FET (феты) для Mini-Z

Решил наконец написать наиболее полную статью про FET для Mini-Z (феты для Mini-Z) … всё, что я узнал про этих зверьков за несколько лет, что я с ними сталкивался. Итак, поехали!!!

Что такое FET?

FET — это сокращение от английской аббревиатуры MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor). По русски это звучит просто и гордо — Полевой транзистор!
По сути, это основной компонент в электронике Mini-Z, который отвечает за управление двигателем. В 90% случаев, если ваша Mini-Z перестает ездить, причина кроется именно в этих зверьках! Именно они чаще всего выходят из строя, т.к. именно на них ложится большая часть нагрузки управления вашим спортивным болидом. Если вы хотите полностью разобраться, что такое FET (полевой транзистор), то рекомендую начать с Википедии

В электронике Mini-Z используются только транзисторы типа Dual N and P Channel MOSFET (полевой транзистор с изолированным затвором, двойным каналом N-типа и каналом P-типа) в корпусе SO-8

На стандартной плате установлено четыре транзистора HAT3004R. Два из них отвечают за управление двигателем, и два — за рулевое управление. В Mini-Z i-Series на плате установлены только два транзистора, которые отвечают за управление двигателем. На некоторых новых платах 2.4GHz и опциональных платах с разъемами для программирования, установлено уже по 4 транзистора, отвечающих за управление двигателем (два транзистора на канал). Электроника Mini-Z устроена таким образом, что FET-ы работаю только парами … если отказал один из FET-ов, то второй перестает работать. Не сгорает, а именно перестает работать. Так что, при отказе одного из FET-ов лучше заменить оба.

Как выглядит сгоревший FET?

Иногда сгоревший FET опознать не представляется возможным, но чаще всего следы горения всё таки видны на его поверхности.

Сгоревший FET, как правило вздувается или на нём появляется выпуклая точка, это в лучшем случае. В худшем, FET сгорает вместе с дорожками на плате, а иногда от температуры плавится и корпус шасси. Как правило всё это происходит с обильным дымовыделением, которое не заметить не возможно. При сгорании FET-а выделяется достаточно едкий дым, который запоминается сразу и на всю жизнь. Так, что в следующий раз, горение FET-а вы распознаете не вскрывая корпус Mini-Z. Принюхивайтесь к шасси после заезда — иногда помогает!

Почему сгорают FET-ы?

Причин сгорания FET-а может быть масса, они могут сгореть даже на новой машине через 5 минут. Деффект транзистора, деффект мотора — конец FET-ам! Немного отпаявшийся проводок на плате может вызвать искру — конец FET-ам. Вы коснулись антенной что-нибудь под маленьким напряжением — искра — конец FET-ам. Статическое электричество — искра — конец FET-ам … и т.д.
Как ранее говорилось, FET-ы отвечают за работу двигателя. Именно он, в большинстве случаев, является основной причиной сгорания FET-ов. При перегреве двигателя, износе щёток или при повышенном искрообразовании на коллекторе двигателя может возникнуть, так называемое, межвитковое замыкание. В этом случае перегорает изоляция на обмотках ротора двигателя, и происходит короткое замыкание обмоток, в результате FET-ы, расчитанные на определённую нагрузку, не выдерживают и начинают гореть! Происходит это быстро и остановить процесс уже не возможно. Подгоревший транзистор при подаче напряжения начинает гореть снова … единственный выход — замена!!!

Не нужно к этому относится серьёзно. FET-ы в Mini-Z — это расходный материал, они рано или поздно все равно сгорают!

Какие FET-ы выбрать и где купить FET-ы?

Купить FET-ы в России можно в компаниях или магазинах, торгующих электронными компонентами. Самый простой способ, это воспользоваться поисковой системой электронных компонентов ChipFind или eFind

Продавцам нужно говорить следующую фразу: -Аллёё! Слыш брат … хАчу этА … Полевые транзисторы с изолированным затвором и двойным каналом n-типа и каналом p-типа в корпусе SO-8. В ответ вы можете услышать много нового, но вам нужно только следующее:

Ещё два года назад я составил рейтинг FET-ов, которые наиболее часто используют Mini-Zетчики всего мира. Этот рейтинг актуален и сейчас:

Прошу заметить, что в данном рейтинге упоминаются только транзисторы, которые вы можете наиболее часто купить в России. При желании этот рейтинг можно дополнить ещё десятком транзисторов, но вы их в России не встретите или их цена будет неоправдана высока. Стоимость одного FET-a редко превышает планку в 50 рублей. Исключение составляет только SI4562DY … его очень редко можно встретить в России, но именно этот транзистор чаще всего используют наши зарубежные коллеги.

Для желающих покапаться, выкладываю ссылки на документацию по каждому транзистору из рейтинга: SI4562DY, IRF7317, FDS8958 , IRF7307, IRF7319, IRF7389, HAT3010R, HAT3004R

Если, вдруг, ваша Mini-Z не подает признаков жизни, то:

включена ли ваша Mini-Z?
… а пульт?
проверяем вставлен ли кварц?
… а в пульте?
проверяем зарядку аккумуляторов в Mini-Z и в пульте
проверяем контактные провода от двигателя к плате
проверяем крепление антенны
… нюхаем, не пахнет ли ваша любимица палёным?
снимаем двигатель, подсоединяем к нему сборку из 4 аккумуляторов или батареек АА или ААА … работает?

