MX2007014966A - Modulo de conmutacion basado en un sistema microelectromecanico apilable en serie con otros modulos similares para satisfacer un voltaje nominal. - Google Patents

Modulo de conmutacion basado en un sistema microelectromecanico apilable en serie con otros modulos similares para satisfacer un voltaje nominal.

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William James Premerlani
John Norton Park
Kuna Venkat Satya Rama Kishore
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Gen Electric
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Abstract

Se provee un módulo de conmutación con base en MEMS (por ejemplo 12,100), como puede conectarse eléctricamente a otros módulos similares (14,16) en un circuito en serie, para lograr un voltaje nominal deseado; una disposición de conmutación (10) puede conformarse de una pluralidad de tales módulos de conmutación (por ejemplo utilizados como bloques de construcción de la disposición de conmutación) con conjuntos de circuito (100, 106, 108, 110) configurados para que cualquier numero de módulos pueda conectarse en serie para lograr el voltaje nominal deseado (por ejemplo escalabilidad de voltaje.

Description

MODULO DE CONMUTACION BASADO EN UN SISTEMA MICROELECTROMECANICO APILABLE EN SERIE CON OTROS MODULOS SIMILARES PARA SATISFACER UN VOLTAJE NOMINAL CAMPO DE LA INVENCION Modalidades de la presente invención se relacionan en general con un dispositivo de conmutación para conmutar selectivamente una corriente en una ruta de corriente, y más en particular a dispositivos de conmutación basados en sistemas microelectromecánicos (MEMS) e incluso más particularmente a una disposición de módulos de conmutación basados en MEMS que pueden conectarse en un circuito en serie para logar un voltaje nominal deseado.
TECNICA ANTECEDENTE Se sabe como conectar interruptores MEMS para formar una disposición de conmutación, como módulos conectados en serie de conmutadores paralelos y módulos conectados en paralelo de conmutadores en serie. Una disposición de conmutadores puede ser necesaria porque un interruptor MEMS individual puede no ser capaz de conducir suficiente corriente y/o interrumpir un voltaje suficiente como lo puede requerir una aplicación de conmutación dada.
Una propiedad importante de tales disposiciones de conmutación es la manera en la cual cada uno de los conmutadores contribuye al voltaje global y a la capacidad nominal de corriente de la disposición. Idealmente la capacidad nominal de corriente de la disposición debería ser igual a la capacidad nominal de corriente de un conmutador individual por el número de ramas paralelas de conmutadores, para cualquier número de ramas paralelas. Dicha disposición podría decirse que es escalable en cuanto corriente. La escalada de corriente se ha logrado en disposiciones de conmutación prácticas, pero la escalada de voltaje no ha sido así. En el concepto, el voltaje nominal de la disposición debería ser igual al voltaje nominal de un conmutador individual por el número de conmutadores en serie. Sin embargo, lograr una escalada de voltaje en disposiciones de conmutación prácticas ha presentado dificultades. Por ejemplo, en disposiciones de conmutación conocidas para un voltaje nominal dado de un módulo de conmutación, no es posible continuar incrementado el número de módulos de conmutación que pueden conectarse en serie para lograr cualquier voltaje nominal deseado. Esto se debe al hecho que el voltaje nominal del conjunto de circuitos en un módulo de conmutación correspondiente será superado al final debido a los niveles de voltaje relativamente grandes que pueden desarrollarse a través de los conmutadores abiertos. Así, disposiciones de conmutación conocida están en números limitados de conmutadores que pueden interconectarse en serie, y en consecuencia no tienen la capacidad de proporcionar escalabilidad de voltaje.
BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION En general, los aspectos de la presente invención satisfacen las necesidades anteriores al proporcionar en una modalidad de ejemplo un sistema que comprende al menos un módulo de conmutación. Otros módulos similares pueden utilizarse como bloques de construcción de una disposición de conmutación configurada para que cualquier número de módulos pueda conectarse en un circuito en serie para lograra un voltaje nominal deseado (por ejemplo escalabilidad de voltaje). El módulo de conmutación incluye conjuntos de circuitos de conmutación que comprenden al menos un conmutador con sistema microelectromecánico para establecer selectivamente una ruta de corriente a partir de una línea de entrada a una línea de salida del conmutador en respuesta a una señal de control de compuerta aplicada al conmutador. El módulo de conmutación incluye además el conjunto de circuitos acoplado al conjunto de circuitos de conmutación para suministrar la señal de control de compuerta al conmutador con sistema microelectromecánico y un conjunto de circuitos de energía acoplado al conjunto de circuitos de control y al conjunto de circuitos de conmutación. El conjunto de circuitos de energía proporciona un par terminal de entrada y un par terminal de salida aislados por galvanización uno de otro, en donde una señal de entrada de energía de módulo recibida a través del par terminal de entrada se refiere eléctricamente a la línea de entrada del conmutador, y una señal de salida de energía de módulo suministrada a través de par terminal de salida se refiere eléctricamente a la línea de salida del conmutador para que la señal de energía de salida de módulo no se ve afectada por un voltaje que se desarrolla a través de las líneas de entrada y salida del conmutador con sistema microelectromecánico cuando el conmutador se establece en un estado abierto.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJO Se explica la invención en la siguiente descripción en virtud de los dibujos que muestran: La figura 1 es un diagrama de bloque de una pluralidad de módulos de conmutación con base en MEMS según pueden conectase en un circuito en serie para lograr estabilidad de voltaje de conformidad con aspectos de la presente invención. La figura 2 es un diagrama de bloque que ilustra detalles de conjuntos de circuitos respecto a una modalidad de ejemplo de un módulo de conmutación que modaliza aspectos de la presente invención. La figura 3 es un diagrama de bloque respecto a una modalidad de ejemplo del conjunto de circuitos de control como puede utilizarse en un módulo de conmutación que modaliza aspectos de la presente invención. La figura 4 es un diagrama de bloque respecto a una modalidad de ejemplo de un conjunto de circuitos de energía como puede utilizarse en un módulo de conmutación que modaliza aspectos de la presente invención.
La figura 5 es un diagrama de bloque de una red niveladora de voltaje como puede conectase en circuito paralelo a los módulos de conmutación de la figura 1.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION De conformidad con modalidades de la presente invención, se describen aquí relaciones estructurales y/o de operación, como pueden utilizarse para proporcionar escalabilidad de voltaje (por ejemplo para satisfacer un voltaje nominal deseado) en una disposición de conmutación con base en conmutadores con sistemas microelectromecánicos (MEMS). En la actualidad, MEMS generalmente se refiere a estructuras a microescala que por ejemplo pueden integrar una multiplicidad de elementos funcionalmente distintos, por ejemplo, elementos mecánicos, elementos electromecánicos, sensores, accionadores y electrónicos, en un sustrato común a través de tecnología de microfabricación. Sin embargo se contempla que muchas técnicas y estructuras actualmente disponibles en dispositivos MEMS estarán disponibles en unos cuantos años mediante dispositivos con base en nanotecnología, por ejemplo estructuras que pueden ser menores a 100 nanómetros en tamaño. En consecuencia, aunque las modalidades de ejemplo descritas en todo este documento pueden hacer referencia a dispositivos de conmutación con base en MEMS, se entiende que los aspectos inventivos de la presente invención deben ser interpretados en un sentido amplio y no debe limitarse a dispositivos de tamaño en mieras. En la siguiente descripción detallada se establecen numerosos detalles específicos para proporcionar una comprensión precisa de varias modalidades de la presente invención. Sin embargo, los expertos en la técnica entenderán que las modalidades de la presente invención pueden ponerse en práctica sin estos detalles específicos, que la presente invención no se limita a las modalidades ilustradas y que la presente invención puede ser puesta en práctica en una variedad de modalidades alternativas. En otros casos, no se han descrito en detalle métodos bien conocidos, así como procedimientos y