آیا می‌دانید خازن چیست و در چه مواردی مورد استفاده قرار می‌گیرد؟ با ویژگی‌های انواع خازن آشنایی دارید؟ خازن‌ها نوعی قطعه الکتریکی پسیو به همراه قابلیت ذخیره انرژی هستند که عمدتاً به منظور ذخیره بار الکتریکی و تولید انواع فیلتر در مدار مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ادامه این راهنما قصد داریم به بررسی انواع مختلف خازن بپردازیم؛ لذا اگر علاقمند به این بحث هستید از شما دعوت می‌شود در ادامه ما را همراهی کنید.
هر آنچه که باید درباره انواع خازن بدانید!
پیش از آن که بخواهیم به بررسی انواع خازن بپردازیم، در ابتدا بایستی بدانیم که خازن چیست. همان‌طور که گفته شد، خازن‌ها نوعی قطعه هستند که می‌توانند انرژی الکتریکی را در خود ذخیره نمایند. قطعة مذکور متشکل از دو صفحه فلزی بوده که به شکل موازی در کنار هم دیگر قرار داده می‌شوند. افزون بر دو صفحة مذکور، یک صفحه دیگر تحت عنوان دی الکتریک نیز وجود داشته که مابین این دو صفحه قرار داده شده و یک نوع صفحه عایق به حساب می‌آید.
چنانچه باتری در بین دو صفحه مذکور قرار داده شود، انرژی آن درون صفحات مذکور ذخیره شده و هم‌چون یک باتری عمل خواهد کرد، با این تفاوت که خازن‌ها توانایی نگهداری انرژی برای مدت طولانی را نداشته و الکترون‌های آن‌ها پس از مدتی از بین می‌روند؛ از این رو تنها ظرفیت مشخصی از انرژی را درون خود ذخیره خواهند کرد.
قابل ذکر بوده که انواع خازن بر اساس مدلی که داشته توانایی ذخیره مقدار مشخصی از انرژی درون خود را دارند. از جمله مهم‌ترین عواملی که می‌تواند بر ظرفیت خازن‌ها موثر باشد می‌توان به مساحت هر صفحه، ضخامت و جنس آن‌ها اشاره داشت. ناگفته نماند که انواع مختلف خازن‌ها بر حسب نوع ماده دی الکتریکی که در ساختارشان به کار رفته از یکسری ویژگی و خصوصیات متفاوت بهره‌مند می‌شوند. به طور معمول نام‌گذاری این قطعات بر حسب نوع دی الکتریک به کار رفته در ساختار آن‌ها صورت می‌گیرد.
انواع خازن و کاربرد هر یک از آن‌ها
اصلی‌ترین کاربرد خازن‌ها در مدارات الکترونیکی، ممانعت از جریان مستقیم و همچنین عبور یک جریان متناوب است. به عنوان مثال، خازن‌ها در شبکه‌های فیلتر آنالوگ باعث صاف شدن منابع تغذیه و در مدارات تشدید‌کننده موجب تنظیم رادیوها با فرکانس‌های منحصربه‌فرد می‌شوند. همچنین، موجب تثبیت جریان برق و ولتاژ در سیستم‌های انتقال قدرت الکتریکی نیز می‌شوند. در حالت کلی می‌توان انواع خازن را به دو دسته ثابت و متغیر تقسیم‌بندی کرد. خازن‌های ثابت ظرفیت ثابت و غیر قابل تغییری داشته، در حالی که ظرفیت در خازن‌های متغیر قابل تغییر خواهد بود.
در ادامه، با هر یک از خازن‌های مذکور بیش‌تر آشنا خواهیم شد:
خازن ثابت
اولین نمونه از انواع خازن، خازن‌های ثابت بوده که دارای ظرفیت ذخیره انرژی ثابتی بوده و بر حسب نوع مادة دی الکتریک به کار رفته در ساختارشان قابل نام‌گذاری هستند.
