ダイオードブリッジを形成する複数のダイオードと、前記複数のダイオードに接近して結合され、M×Nアレイをなして電気的に接続された微小電気機械システムMEMSスイッチアレイ12であり、前記M×Nアレイが、第2のMEMSスイッチ脚部44に並列に電気的に接続された第1のMEMSスイッチ脚部40を含み、前記第1のMEMSスイッチ脚部40が、直列に電気的に接続された第1の複数のMEMSダイを含み、前記第2のMEMSスイッチ脚部44が、直列に電気的に接続された第2の複数のMEMSダイを含む、微小電気機械システムMEMSスイッチアレイ12とを備える切替システム4。前記M×Nアレイに電気的に接続された単一のハイブリッドアークレス制限技術HALT回路169であり、前記M×Nアレイ中の前記複数のMEMSスイッチを開くために電力供給される、単一のハイブリッドアークレス制限技術HALT回路169をさらに備える、請求項1記載の切替システム4。前記M×Nアレイに電気的に接続された単一のパルス支援ターンオンPATO回路170であり、前記M×Nアレイ中の前記複数のMEMSスイッチを閉じるために電力供給される、単一のPATO回路170をさらに含む、請求項2記載の切替システム4。前記複数のダイオードが、各MEMSダイによる浮遊インダクタンスを約50nHに制限するように構成されるループ区域を設定するようにMEMSスイッチアレイ12に接続されるコーナダイオード20、21、22、23を構成する、請求項1記載の切替システム4。前記第1の複数のMEMSダイが第1のMEMSダイ47、第2のMEMSダイ48、第3のMEMSダイ49、および第4のMEMSダイ50を含む、請求項1記載の切替システム4。並列に接続された第1の抵抗器95および第1のキャパシタ96を含む第1の等級のネットワーク90であり、前記第1および第2のMEMSダイ47、48に並列に接続される、第1の等級のネットワーク90をさらに含む、請求項5記載の切替システム4。前記第3および第4のMEMSダイ49、50に並列に接続された第2の抵抗器99および第2のキャパシタ100を含む第2の等級のネットワーク91をさらに含む、請求項6記載の切替システム4。前記第1および第2のMEMSダイ47、48に直列に接続された第1の中間抵抗器134および第1の中間ダイオード133をさらに含む、請求項5記載の切替システム4。前記第3および第4のMEMSダイ49、50に直列に接続された第2の中間抵抗器137および第2の中間ダイオードをさらに含む、請求項8記載の切替システム4。前記M×Nアレイに並列に電気的に接続された酸化金属バリスタMOV200をさらに含む、請求項1記載の切替システム4。しかし、MEMSスイッチはアーク放電による損傷を受けやすい。アーク放電を緩和するために、MEMSスイッチは、ハイブリッドアークレス制限技術HybridArclessLimitingTechnology:HALT回路およびパルス支援ターンオンPulse-AssistedTurnOn:PATO回路に並列に接続される。HALT回路はMEMSスイッチをアークなしに開くのを容易にし、一方、PATO回路はMEMSスイッチをアークなしに閉じるのを容易にする。例示的実施形態の一態様によれば、切替システムは、ダイオードブリッジを形成する複数のダイオードと、複数のダイオードに接近して結合された微小電気機械システムMEMSスイッチアレイとを含む。MEMSスイッチアレイはM×Nアレイをなして電気的に接続される。M×Nアレイは、第2のMEMSスイッチ脚部に並列に電気的に接続された第1のMEMSスイッチ脚部を含む。第1のMEMSスイッチ脚部は直列に電気的に接続された第1の複数のMEMSダイを含み、第2のMEMSスイッチ脚部は直列に電気的に接続された第2の複数のMEMSダイを含む。例示的実施形態の別の態様によれば、モータを始動させる方法は、モータへの電流経路を中断するために微小電気機械システムMEMSスイッチアレイに並列に電気的に接続されたパルス支援ターンオンPATO回路に電気エネルギーを移送するステップを含み、MEMSスイッチアレイは、第2のMEMSスイッチ脚部に並列に接続された第1のMEMSスイッチ脚部を含む。第1および第2のMEMSスイッチ脚部の各々は、M×Nアレイを構築するように直列に電気的に接続された複数のMEMSダイを含む。