componentes. Adicionalmente, pueden describirse varias operaciones como múltiples pasos discretos realizados de manera que sea útil comprender las modalidades de la presente invención. Sin embargo, el orden de descripción no debe interpretarse como que implica que estas operaciones necesitan realizarse en el orden que se presentan, ni que dependen de un orden uniforme. Aun más, el uso repetido de la frase "en una modalidad" no necesariamente se refiere a la misma modalidad, aunque puede. Finalmente, los términos "que comprende" "que incluye", "que tiene" y similares, como se utilizan en la presente solicitud, pretende ser sinónimos a menos que se indique lo contrario. La figura 1 es un diagrama de bloque de una disposición de conmutación 10 que comprende una pluralidad de módulos de conmutación con base en MEMS, como módulos de conmutación 12, 14, 16 como pueden estar conectados en un circuito en serie para lograr la escalabilidad de voltaje de conformidad con aspectos de la presente invención. En una modalidad de ejemplo, la disposición de conmutación 10 comprende una pluralidad de módulos idénticos (por ejemplo utilizados como bloques de construcción de la disposición de conmutación) con conjuntos de circuitos configurados para que cualquier número de módulos pueda conectarse en serie para lograr un voltaje nominal deseado (por ejemplo escalabilidad de voltajes). Cada módulo 14, 16 de la disposición (distinto a un primer módulo 12) tiene terminales de entrada correspondientes (línea de entrada, entrada de energía y entrada de control) conectada a las terminales de salida correspondientes (línea de salida, salida de energía y salida de control) de un módulo precedente (por ejemplo previo) en el circuito en serie. Por ejemplo las terminales línea de salida, salida de energía y salida de control del módulo 12 se conectan a las terminales línea de entrada, entrada de energía y entrada de control del siguiente módulo en el circuito en serie (por ejemplo el módulo 14). De manera similar, las terminales línea de salida, salida de energía y salida de control del módulo 14 se conectan a las terminales línea de entrada, entrada de energía y entrada de control del siguiente módulo en el circuito en serie (por ejemplo el módulo 16). Cuando cada módulo de conmutación de la disposición se fija en una estado de conmutación cerrado, una corriente (por ejemplo Icarga) fluye, por ejemplo, de un primer módulo del conjunto en serie (por ejemplo módulo de conmutación 12 en la figura 1 ) a través de cualesquiera módulos intermediarios (por ejemplo módulo de conmutación 14 en la figura 1 ) y a su vez al último módulo de la disposición en serie (por ejemplo módulo de conmutación 16 en la figura 1 ) a través de cada de la terminales de línea interconectadas en serie. Las terminales marcadas energía se utilizan para propagar energía (como la que puede utilizarse para energizar el conjunto de circuitos de control en cada módulo de conmutación correspondiente) desde un extremo de la disposición al otro. Las terminales marcadas control se utilizan para propagar un estado de encendido/apagado para los módulos de conmutación de la disposición en serie. La energía y el control pueden aplicarse al primer módulo 12 de la disposición en serie a partir de un circuito de energía y control 20 configurado para proporcionar energía y control apropiados al primer módulo 12. Las señales de energía y control provistas por el circuito 20 son referidas eléctricamente a la terminal correspondiente línea de entrada del módulo 12. Es decir, el circuito 20 suministra energía al primer módulo 12 de la disposición en serie mediante la terminal de entrada marcada entrada de energía a un nivel de voltaje adecuado al que se refiere eléctricamente a la terminal de entrada marcada como línea de entrada. En caso de un sistema de fase de múltiples, como un sistema trifásico la fuente de energía podría ser proporcionada a través de un resistor correspondiente conectado desde el suministro de energía a una correspondiente de las otras fases de dicho sistema trifásico, o a neutral a partir de un sistema unifásico. El circuito 20 también se configura para proporcionar control selectivamente respecto a si cada módulo de conmutación debería establecerse en un estado abierto o en un estado cerrado, y pasa esa información al primer módulo de conmutación 12 a través de la terminal marcada entrada de control. Cuando cada módulo de conmutación de la disposición se fija en un estado de conmutación abierto correspondiente, existe un voltaje abierto que puede desarrollarse a través de los contactos 102 y 104 de un conjunto de circuitos de conmutación con base en MEMS correspondiente 106 (figura 2). Es decir, a través de las terminales marcadas línea de entrada y línea de salida en cada módulo de conmutación correspondiente. Los inventores de la presente invención han reconocido innovadoramente un conjunto de circuitos que se configuran para transferir (por ejemplo propagar) energía suministrada a cada par terminal entrada de energía y línea de entrada a cada par terminal salida de energía y línea de salida, que no se ven afectadas por el voltaje que se desarrolla en el estado de conmutación abierta a través de las terminales línea de entrada y línea de salida. La figura 2 es un diagrama de bloque de una modalidad de ejemplo de un módulo de conmutación con base en MEMS 100 como puede utilizarse para construir una disposición de conmutación que puede conectarse en un circuito en serie para lograr estabilidad de voltaje de conformidad con aspectos de la presente invención. Esta modalidad de ejemplo comprende tres ensambles de circuitos básicos: el conjunto de circuitos de conmutación con base en MEMS 106, un conjunto de circuitos de energía 108 y un conjunto de circuitos de control 1 10. Aunque en la figura 2 el conjunto de circuitos de conmutación 106 se muestra como conformado por un interruptor MEMS individual, se observará que el conjunto de circuitos de conmutación 106 puede comprender una pluralidad de conmutadores MEMS conectados en paralelo, como comprendiendo un número de interruptores conectados en paralelo lo suficientes para lograr una corriente nominal deseada (es decir escalabilidad de corriente). Para la modalidad de ejemplo que se muestra en la figura 2, un interruptor de tres terminales es mostrado. Se observará, sin embargo, que un experto en la técnica podrá construir fácilmente un módulo utilizando conmutadores de cuatro terminales. La señal marcada control de compuerta como puede aplicarse a una terminal de control de compuerta del conjunto de circuitos de conmutación 106 (más precisamente a nivel de voltaje aplicado a la terminal de control de compuerta respecto a la terminal línea de entrada) determina si cada conmutador en el conjunto de circuitos de conmutación 106 se establecerá en un estado abierto o en un estado cerrado. La energía eléctrica necesita de cada módulo de conmutación correspondiente que se satisfaga mediante la energía eléctrica aplicada a través de la terminal de entrada energía de entrada, que se refiere a la terminal de entrada línea de entrada. Por ejemplo, se puede suministrar energía directamente al conjunto de circuitos de energía 108 (y conjunto de circuitos de control 1 10) a través de la terminal de entrada entrada de energía.
El conjunto de circuitos de energía 108 está configurado para proporcionar energía de salida a través de la terminal de salida salida de energía y esta energía de salida se ajusta apropiadamente (por ejemplo cambio de nivel de voltaje) con base en la cantidad de voltaje abierto que se desarrolla a través del conjunto de circuitos de conmutación MEMS 106. El conjunto de circuitos de control 1 10 puede configurarse para realizar dos funciones básicas. La primera función es realizar cualquier cambio de nivel de voltaje necesario entre la terminal entrada de control y la señal control de compuerta aplicada al conjunto de circuitos de conmutación MEMS 106 para establecer un estado de conmutación deseado, por ejemplo un estado de conmutación abierto o cerrado. Para conmutadores cuya terminal de control de compuerta se refiere a la terminal línea de entrada, esta primera función puede realizarse simplemente con sólo una conexión de línea (por ejemplo a través de un cable) para pasar la señal control de compuerta a la terminal de control de compuerta correspondiente. La segunda función es proporcionar un cambio de nivel de voltaje apropiado de la señal de control del módulo a pasar al siguiente módulo de control de conmutación a través de la terminal salida de control. La figura 3 es una modalidad de ejemplo de una implementación de circuitos posible para el conjunto de circuitos de control 110 utilizando un dispositivo opto-aislador 200, como un opto-aislador comercialmente disponible con clavijas marcadas como se muestra, o cualquier circuito que proporcione aislamiento galvánico a una señal de control de módulo aplicada a un módulo de conmutación correspondiente (por ejemplo el aislamiento galvánico entre las terminales de entrada y salida que propagan la señal de control del módulo). Como se ve en la figura 3, la terminal línea de entrada se conecta para proporcionar una referencia de tierra al lado de entrada del opto-aislador 200, y la terminal línea de salida se conecta para proporcionar una referencia de tierra al lado de salida del opto-aislador 200. Los suministros de energía por separado (por ejemplo conectados mediante las terminales entrada de energía y salida de energía) proporcionan energía separada a cada lado del opto-aislador 200. Un circuito accionador 202 conectado a una terminal entrada de energía y que tiene una referencia de tierra conectada a la referencia de tierra en el lado de entrada en el opto-aislador 200 proporciona un accionamiento de compuerta local al módulo de conmutación. Es decir, el circuito accionador 202 suministra la señal de