002-11-06 Abb Research Ltd. Mikrorelaisschaltung zum Ausschalten oder Einschalten von Wechselströmen
EP1643324A2 (en) * 2004-09-29 2006-04-05 Siemens Building Technologies, Inc. Integrated Building Environment Data System

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