Como Ler um Datasheet: Valores Máximos Absolutos, Derating e a Coluna que Ninguém Lê — Eletrônica do Zero #42

Ao longo desta série dissemos que o BC548 aguenta 100 mA, que o 7805 precisa de 2 V de folga, que a vida do capacitor cai pela metade a cada 10 °C. Nenhum desses números foi inventado: todos saíram da folha de dados, o datasheet que o fabricante publica para cada componente. Neste capítulo ensinamos a ler esse documento de ponta a ponta, com quatro datasheets reais, do transistor mais comum da bancada ao MOSFET de potência, e mostramos onde moram as armadilhas que fazem um reparo “certo” queimar de novo.

Este é o capítulo 42 da série e abre uma nova fase: olhar o componente com os olhos de quem o fabricou. Os quatro documentos usados são o BC546/D da onsemi (Rev. 8, agosto de 2021), o SNOSBT0L da Texas Instruments para a família LM7805 (revisão L, setembro de 2016), o documento 88503 da Vishay para o 1N4001 a 1N4007 (revisão de 29 de abril de 2020) e o IRFZ44NPbF da Infineon (Rev. 2.1, 11 de agosto de 2026). Última verificação das fontes: 1 de novembro de 2026.

O que é um datasheet e por que ele vale mais que o fórum

O datasheet é o contrato entre o fabricante e quem usa a peça: diz o que o componente garante, em que condições e o que acontece quando se passa do limite. Tudo o que está fora dele é opinião. Quando alguém num grupo diz que “o BC548 segura 200 mA tranquilo”, a resposta está na página 1 do documento da onsemi: corrente contínua de coletor, 100 mA, e ponto.

Por isso a primeira regra é pegar o documento no site do fabricante, não em agregadores, que costumam guardar revisões antigas. O documento da TI usado aqui está na revisão L e traz uma seção “Revision History” com o que mudou em cada versão, inclusive uma correção de 2013 em que um valor passou de “típico” para “máximo”. A segunda regra é olhar o cabeçalho e o rodapé antes dos números: nome exato da peça (BC548B não é BC548C), encapsulamento, data da revisão e estado do produto. E aqui vem a primeira surpresa deste capítulo.

Página 1: a tabela de valores máximos

A tabela que abre quase todo datasheet se chama Absolute Maximum Ratings, valores máximos absolutos, nome herdado de um sistema de classificação definido na norma IEC 60134 de 1961. A TI escreve, na nota 1 da sua tabela: “estresses além dos listados em Absolute Maximum Ratings podem causar dano permanente ao dispositivo. São classificações de estresse apenas, e não implicam operação funcional nessas ou em quaisquer outras condições”. A onsemi diz o mesmo em uma frase: se qualquer um desses limites for excedido, “a funcionalidade do dispositivo não deve ser presumida”.

Traduzindo para a bancada: o valor máximo absoluto não é o valor de trabalho; é a fronteira a partir da qual o fabricante não responde por mais nada. O BC548 da tabela acima tem:

Logo abaixo vem a tabela térmica: R_θJA de 200 °C/W (junção para o ar) e R_θJC de 83,3 °C/W (junção para o encapsulamento). Guarde esses dois números; eles explicam quase tudo o que vem a seguir.

Derating: por que o valor máximo só vale a 25 °C

Observe a linha “Derate above 25 °C: 5,0 mW/°C”. Ela diz que os 625 mW valem com o ar a 25 °C e que, a cada grau acima disso, você perde 5 mW. É a resistência térmica escrita de outro jeito: 625 mW × 200 °C/W = 125 °C de aquecimento, que somados aos 25 °C do ambiente dão exatamente os 150 °C da junção. A fórmula que a TI escreve na nota 3 do datasheet do 7805 vale para qualquer componente:

P_D,máx = (T_J,máx − T_A) ÷ R_θJA

Agora o exemplo que mais queima transistor pequeno. Um BC548 regulando um LED de potência, com 6 V sobre ele e 50 mA passando, dissipa 300 mW. A 25 °C está folgado. Dentro de um gabinete fechado a 70 °C, o limite caiu para 400 mW, ainda cabe, mas a junção está a 70 + 0,3 × 200 = 130 °C, a vinte graus do máximo, e tudo o que vimos no capítulo do calor sobre fuga e envelhecimento acelera. O transistor não morre no primeiro dia; morre no verão.

