Como testar Transistor MOSFET com Multímetro

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Existem basicamente 2 tipos de transistor MOSFET (Metal Oxide Semicondutor Field Efect Transistor), o de canal N e o de canal P. A diferença esta no tipo de dopagem que o canal de condução recebe. Neste teste proposto, nós vamos exemplificar com um transistor com encapsulamento TO220 que é muito utilizado para este tipo de componente.

Este Teste proposto pelo eletronPi é verificado em laboratório.

Os transistores MOS têm normalmente 3 terminais: Gate (porta), Drain (Dreno) e Source (Fonte). O terminal Gate tem função similar à base dos transistores bipolares NPN e PNP. A função do Gate é controlar a quantidade de corrente que passa pelo transistor. O Drain e o Source são definidos em função do sentido dos transportadores de carga: o elétron ou a lacuna. Se o canal do MOS é tipo P (excesso de lacunas), o Source deverá estar ligado ao terminal mais positivo do circuito, numa analogia a "fonte de lacunas". Se o canal é tipo N (excesso de elétrons), o Source deverá estar ligado ao terminal mais negativo do circuito, numa analogia a "fonte de elétrons". O Drain é o terminal que sobra. A corrente em um MOSFET circula entre Source e Drain. A corrente de Gate é normalmente muito pequena (se aproxima de zero para sinais DC) e utilizaremos esta característica neste teste proposto.

Para realizar o teste, você vai precisar de um multímetro digital com a função "diodo" (fig 2) e 2 capacitores eletrolíticos, idealmente de 1000uF.

Testando MOS Tipo N

Passo 1 - Verificando Curto Drain Source:

No encapsulamento TO220, a parte metálica normalmente está conectada ao terminal do meio (no nosso caso Dreno). Por isso, para facilitar, nós utilizaremos a parte metálica para conectar ao Drain.

Ajuste o multímetro para a função "diodo" e depois conecte as pontas conforme a figura 3.

Se o transistor estiver em bom estado, a leitura no multímetro ficará entre 0,3V e 0,6V. Estes valores podem mudar, conforme o tipo de transistor. O valor indicado no multímetro corresponde à tensão de condução do diodo intrínsseco do transistor. Este diodo se forma durante a fabricação do transistor e normalmente está presente na maioria dos transistores deste tipo. Se o transistor estiver com Drain e Source em curto, o multímetro acusará uma tensão muito baixa, perto de 0V. Se o canal Drain Source estiver rompido, a leitura será a mesma quando as pontas do multímetro estão desconectadas (1----).

Inverta as pontas do multímetro, conforme a figura 4.

Se o transistor estiver em bom estado, o multímetro acusará leitura máxima (1----). Se o transistor estiver com Drain e Source em curto, o multímetro acusará uma tensão muito baixa, perto de 0V. Se o multímetro acusar Drain e Source em curto, existe a possibilidade do transistor já estar ligado. Para tirar a dúvida, descarrege o Gate encostando o Gate no Source. Depois desencoste e repita o teste acima.

Passo 2 - Carregando os Capacitores com a Tensão de Gate:

Para ligar um transistor MOS, normalmente é necessário aplicar uma tensão ao Gate, em relação ao Source, da ordem de 4V. A polaridade desta tensão dependerá se o canal é N ou P. Mas os multímetros, na função "diodo", normalmente aplicam uma tensão máxima ao componente da ordem de 2V. Esta tensão não é suficiente para ligar a maioria dos transistores MOS. Por isso nós vamos utilizar os capacitores para duplicar esta tensão.

Primeiro conecte os capacitores em série conforme as figuras a seguir (positivo do primeiro no negativo do segundo).

Volte a escala do multímetro para a função "diodo" e posicione as pontas conforme a figura 5, para carregar o primeiro capacitor. Aguarde até que o multímetro indique leitura máxima (1----).

Em seguida repita a operação, conforme figura 6. Você estará carregando o segundo capacitor.

A partir deste momento, não encoste os dedos nos terminais do capacitor pois estará descarregando a associação em série.

Para verificar se seu multímetro gera a tensão necessária, ajuste a escala para 20Vdc e meça o valor carregado, conforme figura 7. O ideal é que a tensão carregada fique acima de 4V. Mas a maioria dos transistores MOS começa a conduzir acima de 3V.

Passo 3 - Verificando se o Transistor Liga:

A corrente de Gate necessária para ligar o transistor MOS é muito pequena. Por isso, mesmo a resistência de seu corpo é suficiente para conduzir esta corrente. Conecte os capacitores ao Gate e Source, passando por você, conforme figura 8. Observe bem a polaridade dos capacitores. Sua mão direita deve tocar apenas o terminal Source. Com sua mão esquerda, segure apenas o terminal negativo do capacitor, conforme figura.

Desta forma você permitiu que parte da carga dos capacitores se deslocasse para o Gate, ligando o transistor. Para verificar se ele realmente ligou, posicione as pontas do multímetro novamente conforme a figura 4. Agora a leitura deve indicar um valor bem baixo, próximo de 0V, indicando que o transistor ligou. Importante: você não precisa manter os capacitores conectados ao Gate. Como a corrente de Gate, nesta situação é praticamente nula, a carga se mantém no Gate, mesmo após os capacitores serem desconectados.

