Tester un MOSFET : Guide Étape par Étape pour une Évaluation Précise des Performances

Tester un MOSFET, un type de transistor qui utilise la tension pour réguler le degré de conductivité. Il appartient aux transistors à effet de champ.

Le niveau de la tension appliquée détermine le changement de conductivité du MOSFET. Cette propriété rend le dispositif approprié pour réguler et amplifier les signaux de la même manière qu'un interrupteur.

Néanmoins, un MOSFET est un dispositif complexe qui est également difficile à configurer. Ainsi, tester son efficacité est une entreprise ardue. Si vous souhaitez savoir comment tester un MOSFET, nous vous guiderons de manière élaborée.

1. Quand Avons-nous Besoin de Tester un MOSFET ?

Figure 1 : Parties d'un MOSFET

Tester un MOSFET avant de le connecter à un circuit est une chose essentielle pour protéger les autres composants. Un MOSFET comprend trois parties principales. Elles incluent le drain, la source et la grille. Lorsque l'on utilise un MOSFET défectueux, un court-circuit du drain vers la grille se produit. Cela est nuisible au circuit.

L'effet résultant de ce court-circuit peut être un retour de tension de drain qui affecte également le terminal de grille. Après avoir atteint ce terminal, la tension passe au circuit de commande via la résistance de grille. Cette transmission peut entraîner d'autres dommages au circuit de commande. Prévenir de tels dommages est la raison pour laquelle tester un MOSFET est impératif avant de l'utiliser pour éviter d'endommager l'ensemble du circuit.

2. Composants Requis pour Tester un MOSFET

Figure 2 : Un Multimètre Numérique

Lors du test d'un MOSFET, vous devez d'abord assembler les composants nécessaires. Le MOSFET le plus couramment utilisé est le MOSFET à canal N, également connu sous le nom de NMOS. Le test du MOSFET à canal N nécessite les éléments suivants :

• Une source d'alimentation 5V DC
• Un appareil de mesure – Cela peut être soit un ohmmètre, soit un multimètre avec une plage de résistance.
• Un multimètre avec mode diode
• Un MOSFET Q1
• Une résistance 100E
• Une résistance 10K
• Une résistance 220E
• Une LED à usage général
• Un bouton poussoir

3. Comment Tester un MOSFET ?

Vous pouvez utiliser deux techniques principales pour tester l'efficacité d'un MOSFET. Celles-ci incluent : l'utilisation d'un appareil de mesure et l'utilisation de composants électroniques.

Méthode 1 : Utilisation d'un appareil de mesure

Figure 3 : Un Multimètre Numérique

Cette technique consiste à vérifier si le MOSFET fonctionne en testant avec un ohmmètre ou un multimètre. Pour cette option, vous pouvez choisir d'utiliser l'une des trois méthodes principales suivantes.

• Effectuer un test de diode. Cette opération nécessitera un multimètre avec mode diode.
• Test de résistance.
• Vous pouvez également opter pour l'utilisation d'un multimètre et d'un ohmmètre en mode diode

Méthode 2 : Test d'un MOSFET – Utilisation de composants électroniques

Cette méthode nécessite l'assemblage d'un circuit de test pour vérifier si le MOSFET fonctionne correctement.

Figure 4 : Une carte de circuit électrique

Méthode 3 : Test d'un MOSFET – Utilisation d'un appareil de mesure

Figure 5 : Un Appareil de Mesure

Test d'un MOSFET – Test de Diode

Effectuer ce test est simple car il suffit d'un multimètre avec mode diode. Un MOSFET a une diode de corps interne. Par conséquent, dans un NMOS, la diode de corps va généralement de la source au drain. Dans ce cas, l'anode est à la source tandis que la cathode est au drain.

La valeur que vous obtiendrez dépend du type de diode. Lorsque le MOSFET est en polarisation directe, la chute à travers la diode est moindre à des degrés divers. Pour la plupart des MOSFET, la chute directe est d'environ 0,4V à 0,9V.

Lorsqu'un NMOS est en polarisation inverse, la diode fonctionne comme un circuit. Une diode qui ne lit pas dans cette plage est probablement défectueuse. Une diode qui lit également zéro sur le multimètre est également défectueuse.