A segunda linha, “P_D a T_C = 25 °C: 1,5 W”, mostra o outro extremo: com o encapsulamento mantido a 25 °C (na prática, um dissipador colado ao corpo), o mesmo transistor dissipa 1,5 W. A diferença é só o caminho que o calor tem para sair; por isso o datasheet dá duas resistências térmicas.

Onde fica a junção: o calor nasce na pastilha

O datasheet do IRFZ44N deixa isso explícito na tabela térmica: R_θJC de 1,5 °C/W máximo (junção para a aba), R_θCS de 0,5 °C/W típico (aba para o dissipador, com pasta térmica) e R_θJA de 62 °C/W (junção para o ar, sem dissipador). Trinta vezes de diferença no mesmo componente, e é o que separa “funciona na bancada” de “funciona no cliente”.

A parte que ninguém conta: 49 A que não existem

O IRFZ44N é vendido como “MOSFET de 49 A”. O número está na página 1 do datasheet, mas com uma condição ao lado: I_D a T_C = 25 °C, a aba metálica mantida a 25 °C, o que só um dissipador infinito faz. A linha seguinte já diz 35 A com a aba a 100 °C.

Faça a conta para quem solda o MOSFET na placa sem dissipador: vale R_θJA de 62 °C/W; com o ar a 25 °C e T_J,máx de 175 °C, a potência máxima é (175 − 25) ÷ 62 = 2,4 W. Com resistência de condução máxima de 17,5 mΩ (a V_GS = 10 V), a corrente que cabe nessa potência é a raiz de 2,4 ÷ 0,0175, cerca de 11,7 A. E isso com a resistência fria: a figura 4 do datasheet, “Normalized On-Resistance vs. Temperature”, mostra a resistência subindo com a temperatura da junção, o que derruba ainda mais a conta. O “MOSFET de 49 A” é, solto na placa, um MOSFET de uns 10 A.

A mesma leitura vale para o diodo mais vendido do mundo. O 1N4007 é “diodo de 1 A”, e a Vishay escreve a condição completa: corrente média de 1,0 A com terminais de 9,5 mm e ambiente a 75 °C, porque no encapsulamento DO-41 o calor sai pelos terminais e pelas ilhas de cobre (R_θJA de 50 °C/W). A 1 A a queda direta máxima é 1,1 V, logo o diodo dissipa 1,1 W e aquece 55 °C acima do ambiente; a figura 1 do documento mostra a corrente permitida caindo a zero quando o ambiente chega aos 150 °C.

Mínimo, típico, máximo e a coluna que ninguém lê

Depois dos máximos vem a tabela de Electrical Characteristics. Cada linha tem até três números, e a diferença entre eles é tudo:

• Mín. e Máx. são garantidos: toda peça que sai da fábrica fica dentro.
• Típ. é o valor da maioria, sem garantia nenhuma. Projeto que depende do típico é projeto que falha em parte dos lotes.
• Test Conditions, a coluna das condições de teste, diz em que situação o número foi medido. Sem ela, o número não significa nada.

O ganho do BC548 é o exemplo clássico. A onsemi garante h_FE entre 110 e 800 a 2 mA de coletor e 5 V, uma faixa de mais de sete vezes; a letra depois do número aperta a faixa (BC548B: 200 a 450; BC548C: 420 a 800). Um circuito que precisa de ganho 300 para funcionar está apostando. Por isso a saturação é especificada de outro jeito: V_CE(sat) máxima de 0,25 V para I_C = 10 mA com I_B = 0,5 mA, ou seja, corrente de base igual a um vigésimo da de coletor; a figura 2 do mesmo documento usa I_C/I_B = 10. Esse “ganho forçado” baixo garante que qualquer BC548, do pior ao melhor lote, satura. É a regra de projeto escondida numa condição de teste, a mesma que usamos no capítulo do transistor.