Passo 4 - Verificando se o Transistor Desliga:

Se o transistor ligou normalmente no passo anterior, voce pode verificar se ele desliga. Para isto repita a condição da figura 8, mas com a polaridade dos capacitores invertida (segure a associação em série pelo terminal positivo do segundo capacitor). Voce pode também simplesmente encostar o Gate ao Source.

Para verificar se desligou, posicione o multímetro novamente conforme a figura 4. Neste caso a leitura deve acusar novamente valor máximo.

Testando MOS Tipo P

O procedimento basicamente é o mesmo anterior, porém com as polaridades invertidas. Nós vamos repetir o texto para facilitar o processo.

Passo 1 - Verificando Curto Drain Source:

No encapsulamento TO220, a parte metálica normalmente está conectada ao terminal do meio (no nosso caso Dreno). Por isso, para facilitar, nós utilizaremos a parte metálica para conectar ao Drain.

Ajuste o multímetro para a função "diodo" e depois conecte as pontas conforme a figura 9.

Se o transistor estiver em bom estado, a leitura no multímetro ficará entre 0,3V e 0,6V. Estes valores podem mudar, conforme o tipo de transistor. O valor indicado no multímetro corresponde à tensão de condução do diodo intrínsseco do transistor. Este diodo se forma durante a fabricação do transistor e normalmente está presente na maioria dos transistores deste tipo. Se o transistor estiver com Drain e Source em curto, o multímetro acusará uma tensão muito baixa, perto de 0V. Se o canal Drain Source estiver rompido, a leitura será a mesma quando as pontas do multímetro estão desconectadas (1----).

Inverta as pontas do multímetro, conforme a figura 10.

Se o transistor estiver em bom estado, o multímetro acusará leitura máxima (1----). Se o transistor estiver com Drain e Source em curto, o multímetro acusará uma tensão muito baixa, perto de 0V. Se o multímetro acusar Drain e Source em curto, existe a possibilidade do transistor já estar ligado. Para tirar a dúvida, descarrege o Gate encostando o Gate no Source. Depois desencoste e repita o teste acima.

Passo 2 - Carregando os Capacitores com a Tensão de Gate:

Para ligar um transistor MOS, normalmente é necessário aplicar uma tensão ao Gate, em relação ao Source, da ordem de 4V. A polaridade desta tensão dependerá se o canal é N ou P. Mas os multímetros, na função "diodo", normalmente aplicam uma tensão máxima ao componente da ordem de 2V. Esta tensão não é suficiente para ligar a maioria dos transistores MOS. Por isso nós vamos utilizar os capacitores para duplicar esta tensão.

Primeiro conecte os capacitores em série conforme as figuras a seguir (positivo do primeiro no negativo do segundo).

Volte a escala do multímetro para a função "diodo" e posicione as pontas conforme a figura 11, para carregar o primeiro capacitor. Aguarde até que o multímetro indique leitura máxima (1----).

Em seguida repita a operação, conforme figura 12. Você estará carregando o segundo capacitor.

A partir deste momento, não encoste os dedos nos terminais do capacitor pois estará descarregando a associação em série.

Para verificar se seu multímetro gera a tensão necessária, ajuste a escala para 20Vdc e meça o valor carregado, conforme figura 13. O ideal é que a tensão carregada fique acima de 4V. Mas a maioria dos transistores MOS começa a conduzir acima de 3V.

Passo 3 - Verificando se o Transistor Liga:

A corrente de Gate necessária para ligar o transistor MOS é muito pequena. Por isso, mesmo a resistência de seu corpo é suficiente para conduzir esta corrente. Conecte os capacitores ao Gate e Source, passando por você, conforme figura 14 .Observe bem a polaridade dos capacitores. Sua mão direita deve tocar apenas o terminal Source. Com sua mão esquerda, segure apenas o terminal positivo do capacitor, conforme figura.

Desta forma você permitiu que parte da carga dos capacitores se deslocasse para o Gate, ligando o transistor. Para verificar se ele realmente ligou, posicione as pontas do multímetro novamente conforme a figura 10. Agora a leitura deve indicar um valor bem baixo, próximo de 0V, indicando que o transistor ligou. Importante: você não precisa manter os capacitores conectados ao Gate. Como a corrente de Gate, nesta situação é praticamente nula, a carga se mantém no Gate, mesmo após os capacitores serem desconectados.

Passo 4 - Verificando se o Transistor Desliga:

Se o transistor ligou normalmente no passo anterior, voce pode verificar se ele desliga. Para isto repita a condição da figura 14, mas com a polaridade dos capacitores invertida (segure a associação em série pelo terminal negativo do segundo capacitor). Voce pode também simplesmente encostar o Gate ao Source.

Para verificar se desligou, posicione o multímetro novamente conforme a figura 10. Neste caso a leitura deve acusar novamente valor máximo.