Tout savoir sur les FETs

par **Alex** Lun 24 Aoû - 23:09

posté par MIKE

Une question qui revient souvent chez nos nouveaux amis débutants en MiniZ est la question des FETs.

Qu'est-ce-qu'un FET ?

FET signifie "Field Effect Transistor", autrement dit "Transistor à effet de champ".
C'est un composant électronique utilisé généralement dans des applications à forts courants et souvent pour la commande de moteurs à courant continu.
On en retrouve sur nos chères MiniZ: 2 à l'avant pour le servo de direction, et 2 à l'arrière pour commander le moteur.
Concrètement, ce sont les grosses "puces à 8 pattes" que l'on voit à l'avant et à l'arrière de l'ESC.

A quoi sert la modification des FETs ?

Les FETs d'origine (Hitachi 3004) sont de qualité assez moyenne. Ils ne permettent que des courants jusqu'à 3,5A et ont une résistance interne assez élevée qui conduit à un échauffement des FETs.
Cette chaleur dissipée dans les FETs, c'est autant d'énergie en moins pour le moteur. Autrement dit le rendement est assez médiocre.
Le courant qu'ils peuvent commander est suffisant pour des moteurs tels que le XSpeed, mais si on souhaite mettre des moteurs plus puissants, qui consomment davantage, cela conduira forcément à la destruction du FET.

Lorsque cela arrive, il faut retirer les FETs d'origine et les remplacer par des modèles meilleurs, capables de courants plus élevés et ayant une résistance interne plus faible (donc un meilleur rendement).
Pour les plus gros moteurs, il est même conseillé d'empiler les FETs pour pouvoir commander des courants encore plus forts. Ainsi, on peut multiplier le courant admissible, et diviser la résistance interne.
A noter que les FETs de nos MiniZ fonctionnent par paire. Il faut donc les changer par paire. Lorsque l'on empile les FETs par 2 ou par 3, on parle généralement de montage "2x2" ou "2x3".

Peut-on mélanger plusieurs types de FETs ?
D'un point de vue purement théorique, on peut bien sûr faire un empilement en mettant des FETs de type différent (dans la mesure où ils sont compatibles avec les MiniZ).
Dans la pratique, il faut savoir que le courant électrique est très fainéant et prend principalement le chemin de moindre résistance. Par conséquent si on mélange deux types de FETs avec des résistances internes différentes, c'est celui qui a la résistance la plus faible qui sera le plus sollicité.
Il est donc préférable de ne mettre que des FETs identiques dans un empilement afin que le courant se répartisse uniformément entre les FETs.
C'est pour cette raison qu'il est également préférable de retirer les FETs d'origine avant de mettre des FETs (autres que ceux d'origine) sur sa MiniZ.
Certains préfèrent néanmoins les laisser car ils affirment que cela rend la voiture plus progressive. Personnellement je n'y adhère pas. N'oubliez pas: chacun fait comme il le sent ...

Quels FETs choisir en remplacement ?

Les FETs les plus couramment utilisés sont les IRF7389 et les SI4562DY, mais il en existe d'autres.
Les SI4562DY sont plus puissants que les IRF7389, mais ils sont aussi réputés moins linéaires, et donnent donc une voiture moins facile à doser.

Pour les pros, voici un récapitulatif des caractéristiques détaillées des FETs les plus courants.

SI4562DY (Vishay Siliconix)
résistance à 4,5V:
Canal N: 19 mOhm (max. 25 mOhm)
Canal P: 25 mOhm (max. 33 mOhm)
courant maxi à 25°C:
Canal N: 7,1A
Canal P: 6,2A
courant maxi à 70°C:
Canal N: 5,7A
Canal P: 4,9A

SI4542DY (Vishay Siliconix)
résistance à 4,5V:
Canal N: 25 mOhm (max. 35 mOhm)
Canal P: 30 mOhm (max. 45 mOhm)
courant maxi à 25°C:
Canal N: 6,9A
Canal P: 6,1A
courant maxi à 70°C:
Canal N: 5,5A
Canal P: 4,9A

IRF7317 (International Rectifier)
résistance à 4,5V:
Canal N: 23 mOhm (max. 29 mOhm)
Canal P: 49 mOhm (max. 58 mOhm)
courant maxi à 25°C:
Canal N: 6,6A
Canal P: 5,3A
courant maxi à 70°C:
Canal N: 5,3A
Canal P: 4,3A

IRF7389 (International Rectifier)
résistance à 4,5V:
Canal N: 32 mOhm (max. 46 mOhm)
Canal P: 76 mOhm (max. 98 mOhm)
courant maxi à 25°C:
Canal N: 7,3A
Canal P: 5,3A
courant maxi à 70°C:
Canal N: 5,9A
Canal P: 4,2A

3010 (Hitachi)
résistance à 4,5V:
Canal N: 32 mOhm (max. 45 mOhm)
Canal P: 90 mOhm (max. 130 mOhm)
courant maxi à 25°C:
Canal N: 6A
Canal P: 5A

3004 (Hitachi)
résistance à 4V:
Canal N: 78 mOhm (max. 110 mOhm)
Canal P: 200 mOhm (max. 340 mOhm)
courant maxi à 25°C:
Canal N: 5,5A
Canal P: 3,5A

FDS4501H (Fairchild)
résistance à 4,5V:
Canal N: 17 mOhm (max. 23 mOhm)
Canal P: 49 mOhm (max. 80 mOhm)
courant maxi à 25°C:
Canal N: 9,3A
Canal P: 5,6A

FDS8958 (Fairchild)
résistance à 4,5V:
Canal N: 27 mOhm (max. 40 mOhm)
Canal P: 58 mOhm (max. 80 mOhm)
courant maxi à 25°C:
Canal N: 7A
Canal P: 5A

FDS8962C (Fairchild)
résistance à 4,5V:
Canal N: 26 mOhm (max. 44 mOhm)
Canal P: 65 mOhm (max. 80 mOhm)
courant maxi à 25°C:
Canal N: 7A
Canal P: 5A

SDM8401 (Samhop)
résistance à 4,5V:
Canal N: 24 mOhm (max. 40 mOhm)
Canal P: 50 mOhm (max. 60 mOhm)
courant maxi à 25°C:
Canal N: 7,6A
Canal P: 5,3A

Etant donné qu'en marche avant on utilise le canal N d'un FET et le canal P de l'autre (en marche arrière c'est l'inverse), ce qui compte, c'est:
- la somme des résistances internes
- le plus petit des deux courants maxi

Soit :
SI4562DY: 44 mOhm (max. 58 mOhm) 6,2A/25°C 4,9A/70°C
SI4542DY: 55 mOhm (max. 80 mOhm) 6,1A/25°C 4,9A/70°C
FDS4501H: 66 mOhm (max. 103 mOhm) 5,6A/25°C
IRF7317: 72 mOhm (max. 87 mOhm) 5,3A/25°C 4,3A/70°C
SDM8401: 74 mOhm (max. 100 mOhm) 5,3A/25°C
FDS8958 85 mOhm (max. 120 mOhm) 5A/25°C
FDS8962C 91 mOhm (max. 124 mOhm) 5A/25°C
IRF7389: 108 mOhm (max. 144 mOhm) 5,3A/25°C 4,2A/70°C
3010: 122 mOhm (max. 175 mOhm) 5A/25°C
3004: 278 mOhm (max. 450 mOhm) 3,5A/25°C