Monte um Testador de Transistores Bipolares de Potência

Quanto à fonte de corrente, como a tensão direta máxima entre base e emissor do DUT não pode passar de alguns poucos volts, optamos por utilizar o conhecido LM317 e seu irmão para tensões negativas na função de corrente limitada, conforme abaixo:

Observe que V_BE irá variar até o limite aproximado de (V_I – 4V). utilizaremos então uma fonte de 9V, estabilizada, para garantirmos o uso dentro dos limites operacionais do DUT.

Quanto à corrente, como o ganho em temperatura ambiente para esses dispositivos, conforme os datasheets que analisamos, situa-se entre 50 e 100, para uma corrente máxima de 1,5A, teremos I_b máximo de, aproximadamente,  30mA, logo, R1 mínimo  será de 1,2V/30mA=40Ω, ou o valor de comercial de 39Ω. Em série com ele teremos um potenciômetro de 470Ω, de forma que a corrente mínima esteja na casa dos 2mA, para os testes iniciais dos DUT.

Neste caso, considerada a simplicidade do circuito, e seu baixo custo, decidimos utilizar um LM317 para a geração de corrente de base para os NPN e o LM337 para a corrente dos PNP. Um conjunto de relés fará a seleção.

Um temporizador com o CI 555 está previsto na solução, para limitar o tempo de teste, forçadamente, a algo em torno de 2s, preservando o DUT. Ele foi colocado em uma configuração que garante alguns segundos entre o acionamento do teste e o teste subsequente, de modo a diminuir a dissipação na pastilha, independente da chave de teste estar acionada ou não, continuamente.

Com o modelo básico, algumas noites no CAD e no simulador foram suficientes para o esboço inicial do circuito, que foi posteriormente aprimorado em bancada.

Trabalhar com DC em regime constante demanda bastante atenção, pois os relés comuns não se dão muito bem com a dupla tensão alta/corrente alta. O esquema final segue abaixo:

Alguns pontos importantes em relação ao circuito:

– As duas fontes AC, de 65V e de 12V, devem ser isoladas entre si. Podem ser dois enrolamentos separados em um mesmo transformador ou, como no meu caso, dois transformadores diferentes;

– Um fusível no primário do transformador maior é mandatório e um no secundário de tensão mais elevada é aconselhável;

– Os dois transistores dentro da área demarcada são montados em um dissipador de calor, junto com seus resistores de emissor. O dissipador não precisa ser grande, mas, na condição de curto, por exemplo, os transistores esquentarão bastante. Não economize alumínio. Eu usei um perfil em L ligado à caixa de alumínio do aparelho;

– os reguladores integrados não esquentam muito, mas pequenos dissipadores serão bem-vindos;

– os transistores Q1 e Q4 podem ser qualquer um de média potência, desde que seu VCEo seja de, no mínimo, 100V. Se a tensão a ser utilizada for maior que 90VCC, utilize unidades com V_CEo compatível, maior. O mesmo vale para C2;

– caso fontes CC externas estejam disponíveis, as pontes retificadoras podem ser descartadas.

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