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A evolução do Testador de Fets e Mosfets

A evolução do Testador de Fets e Mosfets

Este projeto que denominei a evolução do testador de Fets e Mosfets foi apresentado por mim em 2013 no meu antigo blog, mas atendendo a alguns pedidos de leitores resolvi reapresentá-lo com umas ideias novas.

Eu sempre incluía este circuito em meus cursos de tv e monitores como sugestão para os técnicos. Num daqueles cursos um aluno apareceu na aula seguinte com uma ideia interessante, ele montou o testador dentro de um multímetro digital aumentando assim a utilidade do instrumento.

Uma das ideias neste novo artigo é justamente “plagiar” a ideia dele e mostrar como montar o testador dentro de um multímetro.

Quem não se habilitar a façanha poderá montá-lo em uma caixinha qualquer a seu gosto.

A preferência para a “customização” foi por um multímetro Shing Lin que, geralmente, tem espaço vazio internamente suficiente para se inserir a montagem.

Para tal utilizei uma placa de 2cm x 4cm que foi desenhada no easyEDA pelo meu amigo João Alexandre da Silveira, a meu pedido e cujos desenhos serão fornecidos neste artigo.

Antes de passar aos detalhes da construção vamos dar uma olhada no circuito da fig.1 e apresentar uma explanação de como o mesmo funciona.

fig-1-Esquema-testador-de-fets-e-mosfets

fig-1-Esquema-testador-de-fets-e-mosfets

Considero essencial que o técnico ou mesmo o hobista se habitue a entender o funcionamento do circuito que está montando, porque assim se não funcionar ele terá mais chances de descobrir porque, isto é, se o erro foi dele ou do projetista.

Analisando o circuito e entendendo como funciona

O circuito foi construído com um reduzidíssimo número de componentes, a saber, um circuito integrado CD4093 da família CMOS que é constituído de quatro portas NAND Schmitt Trigger, quatro resistores, um capacitor eletrolítico, dois leds e uma chave tipo push botom normalmente aberta.

No destaque dentro do quadrado em vermelho temos duas das quatro portas NAND com suas entradas “curto circuitadas” produzindo duas portas inversoras.

Esta estrutura nos dá um multivibrador astável que fornecerá uma onda quadrada cuja frequência será dada pelo resistor R1 em conjunto com o capacitor C1 de acordo com a fig.2.

fig-2-multivibrador-astaverl

fig-2-multivibrador-astaverl

Com os valores adotados, 2k2 para o resistor e 4,7uF para o capacitor teremos uma frequência da ordem de 70Hz.

Esta onda quadrada será aplicada ao gate do nosso transistor em teste quando a chave “TESTE” for pressionada.

A saída do oscilador no pino 4 vai para uma porta inversora formada pelos pinos 8,9 e 10 (porta C) e daí segue para a porta D (pinos 12, 13 e 11) onde o sinal é novamente invertido e volta ao “status” original da saída do oscilador e é levada ao dreno do transistor sob teste

As formas de onda ficam como mostradas na fig.3.

fig-3-simulacao-do-testador-min

fig-3-simulacao-do-testador-min

De acordo com o canal do fet/mosfet colocado teremos um led aceso e ao pressionarmos a chave o outro led acenderá caso o transistor esteja bom.

A pergunta que se faz é: – este teste é 100% confiável?

Sempre digo que um teste 100% confiável é difícil de conseguir, mas na maioria das vezes que eu o utilizei ele se mostrou confiável, principalmente quando o resultado indicava um transistor defeituoso.

Através dele pode-se descobrir também se o transistor é um canal N ou canal P e quais os terminais gate, dreno e supridouro.

Na maioria dos fets/mosfets os terminais seguem esta ordem olhando-se o transistor de frente da esquerda para a direita, mas como sempre, em eletrônica e na vida, existem exceções.

Por isso usei dois leds de cores diferentes, por exemplo, verde e vermelho.

