خازن چیست؟ انواع خازن و کاربردها
خازن یک قطعه پسیو است که وظیفه ذخیره انرژی را برعهده دارد، از دو صفه هادی تشکلیل شده و بارها در صفحات هادی ذخیره می‌شوند.
خازن چیست؟
خازن یک قطعه پسیو است که وظیفه ذخیره انرژی را برعهده دارد، از دو صفه هادی تشکلیل شده و بارها در صفحات هادی ذخیره می‌شوند. ظرفیت خازن همان اثر خازن است که شامل نسبت بار الکتریکی Q به ولتاژ V تعریف میشود.
C = Q/V
طبقه بندی خازن های صنعتی
- خازن‌های ثابت
- خازن‌های متغیر
- خازن‌های تریمر
خازن‌ها براساس پلاریزیسیون به دو دسته تقسیم میشود:
- خازن قطبی
- خازن غیرقطبی
خازن قطبی یا خازن پلاریزه، همان خازن الکترولیتی است که برای دستیابی به چگالی خازنی بالا استفاده میشود. خازن‌های غیرقطبی بر خازن‌های قطبی ارجحیت دارند، زیرا تحت ولتاژ معکوس نمی‌سوزد و در مدارهای AC بکار می‌رود. به دلیل نداشتن سر مثبت یا منفی، در مدارات DC هم کاربرد دارند. در خازن غیرقطبی فرکانس بالا و جریان نشتی کم است.
انواع خازن صنعتی
معمولا خازن‌های صنعتی به دو دسته تقسیم بندی می‌شوند:
خازن ثابت : خازنی با ظرفیت خازنی ثابت
خازن متغیر: خازنی با ظرفیت خازنی متغیر
- خازن سرامیکی
- خازن فیلم
- خازن کاغذ
- خازن فیلم قدرت
- خازن الکترولیتی آلومینیوم، الکترولیتی تانتالیوم و الکترولیتی نیوبیم
- خازن پلیمری
- خازن‌های نقره ای میکا، شیشه، سیلیکون و شکاف هوا، خازن‌های خلا
- خازن‌های دو لایه
- خازن هیبریدی
خازن سرامیکی
یکی از پرکاربردترین خازن‌ها، خازن سرامیکی است، ماده بکار رفته در این خازن دی الکتریک است. خازن سرامیکی جز خازن‌های غیرقطبی هستند، بدین معنی که می‌توان از آن در هر جهتی استفاده کرد.
انواع خازن سرامیکی
- خازن‌های سرامیکی دیسکی سربی
- خازن‌های سرامیکی چندلایه نصب سطحی
- خازن‌های سرامیکی دیسکی بدون سرب در مایکروویو
بسته به محدوده دما، افزایش حرارت و ضریب تلورانس (تحمل) به کلاس‌های زیر طبقه بندی می‌شوند:
- کلاس 1 : این خازن‌ها از پایدارترین خازن‌ها با ویژگی خطی محسوب می‌شوند.
- کلاس 2: این خازن‌ها از نظر بازده حجمی، بهتر عمل می‌کنند، اما دقت و پایداری مناسبی ندارند. دارای کاربردهای کوپلینگ و جداسازی است.
- کلاس 3: این خازن‌ها دارای بازده حجمی بالا، با دقت و ضریب اتلاف کم می‌باشد. دارای کاربردهایی در جداسازی هستند.
کاربرد خازن سرامیکی
خازن‌های سرامیکی در بردهای مدار چاپی PCB جهت کاربردهای چگالی بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. غیر قطبی بودن این خازن‌ها موجب شده تا برای کاربردهای عمومی مناسب باشد. همچنین در مورتورهای DC برای کاهش نویز RF بکار می‌رود. این خازن‌ها در مدارهای فرستنده که در آن مدارهای تشدید استفاده میشود، کاربرد دارد.
خازن‌های فیلم
خازن‌های فیلم، به عنوان‌های فیلم پلیمری، فیلم پلاستیکی یا دی الکتریک شناخته میشود. از جمله مزیت خازن‌های فیلم، شامل قیمت ارزان و ماندگاری نامحدود است. در خازن فیلم، یک ماده دی الکتریک نازک بکار رفته است که طرف دیگر خازن فلزی شده است. محدوده ولتاژ این خازن‌ها از 50 ولت تا 2000 ولت می‌باشد.
انواع خازن‌های فیلم
- خازن‌های اسنابر سنگین
- خازن مدل SMD
- خازن مدل محوری
- خازن مدل شعاعی
کاربردهای خازن فیلم
خازن‌های فیلم به عنوان خازن ایمنی در تداخل الکترومغناطیسی، برای محافظت دستگاه‌ها در برابر افزایش ناگهانی ولتاژ و جهت بهبود ضریب توان دستگاه استفاده میشود.
خازن فیلم قدرت
تکنیک ساخت و موادی که در تولید خازن فیلم قدرت مورد استفاده قرار می‌گیرد مانند همان خازن فیلم معمولی است، با این تفاوت که ماده دی الکتریک آن، فیلم پلی پروپیلن است.
خازن‌های الکترولیتی
در خازن الکترولیتی آند فلزی با یک لایه اکسید شده به عنوان دی الکتریک پوشش داده میشود. این خازن‌ها پلاریزه یا قطبی هستند.
- خازن‌های الکترولیتی آلومینیوم – اکسید آلومینیوم (دی الکتریک)
- خازن‌های الکترولیتی تانتالیوم – پنتوکسید تانتالیوم (دی الکتریک)
- خازن‌های الکترولیتی نیوبیم – نیوبیم پنتوکسید (دی الکتریک)
کاربرد خازن‌های الکترولیتی
خازن‌های الکترولیتی زمانی استفاده میشود که نیاز به ظرفیت خازنی زیاد باشد. این خازن‌ها به عنوان تجهیزات فیلترکننده جهت کاهش ولتاژ ریپل، در تقویت کننده صوتی برای کاهش نویز الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. خازن‌های الکترولیتی برای صاف کردن سیگنال‌های ورودی و خروجی در سیگنال DC که دارای بخش ضعیف AC است، کاربرد دارد.
خازن کاغذی
خازن کاغذی که زیرمجموعه‌ای از خازن ثابت محسوب میشود، ماده دی الکتریک آن کاغذ است. مقدار بار الکتریکی ذخیره شده توسط خازن کاغذی ثابت است.
کاربردهای خازن کاغذی
این خازن‌های صنعتی در سیستم‌های فیلتر نویز، کوپلینگ و جداسازی استفاده میشود. برای مسدود کردن سیگنال‌های DC استفاده می‌شوند تا سیگنال‌های AC از آنها عبور می‌کند. این خازن‌ها در حسگرهایی مانند سنسورهای رطوبت، سنسورهای سطح سوخت و در سیستم صوتی اتومبیل کاربرد دارد.
خرید خازن
شرکت راد الکتریک بین الملل نماینده خازن کندیل Kendeil، خازن دوکاتی Ducati و خازن الکترونیکون Electronicon در ایران انواع خازن AC و خازن DC را ارای می‌دهد. تمامی این خازن‌ها با کیفیت استاندارد و قیمت خازن مناسب با امکان خرید خازن به طور عمده یا خرده را برای تمام مشتریان فراهم می‌کند.
مترجم : مهسا نادری