control de compuerta (referida a la terminal línea de entrada) a la terminal de control de compuerta de conjunto de circuitos de conmutación MEMS 106 (figura 2). La figura 4 es una modalidad de ejemplo de una implementación de circuitos posible para el conjunto de circuitos de alimentación 108. El aislamiento de voltaje puede proporcionarse desde un lado de entrada correspondiente de un módulo de conmutación correspondiente a un lado de salida correspondiente del módulo de conmutación mediante un aislador AC a AC 300, como un aislador piezoeléctrico de cuatro terminales o un transformador AC. El punto clave es que la energía esté aislada galvánicamente, por ejemplo transferida a través de un espacio galvánico entre los lados de entrada y salida. Ya que la energía DC generalmente es requerida para realizar el control de conmutación, las señales de voltaje suministradas a través de las terminales entrada de energía y salida de energía comprenden comúnmente señales DC correspondientes. En consecuencia, los acondicionadores de señal apropiados pueden ser incluidos como un convertidor DC-a-AC 302 conectado en el lado de entrada y un convertidor AC-a-DC 304 conectado en el lado de salida. El conjunto de circuitos de energía 108 permite transferir (por ejemplo propagar) energía eléctrica suministrada al par terminal entrada de energía y línea de entrada al par terminal salida de energía y línea de salida que no se vean afectadas por el voltaje abierto que puede desarrollarse entre el par terminal línea de entrada y línea de salida. En operación, cada módulo de conmutación puede configurarse para realizar las siguientes funciones de ejemplo: Monitorear una señal de control del módulo entre la línea de entrada y entrada de control para controlar si el conjunto de circuitos de conmutación con base en MEMS (por ejemplo una pluralidad de conmutadores conectados en paralelo) debe establecerse en un estado abierto o un estado cerrado. Referir eléctricamente al menos alguno del conjunto de circuitos en el módulo de conmutación correspondiente a línea de entrada.
Aplicar una señal de control de compuerta al conjunto de circuitos de conmutación con base en MEMS correspondientes referidos a la línea de entrada. Obtener sus necesidades de energía local desde entrada de energía, con referencia a la línea de entrada. Utilizando el voltaje de conmutación abierto como puede desarrollarse entre la línea de entrada y línea de salida del conjunto de circuitos de conmutación con base en MEMS, para proporcionar un ajuste apropiado (por ejemplo cambio de nivel de voltaje) a las señales de energía y control correspondientes, ya que tales señales se propagan desde la entrada a la salida para suministrarse al siguiente módulo de conmutación en la serie. Por ejemplo, el cambio de nivel de voltaje máximo (por ejemplo en el peor caso) puede ser requerido cuando el voltaje de conmutación abierto se aproxima al voltaje nominal del conjunto de circuitos en el módulo de conmutación correspondiente. Retornando a la figura 1 , la disposición de conmutación 10 puede preferiblemente incluir una red niveladora de voltaje 30 para asegurar una distribución de voltaje aproximadamente igual a través de cada uno de los módulos de conmutación. La red niveladora de voltaje 30 puede ser deseable por las siguientes razones: puede haber varias rutas de fuga de corriente que podrían desequilibrar la distribución de voltaje a través de cada uno de los módulos de conmutación. Las fuentes de corriente de fuga pueden incluir corrientes de fugas resistivas dentro de los conmutadores MEMS, corrientes de fugas capacitivas erráticas y el flujo de corrientes de energía y control a través de la disposición. Aún más, cuando se hace la transición a un estado abierto, cada módulo de conmutación conectada en serie puede no abrir a exactamente el mismo momento en el tiempo. La red niveladora de voltaje 30 proporciona una distribución de voltaje sustancialmente equilibrada al proporcionar una ruta de paso para corrientes de fuga y/o al demorar el inicio de voltaje de recuperación cuando los conmutadores correspondientes están en un estado abierto. Una modalidad de ejemplo de red niveladora 30 se muestra en la figura 5 en donde un capacitor nivelado 402, un resistor nivelador 404 y un resistor no lineal opcional 406 pueden conectarse en un circuito en paralelo con cada módulo. El resistor 404 puede ser de un tamaño lo suficientemente pequeño para proporcionar suficiente corriente para compensar la comente de fuga resistiva y las corrientes de retorno para los circuitos del conjunto de circuitos de energía y control cuando los conmutadores se establecen en un estado abierto. Los valores típicos pueden ser del orden de un megaohmio a 1000 megaohmios. El capacitor 402 puede tener un tamaño suficientemente grande para demorar el inicio del voltaje de recuperación para abarcar la difracción sincronizada de la abertura de los conmutadores, por ejemplo en el orden de 100 nanofaradios. El resistor no lineal 406 (como una abrazadera para voltaje de óxido de zinc) puede proporcionarse para asegurarse que el voltaje nominal de cada módulo no se supera debido a picos de voltajes transitorios de fuentes como voltajes inducidos en el sistema por rayos cercanos, etc. Aunque varias modalidades de la presente invención se han mostrado y se describen en la presente, se observa que tales modalidades se proporcionan como ejemplo únicamente. Numerosas variaciones, cambios y sustituciones pueden hacerse sin desviarse de la invención. En consecuencia se pretende que la invención sea limitada únicamente por la esencia y alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (10)

