Come verificare l’integrità di un MOSFET

Se avete un dubbio sull’integrità di un MOSFET di un vostro circuito malfunzionante, esiste una tecnica che utilizzando il comune tester permette di verificare la presenza o assenza del canale a riposo e l’eventuale interruzione o cortocircuito: disponete un puntale sul terminale di drain e uno su quello di source (in questo caso il gate non c’entra) senza curarvi della polarità, a meno che il MOSFET non abbia il diodo di protezione; se è così, per il tipo a canale N portate il puntale positivo sul drain, ovvero fate l’opposto per il canale P. Nei MOSFET a riempimento, a riposo dovreste misurare resistenza praticamente infinita; se il valore letto è particolarmente basso o prossimo a zero, il transistor è danneggiato (il chip si è fuso per un sovraccarico). Nei MOSFET a svuotamento, a riposo la resistenza misurata varia da qualche ohm a diverse centinaia di ohm: dipende dalla potenza che il componente può sopportare, nel senso che transistor da pochi watt hanno una resistenza del canale molto alta e invece quelli per alte potenze presentano appena pochi ohm. Se la resistenza è troppo alta, il MOSFET è danneggiato.

I MOSFET di potenza, sovente hanno un diodo di protezione tra drain e source; usando la portata per la prova dei diodi, noterete che quando i puntali sono collegati in un certo modo, il tester indicherà una resistenza anomala del canale: ciò è del tutto normale e non deve far pensare a un guasto. Prendiamo ad esempio un MOSFET di potenza a riempimento a canale N in package TO220 tipo l’IRF530: applicando il puntale rosso al source e il nero al drain, si registra una resistenza di poche centinaia di ohm perché il diodo di protezione è in conduzione. Invertite i puntali: con il nero sul source e il rosso sul drain, la resistenza sarà infinita o quasi; dovesse essere ancora troppo bassa o nulla, il MOSFET sarebbe effettivamente in cortocircuito e quindi da buttare.
Ora prestate attenzione a una cosa: nella prova dei MOSFET, l’effetto capacitivo del gate potrebbe causare false indicazioni: siccome il tester applica una certa tensione, se toccate con i puntali gate e source, il componente può restare accesso e quindi condurre tra drain e source. Per spiegare la cosa supponiamo di voler controllare un MOSFET a canale N di tipo enhancement e di toccare con il puntale positivo il gate e con il negativo il source: in queste condizioni si crea il canale, perché il componente è polarizzato direttamente. Se ora spostiamo il puntale positivo sul drain, incredibilmente vedremo il transistor condurre, anche se il gate non è polarizzato; in realtà ciò accade perché il gate ha accumulato una certa carica e per un po’ rimanein stato ON. Per evitare di ritenere guasto (in cortocircuito tra drain e source) un MOSFET, è quindi importante cortocircuitare, prima della misura della resistenza del canale, gate e source con un cacciaviti di metallo; ciò vale per i MOSFET enhancement-mode.
Per quelli a svuotamento, l’accumulo di carica sul gate può interrompere il canale e far sembrare il transistor interrotto; anche qui è utile cortocircuitare G ed S prima della misura.