Figure 6 : Un multimètre affichant une lecture nulle

Voici quelques-unes des étapes critiques pour tester la conductivité d'un MOSFET via le test de diode :

1. Tout d'abord, assurez-vous que le multimètre est en mode diode
2. Pour le test NMOS, connectez la sonde rouge du multimètre à la source du MOSFET et la sonde noire au drain. Dans cette connexion, la diode de corps est en mode polarisation directe. Dans ce mode, le multimètre devrait indiquer une lecture entre 0,4 V et 0,9 V. Si le multimètre affiche une lecture de zéro ou aucune lecture, ce MOSFET est défectueux.
3. Inversez les connexions des sondes pour créer un circuit ouvert. Le multimètre ne devrait donner aucune lecture dans ce mode car la diode est maintenant en polarisation inverse. Si le multimètre indique une lecture différente de zéro, le dispositif est défectueux.

Test d'un MOSFET – Test de Résistance

Figure 7 : Un Ohmmètre

Lorsqu'il n'y a pas d'impulsion de déclenchement au terminal de grille du MOSFET, sa résistance drain-source est élevée. Le test de résistance tire parti de cette propriété pour tester si le MOSFET est défectueux. Ce test est également facile et ne nécessite qu'un ohmmètre pour être effectué. Voici quelques-unes des étapes fondamentales pour effectuer le test de résistance :

1. Un MOSFET bien fonctionnant devrait indiquer une résistance drain-source élevée indépendamment de la connexion des sondes de l'ohmmètre. La polarité de la connexion est donc sans conséquence sur le résultat du test.
2. Vous pouvez également utiliser un ohmmètre au lieu d'un multimètre pour vérifier la résistance drain-source. Mettez le multimètre en mode résistance pour initier le test. Vous devriez obtenir une lecture indiquant une résistance extrêmement élevée. La résistance d'un MOSFET est si élevée que cette lecture devrait être en mégaohms.
3. Comparez la lecture obtenue de cette lecture avec la fiche technique du MOSFET. Si vous trouvez que la valeur de la lecture de résistance est inférieure à ce qui est sur la fiche technique ou zéro, il est défectueux. Le mètre ou l'ohmmètre devrait afficher la résistance qui est sur la fiche technique.

Test d'un MOSFET – En utilisant ohmmètre et multimètre en mode diode

Figure 8 : MOSFET sur une Carte Mère

Tester l'efficacité d'un MOSFET en utilisant cette méthode déclenche le terminal de grille du dispositif. En retour, cela incite la résistance drain-source à devenir très faible. La valeur réelle à laquelle cette résistance chute dépend du type de MOSFET.

Vous pouvez déclencher un MOSFET en utilisant un multimètre car le mètre a une source d'alimentation, généralement une batterie. Par conséquent, lorsque vous mettez le mètre en mode diode, il agira comme source d'alimentation du MOSFET. Néanmoins, il y a quelques précautions que vous devez prendre.

Vous devez vous assurer que la tension de seuil du MOSFET n'est pas trop grande. La tension de seuil devrait être dans la plage du multimètre pour une performance optimale.

Figure 9 : Différents modèles de MOSFETs

Voici quelques-unes des étapes clés lors de l'exécution de ce test :

1. Utilisez le test de résistance pour identifier la résistance drain-source. Il serait utile d'enregistrer la valeur de la résistance drain-source du MOSFET en condition d'arrêt. Vous utiliserez cette valeur pour référence à l'étape suivante.
2. Déclenchez le MOSFET. Vous ferez cela en vous assurant d'abord que le multimètre est en mode diode. Ensuite, connectez la sonde noire au drain du MOSFET, puis placez la sonde rouge sur la grille pendant quelques secondes. Ce processus déclenchera la grille, et le MOSFET devrait s'allumer via ce déclenchement.
3. En utilisant un ohmmètre, vérifiez la résistance drain-source du MOSFET. Vous devriez vous attendre à une lecture de valeur très faible sur l'ohmmètre, qui tend vers zéro à cette étape. Si vous obtenez une telle lecture, le MOSFET est en bon état.
4. Ensuite, vous devez vérifier la fiche technique du MOSFET pour confirmer la résistance drain-source lorsque le dispositif est allumé. Comparez la valeur de la fiche technique du dispositif avec votre lecture. Si votre lecture est significativement différente de la valeur de la fiche technique du dispositif, le MOSFET est défectueux. De plus, si vos lectures sont les mêmes que la lecture du MOSFET en mode fermé, il a des défauts.
5. Si vous trouvez que la lecture lorsque le MOSFET est en mode allumé correspond à la valeur de la fiche technique, vous devez faire des tests supplémentaires. Premièrement, déchargez le MOSFET en court-circuitant le drain ou la grille. Vous pouvez utiliser un doigt ou un fil de pontage.
6. Enfin, vous devez tester la résistance drain-source en utilisant la technique de résistance. Cette lecture devrait être similaire à la lecture précédente du dispositif en condition d'arrêt. Si ce n'est pas le cas, le MOSFET est en état de dysfonctionnement.