この方法は、モータへの電流経路を設定するためにMEMSスイッチアレイに並列に電気的に接続されたハイブリッドアークレス制限技術HALT回路に電気エネルギーを移送するステップをさらに含む。これらおよび他の利点および特徴は図面に関連して行われる以下の説明から一層明らかになるであろう。本発明と見なされる主題は明細書の結びの特許請求の範囲で特に指し示し、明確に請求される。本発明の前述および他の特徴ならびに利点は添付図面に関連して行われる以下の詳細な説明から明らかである。詳細な説明は、図面を参照して例として利点および特徴と共に本発明の実施形態を説明する。例示的実施形態によるモータスタータシステムが図1の2で全体的に示される。モータスタータシステム2は、電圧源6および電気負荷8に動作可能に接続された切替システム4を含む。図示の例示的実施形態では、電気負荷8は電気モータ10として説明されるが、電気負荷8は特許請求の範囲から逸脱することなく様々な形態を呈することができることが理解されるべきである。例示的実施形態によれば、切替システム4は、電圧源6を電気モータ10に電気的に接続するのに微小電気機械システムMEMSスイッチを使用する。MEMSベーススイッチを使用すると、切替システム4は非常にコンパクトなフォームファクタで構成することができる。現在、MEMSは、一般に、多種多様な機能的に別個な要素、例えば、機械要素、電気機械要素、センサ、アクチュエータ、およびエレクトロニクスを共通基板上に微細加工技術により一体化することができるミクロンスケールの構造体を指す。しかし、MEMSデバイスに現在利用可能な多くの技法および構造は、ナノテクノロジベースデバイス、例えば、サイズが100ナノメートル未満であり得る構造体によってわずか数年内に利用可能になるはずであると考えられる。したがって、本文書の全体にわたって説明される例示の実施形態がMEMSベース切替デバイスを参照することがあるにしても、実施形態は広義に解釈されるべきであり、ミクロンサイズのデバイスに限定されるべきでないと思われる。例示的実施形態によれば、切替システム4は、複数のコーナダイオード20~23に接近して結合され、MEMSスイッチアレイ12が平衡ダイオードブリッジ別個にはラベル付けされていないの中央点別個にはラベル付けされていないで接続されるように接続されたMEMSスイッチアレイ12を含む。接近して結合されるという用語は、ループ区域に関連する浮遊インダクタンスによって生成される電圧を約1V未満に制限するように、MEMSスイッチアレイ12ができるだけ小さいループ区域でコーナダイオード20~23に結合されることを意味するように理解されるべきである。ループ区域は、MEMSスイッチアレイ12中の各MEMSデバイスもしくはダイとダイオードブリッジとの間の区域として定義される。例示的実施形態の一態様によれば、切替え事象中のMEMSスイッチアレイ12の両端の誘導電圧降下は、MEMSスイッチアレイ12とコーナダイオード20~23との間で小さいループインダクタンスを保持することによって制御される。切替え中のMEMSスイッチアレイ12の両端の誘導電圧は3つの要因、すなわち浮遊インダクタンスのレベルを設定するループ区域の長さ、第2に、並列脚部当たり約1Aと約10Aとの間にあるMEMS切替え電流、および第3に、約1μ秒であるMEMS切替え時間によって決定される。例示的実施形態の一態様によれば、MEMSスイッチアレイ12中の各ダイは約10Aの電流を運び、約1マイクロ秒で切り替えることができる。例示的態様では、ダイオードブリッジに移送される全電流はダイ容量の2倍、すなわち20Aになることがある。式V=L×di/dtを仮定すると、浮遊インダクタンスは多くとも約50nHに保持されることになる。しかし、MEMSスイッチアレイの各ダイが1Aを運ぶように構成される場合、浮遊インダクタンスは約500nHもの高さになることになる。さらに、例示的実施形態によれば、所望のループ区域は、例えば、チップの一方の側にMEMSスイッチアレイ12を、MEMSスイッチアレイ12と正反対であるチップの別の側にコーナダイオード20~23を取り付けることによって達成することができる。別の例によれば、コーナダイオード20~23は、以下でより完全に説明されるように、MEMSスイッチアレイ12のMEMSスイッチの2つの並列配置の間に直接位置づけることができる。さらなる別の例によれば、コーナダイオード20~23は、MEMSスイッチアレイ12のMEMSダイのうちの1つまたは複数の内部に一体化して形成することができる。