MOSFET'in uçları: G, D ve S
Her MOSFET'in üç ucu vardır: G (gate, kapı), D (drain, akaç) ve S (source, kaynak). Gate, yalıtılmış bir uçtur ve çok yüksek empedanslıdır; asıl akım drain ile source arasından geçer. Parçanın içinde drain ile source arasına ters yönde bağlı bir gövde diyodu bulunur. Diyot kademesindeki ölçümler bu diyoda ve kanalın açılıp açılmadığına dayanır.
Bacaklar nasıl okunur?
- TO-220 ve TO-247 (güç MOSFET'leri): Yazılı yüz size dönük, bacaklar aşağıda dururken soldan sağa sıra çoğunlukla G, D, S'dir. Metal kulak drain'e bağlıdır. Örnekler: IRFZ44N, IRF3205, IRF540N, IRFP460.
- SOT-23 (küçük MOSFET'ler): Çoğunlukla 1 numara gate, 2 numara source, 3 numara drain'dir; örneğin PJA3406.
Bu sıralar yaygındır ama kural değildir; emin olmak için parçanın veri sayfasına bakın.
Ölçüme hazırlık ve elektrostatik dikkat
- Devrenin enerjisini kesin, kondansatörlerin boşalmasını bekleyin.
- MOSFET'i devreden sökün. Gate direnci, sürücü entegre ve paralel parçalar ölçümü bozar.
- Multimetreyi diyot kademesine alın; kırmızı prob V/Ω girişinde, siyah prob COM girişinde olsun.
- Gate yalıtımı çok ince olduğu için statik elektrikten zarar görür. Parçayı gövdesinden tutun, gate bacağına gereksiz dokunmayın ve ölçüme başlamadan önce bütün bacakları kısa süre birbirine değdirerek gate'i boşaltın.
N kanal MOSFET ölçümü
Aşağıdaki adımları sırayla yapın. OL (bazı cihazlarda yalnızca "1") iletim olmadığını gösterir.
| Adım | Kırmızı prob | Siyah prob | Sağlam parçada |
|---|---|---|---|
| 1. Boşaltma | G–S arasını kısa devre edin | — | Gate yükü boşalır |
| 2. Gövde diyodu | S | D | 0,4–0,7 V (parçaya göre değişir) |
| 3. Ters yön | D | S | OL |
| 4. Gate yalıtımı | G | S ve D (ayrı ayrı) | OL |
| 5. Gate yalıtımı | S ve D (ayrı ayrı) | G | OL |
| 6. Açma | G | S (kısa süre dokundurun) | Gate pozitif yüklenir |
| 7. Kanal kontrolü | D | S | Sıfıra yakın düşük değer (iletimde) |
| 8. Kapatma | G–S arasını kısa devre edin | — | Gate boşalır |
| 9. Kanal kapalı | D | S | OL |
Gövde diyodunun değeri parçaya ve multimetreye göre değişir. 6. adımda gate kısa süre pozitif yüklenir ve gate yalıtımlı olduğu için bu yükü bir süre korur; 7. adımda kanalın iletimde kaldığını bu yüzden görürsünüz. Kırmızı probu drain'e, siyahı source'a koyduğunuzda çoğu zaman onlarca ile yüzlerce milivolt arası düşük bir değer okunur. 8. adımda gate boşaltılınca kanal kapanır ve OL gelir.
P kanal MOSFET farkı
P kanal parçalarda (IRF4905, IRF9540N) her şey tersine döner:
- Gövde diyodu: kırmızı drain'de, siyah source'ta iken diyot değeri okunur; ters yönde OL gelir.
- Açma: siyah probu gate'e, kırmızıyı source'a kısa süre dokundurun (gate source'a göre negatif olur). Sonra kırmızı source, siyah drain ölçümünde düşük bir değer okunmalıdır.
- Kapatma: gate–source arasını kısa devre edin; kanal tekrar OL vermelidir.
Multimetre MOSFET'i açamıyorsa
Multimetrenin diyot kademesindeki ölçüm gerilimi cihaza göre değişir ve çoğu zaman 2–3 V civarındadır. Standart MOSFET'lerin gate eşik gerilimi bunun üstünde kalabilir; örneğin IRFZ44N için VGS(th) 2–4 V aralığındadır. Bu yüzden sağlam bir parça 6. adımda iletime geçmeyebilir.
