How to check: MOSFET

Was ist eigentlich ein MOSFET?

MOSFET ist die Abkürzung für “Metall-Oxid-Schicht-Feld-Effekt-Transistor“.

Der MOSFET gehört zu den unipolaren Transistoren und wird in Netzteilen häufig als leistungsloser Schalter eingesetzt.

Auf den Platinen wird der MOSFET meistens mit “Q” gekennzeichnet. D.h. im Aufdruck würde z.B. “Q123” stehen.

Es gibt beim MOSFET 4 grundlegende Architekturen.

Es gibt die N-Kanal & P-Kanal Typen, die jeweils nochmal in Anreicherungstyp (selbstsperrend) & Verarmungstyp (selbstleitend) unterteilt werden.

In Netzteilen wird am häufigsten der N-Kanal Anreicherungstyp (selbstsperrend) verwendet. Das hat den Vorteil, dass im Fehlerfall eines PWM-Reglers der Transistor einen definierten AUS-Zustand hat.

Der MOSFET besitzt 3 Anschlüsse: G = Gate = Steueranschluss / D = Drain = “Eingang” / S = Source = “Ausgang”

BILD: Familie der Unipolaren Transistoren

Die Diode im Schaltzeichen ist ein Ersatzschaltbild.

In normalen Schaltplänen wird diese so nicht zu finden sein, aber Sie ist immer Messbar und vorhanden.

Durch den Fertigungsprozess im Substrat wird immer ein P-N-Übergang erzeugt, wodurch sich eine Diode ausbildet.

Wie messe ich nun den MOSFET?

Beispiel an N-Kanal MOSFET Anreicherungstyp

  • Multimeter auf Diodenmodus stellen
  • Rote Messspitze an Drain & Schwarze Messspitze an Source -> Wenns piept oder einen niedrigen Wert anzeigt -> Defekt!
  • Rote Messspitze an Source & Schwarze Messspitze an Drain -> Multimeter muss irgendwas zwischen 0,3 – 0,6 anzeigen (Diodenstrecke)

->Wenns piept oder 0,0 anzeigt -> Defekt!

Wieso gehen MOSFET´s kaputt?

Es kann mehrere Ursachen haben warum so ein MOSFET kaputt geht:

  • Durch thermische Überlast (wird zu heiss) -> Kühlkörper zu klein oder Wärmeleitpaste eingetrocknet
  • Kurzschluss -> Der Strom über den MOSFET wird zu hoch, wodurch er thermisch Überlastet wird
  • Überspannung -> Das Substrat des Halbleiters wird durchschlagen -> dann entsteht meistens ein Kurzschluss oder er reagiert nicht mehr auf Steuerung
  • Ein anderes Bauteil geht defekt, wodurch z.B. ein Kurzschluss am MOSFET entsteht

Wie wechsele ich den kaputten MOSFET aus?

  • Auf den MOSFET selbst steht die Bezeichnung
  • Diese bei einer Suchmaschiene eingeben und das Datenblatt runterladen
  • folgende Werte sind wichtig -> Vdss (max. Spannung) / Id (Schaltstrom) / Vgs (Schaltspannung) / Package (Gehäuseform)
  • Vdss & Id sollte mindest genauso groß sein wie im Datenblatt, aber niemals kleiner!
  • Werte bei einem Online-Katalog eingeben und Ersatztyp suchen, falls es das Original nicht gibt
  • MOSFET auslöten
  • Neuen MOSFET mit Wärmeleitpaste versehen und wieder einlöten und ggf. festschrauben

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Änderung ab 5. Dezember 2018
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