どんな場合も、MEMSスイッチアレイ12およびコーナダイオード20~23の特定の配置は、ループ区域が、拡大解釈すればインダクタンスができるだけ小さく維持される限り変更することができることが理解されるべきである。本発明の実施形態はコーナダイオード20~23を使用して説明されているが、コーナという用語はダイオードの物理的場所に限定されず、本明細書で開示される所望の程度の誘導結合をもたらすダイオードの配置をむしろ指向することが理解されよう。より具体的には、コーナダイオード20~23は、MEMSスイッチアレイ12がコーナダイオード20~23の中間点を横切って接続されるように接続される。コーナダイオード20~23は、MEMSスイッチアレイ12を通過する負荷電流に低インピーダンス経路を与えるように平衡ダイオードブリッジに配置される。そのため、コーナダイオード20~23は、インダクタンスを制限し、その結果として、ある期間にわたる電圧変化、すなわちMEMSアレイ12の両端の電圧スパイクを制限するように配置される。図示の例示的実施形態では、平衡ダイオードブリッジは第1の分岐24および第2の分岐25を含む。本明細書で使用される平衡ダイオードブリッジという用語は、各分岐24、25の電流が実質的に等しい場合、第1および第2の両方の分岐24および25の両端の電圧降下が実質的に等しくなるように構成されるダイオードブリッジを記述している。第1の分岐24では、ダイオード20およびダイオード21が第1の直列回路別個にはラベル付けされていないを形成するように一緒に結合される。同様に、第2の分岐25は、第2の直列回路別個にはラベル付けされていないを形成するように一緒に動作可能に結合されたダイオード22およびダイオード23を含む。平衡ダイオードブリッジは、さらに、電圧源6および負荷8に接続する接続ポイント34および35を含むことが示されている。さらに、例示的実施形態によれば、MEMSスイッチアレイ12は、直列に接続された第1のMEMSスイッチ脚部40mと、同様に直列に接続された第2のMEMSスイッチ脚部44mとを含む。より具体的には、第1のMEMSスイッチ脚部40は、直列に接続された第1のMEMSダイ47、第2のMEMSダイ48、第3のMEMSダイ49、および第4のMEMSダイ50を含む。同様に、第2のMEMSスイッチ脚部44は、直列に接続された第5のMEMSダイ57、第6のMEMSダイ58、第7のMEMSダイ59、および第8のMEMSダイ60を含む。ここで、各MEMSダイ47~50および57~60は多数のMEMSスイッチを含むように構成することができることが理解されるべきである。例示的実施形態の一態様によれば、各MEMSダイ47~50および57~60は50~100個のMEMSスイッチを含む。しかし、各ダイ47~50および57~60のスイッチの数は変更することができる。第1のMEMSスイッチ脚部40は第2のMEMSスイッチ脚部44に並列nに接続される。この構成により、第1および第2のMEMSスイッチ脚部40、44はm×nアレイを形成し、図示の例示的実施形態では、4×2アレイである。当然、直列mおよび並列nに接続されたMEMSスイッチダイの数は変更することができることが理解されるべきである。各MEMSスイッチ47~50および57~60は同様の接続を含むので、詳細な説明は、MEMSスイッチ47を参照しながら、残りのMEMSスイッチ48~50および57~60が対応する接続を含むことを理解した上で、続くことになる。MEMSスイッチ47は、第1の接続70、第2の接続71、第3の接続72、および第4の接続73を含む。一実施形態では、第1の接続70はドレイン接続として構成することができ、第2の接続71はソース接続として構成することができ、第3および第4の接続72および73はゲート接続として構成することができる。ゲート接続72および73はMEMSスイッチ57および第1のゲートドライバ75に接続される。第1のゲートドライバ75は、MEMSスイッチ47および48、ならびに57および58に関連する。第2のゲートドライバ76は、MEMSスイッチ49および50、ならびに59および60に関連する。各ゲートドライバ75、76は、図示のようにMEMSスイッチ47~50および57~60に電気的に結合される多数の分離した出力部別個にはラベル付けされていないを含む。