O MOSFET tem a sua armadilha na mesma tabela. O IRFZ44N tem tensão de limiar V_GS(th) entre 2,0 e 4,0 V, mas a condição de teste é I_D = 250 µA: é a tensão em que o transistor começa a conduzir, não a tensão em que ele liga de verdade. Os 17,5 mΩ só são garantidos com V_GS = 10 V. Acione esse MOSFET com os 5 V de um Arduino ou os 3,3 V de um ESP32 e você está numa região que o fabricante não especifica; o resultado é o MOSFET “ligado” esquentando com uma carga que deveria ser fria. O capítulo do MOSFET explicou o fenômeno; o datasheet diz onde está a linha.

Repare também nas linhas com temperatura. A corrente de fuga do BC548, I_CES, é no máximo 15 nA a 25 °C e 4 µA a 125 °C: mais de 250 vezes maior. A do 1N4007 vai de 5 µA a 50 µA; a do IRFZ44N, de 25 µA a 250 µA. É o motivo físico do defeito que só aparece com o aparelho quente, e é por isso que a tabela diz “T_A = 25 °C unless otherwise noted” no título: tudo o que não tem temperatura ao lado foi medido frio.

O regulador 7805: um datasheet com dois números para a mesma coisa

O documento da TI mostra um conflito que confunde até gente experiente. Na nota 3 da tabela de máximos, a TI diz que o TO-220 tem θ_JA de 54 °C/W. Algumas linhas abaixo, na tabela “Thermal Information”, o mesmo TO-220 aparece com R_θJA de 23,9 °C/W. Os dois estão certos: o segundo foi medido numa placa de teste padronizada pelo JEDEC, com área de cobre definida; o primeiro é o número histórico do componente no ar livre. Para o reparo, use o pior: 54 °C/W.

Com ele, o 7805 sem dissipador, dentro de um gabinete a 40 °C, pode dissipar (150 − 40) ÷ 54 = 2,0 W. Alimentado com 12 V, cada ampère de saída custa 7 W de calor, então a corrente máxima é 2,0 ÷ 7 ≈ 290 mA; com 9 V de entrada, 510 mA. O “regulador de 1,5 A” da primeira página só entrega 1,5 A com o dissipador que a frase seguinte do próprio datasheet exige: “se dissipação de calor adequada for fornecida”. A tabela elétrica garante os 5 V (4,75 a 5,25 V) para entrada entre 7,5 e 20 V, com queda mínima de 2 V a 1 A; o circuito interno limita a corrente de pico em 2,4 A e desliga se a junção passar de 150 °C. Essa proteção faz o 7805 “quase indestrutível”, nas palavras da TI, mas um regulador que desliga de calor a cada dois minutos é defeito tão real quanto um queimado. O projeto da fonte de 5 V com 7805 da série foi dimensionado com esses números.

As curvas: onde o datasheet conta o que a tabela esconde

Depois das tabelas vêm os gráficos, e é neles que o técnico de reparo encontra as respostas que a tabela não dá. Alguns para procurar em qualquer datasheet:

• Ganho × corrente (figura 1 do BC548): o h_FE não é constante; cai nas correntes altas e nas muito baixas. O transistor que funciona a 10 mA e satura mal a 100 mA está seguindo essa curva.
• Tensão de saturação × corrente (figura 2): mostra por que um transistor “chaveando” 100 mA deixa cair 0,6 V e esquenta mais do que parece.
• Coeficiente de temperatura de V_BE (figura 4): cerca de −2 mV/°C, a razão de um circuito polarizado por divisor resistivo mudar de ponto quando esquenta.
• Área de operação segura (figura 8 do IRFZ44N): o MOSFET aguenta 160 A pulsado, mas por microssegundos; a curva SOA diz por quanto tempo cada combinação de tensão e corrente é permitida.
• Corrente de surto × número de ciclos (figura 2 do 1N4007): 30 A num único semiciclo de 8,3 ms, bem menos se o surto se repetir. É o que decide se o diodo sobrevive à carga do capacitor de entrada na hora de ligar, tema das proteções da placa.

