Teste um MOSFET – Como realizar um teste eficaz

Teste um MOSFET é um tipo de transistor que usa tensão para regular o grau de condutividade. Pertence aos transistores de efeito de campo.

O nível da tensão aplicada determina a mudança de condutividade do MOSFET. Esta propriedade torna o dispositivo adequado para regular e amplificar sinais da mesma forma que um interruptor.

No entanto, um MOSFET é um dispositivo complexo que também é difícil de configurar. Assim, testar sua eficácia é uma tarefa desafiadora. Se você gostaria de saber como testar um MOSFET, nós o orientaremos detalhadamente.

1. Quando precisamos testar um MOSFET?

Figura 1:partes de um MOSFET

Testar um MOSFET antes de conectá-lo a um circuito é essencial para proteger os outros componentes. Um MOSFET compreende três partes principais. Eles incluem o dreno, a fonte e o portão. Quando se usa um MOSFET defeituoso, ocorre um curto-circuito do dreno no portão. É prejudicial ao circuito.

O efeito resultante desse curto-circuito pode ser a realimentação da tensão de dreno que também afeta o terminal da porta. Depois de atingir este terminal, a tensão passa ainda mais para o circuito do driver através do resistor de porta. Esta transmissão pode resultar em mais danos ao circuito de acionamento. Prevenir tais danos é o motivo pelo qual é imperativo testar um MOSFET antes de usá-lo para evitar danificar todo o circuito.

2. Componentes necessários para testar um MOSFET

Figura 2:um multímetro digital

Ao testar um MOSFET, primeiro você precisa montar os componentes necessários. O MOSFET mais comumente usado é o MOSFET N-Channel, também conhecido como NMOS. O teste do MOSFET N-Channel requer os seguintes elementos:

• Uma fonte de alimentação de 5V DC
• Um medidor de medição - pode ser um ohmímetro ou multímetro com uma faixa de resistência.
• Um multímetro com modo de diodo
• Um MOSFET Q1
• Um resistor 100E
• Um resistor de 10K
• Um resistor 220E
• Um LED de uso geral
• Um interruptor de botão 

3. Como testar um MOSFET?

Você pode usar duas técnicas principais para testar a eficácia de um MOSFET. Estes incluem:usar um medidor de medição e usar componentes eletrônicos.

Método 1:usando um medidor de medição

Figura 3:um multímetro digital

Essa técnica envolve verificar se o MOSFET está funcionando testando com um ohmímetro ou multímetro. Para esta opção, você pode optar por usar qualquer uma das três maneiras principais a seguir.

• Faça um teste de diodo. Esta operação exigirá um multímetro com modo de diodo.
• Teste de resistência.
• Você também pode optar por usar um multímetro e ohmímetro no modo de diodo

Método 2:testando um MOSFET – usando componentes eletrônicos

Este método requer a montagem de um circuito de teste para testar se o MOSFET está funcionando adequadamente.

Figura 4:uma placa de circuito elétrico

Método 3:Testando um MOSFET – Usando um medidor de medição

Figura 5:um medidor de medição

Testando um MOSFET–Teste de Diodo

A realização deste teste é simples, pois é necessário apenas um multímetro com modo de diodo. Um MOSFET tem um diodo de corpo interno. Portanto, em um NMOS, o diodo do corpo é geralmente da fonte para o dreno. Neste caso, o ânodo está na fonte enquanto o cátodo está no dreno.

O valor que você obterá depende do tipo de diodo. Quando o MOSFET está em polarização de encaminhamento, a queda experimentada no diodo é menor em vários graus. Para a maioria dos MOSFETs, a queda direta é aproximadamente entre 0,4 V a 0,9 V.

Quando um NMOS está em polarização reversa, o diodo opera como um circuito. Um diodo que não lê dentro dessa faixa provavelmente está com defeito. Um diodo que também lê zero no multímetro também está com defeito.