Méthode 2 : Test d'un MOSFET – Utilisation de composants électroniques.

Cette méthode nécessite l'assemblage d'un circuit de test pour vérifier si le MOSFET fonctionne correctement.

Figure 10 : Une carte de circuit électronique

Cette méthode vous assure les résultats les plus précis lors du test de l'efficacité d'un MOSFET. Vous devrez néanmoins assembler un circuit d'abord en utilisant ces étapes :

1. Créez une impulsion de déclenchement de grille. La LED connectée à la charge vous montrera si le MOSFET est allumé ou éteint.
2. Lorsque le circuit est opérationnel, la résistance grille-source du MOSFET agira comme résistance de rappel. Elle amortira également le MOSFET contre les dommages en déchargeant la capacitance parasite du MOSFET.
3. Au début, lorsque le bouton poussoir est à l'état normal, la résistance drain-source est trop élevée. Ainsi, la LED devrait rester éteinte dans cet état, montrant que le MOSFET est éteint. Si la LED est allumée, ce MOSFET est défectueux.
4. Lorsque vous appuyez sur le bouton poussoir, la résistance drain-source descendra à des niveaux très bas. Elle devrait inciter la LED à s'allumer, indiquant que le MOSFET est allumé. Si la LED reste éteinte alors que le MOSFET est défectueux dans ce mode.
5. Lorsque vous relâchez le bouton, vous couperez le circuit, et ainsi la LED devrait s'éteindre. Si, après avoir relâché le contrôleur, la LED reste allumée, ce MOSFET est également défectueux.

Figure 11 : Composants de test d'un MOSFET

Il y a plusieurs précautions que vous devez prendre lors du test d'un MOSFET. Elles incluent :

1. Vous devez vous assurer que l'alimentation d'entrée est supérieure ou équivalente à la tension de seuil du MOSFET.
2. Vous ne devriez pas non plus dépasser la tension de drain et la tension de grille du MOSFET au-dessus de la tension de claquage.
3. La LED que vous utilisez nécessite environ 20 mA. Vous devriez donc choisir une résistance de limitation de courant appropriée pour alimenter la LED.
4. Vous devriez toujours utiliser une résistance grille-source dans vos connexions. Cela aidera à éviter le bruit à la grille tout en facilitant la décharge de la capacitance parasite du dispositif.
5. Vous devriez également toujours utiliser une faible gamme de résistances à la grille du MOSFET. Elle devrait être d'environ 10E à 500E.
6. Enfin, lors du test via la technique du circuit de test, assurez-vous d'utiliser le circuit de commutation côté bas. Sinon, le MOSFET ne fonctionnera pas.

Conclusion

Comme souligné dans cet article, vous devez tester si un MOSFET est défectueux avant de l'utiliser. Un défectueux peut potentiellement apporter des charges de problèmes au circuit.

Nous avons exposé tous les aperçus critiques sur le test d'un MOSFET. Ainsi, vous êtes libre d'utiliser l'une des techniques ci-dessus. L'une de ces méthodes devrait fonctionner pour vous efficacement sans aucun accroc. Nous sommes également engagés à fournir des conseils d'experts sur les MOSFET et d'autres dispositifs électroniques. Contactez-nous, et notre équipe d'experts répondra à vos questions dans les plus brefs délais. Nous sommes là pour vous aider.

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Vidéo : Test d'un MOSFET