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4 octobre 2013 - Un FET intéressant... Le BS170...
Un composant qui devrait en intriguer plus d'un !
Pas besoin d'une fioriture d'autre composants pour attaquer de la puissance, et de la tension...

 

DESCRIPTION :

Le MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) est un transistor.
Aïe ! Oui fessée pour l'OM...
Un transistor fonctionne en courant...
Un MosFet fonctionne en tension. Nous pourrions le comparer à une lampe à gaz, Une Triode...
Il a trois broches, appelées G (Gate ou Grille), S (Source) et D (Drain).
Cela ne vous rappelle rien ?!? Ah ! Désolé, je m'adressais aux indicatifs en deux lettres avec un chiffre tellement bas, qu'on les croirait novices !!!
PS : C'est de l'humour !!!! Bon ! Reprenons le fil du sérieux !!!
Une tension appliquée entre les broches G et S permet de commander le passage d'une tension entre les broches S et D.

 

 

Comme on peut le voir sur le schéma, la grille est isolée électriquement des autres électrodes, ce qui donne une impédance (résistance) d'entrée très élevée, de l'ordre de 1018 ohms (1 suivi de 18 zéros).

En pratique, on pourrait considérer que le MosFet est commandé par une tension et non par l'intensité entre grille et source.
Ce n'est pas tout à fait le cas : l'entrée G est en réalité un condensateur de faible capacité et un courant circule au moment où la tension est appliquée.
On n'en tient pas compte en général, mais, si on veut que le transistor réagisse très rapidement, il faut en tenir compte et ne surtout pas intercaler une résistance sur l'entrée, qui jouerait le rôle d'un retardateur.

Par contre, ce condensateur est le seul point faible du MOSFET : l'isolant est très mince et peut être détruit si on applique une tension trop élevée entre les broches G et S (20 V pour un BS170).

La courbe de gain (variation de la tension d'entrée commandant le courant de sortie) est très abrupte, passé un certain seuil de tension, le transistor laisse passer le courant avec une résistance de passage très faible, de l'ordre du 1/10ème d'ohm.
En utilisant les sorties d'un MCU (0 ou 5 V) comme l'Arduino, le transistor se comporte comme un interrupteur.

Avec un boîtier de taille réduite, le MOSFET permet de faire passer des intensités relativement élevées, par exemple 500 mA en continu pour le BS170 en boîtier TO92.

 

 

Du fait de son impédance d'entrée élevée et de sa faible résistance de passage, il est possible de brancher plusieurs MOSFETs en parallèle pour augmenter l'intensité commandée, les intensités de sortie se répartissent en fonction de la résistance de passage de chaque transistor et aucun composant additionnel n'est nécessaire.

L'examen du schéma montre qu'une diode est intégrée entre les broches S et D, elle sert de protection lorsqu'on commande une charge inductive, telle qu'un électro-aimant, un relais ou un moteur électrique.

Les tensions d'entrée et de sortie peuvent être de sources différentes, mais les masses doivent être communes, comme dans le schéma ci dessous :

 

 

PARTICULARITÉ DU BS170 :

C'est un transistor de technologie MOSFET, sa fiche technique est ici.

Il s'utilise lorsqu'il y a besoin de puissance sur les sorties du MCU.
Il agit comme un interrupteur pour commander n'importe quelle charge consommant jusqu'à 500 mA en continu et 1200 mA en impulsion.
Si cette intensité n'est pas suffisante, d'autres MOSFET de puissance peuvent être utilisés :
Par exemple l'IRF540, qui supporte jusqu'à 28A en continu et 110 A en impulsion,
ou encore l'IRF3808, qui supporte jusqu'à 140A en continu et 550 A en impulsion.

L'avantage du MOSFET sur un transistor classique est qu'il est commandé par une tension et non par un courant.
Pratiquement, cela signifie qu'il peut être branché directement sur une sortie du MCU.
Aucun composant supplémentaire, en particulier aucune résistance n'est nécessaire.
De plus, vous remarquez la diode roue libre incorporée au composant.
Vous aurez la possibilité d'attaquer directement une charge selfique, type relais, directement.

 

  

 

LES BROCHES :

La broche "G" est l'entrée de commande, lorsque la tension sur cette broche est supérieure à 3 V, le transistor conduit.

La broche "S" est à brancher à la masse (0 V).

La broche "D" est à brancher sur le pôle négatif du dispositif à commander.

L'autre pôle du dispositif étant branché à la source positive.

Cette source de tension peut éventuellement être différente de l'alimentation du MCU.

Lorsque des alimentations séparées sont utilisées, leurs masses (0 V) doivent être communes.

La tension maximum entre les broches "S" et "D" est 60 V.

Celle entre les broches "G" et S est 20 V.

A priori, cela ne devrait pas nous poser de problème.

 

LE PRIX :

On trouve généralement le BS170 pour un prix de 0.60 EUR vendu à l'unité.

 

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© 29/09/2013 - Dernière modification : 25/05/2017 - F4CVM / Pascal