第1および第2のゲートドライバ75および76は、コントローラ80からの信号を受け取るように接続される制御論理入力部78をさらに含む。この構成により、ゲートドライバ75および76は、MEMSスイッチ47~50および57~60の状態開/閉のを選択的に切り替えるための手段を備える。さらに、例示的実施形態によれば、切替システム4は、第1および第2のMEMSスイッチダイ40および44に接続された複数の等級づけネットワークを含む。より具体的には、切替システム4は第1および第5のMEMSスイッチ47および57に並列に電気的に接続された第1の等級のネットワーク90を含み、第2の等級のネットワーク91は第2および第6のMEMSスイッチ48および58に並列に電気的に接続され、第3の等級のネットワーク92は第3および第7のMEMSスイッチ49および59に並列に電気的に接続され、第4の等級のネットワーク93は第4および第8のMEMSスイッチ50および60に並列に電気的に接続される。第1の等級のネットワーク90は、第1のキャパシタ96に並列に接続された第1の抵抗器95を含む。第1の抵抗器95は約10Kオームの値を有し、第1のキャパシタ96は約0.1μFの値を有する。当然、第1の抵抗器95および第1のキャパシタ96の値は変更することができることが理解されるべきである。第2の等級のネットワーク91は第2のキャパシタ100に並列に接続された第2の抵抗器99を含む。第2の抵抗器99および第2のキャパシタ100はそれぞれ第1の抵抗器95および第1のキャパシタ96と同様である。第3の等級のネットワーク92は第3の抵抗器103および第3のキャパシタ104を含む。第3の抵抗器103および第3のキャパシタ104はそれぞれ第1の抵抗器95および第1のキャパシタ96と同様である。最後に、第4の等級のネットワーク93は第4の抵抗器107および第4のキャパシタ108を含む。第4の抵抗器107および第4のキャパシタ108は第1の抵抗器95および第1のキャパシタ96と同様である。等級づけネットワーク90~93は、MEMSスイッチ47~50および57~60の対応するものの位置を変更するのに役立つ。より具体的には、等級づけネットワーク90~93は直列に接続された各MEMS要素の両端の電圧分布を確実に均一にする。切替システム4は、さらに、第1の中間分岐回路110、第2の中間分岐回路111、第3の中間分岐回路112、第4の中間分岐回路113、第5の中間分岐回路114、および第6の中間分岐回路115を含むことが示されている。中間分岐回路110~115は、第1および第2のゲートドライバ75および76のうちのそれぞれのものと平衡ダイオードブリッジの第1および第2の分岐24および25との間に電気的に接続される。より具体的には、第1、第2、および第5の中間分岐回路110、111、および114は第1の分岐24と第1の等級のネットワーク90との間に接続され、第3、第4、および第6の中間分岐回路112、113、および115は第2の分岐25と第3の等級のネットワーク92との間に接続される。第1の中間分岐110は第1の中間ダイオード133および第1の中間抵抗器134を含む。中間ダイオードという用語は、MEMSスイッチアレイ12の全体の両端に接続されたコーナダイオードとは対照的に、MEMSスイッチアレイ12の一部のみの両端に接続されたダイオードを意味することが理解されるべきである。第2の中間分岐111は第2の中間ダイオード136および第2の中間抵抗器137を含む。第3の中間分岐112は第3の中間ダイオード140および第3の中間抵抗器141を含み、第4の中間分岐113は第4の中間ダイオード144および第4の中間抵抗器145を含む。第5の中間分岐114は第5の中間ダイオード147および第5の中間抵抗器148を含む。最後に、第6の中間分岐回路115は第6の中間ダイオード150および第6の中間抵抗器151を含む。中間分岐回路110~115の抵抗器およびダイオードの構成は、中間分岐110~115を通る電流流れを低いままにし、それによって、中間分岐110~115において接続されたダイオードのより低い定格を可能にすることを保証する。このようにして、中間ダイオードのコストおよびサイズは低いままである。そのため、M×NのMEMSアレイスイッチでは、コーナダイオード20~23のみがより高い電流定格、すなわち、障害状態下に負荷を通って流れる最悪のあり得る電流の範囲の電流定格を持つ必要がある。