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Como encontrar o substituto de um MOSFET

Como encontrar o substituto de um MOSFET

Encontrar o substituto de um semicondutor, em particular, de transistores sempre foi um problema para os técnicos reparadores.

Quantas e quantas vezes não se encontra o original usado no aparelho e temos que recorrer ao “famoso” equivalente ou substituto.

Num passado bem distante praticamente só tínhamos transistores bipolares e um número relativamente reduzido de “tipos” diferentes, se compararmos aos dias atuais.

Era comum o técnico recorrer às tabelas ou livrinhos de equivalências sem se preocupar com uma analise mais minuciosa dos parâmetros.

Por outro lado os cursos e os livros de eletrônica dão pouca atenção em mostrar como analisar o datasheet de um componente.

Como eu disse no início do artigo, se antigamente era difícil imagine hoje com a infinidade de tecnologias de semicondutores que temos por aí, e quando se fala de MOSFETS então é que a coisa fica feia mesmo.

Vamos ver então como entender minimamente o datasheet de um MOSFET para que possamos comparar criteriosamente os parâmetros do original com aquele que “dizem que serve” e encontrar um substituto “a altura”.

Examinando o data sheet

Vou escolher um MOSFET qualquer para destrinchar o seu data sheet.

Então, vamos lá – uni-duni-tê o escolhido foi você: WFF4N60 fabricado pela Winsemi.

Comecemos olhando o resumo dos dados que aparece logo no topo da primeira página.   

 

Primeira página do data sheet

Primeira página do data sheet

 

As informações aí contidas não são suficientes para que possamos chegar a uma conclusão criteriosa, mas se sabemos que o MOSFET original suporta uma corrente e tensão maiores que este, mesmo que ambos sejam canal-N, nosso “escolhido” já poderá ser descartado imediatamente.

Por outro lado, se este resumo “bater” com os da nossa figurinha difícil, então é hora de nos aprofundarmos mais e passar para a análise dos Absolute Maximum Ratings que podemos traduzir, ou melhor, interpretar como Classificação dos Valores Absolutos Máximos.

Analisando os Absolute Maximum Ratings

Comecemos olhando o principal parâmetro de identificação de um MOSFET que é a tensão dreno-supridouro (VDSS – Drain-to-Source Voltage) que aparece logo na primeira linha da tabela e que nos informa qual é a maior tensão que o MOSFET pode suportar com o gate curto circuitado para o supridouro (VGS=0). O VDSS que no nosso exemplo é 600V, é especificado para 25ºC.

Absolute Maximum Ratings

Absolute Maximum Ratings

Mas não basta olhar este parâmetro e a corrente de dreno (ID) que também é importante, sem dúvida.

Outro parâmetro fundamental na escolha de um MOSFET é a resistência dreno-supridouro (on) simbolizada por Rds(on) a qual está sempre relacionada com a tensão gate-supridouro como vemos abaixo no recorte da segunda página do data sheet.

Resistência dreno-supridouro on

Resistência dreno-supridouro on

A resistência on do MOSFET é sempre especificada para uma ou mais tensões de gate-supridouro e pode variar de 30 a 150% de acordo com a temperatura da junção.

É possível que você já tenha ouvido falar dos parâmetros acima, mas talvez eles não fizessem muito sentido e não soubesse como lidar com eles na hora de comparar uma ou mais transistores e decidir se realmente pode ser usado como substituto. Se era assim, agora olhar o que está escrito no data sheet passa a fazer sentido e ter utilidade.

Mais um parâmetro importante: Qg

Este parâmetro é chamado de carga do gate (gate charge) e é muito importante para os MOFETS, principalmente usados em fontes chaveadas e inverters, porque está relacionado às perdas de chaveamento.

As perdas de chaveamento podem ocorrer por dois motivos:

  • Tempo de transição on/off;
  • Energia necessária para recarregar a capacitância do gate a cada ciclo de chaveamento.

O Qg (carga do gate) depende da tensão gate-supridouro como podemos ver no recorte do data sheet mostrado abaixo.

Carga do gate

Carga do gate

Finalmente não podemos nos esquecer do tempo de recuperação reversa (trr) sobre o qual já discorri em outro artigo aqui no blog e se você não leu recomendo que clique no link e leia.

Conclusão

Como eu sempre digo, o que diferencia o técnico do trocador de peças (ou de placas) é a capacidade do primeiro em saber o que está fazendo e não, apenas fazer porque alguém disse que é assim e pronto.

Mesmo que lhe ofereçam um “substituto” num fórum por aí ou numa loja pratique o hábito de procurar os data sheets e ver se realmente vale a pena arriscar a indicação (a menos que você confie piamente na fonte).

