Este
es un proyecto en el que se ha desarrollado un probador de transistores MOSFET,
estos dispositivos pertenecen a la tecnología FET. La polarización de un
transistor es la responsable de establecer las corrientes y tensiones que fijan
su punto de trabajo en la región lineal (BJT) o de saturación (FET), regiones
en donde los transistores presentan características más o menos lineales. Los
transistores MOSFET son dispositivos electrónicos, que utilizan un campo
eléctrico para crear un canal de conducción. Existen dos tipos de transistores
MOSFET: De Canal N o NMOS y de Canal P o PMOS.
Las
ventajas que presentan este tipo de transistores, han llevado a que ocupen un
lugar importante dentro de la industria, desplazando a los BJT. Los MOSFET de
potencia son muy populares para aplicaciones de baja tensión, baja potencia y
conmutación resistiva en altas frecuencias, como fuentes de alimentación
conmutadas, motores sin escobillas y aplicaciones como robótica, CNC y
electrodomésticos.
En
este proyecto haremos un sencillo circuito que nos permita comprobar el estado
de los transistores MOSFET (Tipo IRF540, PH6N60, etc.), en los cuales es
bastante difícil determinar su estado, salvo cuando estos presentan
‘cortocircuito’ entre sus terminales, en este caso, es muy fácil determinarlo
con el multímetro.
Esquema
El
principio de funcionamiento de este probador, utiliza un oscilador para generar
la frecuencia, que permite averiguar si el transistor bajo prueba, es capaz de
amplificar dicha señal, si es así, el transistor está en buen estado.
El
circuito está constituido por una etapa osciladora seguida de una etapa
amplificadora, es muy sencillo, dispone de un indicador de estado y utiliza
pocos componentes.
Funcionamiento
El
circuito consiste en un oscilador de tipo astable, formado por las dos
compuertas inversoras U1A y U1B en el esquema, y cuya frecuencia de oscilación
viene determinada por los valores de R1 y C1, en este caso una frecuencia de
138 Hz para evitar en lo posible un molesto destello. Si se desea modificar la
frecuencia, se puede hacer modificando los valores de R1 y C1. La frecuencia
puede ser calculada por: f=1/(0.7xR1xC1), donde R1 está en Ohms y C1 en Farads.
Conviene
que C1 sea menor a 10µF para evitar en lo posible las ‘elevadas corrientes de
fuga’ que se presentarían. La oscilación obtenida ataca la entrada de dos
inversores separadores, para no cargar al oscilador y se dirige a los
terminales del transistor FET, pero con un desfase de 90º, mediante otro par de
inversores, asegurándonos un paso de corriente D-S (Drenador-Surtidor) en cada
semiciclo de la oscilación y S-D en el semicilo siguiente, siempre que se
mantenga activo el pulsador, esto excitará el LED correspondiente indicando así
su polaridad (Canal N ó Canal P) y si está en buen estado.
Modo de utilización
Para
utilizar el probador, se debe conectar correctamente los terminales G, D y S
del transistor MOSFET en los correspondientes terminales del probador. La
numeración de los terminales más habituales se muestra en la siguiente imagen.
Para probar el transistor, verificar lo siguiente:
1. Transitor en BUEN ESTADO
- Transistor con diodo interno entre Sustidor y Drenador
Si el diodo LED verde o el diodo LED rojo se encienden antes de presionar el pulsador, es debido a la presencia interna del diodo interno de protección, si después de presionar el pulsador, se encendiera el diodo LED rojo, significa que el transistor es de canal N y su correspondiente diodo Surtidor-Drenador se encuentran en BUEN ESTADO.
En las mismas condiciones, en caso de encenderse el diodo LED verde al presionar el pulsador, significa que el transistor es de canal P con diodo interno S-D, y ambos están en BUEN ESTADO
- Transistor sin el diodo entre Surtidor y Drenador
Sólo se encenderá el LED rojo al presionar el pulsador, si es de canal N y se encuentra en BUEN ESTADO. Si se enciende solamente el LED verde al presionar el pulsador, indicará que se trata de un transistor de canal P en BUEN ESTADO.
2. Transistor en cortocircuito, MAL ESTADO
En este caso, se produce el encendido de ambos LEDs, sin necesidad de presionar el pulsador, aunque al presionar el pulsador se encienden los LEDs rojo y verde, indica que esta en cortocircuito (cruzado).
3. Transistor abierto (cortado internamente) MAL ESTADO
En caso de un transistor abierto, tanto con el pulsador activado como sin activar, ambos diodos LED permanecen apagados. En este caso, para salir de dudas, convendría hacer un ligero 'corto' entre los terminales D y S del probador, y si se produce el encendido de ambos LEDs, nos aseguramos que, el transistor esta cortado.
Véase la tabla siguiente para comprender mejor los distintos pasos.
TABLA DE
ESTADOS DEL MOSFET TESTEADO
|
|
Canal N –
LED ROJO
|
Canal P –
LED VERDE
|
ESTADO
|
Sin
Pulsar
|
Apagado
|
Apagado
|
SIN DIODO
INTERNO
|
Apagado
|
Encendido
|
DIODO DE
CANAL N – BUEN ESTADO
|
Encendido
|
Apagado
|
DIODO DE
CANAL P – BUEN ESTADO
|
Encendido
|
Encendido
|
CRUZADO –
MAL ESTADO
|
Pulsado
|
Apagado
|
Apagado
|
CORTADO –
MAL ESTADO
|
Apagado
|
Encendido
|
BUEN ESTADO
|
Encendido
|
Apagado
|
BUEN ESTADO
|
Encendido
|
Encendido
|
BUEN ESTADO
|
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Descarga del esquemático y PCB en PDF
A continuación se muestra el funcionamiento del probador para un transistor MOSFET canal N con diodo interno de protección IRFZ34N.
