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
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
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
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
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.
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Até sempre.
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