No meu caso eu coloquei D1 verde para indicar canal N e D2 vermelho para canal P

Montando o circuito

Fig-4-testador-fet-mosfet-vista-superiior

Fig-4-testador-fet-mosfet-vista-superiior

O desenho mostrando como ficará a montagem é visto nas fig.4 e 5. Clicando na fig.4 você obterá o PDF para fazer a PCB para a montagem ou se preferir pode uma montar numa placa padronizada uma vez que temos poucos componentes.

Sugiro o uso de um soquete, preferencialmente do tipo torneado, para instalação do CI, caso ele queime e você precise substituí-lo.

Fig-5-testador-montado-

Fig-5-testador-montado-

Montado o circuito dentro de um multímetro digital

As fig. 6 mostra como ficou minha montagem dentro de um Shing Lin.

Fig-6-montangem-dentro-do-multimetro-

Fig-6-montangem-dentro-do-multimetro-

Primeiramente eu retirei tudo de dentro da carcaça para poder fazer os furos para a chave push bottom, os leds de 3mm (um verde e outro vermelho) e mais três furos para passagem de fios onde coloquei garras jacaré para ligar aos terminais G, D, S do transistor em teste.

Embora o consumo do circuito seja inferior a 2mA vale a pena desligá-lo quando não estiver em uso para evitar consumo desnecessário da bateria.

Uma opção seria colocar uma chave liga/desliga, mas eu preferi uma solução mais elegante. Desligar o testador através da própria chave liga/desliga do multímetro.

Como fazer isto?

Precisamos descobrir algum ponto da PCI do multímetro que apresente 9V quando a chave seletora estiver em qualquer posição diferente de OFF e que estes 9V “desapareçam” quando a chave for para posição OFF.

Para isso iremos precisar de outro multímetro. Prenda a ponteira negativa deste segundo multímetro no terminal negativo da bateria da “cobaia” e a seguir procure um ponto da PCI onde aparece 9V. Uma dica é que este (ou estes pontos) costuma ficar na circunferência da região central onde temos os contatos com a chave seletora. Uma vez encontrado um ponto com 9V passe a chave do cobaia para OFF para confirmar que a tensão desaparece.

Bingo! Este ponto junto com o terminal negativo da bateria irá alimentar a placa do testador que será desligado juntamente com o multímetro quando este for colocado na posição OFF. Veja a fig. 7.

Fig-7-ponto-de-alimentacao-do-testador

Fig-7-ponto-de-alimentacao-do-testador

Demonstrando o teste de um MOSFET canal N

Na fig.8 temos a demonstração do testador no MOSFET IRF840 que é canal N.

Fig-8-demonstracao-do-testador-min

Fig-8-demonstracao-do-testador-min

E se o transistor estiver defeituoso, o que acontece?

Neste caso ou nenhum led acende ou os dois acendem ao mesmo tempo, enfim algo diferente do que seria o “normal”.

Este tipo de situação também poderá ocorre se o transistor for ligado de forma incorreta. Por exemplo, não se sabe quem é cada terminal e liga-se de qualquer jeito.

Se for dia da Lei de Murph entrar em ação (e quase todo dia é) o teste poderá indicar defeito quando na verdade não existe defeito. Tente as outras combinações possíveis até chegar uma conclusão.

Dá pra testar IGBT?

Esta é uma pergunta que sempre fazem. Em princípio sim, eu fiz alguns testes e funcionou.

Em alguns casos talvez precisássemos alimentar o circuito como uma tensão mais alta. Como o CI é um CMOS podemos usar até 15V sem problema, obviamente que ai não poderia estar dentro do multímetro.

Ficaram aqui algumas ideias e espero que ajudem. Quem conseguir algo a mais, por favor, nos conte. Não guarde o conhecimento para você, socialize-o.

Lembro o que os comentários no blog só funcionam se você estiver usando o Mozila Firefox.

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Técnico em eletrônica formado em 1968 pela Escola Técnica de Ciências Eletrônicas, professor de matemática formado pela UFF/CEDERJ com especialização em física. Atualmente aposentado atuando como técnico free lance em restauração de aparelhos antigos, escrevendo e-books e artigos técnicos e dando aula particular de matemática e física.

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