خازن چیست؟ خازن قطعه الکترونیکی است که انرژی الکتریکی را در خود ذخیره می کند.
این قطعه از دو صفحه فلزی تشکیل شده که در کنار یکدیگر به صورت موازی قرار گرفته اند.
بین این دو صفحه فلزی یک صفحه عایق قرار می گیرد، که به آن دی الکتریک میگویند.
فاراد برای خازن واحد بزرگی است که برای معرفی ظرفیت خازن از واحد های کوچکتر استفاده میکنند.
میلی فاراد :3-10 F میکرو فاراد: 6-10 F
نانو فاراد: 9-10 F پیکو فاراد: 12-10 F
انواع خارن
عدسی
سرامیکی
الکترولیتی
خارن ورقه ای
میکا
روغنی وگازی
خارن های متغییر
خازن عدسی
خازن عدسی دارای ابعاد کوچک همانند عدس !
بدون پلاریته مثبت و منفی(خازن های بدون قطب) هستند که دارای محدوده پیکو
فاراد و نانو فاراد هستند. و هرچه میزان خازن بالاتر رود سایزش نیز بزرگتر
میشود.
بر روی خازن عدسی اعدادی نوشته شده که از روی آن میتوان ظرفیت آن را بدست آورد
بطور
مثال اگر بر روی خازن 473 نوشته شده باشد دو رقم اول را برداشته(47) و به
اندازه رقم سوم صفر جلوی دو عدد اول بگذارید میشود 47000 این مقدار ظرفیت
خازن برحسب پیکو فاراد است یعنی 47000pF بعبارت دیگر 47 نانو فاراد یا 47nF
.
در صورت مشخص نبودن عدد بر روی خازن ظرفیت آن را توسط خازن سنج یا مولتیمتر خازن سنج و یاLCRمتر تست کنید.
خازن سرامیکی (Ceramic capacitor) معمول ترین خازن غیر الکترولیتی است که در آن دی الکتریک بکار رفته از جنس سرامیک است . ثابت دی الکتریک سرامیک بالا است ، از این رو امکان ساخت خازن های با ظرفیت زیاد در اندازه ی کوچک را در مقایسه با سایر خازن ها بوجود آورده ، در نتیجه ولتاژ کار آنها بالا خواهد بود . ظرفیت خازنهای سرامیکی معمولا بین 5 پیکو فاراد تا 1/0 میکرو فاراد است . این نوع خازن به صورت دیسکی ( عدسی ) و استوانه ای تولید می شود و فرکانس کار خازن های سرامیکی بالای 100 مگاهرتز است . عیب بزرگ این خازن ها وابسته بودن ظرفیت آن ها به دمای محیط است ، زیرا با تغییر دما ظرفیت خازن تغییر می کند . از این خازن در مدارهای الکترونیکی ، مانند مدارهای مخابراتی و رادیویی استفاده می شود .
-
خازن های سرامیکی یا معمولی دارای قطبت نیستند.
–
خازن سرامیکی در بُرد های الکترونیکی
خازن الکترولیتی
خازن
های الکترولیتی یا شیمیایی بر خلاف خازن های عدسی دارای قطب مثبت منفی
میباشند و معمولا در رنج میکرو فاراد می باشند. ظرفیت خازن و ولتاژ قابل
تحمل خازن بر روی آن نوشته شده است و هنگام استفاده در مدار باید به جهت
خازن توجه ویژه ای داشت. انواع خازن های الکترولیتی، آلومینیومی و
تانتالیومی می باشد. از مهمترین کاربردهای این خازن در مدار یکسو کننده
دیودی بعنوان فیلتر و کوپلینگ در مدار بایاس ترانزیستور ها میباشد.
بر روی بدنه خازن نواری با رنگ مخالف و حاوی علامت "منفی" برای مشخص شدن پایه منفی میباشد. بر روی بردها نیم دایره مشکی رنگی را برای مشخص شدن پایه منفی طراحی میکند که زمان لحیم کاری اشتباهی رخ ندهد.
خازن ورقه ای(کاغذی و پلاستیکی)
خازنهای کاغذی به علت کوچک بودن ثابت دی الکتریک، دارای ابعاد فیزیکی بزرگ هستند، اما از مزایای این خازنها استفاده در ولتاژها و جریانهای بالا میباشد.
خازنهای پلاستیکی نسبت به تغییرات دما حساسیت زیادی ندارند. لذا کاربرد آنها در مداراتی استفاده میکنند که احتیاج به خازنی با ظرفیت ثابت در مقابل حرارت باشد. یکی از معروفترین دی الکتریکهایی که در این خازنها به کار می‌رود پلی استیرن (Polystyrene) است، به همین دلیل به این خازنها "خازن پلی استر" نیز گفته میشود. عکس زیر :
خازن میکا :
ظرفیت این نوع خازن ها تقریباً بین
01/0 تا 1 میکرو فاراد است. یکی از مهمترین ویژگی این خازنها، داشتن ولتاژ
کار بالا، عمر طولانی و کاربرد در مدارات فرکانس بالا می باشد. شکل زیر
روغنی و گازی :
خازنهای روغنی و گازی بیشترین کاربرد را در صنعت برق در مدارهای الکتریکی برای راه اندازی و یا اصلاح ضریب قدرت دارند.
خازن گازی خازن روغنی
بطور مثال یک نوع خازن گازی سیلندری
با عایق گازی ازت N2 جهت اصلاح ضریب توان در شبکه برق سه فاز 400 ولت با
فرکانس 50 هرتز و ظرفیت 2.5 کیلو وار مورد استفاده قرار می گیرد. اصطلاحا
به مجموعه خازن به کار رفته برای حذف توان راکتیو، بانک خازنی میگویند. در
شکل زیر یک نمونه بانک خازنی آورده شده است.
خازن های متغیر :
با سه فاکتور میتوان ظرفیت خازن را تغیر داد :
فاصله بین صفحات هادی
تغییر مساحت صفحات
نوع دی الکتریک
نحوه عملکرد خازن متغیر بر مبناَ صفحات خازن یا تغییر ضخامت دی الکتریک است، ظرفیت یک خازن نسبت مستقیم با سطح مشترک دو صفحه خازن دارد (فرمولی که در اول مقاله اشاره شد). خازن های متغیر معموماً ازنوع عایق هوا یا پلاستیک هستند. خازنی که ظرفیتش به وسیله دسته متحرک (محور) تغییر میکند "واریابل" می نامند و در نوع دیگر به وسیله پیچ گوشتی انجام میشود که به آن "تریمر" می گویند.بازه تغییر ظرفیت خازنهای واریابل 10 تا 400 پیکو فاراد و در خازنهای تریمر از 5 تا 30 پیکو فاراد است. عمده کاربرد این خازنها در گیرنده‌های رادیویی برای تنظیم فرکانس ایستگاه رادیویی میباشد.
|
|
خازن واریابل |
خازن تریمر |