Obs. No texto eu utilizo o termo supridouro para traduzir source.

Se gostou compartilhe este artigo e mande seus comentários que são sempre bem vindos.

Até sempre.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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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19 Responses to “Como encontrar o substituto de um MOSFET”

  1. Gilson Lima disse:

    Boa noite, tenho um mosfet de descrição, Y37K AF, e estou procurando um compatível para o mesmo. Se algum de vocês pode me ajudar, agradeceria imensamente, pois tenho urgência em reparar um componente.
    No mais, gostei muito do artigo, e espero em breve o retorno de algum de vocês, obrigado.
    Gilson Lima.

    • paulobrites disse:

      Caro Gilson
      Este código não parece código comercial, e só a ele escrito na peça é provável que seja um código do próprio fabricante do equipamento. Pelo endereço do seu e-mail desconfio que seja algum equipamento industrial. Acho quase impossível descobrir alguma coisa com esta informação, de qualquer maneira fica aqui o seu pedido.
      Uma pergunta: você tem esquema? Tem certeza que é Um Mosfet?
      Abraços

  2. leonel disse:

    interessante, gostei. dicas de muito fundamento.mas preciso saber se pode me ajudar,esse mosfet nao tem quase indicaçao nenhuma apenas os numeros 2021. e de uma ecu,e nao encontro em lugar nenhum. qual posso repor no lugar. obrigado. abraços

    • paulobrites disse:

      Caro Leonel
      Estes códigos costumam ser do próprio fabricante da unidade e feitos de propósito para não se encontrar o original.

  3. Alexander de Araújo disse:

    Caro Sr Paulo, gostaria de cumprimenta-lo pelo artigo do referido como substituir um mosfet. como trata-se de componente com alguns parametros a mais do que um bipolar, é sempre valido alertar para os mais importantes a serem observados antes de uma eventual substituiçao, aumentando a chance de sucesso ! Parabéns pelo trabalho. Att. Alexander

  4. weslleytxio disse:

    eu por acidente substitui um mosfet por outro e coloquei a placa em curto e agora eu não sei como ler o que tem escrito no mosfet para poder comprar outro igual.
    no mosfet tem escrito assim, mdd2601 e abaixo bb49sge.
    procurei pelo mosfet mdd2601 e tava olhando que ele é 30v e 60A, como assim 60A para uma placa de computador, ta certo isso?
    é esse mosfet mesmo que devo colocar no lugar?

    • paulobrites disse:

      Caro Wesley
      Sua pergunta é tão difícil quanto saber quais os números que serão sorteados na loto.
      Entretanto, se você reler o artigo verá que eu chamo atenção da importância de se observar tempos de chaveamento bem como o tipo do mosfet de polarização.
      Há uma tendência de se preocupar apenas com tensão e corrente, mas é preciso analisar outros parâmetros e só uma comparação cuidadosa dos data sheets pode ajudar.
      Releia o artigo e tire conclusões.

  5. professor sou um curioso de eletronica e profissional em manutenção de computador,bem gostaria de saber qual mosfet regulador de tenção posso substituir o APM2558..?

    • paulobrites disse:

      Caro Demisom
      Esta é uma pergunta que toda hora me fazem, não apenas curiosos (como você se diz) mas até profissionais do ramo e sinto lhe informar que não sei.
      E por que não sei?
      Existem zilhões de transistores no mercado hoje em dia e o importante não é descobrir qual substitui qual e sim onde comprá-lo. No passado era fácil sabermos de cabeça alguns transistores que existiam no mercado e analisando os data sheets descobrir quais tinham parâmetros similares. Hoje é impossível. Se não consegue encontrar para comprar o que precisa e neste caso, provavelmente não conseguirá, o jeito é procurar circuitos em semelhantes (sucatas) transistores que fazem a mesma função e aí sim ir comparando os data sheets com ajuda das dicas que dei no artigo. Estes componentes não costumam ser colocados a venda no varejo até porque a variedade é imensa como eu disse. O equipamento de informática em particular não é fabricado com a intenção de ser reparado até porque se torno obsoleto em pouco tempo dai não haver interesse de nenhuma empresa revender semicondutores de reposição. O único jeito é procurar em sucatas como deu disse.
      Abraços

  6. Luciano disse:

    Ola professor Paulo ,sou iniciante nessa area gostaria de uma dica preciosa,mas pode ter certeza que vou comparar os data sheets para ir pegando a manha,por qual posso substituir o mosfet
    p9nk65zfp