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES
1.- Un sistema que comprende al menos un módulo de conmutación que comprende: conjunto de circuitos de conmutación (106) que comprende al menos un conmutador de sistema microelectromecánico para establecer selectivamente una ruta de corriente desde una línea de entrada a una línea de salida del conmutador en respuesta a una señal de control de compuerta aplicada al conmutador; conjunto de circuitos de control (110) acoplados al conjunto de circuitos de conmutación para suministrar la señal de control de compuerta al conmutador de sistema microelectromecánico; y conjunto de circuitos de energía (108) acoplados al conjunto de circuitos de control y un conjunto de circuitos de conmutación, en donde el conjunto de circuitos de energía comprende un par terminal de entrada y un par terminal de salida aislados galvánicamente uno de otro, en donde una señal de entrada de energía de módulo recibida a través del par terminal de entrada es referida eléctricamente a la línea de entrada del conmutador, y una señal de salida de energía de módulo suministrada a través del par terminal de salida es referida eléctricamente a la línea de salida de conmutador para que la señal de energía de salida del módulo no se vea afectada por un voltaje que se desarrolle a través de la línea de entrada y salida del conmutador con sistema microelectromecánico cuando dicho conmutador se establece en un estado abierto.
2.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el conjunto de circuitos de control comprende un par terminal de entrada y un par terminal de salida aislados galvánicamente uno de otro, en donde una señal de entrada de control de módulo recibida a través del par terminal de entrada es referida eléctricamente a la línea de entrada del conmutador, y una señal de salida de control de módulo suministrada a través del par terminal de salida es referida eléctricamente a la línea de salida del conmutador para que la señal de salida del control de módulo no se vea afectada por el voltaje que se desarrolla a través de las líneas de entrada y salida del conmutador con sistema microelectromecánico cuando dicho conmutador se establece en un estado abierto.
3.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el conjunto de circuitos de control comprende un circuito accionador conectado para recibir la señal de entrada de control de módulo referida eléctricamente a la línea de entrada del conmutador para generar la señal de control de compuerta aplicada al conmutador, en donde dicha señal de control de compuerta es referida eléctricamente a la línea de entrada del conmutador.
4.- El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque comprende una pluralidad de módulos de conmutación acoplados uno con otro en un circuito en serie, en donde una señal de salida de energía de módulo a partir de un módulo de conmutación correspondiente comprende una señal de entrada de energía de módulo a un siguiente módulo de conmutación en el circuito en serie.
5.- El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque una señal de salida de control de módulo desde dicho módulo de conmutación correspondiente comprende una señal de control de módulo al siguiente módulo de conmutación en el circuito en serie.
6. - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque también comprende un resistor nivelador (404) acoplado en circuito paralelo cuando el conjunto de circuitos de conmutación para proporcionar una ruta a una corriente de fuga resistiva.
7. - El sistema de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque también comprende un capacitor nivelador (402) acoplado en circuito paralelo con el conjunto de circuitos de conmutación para demorar el inicio de un voltaje de recuperación transitoria.
8. - El sistema de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque también comprende un resistor nivelador no lineal (406) acoplado en circuito paralelo con el conjunto de circuitos de conmutación para disipar los picos de voltaje transitorio.
9. - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el conjunto de circuitos de conmutación comprende una pluralidad de conmutadores microelectromecánicos acoplados uno con otro en un circuito paralelo.