не работает? … странно! -Вскрывайте труп!!!

осматриваем FET-ы … вздуты? -Берём паяльник в руки!!! -Нет? … читаем дальше
проверяем тщательно все провода, которые есть на плате (именно все!!! внимательно!!!)
тестером проверяем подается ли питание на плату
тестером проверяем работоспособность выключателя
отсоедините двигатель от платы … подсоединяем тестер к клеммам, которые предназначенны для двигателя, включаем питание шасси и смотрим на вольтметре изменение напряжения при нажатии на газ или тормоз на пульте

Если вы всё это проделали и, если вдруг, на FET-ах вы не видите никаких диффектов, а ваша Mini-Z так и не подаёт признаков жизни, то 99% — это сгорели FET-ы!!!

Как поменять FET?

Вам потребуются:

паяльник с тонким жалом … если нет, то купите. Поверьте, оно того стоит — пригодится! Не нужно даже пытаться лезть большим паяльником в маленькую машинку … пожалейте её … спалите всё к чёрту!
олово (желательно с высокой температурой плавления)
флюс или кислота для пайки, или паяльный жир, или аналоги
кусочек многожильного провода с тонкими жилами или оловоотсос
тонкий узкий нож или отвертка с тонким плоским жалом
пинцет
держатель для пайки с лупой — для удобства!

Всё есть? -Поехали!!!

Можете посмотреть видеоролик, а можете и прочитать далее …

Разбираем шасси Mini-Z и вытаскиваем всю плату. Не нужно пытаться припаять всё не вытаскивая … вы можете паяльником спалить пластиковый корпус шасси. Поверьте, это случается очень часто. Да и не удобно паять всё не разбирая!
Закрепляем плату в держателе для пайки или в маленьких тисочках

Вставляем тонкий нож или отверточку под FET сбоку
Хорошо нагретым паяльником проводим по всем ножкам FET-а с одной стороны, потом быстро с другой … поддеваем FET ножом или отверточкой … всё! FET отпаян! Также поступаем с вторым FET-ом.
Действовать нужно быстро, но аккуратно, чтобы не задеть другие компоненты на плате и не оторвать FET вместе с дорожками на плате … не перегревайте саму плату!
После того, как вы отпаяли FET-ы, с платы нужно аккуратно убрать остатки олова. Сделать это можно оловоотсосом, разагревая олово, или многожильным проводком пропитанным флюсом. Проводок с большим количеством жил очень хорошо впитывает разогретое олово.
Берём новый FET. Размещаем его ровно на плате так, чтобы ножки FET-а были точно по центру дорожек. Круглая метка на FET-е (точка) должна смотреть вверх платы. См. рисунок!
Желательно перед пайкой, FET хорошо и точно прижать к плате «крокодилом» или каким-нибудь зажимом … иначе, FET может съехать и вы потратите время и нервы. Паять, лучше всего, используя лупу — очень удобно, даже если у вас отличное зрение.
Смазываем ножки FET-а флюсом и начинаем паять! 4 ножки, которые находятся внизу (ближе к клеммам двигателя), вы можете спаять вместе, а противоположные, исключительно, по одной!!!
Если, вдруг, вы спаяли две или несколько ножек вместе, возьмите многожильный проводок и уберите излишек олова, как рассказывалось в п.5
Вы гений пайки!!!

Если вы собираетесь кататься в соревнованиях в классе Modified или использовать двигатель класса Modified на своей Mini-Z, то Вам придется использовать сборку из транзисторов, которые паяются один на другой стопкой. Такая пайка называется — сборка!

В интернете на форумах очень часто такие сборки обозначаются, как 2×2 FETs (два FET-а на канал) или 2х3 FETs (три FET-а на канал), или 2х4 FETs (четыре FET-а на канал). В стандартный корпус шасси Mini-Z влезают сборки 2х3 FETs. Если вы хотите использовать сборку 2х4 FETs, то вам придется выпиливать в корпусе шасси отверстие под лишний FET и спиливать треугольное ребро жесткости, которое проходит в местах вставки аккумулятора. Иначе вы не закроете верхнюю крышку скелета и не вставите аккумуляторы.

Метод пайки таких сборок не прост. Для вашего удобства прошу прочитать следующие советы:

Используйте лупу!!!
На плату напаивается по одному транзистору — первый слой
В зажиме или тисках отдельно, аккуратно и ровно собирается сборка из двух или трёх транзисторов. В этом случае тонкими плоскогубцами ножки FET-ов сначала выпрямляются,

а потом подгибаются ножом или отверткой так, чтобы они плотно прилегали к ножкам транзисторов нижнего слоя.
Потом аккуратно паяльником все ножки пропаиваются с использованием флюса
Сборка очень аккуратно припаивается к транзисторам первого слоя, которые вы уже припаяли.
Проверяйте все дорожки визуально под лупой, и с использованием тестера!!!