  7. FERNANDO disse:

    SHOW ESSA PÁGINA. ASSIM EU SOU NOVATO NA ÁREA JÁ FAÇO UMAS ANÁLISES MAS ESTOU APERFEIÇOANDO MEUS CONHECIEMNTOS. SE POSSÍVEL QUANDO SURGIR UMA DÚVIDA GOSTARIA QUE ME AJUDASSE PRA TERMOS ESSE FEED BACK ENTRE QUANDO ESTAMOS COMEÇANDO A DAR OS 1º PASSOS E UM TÉCNICO JÁ TARIMBADO CONHECIMENTO ESTÁVEL

    • paulobrites disse:

      Obrigado Fernando por participar
      Quando tiver dificuldades sinta-se a vontade para entrar em contato Na medida do possível, atensderei.
      Abraços

  8. Runebs disse:

    Bom artigo. Tenho uma dúvida (problema pra resolver)… estou com um circuito com uma ponte H, no entanto, os FETs estão raspados e não tenho como identificá-los. O bom é que queimaram 2 e agora preciso colocar outros no lugar. Imagino que tenha algum macete para colocar outros no lugar e manter a ponte operando normalmente. Seja analisando a corrente e tensão de D S como em G também. Mas como não tenho um bom domínio neste departamento, recorro aqui.

    Já coloquei FETs com capacidades maiores mas a impressão que tenho é de que o circuito está disparando os dois juntos causando curto na ponte. Pois os 2 que queimam estão no mesmo lado da ponte. São controlados por um IR2110, na ponte são 2 IR2110.

    Hoje estarei fazendo novos testes e anotando tudo para caso alguém aqui queira saber mais detalhes.

    Ficarei muito grato pela ajuda, pois o circuito é de uma cadeira de rodas e o motorista dela precisa muito e não pode pagar pelo concerto (3000,00), acho um absurdo este valor cobrado pela assistência só porque os componentes estão raspados e somente eles sabem quais são. Sem falar que meu amigo não pode pagar por isso, a cadeira foi doação.

    O IR eu descobri através da pinagem, fiz um circuito pra teste, coloquei ele no circuito teste e funcionou como esperado. Então só falta descobrir qual FET posso colocar no lugar dos originais.

    O circuito trabalha com 24v, um relé de 30A fica no positivo que vai para a ponte acionar os motores. Na ponte tem 24v e 18v mesmo com o relé desarmado, ao acionar o funcionamento, o relé arma e os motores giram (considerando os FETs bons).

    Já testei os IR, resistores e diodos. Até capacitores, mas não encontro o motivo dos FETs entrarem em curto a ponto de rachar.

    Sobre esses dois FETs:

    Apenas em um lado da ponte, onde vai em um fio do motor:
    Q7: dreno direto no source de Q5 também no motor
    Q7: source direto no negativo
    Q5: dreno direto no positivo
    Q5: source direto no dreno de Q7 e também no motor

    O outro lado da ponte está ok.

    Por aqui não tem muitos técnicos com boa vontade e sempre nos tratam como inimigos quando pedimos conselhos. Só me resta a internet.

    Obrigado pessoal!

    • paulobrites disse:

      Meu caro odeio estes pseudo fabricantes que raspam componentes. Provavelmente copiam circuito de outros e não querem que descubram o plágio.
      Tente levantar o esquema e mandar para contato@paulobrites.com.br para que eu possa entender melhor.
      Você fala em Q7, Q5 etc mas fica difícil visualizar.
      Uma pergunta, como esta este motor. Você tem como testá-lo, fora do circuito ver qual a corrente que ele consome e como está o sistema mecânico que ele atua. Isto pode estar provocando um curto de corrente e queimando os fets.
      Abraços
      Paulo Brites

  9. Excelente articulo.Claro,consizo,beve.Pero muy practico.En realidad en mi caso no tomaba ciertos parámetros que a partir de ahora lo tendré muy en cuenta.Gracias.

  10. Excelente matéria sobre mosfets. Utilizo o mesmo princípio no raciocínio, pois não dá para ficar trocando mosfets na base do achismo, ou só sabendo se é canal “n” ou “p”.
    Como sou técnico reparador de notebooks, PCs e monitores, a atenção nos mosfets deve ser redobrada, e quando não sabemos estes parâmetros informados, o tiro sai pela culatra.

    Grato pelo excelente post! Cada dia aprendo e relembro mais coisas, e vejo que os conhecimentos adquiridos não mudam, apenas se aperfeiçoam, ou se repetem…

    Grande abraço!!!

    • paulobrites disse:

      Muito obrigado pelo seu comentário Daniel.
      A sua atitude ajuda muito e incentiva a comunidade de técnicos reparadores.
      Abraços
      Paulo Brites

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