一方、MEMSアレイの他のダイオードはすべて非常に小さい電流定格のものとすることができる。切替システム4は、さらに、単一のハイブリッドアークレス制限技術HALT/パルス支援ターンオンPATO回路164を含むことが示されている。すなわち、MEMS部材ごとに別個のHALT/PATO回路を必要とする従来のMEMS構成とは対照的に、例示的実施形態はMEMSアレイ12用の単一のHALT/PATO回路のみを使用する。HALT/PATO回路164は、平衡ダイオードブリッジの第1の分岐24に電気的に接続される第1の分岐166と、平衡ダイオードブリッジの第2の分岐25に電気的に接続される第2の分岐167とを含む。HALT/PATO回路164は、共通インダクタ174経由で第1の分岐166と第2の分岐167との間に電気的に接続されたHALT回路部分169およびPATO回路部分170をさらに含む。HALT回路部分169はPATO回路部分170に並列に接続される。HALT回路部分169は、スイッチングダイオード181の形態で示されたHALTスイッチ180を含む。スイッチングダイオード181はHALTキャパシタ183に直列に接続される。PATO回路部分170は、パルスキャパシタ190およびパルスダイオード191に直列に接続されたスイッチングダイオード188の形態で示されたパルススイッチ187を含む。インダクタ174は、第1の分岐166においてHALT回路部分169およびPATO回路部分170に直列に接続される。HALT/PATO回路164は、さらに、MEMSスイッチ47~50および57~60が閉じられるときHALTスイッチ180を選択的に作動させ、MEMSスイッチ47~50および57~60が開かれるときPATOスイッチ187を選択的に作動させるHALT/PATO制御部196を含むことが示されている。すなわち、HALTスイッチ180は、MEMSスイッチ47~50および57~60を閉じるためにHALT回路部分169に電力供給するように閉じられ、パルススイッチ187は、MEMSスイッチ47~50および57~60を開くためにPATO回路部分170に電力供給するように閉じられる。MEMSスイッチ47~50および57~60が閉じられると、電圧源6と電気モータ10との間に電流経路が設定される。逆に、MEMSスイッチ47~50および57~60が開かれると、電圧源6と電気モータ10の間の電流経路が中断される。切替システム4は、さらに、第1および第2の複数のMEMSスイッチ40および44ならびに電圧源6および電気モータ10に並列に接続される電圧スナバ198を含むことが示されている。電圧スナバ198はMEMSスイッチ47~50および57~60の各々の高速の接点離隔中の電圧オーバーシュートを制限する。電圧スナバ198は酸化金属バリスタMOV200の形態で示されている。しかし、電圧スナバ198は、スナバ抵抗器に直列に接続されたスナバキャパシタを有する回路を含む様々な形態を呈することができることを当業者なら理解されるべきである。この時点で、例示的実施形態は、切替システムの全体的容量を拡大するためにより大きい電流を運ぶことができるMEMSスイッチのm×nアレイを使用する切替システムを提供することが理解されるべきである。さらに、切替システムは、単一のHALT/PATO回路を含むMEMSスイッチのm×nアレイを使用する。単一のHALT/PATO回路は、従来のMEMSスイッチのアレイで使用されている多数のHALT/PATO回路に取って代わる。MEMSアレイと組み合わせて単一のHALT/PATO回路を使用すると、切替システム4は、コンパクトなフォームファクタを維持し、回路複雑性およびコストを低減しながらより大きい電気モータをサポートすることができる。本発明が限定された数の実施形態にのみに関連して詳細に説明されたが、本発明はそのような開示された実施形態に限定されないことが容易に理解されよう。むしろ、本発明は、これまでに説明されていないが本発明の趣旨および範囲内にある任意の数の変形、改変、置換、または均等の構成を組み込むように変更することができる。さらに、本発明の様々な実施形態が説明されたが、本発明の態様は説明された実施形態の一部のみを含むことができることが理解されるべきである。したがって、本発明は、前述の説明によって限定されると見なされるのではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。