Figura 6:um multímetro mostrando uma leitura zero

A seguir estão algumas das etapas críticas de testar a condutividade de um MOSFET por meio do teste de diodo:

1. Primeiro, verifique se o multímetro está no modo de diodo
2. Para o teste NMOS, conecte a ponta de prova vermelha do multímetro à fonte MOSFET e a ponta de prova preta ao dreno. Nesta conexão, o diodo do corpo está no modo de polarização de encaminhamento. Enquanto estiver neste modo, o multímetro deve indicar uma leitura entre 0,4 V a 0,9 V. Se o multímetro mostrar uma leitura de zero ou nenhuma leitura, este MOSFET está com defeito.
3. Inverta as conexões da sonda para criar um circuito aberto. O multímetro não deve fornecer nenhuma leitura neste modo, pois o diodo agora está em polarização reversa. Se o multímetro indicar qualquer leitura diferente de zero, o dispositivo está com defeito.

Testando um teste de resistência MOSFET

Figura 7:um ohmímetro

Quando não há pulso de disparo no terminal da porta do MOSFET, sua resistência de dreno para a fonte é alta. O teste de resistência aproveita essa propriedade para testar se o MOSFET está com defeito. Este teste também é fácil e requer apenas um ohmímetro para ser executado. A seguir estão algumas das etapas fundamentais da realização do teste de resistência:

1. Um MOSFET em bom funcionamento deve indicar uma alta resistência de drenagem à fonte, independentemente da conexão das sondas do ohmímetro. A polaridade da conexão é, portanto, irrelevante no resultado do teste.
2. Você também pode usar um ohmímetro em vez de um multímetro para verificar a resistência do dreno à fonte. Coloque o multímetro no modo de resistência para iniciar o teste. Você deve obter uma leitura indicando uma resistência extremamente alta. A resistência de um MOSFET é tão alta que essa leitura deve ser em megaohms.
3. Compare a leitura obtida desta leitura com a ficha técnica do MOSFET. Se você achar que o valor da leitura da resistência é menor do que o que está na folha de dados ou zero, está com defeito. O medidor ou ohmímetro deve mostrar a resistência que está na folha de dados.

Testando um MOSFET–Usando ohmímetro e multímetro no modo de diodo

Figura 8:MOSFET em uma placa-mãe

Testar a eficácia de um MOSFET usando este método aciona o terminal de porta do dispositivo. Por sua vez, faz com que a resistência do dreno à fonte fique muito baixa. O valor real para o qual essa resistência cai depende do tipo de MOSFET.

Você pode acionar um MOSFET usando um multímetro, pois o medidor possui uma fonte de energia, geralmente uma bateria. Portanto, quando você configura o medidor no modo de diodo, ele atuará como fonte de alimentação do MOSFET. No entanto, existem alguns cuidados que você precisa tomar.

Você deve garantir que a tensão limite do MOSFET não seja muito grande. A tensão limite deve estar dentro da faixa do multímetro para um desempenho ideal.

Figura 9:diferentes modelos de MOSFETs

A seguir estão algumas das principais etapas ao realizar este teste:

1. Use o teste de resistência para identificar a resistência do dreno à fonte. Ajudaria se você registrasse o valor do dreno para a resistência da fonte do MOSFET enquanto estiver na condição desligada. Você usará esse valor para referência na próxima etapa.
2. Acione o MOSFET. Você fará isso primeiro garantindo que o multímetro esteja no modo de diodo. Em seguida, conecte a sonda preta ao dreno do MOSFET e, em seguida, coloque a sonda vermelha no gate por alguns segundos. Esse processo acionará o portão e o MOSFET deve ser ativado por meio desse acionamento.
3. Usando um ohmímetro, verifique a resistência do dreno à fonte do MOSFET. Você deve esperar uma leitura de valor muito baixo no ohmímetro, que tende a zero nesta etapa. Se você obtiver tal leitura, o MOSFET está em boas condições.
4. Em seguida, você precisa verificar a folha de dados do MOSFET para confirmar a resistência do dreno à fonte quando o dispositivo estiver ligado. Compare o valor da folha de dados do dispositivo com sua leitura. Se sua leitura for significativamente diferente do valor da folha de dados do dispositivo, o MOSFET está com defeito. Além disso, se suas leituras forem iguais ao MOSFET lido no modo fechado, há falhas.
5. Se você achar que a leitura quando o MOSFET está no modo ligado corresponde ao valor da folha de dados, você precisa fazer mais testes. Primeiro, descarregue o MOSFET por curto-circuito no dreno ou portão. Você pode usar um dedo ou um jumper.
6. Por último, você precisa testar a resistência do dreno à fonte usando a técnica de resistência. Esta leitura deve ser semelhante à leitura anterior do dispositivo na condição de desligado. Se este não for o caso, o MOSFET está com defeito.