Böyle bir durumda gate'i 9 V pille kısa süre yükleyin: N kanal için pilin artısı gate'e, eksisi source'a (P kanalda tersi). Sonra drain–source ölçümünü yapın. Yukarıdaki güç MOSFET'lerinde gate sınırı ±20 V olduğundan 9 V güvenlidir; SOT-23 gibi küçük MOSFET'lerde sınır daha düşük (ör. ±8–12 V) olabilir, veri sayfasına bakın. Daha yüksek gerilim denemeyin.
Arıza belirtileri
- Drain–source iki yönde de sıfıra yakın: kısa devre. En sık görülen arıza budur ve gate de çoğu zaman zarar görmüştür; gate–source ölçümünü de yapın.
- Gate–source ya da gate–drain arasında herhangi bir değer: gate yalıtımı bozulmuştur.
- 9 V ile de iletime geçmiyor: kanal kopuk ya da parça hasarlı.
- Gate boşaltılınca da iletimde kalıyor: kaçak vardır; parça değiştirilmelidir.
- Gövdede çatlak ya da yanık izi: ölçüm ne gösterirse göstersin değiştirin.
Arızalı MOSFET'i değiştirirken sebebi de arayın: gate direnci, gate sürücüsü ve devredeki serbest dolaşım (flyback) diyodu da kontrol edilmelidir; aksi hâlde yeni parça da kısa sürede bozulabilir. Yedek seçerken gerilim (V), akım (A) ve kılıf tipini eşleştirin.
IGBT için kısa not
IGBT'ler benzer mantıkla ölçülür ama iletime geçmek için daha yüksek gate gerilimi isterler; bu yüzden 9 V pil yöntemini kullanın. Bazı IGBT'lerin içinde ters paralel diyot vardır, bazılarında yoktur; hangisi olduğunu veri sayfasından kontrol edin.
Devre üzerinde ölçüm
Devre üzerinde yapılan ölçüm fikir verebilir ama güvenilir değildir; gate direnci, sürücü ve paralel bağlı MOSFET'ler okumayı değiştirir. Şüphede sökerek ölçün. Enerji altındayken multimetreyle bu testleri asla yapmayın.
Güç MOSFET'leri için MOSFET kategorisine, transistörlere ve IGBT'lere bakabilirsiniz. Bağlantılı ölçümler için transistör nasıl ölçülür ve diyot nasıl ölçülür rehberleri faydalı olur. Liste hâlinde ihtiyaçlar için elektronik komponent sayfasını ya da teklif formunu kullanabilirsiniz.
Sık sorulan sorular
MOSFET nasıl ölçülür?
Multimetreyi diyot kademesine alın, önce gate ile source arasını kısa devre ederek gate'i boşaltın. Gövde diyodunu (source'a kırmızı, drain'e siyah) ve gate'in her yöne OL verdiğini kontrol edin. Sonra gate'i kısa süre yükleyip drain–source arasının iletime geçtiğini, gate boşaltılınca tekrar OL'ye döndüğünü doğrulayın.
N kanal MOSFET nasıl ölçülür?
Diyot kademesinde kırmızı probu source'a, siyahı drain'e koyduğunuzda 0,4–0,7 V civarı bir değer; ters yönde OL görmelisiniz. Kırmızı probu gate'e, siyahı source'a kısa süre dokundurup gate'i yükledikten sonra kırmızı drain, siyah source ölçümü sıfıra yakın bir değer verirse kanal iletimdedir. Gate–source kısa devre edildiğinde tekrar OL'ye dönmelidir.
MOSFET arızası nasıl anlaşılır?
En sık arıza drain–source arasının her iki yönde sıfıra yakın okunmasıdır; bu kısa devredir ve gate de çoğu zaman zarar görmüştür. Gate ile source ya da drain arasında herhangi bir değer okunuyorsa gate yalıtımı bozulmuştur. Gate yüklenince iletime geçmeyen ya da gate boşaltılınca iletimde kalan parça da arızalıdır.
Multimetre MOSFET'i neden iletime sokmuyor?
Multimetrenin diyot kademesindeki ölçüm gerilimi (çoğu cihazda yaklaşık 2–3 V, modele göre değişir) standart MOSFET'lerin gate eşik geriliminin altında kalabilir. Örneğin IRFZ44N için VGS(th) 2–4 V arasındadır. Bu durumda gate'i 9 V pille kısa süre yükleyin; sağlam parça iletime geçer.
MOSFET devre üzerinde ölçülebilir mi?
Güvenilir sonuç vermez, çünkü gate direnci, sürücü entegre ve paralel bağlı parçalar okumayı değiştirir. Şüphe varsa MOSFET'i sökerek ölçün. Enerji altında devrede ölçüm yapmayın.