این خازن‌ها خود به انواع مختلف زیر قابل دسته‌بندی خواهند بود:
خازن الکترولیتی
به طور معمول این مدل از خازن‌های ثابت استوانه‌ای شکل بوده و حجم آن‌ها کم است. بر خلاف حجم کمی که خازن‌های مذکور داشته، ظرفیت قابل توجه‌ای در ذخیره انرژی دارند. روی بدنه این دسته از خازن‌ها حداکثر ولتاژ قابل تحمل دی الکتریک درج شده و همچنین مجهز به دو پایه مثبت و منفی هستند. قطب منفی این دسته از خازن‌ها با نواری به رنگ سفید مشخص شده و عمدتاً از این قطعه برای صاف کردن، حذف نویزهایی با فرکانس پایین و حذف ریپل ولتاژ در قسمت تغذیه مدار بهره‌گیری می‌شود.
خازن سرامیکی
از دیگر انواع خازن می‌توان به خازن سرامیکی اشاره داشت که دی الکتریک استفاده شده در ساختار آن از جنس سرامیک است. خازن‌های سرامیکی نیز حجم پایینی داشته و به همین علت تحت عنوان «خازن عدسی» به علت اندازه آن در حد یک عدس نیز شناخته می‌شود. قابل ذکر است که ولتاژ کاری این خازن بسیار بالا بوده اما بر خلاف خازن‌های الکترولیتی قطب مثبت و منفی نداشته و ظرفیت آن وابسته به دمای محیط است که این وابستگی را می‌توان بزرگ‌ترین ایرادِ این مدل خازن دانست.
خازن پلی استر
خازن پلی استر نمونه دیگری از انواع خازن بوده که به علت برخورداری از مشخصات عالی در مدارات کارایی بسیار زیادی دارد. در این نوع قطعات از ورقه‌های نازک پلاستیک به عنوان دی الکتریک بهره‌گیری شده که به همراه ورقه‌های نازک آلومینیومی در یک قاب پلاستیکی قرار داده خواهند شد.
این دسته از خازن‌ها حساسیت زیادی نسبت به تغییرات دمایی نداشته و به همین علت می‌توان از آن‌ها در شرایطی که نیاز به خازنی با ظرفیت ثابت نسبت به حرارت باشد بهره برد. از آن جایی که در ساختار این مدل خازن از مواد دی الکتریکی تحت عنوان پلی استایرن استفاده شده، به نام خازن پلی استر شناخته می‌شود. از دیگر ویژگی‌هایی که بایستی در مورد این خازن‌ها بدانید این است که هم‌چون نوع سرامیکی دارای قطب مثبت و منفی نیستند.
خازن تانتالیوم
این خازن نوعی خازن الکترولیتی به حساب آمده که در آن به جای استفاده از آلومینیوم، از فلز تانتالیوم بهره‌گیری شده است. تانتالیوم در مقایسه با آلومینیوم ثابت دی الکتریک بسیار بالاتری دارد؛ به همین علت این مدل خازن در مقایسه با نوع آلومینیومی در یک حجم مساوی، ظرفیت بیش‌تری خواهد داشت. افزون بر این، قیمت این مدل خازن نسبت به سایر خازن‌ها نیز بالاتر است. ناگفته نماند که این مدل خازن در دو مدل قابل تولید و عرضه است: در نوع DIP قطب مثبت خازن در کنار پایه آن درج شده و در مدل SMD با استفاده از یک خط علامت‌گذاری شده است.
خازن متغیر
خازن متغیر از دیگر انواع خازن بوده که میزان ظرفیت آن از لحاظ مکانیکی و الکتریکی قابل تغییر بوده و عمدتاً در مدارات مخابراتی کارایی دارد؛ به همین خاطر خازن مذکور ظرفیت مشخصی نخواهد داشت اما امکان فراهم آوردن محدوده‌ای از مقادیر را داراست.
سخن پایانی
در این راهنما ضمن آشنایی با چیستی خازن، به بررسی انواع خازن ثابت و متغیر نیز پرداختیم و دانستیم که خودِ نوعِ ثابت به انواع الکترولیتی، سرامیکی، پلی استر و تانتالیوم قابل دسته‌بندی است. شما چه اطلاعات دیگری در رابطه با خازن‌ها دارید؟ لطفاً نظرات و پیشنهادات خود را در رابطه با انواع مختلف خازن در قسمت ارسال دیدگاه برای ما بنویسید.
407 بازدید
محمد یاری پور