Método 2:Testando um MOSFET–Usando componentes eletrônicos.

Este método requer a montagem de um circuito de teste para testar se o MOSFET está funcionando adequadamente.

Figura 10:uma placa de circuito eletrônico

Este método garante os resultados mais precisos ao testar a eficácia de um MOSFET. No entanto, você precisará montar um circuito primeiro usando estas etapas:

1. Cria um pulso de disparo de portão. O LED conectado à carga mostrará se o MOSFET está ligado ou desligado.
2. Quando o circuito está operacional, a resistência da porta à fonte do MOSFET atuará como a resistência de pull-down. Ele também amortecerá o MOSFET de danos através da descarga da capacitância parasita do MOSFET.
3. No início, quando o botão de pressão está no estado normal, a resistência do dreno para a fonte é muito alta. Assim, o LED deve permanecer desligado enquanto estiver neste estado, mostrando que o MOSFET está desligado. Se o LED estiver aceso, este MOSFET está com defeito.
4. Quando você pressiona o botão de pressão, a resistência do dreno para a fonte irá para níveis muito baixos. Ele deve avisar o LED para acender, indicando que o MOSFET está ligado se o LED permanecer desligado enquanto o MOSFET estiver com defeito neste modo.
5. Ao soltar o botão, você interromperá o circuito e, portanto, o LED deverá se apagar. Se, após soltar o controlador, o LED permanecer aceso, este MOSFET também está com defeito.

Figura 11:componentes de teste de um MOSFET

Existem várias precauções que você precisa tomar ao testar um MOSFET. Eles incluem:

1. Você deve garantir que a fonte de alimentação de entrada seja maior ou equivalente à tensão limite do MOSFET.
2. Você também não deve exceder a tensão de dreno e a tensão de porta do MOSFET acima da tensão de ruptura.
3. O LED que você está usando requer aproximadamente 20 mA. Portanto, você deve escolher um resistor limitador de corrente adequado para alimentar o LED.
4. Você deve sempre usar um portão para gerar resistência em suas conexões. Isso ajudará a evitar ruídos no portão, além de facilitar a descarga da capacitância parasita do dispositivo.
5. Você também deve sempre usar uma faixa baixa de resistores na porta MOSFET. Deve estar aproximadamente entre 10E e 500E.
6. Por último, ao testar através da técnica de circuito de teste, certifique-se de usar o circuito de comutação do lado baixo. Caso contrário, o MOSFET não funcionará.

Conclusão

Conforme destacado neste artigo, você precisa testar se um MOSFET está com defeito antes de usá-lo. Um defeituoso pode potencialmente trazer muitos problemas para o circuito.

Nós estabelecemos todos os insights críticos sobre como testar um MOSFET. Assim, você está livre para usar qualquer uma das técnicas acima. Qualquer um desses métodos deve funcionar para você de forma eficaz, sem nenhum problema. Também estamos comprometidos em fornecer consultoria especializada em MOSFETS e outros dispositivos eletrônicos. Entre em contato conosco e nossa equipe de especialistas responderá às suas dúvidas no menor tempo possível. Estamos aqui para ajudá-lo.

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Vídeo:testando um MOSFET