10.- Un sistema que comprende una pluralidad de módulos de conmutación acoplados uno con otro en un circuito en serie, cada módulo de conmutación comprende: conjunto de circuitos de conmutación (106) que comprenden al menos un conmutador con sistema microelectromecánico para establecer selectivamente una ruta de corriente desde una línea de entrada a una línea de salida del conmutador en respuesta a una señal de control de compuerta aplicada al conmutador; conjunto de circuitos de control (110) acoplados al conjunto de circuitos de conmutación para suministrar la señal de control de compuerta al conmutador con sistema microelectromecánico, en donde el conjunto de circuitos de control comprende un par terminal de entrada y un par terminal de salida aislados galvánicamente uno de otro, en donde una señal de entrada de control de módulo recibida a través del par terminal de entrada es referida eléctricamente a la línea de entrada al conmutador, y una señal de salida de control de módulo suministrada a través del par terminal de salida es referida eléctricamente a la línea de salida del conmutador para que la señal de salida de control de módulo no se vea afectada por un voltaje que se desarrolle a través de la líneas de entrada y salida del conmutador con sistema microelectromecánico cuando dicho conmutador se establece en un estado abierto, en donde una señal de salida de control de módulo de un módulo de conmutación correspondiente comprende una señal de entrada de control de módulo a un siguiente módulo de conmutación en el circuito en serie; un conjunto de circuitos de energía (108) acoplados al conjunto de circuitos de control y al conjunto de circuitos de conmutación, en donde el conjunto de circuitos de energía comprende un par terminal de entrada y un par terminal de salida aislados galvánicamente uno de otro, en donde una señal de entrada de energía de módulo recibida a través del par terminal de entrada es referida eléctricamente a la línea de entrada del conmutador, y una señal de salida de energía de módulo suministrada a través del par terminal de salida es referida eléctricamente a la línea de salida del conmutador para que la señal de energía de salida de módulo no se vea afectada por el voltaje que se desarrolla a través de las líneas de entrada y salida del conmutador con sistema microelectromecánico cuando dicho conmutador se establece en un estado abierto, en donde una señal de salida de energía de módulo a partir de un módulo de conmutación correspondiente comprende una señal de entrada de energía de módulo al siguiente módulo de conmutación en el circuito en serie; y una red niveladora de voltaje (30) acoplado en circuito paralelo con la pluralidad de módulos de conmutación para proporcionar una distribución de voltaje sustancialmente equilibrada a través de cada una de la pluralidad de módulos de conmutación.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8687325B2 (en) * 2008-09-11 2014-04-01 General Electric Company Micro-electromechanical switch protection in series parallel topology
US8203319B2 (en) * 2009-07-09 2012-06-19 General Electric Company Transformer on-load tap changer using MEMS technology
US8916995B2 (en) * 2009-12-02 2014-12-23 General Electric Company Method and apparatus for switching electrical power
US8576029B2 (en) 2010-06-17 2013-11-05 General Electric Company MEMS switching array having a substrate arranged to conduct switching current
US20130027817A1 (en) * 2011-07-25 2013-01-31 General Electric Company Micro electro-mechanical switch (mems) based over current motor protection system
FR2988935B1 (fr) * 2012-04-03 2014-04-25 Commissariat Energie Atomique Dispositif de commande de nems a module numerique de retard
US8659326B1 (en) 2012-09-28 2014-02-25 General Electric Company Switching apparatus including gating circuitry for actuating micro-electromechanical system (MEMS) switches
GB2564434B (en) 2017-07-10 2020-08-26 Ge Aviat Systems Ltd Power distribution switch for a power distribution system

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH052972A (ja) * 1991-06-21 1993-01-08 Matsushita Electric Works Ltd 静電リレー
DE19846639A1 (de) * 1998-10-09 2000-04-27 Abb Research Ltd Neue elektrische Schalteinrichtung
US6160230A (en) * 1999-03-01 2000-12-12 Raytheon Company Method and apparatus for an improved single pole double throw micro-electrical mechanical switch
FI109155B (fi) * 2000-04-13 2002-05-31 Nokia Corp Menetelmä ja järjestely mikromekaanisen elementin ohjaamiseksi
US7106066B2 (en) * 2002-08-28 2006-09-12 Teravicta Technologies, Inc. Micro-electromechanical switch performance enhancement
US7218499B2 (en) * 2003-05-14 2007-05-15 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Charge control circuit
JP2006271032A (ja) * 2005-03-22 2006-10-05 Sanyo Electric Co Ltd 半導体集積回路及びチャージポンプ回路

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