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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Paulo Brites

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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25 Comentários

  1. Professor duvida na montagem no ci em b temos na entrada 5,6/4 e o c 3,5,/10 e minha duvida nao da para ver os numeros mesmo maior no inicio do ci B e C .

    • Paulo Brites

      Luiz

      Clica em cima da imagem da fig.1 e vai abrir o esquema em PDF.

      • David

        Paulo eu fiz um testador desse só que um led fica aceso sem o mosfet pq

        • Paulo Brites

          David, isso não deve ocorrer. Revise a montagem ou a possibilidade do CI defeituoso.

        • Ola paulo vc ja viu que a placa de circuito esta errada pq a fase esta entrando no pino 1 do 4093ve se esta correto pq a fase entra no pino 14

          • Paulo Brites

            Olá David, creio quando você diz “fase” queria dizer “positivo da fonte DC”.
            Se for isso, a placa está correta. Quando olhamos pelo lado do cobre (trilhas) tudo fica invertido 180º portanto, o positivo está no pino 14 e não no pino 1 como você disse.

            • Paulo meu amigo sim virando pelo lado do cobre esta no pino 14 entao olhando o ci no soquete ai contando da esquerda para a direita fica o positivo no pino 1 vira a placa fica no 14 fiz em cima do seu layout fiz duas com outro 4093 mas nao deu certo amigo olha paulo me desculpa o jeito de falar

              • Paulo Brites

                Vou ver se consigo fazer umas foto da montagem e mandar para o seu e-mail.

                • Meu amigo professor com todos respeito que o sr merece nao sou bom na eletronica o testador e facil de fazer mas pelo esquema do sr mas o layout esta com a pinagem errada o sr desenhou pra mim sim mas faz um teste em cima desse layout com o ci4093 e olha a pinagem desculpa mas depois o sr me diga

                • Paulo Brites

                  Depois do Natal eu vou preparar uma placa tirar fotos, testar e fazer um vídeo para ver o que está acontecendo.

                • Oi professor eu fiz o testador sim mas fiz com a placa perfurada o que eu quis dizer se pegar o layout a pcb e por no fenolite lado do cobre e fazer o termico nela quando virar na parte liza do fenolite para por o ci4093 a pinagem fica errada o sr vai entender o que digo que bom que nos conversa obrigado por ter esse testador gratuito fica com deus

                • Paulo Brites

                  Ótimo, David
                  Eu não faço essas placas pequenas por esse método e nem me lembrei dele. Faço todos os furos e depois desenho as trilhas a mão com caneta.
                  Atualmente prefiro fazer tudo com placa perfurada porque não tenho muito tempo.
                  No fim deu certo é o que importa.
                  Até 2022, ou melhor, até sempre…

            • daviddalosto@gmail.com

              Ola professor paulo o eu aqui di novo eu fiz o testador so uma coisinha pq o led do npn fica um pouco acesso ai quando poem o mosfet ele bilha todo e pisca fazendo o teste pq os leds sao positivo com negativo tentei por um diodo mas ele continua a metade acesso

              • Paulo Brites

                Acho que tem uma confusão aí. Este testador é para Fets e Mosfets.
                Você diz NPN, e portanto não é FET nem MOSFET, é BJT.
                FETS e MOSFETS são Canal N ou Canal P.
                Você está tentando testar o componente correto?
                No casos dos FETS/MOSFETS, um dos leds ficará aceso, Ao pressionar a chave o outro deverá acender.
                Se os dois leds ficam acesos ou apagados antes de pressionar a chave então o transistor está com defeito.

  2. otimo projeto, trabalho com placas de pc e notebook apesar dos mosfetes serem menores achei muito interessante para acoplar ao multimetro é um teste a mais né , vc confecciona a plaquinha e comercializa ?

    • Paulo Brites

      Raelmente ajuda. Eu costumo dizer que teste de componente só é confiável se der “ruim”. É como teste de COVID, deu positivo complicou. Deu negativo, nunca se sabe.

      Infelizmente náo faço a plaquinha Cheguei a pensar niso, mas sozinho fica dificil e com a pandemia ficou mais cosmplicado. Além do que nosso correio não ajuda, cobra muito caro e presta um péssimo serviço.
      Mas, náo é dificil, já montei até sem plaquinha soldando direto no CI, se usar componentes bem pequenos.

  3. eduardo

    paulo esse teste serviria para igbt de corrente elevada tipo smk660?

    • Paulo Brites

      Em princípio sim como um teste preliminar. Fiz alguns testes com alguns e funcionou. Se der “ruim” ok, mas se não tlavez preciso ver como ele de comporta com tensão e corrente de verdade.
      Eu não tenho experiência prática com estes transistores.

  4. jecildo da costa

    Olá, estou montando um painel de instrumentos com vários circuitos que possibilitem analizar componentes ou auxiliar no diagnóstico de defeitos, certamente vou incluir este circuito.

    • Paulo Brites

      É uma boa ideia

      • Cristiano Braga

        Bom dia professor? Nota 10 para o testado de mosfet.
        Eu montei mas não deu certo. Você pode mim manda o macete correto do circuito?

        • Paulo Brites

          Não tem nenhum macete, está tudo explicado lá.
          O que não deu certo?
          Provavelmente, você errou alguma coisa da montagem.

  5. Dilson Bezerra

    Amigo, é fantástico, já montei o circuito e estou usando em minha bancada sou hobby, adorei mesmo, meus parabéns, e muito obrigado por liberar a sua criação.

    • Paulo Brites

      Que bom Dilson que está sendo útil Dá uma força e ajuda a divulgar o site junto a seus amigos. Vamos compartilhar o que é útil

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