O erro comum é ler a curva “típica” como garantia: ela é a coluna “Típ.” em forma de desenho, uma peça média, não a sua.

O fim do documento: marcação, encapsulamento e ciclo de vida

As últimas páginas parecem burocracia e salvam reparos. O marking diagram da onsemi explica o que está escrito no corpo do BC548: “BC 54xy” seguido de “AYWW”, em que A é a fábrica, Y o ano e WW a semana. Com isso você descobre que o transistor da placa é um BC548C (ganho alto) e não deve ser trocado por um BC548A sem conferir se o circuito tolera o ganho menor. O desenho mecânico diz se o substituto cabe no mesmo furo e, nos chips sem pinos do capítulo dos QFN e BGA, qual é o passo entre as bolas.

E há o estado do produto. O documento da onsemi que ilustra este capítulo está carimbado OBSOLETE: a empresa parou de fabricar o BC548. Isso não significa que o BC548 acabou; outros fabricantes continuam produzindo, cada um com o seu próprio datasheet, e os valores diferem em detalhes (potência, faixas de ganho, resistência térmica); em outras famílias, até a ordem dos pinos muda de um fabricante para outro. “O datasheet do BC548” não existe: existe o datasheet do BC548 de determinado fabricante, e o substituto precisa ser conferido no documento de quem o fez.

O roteiro de leitura em seis passos

1. Cabeçalho: nome exato (com sufixo), encapsulamento, revisão, data e estado do produto.
2. Valores máximos absolutos: fronteiras de dano, nunca pontos de trabalho. Divida por dois como margem de bancada.
3. Tabela térmica e derating: calcule T_J = T_A + P_D × R_θJA com a temperatura real de dentro do gabinete. Acima de 110 °C, o reparo não vai durar.
4. Características elétricas: use mín. e máx., desconfie do típico, leia as condições de teste.
5. Curvas: procure a condição da sua placa e veja o que muda com temperatura e corrente.
6. Marcação e mecânica: confira sufixo, pinagem e dimensões antes de aceitar um substituto.

Perguntas frequentes

Posso usar um componente no valor máximo absoluto “só um pouquinho”? Não como regra. O fabricante diz que exposição a essas condições “por períodos prolongados pode afetar a confiabilidade”, e não define “prolongado”. Em reparo, trabalhe com metade do máximo em tensão e corrente e com a junção abaixo de 110 °C.

Onde acho o datasheet de um chip que só tem um código de três letras no corpo? Componentes SMD usam códigos de marcação curtos que não são o nome da peça. Procure “marking code” mais o código e o encapsulamento; vários fabricantes publicam tabelas. Confirme no site do fabricante e confira a pinagem no desenho mecânico antes de comprar o substituto.

O datasheet diz 1,5 A, mas o regulador queimou com 600 mA. Era falso? Provavelmente não. Com 12 V de entrada, 600 mA são 4,2 W, e um TO-220 sem dissipador aguenta cerca de 2 W. A peça estava fora da curva de derating, não fora de especificação.

Dá para simular com o modelo do datasheet antes de montar? Vários fabricantes publicam modelos SPICE, e o LTspice os lê. Mas o modelo representa a peça típica e raramente reproduz o comportamento térmico. Confirme na bancada.

Conclusão

Três ideias para levar deste capítulo. O valor máximo absoluto é a fronteira do dano, não o ponto de trabalho, e só vale a 25 °C: a linha de derating e a resistência térmica dizem quanto sobra na temperatura real da placa. Mínimo e máximo são garantia; típico é esperança, e a coluna das condições de teste é o que dá sentido ao número. E o datasheet é de um fabricante, com data, revisão e estado de produto; o documento certo é o da peça que está na sua mão.

No próximo capítulo aplicamos tudo isso ao problema mais comum do reparo: o componente original não existe mais. Como escolher um substituto pelo datasheet: quais parâmetros precisam bater, quais podem ser melhores e quais nunca podem ser piores.