خازن نوعی وسیله الکتریکی به شمار می‌آید که دو پایه (ترمینال) دارد و وظیفه اصلی آن ذخیره انرژی الکتریکی است. درواقع می‌توان خازن را یکی از پرکاربردترین المان‌های مدار الکتریکی دانست. این وسیله الکترونیکی انواع مختلفی دارد که در ادامه به بررسی و معرفی هریک از انواع آن خواهیم پرداخت.
حال سوال این است که آیا با انواع خازن و کاربردهای آن آشنایی دارید؟ تفاوت انواع خازن‌ها در چیست؟ برای گرفتن پاسخ سوالات خود پیشنهاد می‌دهیم ادامه مطلب را از دست ندهید.
معرفی انواع خازن
مهم‌ترین و اصلی‌ترین کاربرد خازن در مدارهای الکترونیکی، عبور جریان است که برای شناخت بهتر خازن و استفاده بهتر از آن باید انواع آن را بشناسید. به همین منظور در این قسمت سعی داریم، انواع خازن و کاربردهای آن را به شما معرفی کنیم.
شاید برای شما جالب باشد: ترانزیستور چیست
مشاهده انواع خازن‌های مختلف در تصویر
خازن‌های ثابت
با توجه به نام این خازن، ظرفیت ثابتی دارد و نام آن براساس ماده دی الکتریکی که در آن به کار می‌رود، مشخص می‌شود. خازنه ثابت به 2 دسته قطبی یا پلاریزه و خازن غیر قطبی یا غیرپلاریزه تقسیم‌بندی می‌شوند.
الکترودهای خازن‌های قطبی دارای قطبیت (سر منفی و مثبت) هستند. برای وصل کردن این خازن‌ها باید ترمینال منفی را به منفی و ترمینال مثبت را به سر مثبت منبع متصل کرد. این خازن نیز به 2 دسته الکترولیتی و ابرخازن‌ها تقسیم می‌شود. ابرخازن‌ها دارای ظرفیت بسیار بالا کیلوفاراد هستند که از فناوری نانو در ساخت آنها استفاده شده است. معمولا از ابرخازن‌ها برای کاهش مدت زمان شارژ ماشین‌های برقی استفاده می‌شود.
خازن‌های غیرپلاریزه یا غیرقطبی هیچ قطبیتی ندارند و در هر دو جهت می‌توان از آن در مدار استفاده کرد.
به‌طورکلی خازن‌های ثابت ظرفیت مشخصی دارند که در وضعیت معمول تغییر نمی‌کنند. معمولا آنها را با توجه به نوع دی الکتریکی که در ان استفاده شده است، نام‌گذاری و تقسیم‌بندی می‌کنند. از انواع خازن‌های ثابت می‌توان خازن‌های الکترولیتی، خازن‌های سرامیکی، خازن‌های پلی استر، میکا و خازن‌هایMKT را نام برد.
ممکن است این مطلب نیز برای شما مفید باشد: آشنایی با قطعات برد الکترونیکی
خازن الکترولیتی
این خازن‌ها معمولا شبیه به استوانه بوده و برخلاف حجم کم، دارای ذخیره انرژی با ظرفیت بالایی هستند. خازن‌های الکترولیتی دو پایه منفی و مثبت داشته و حداکثر ولتاژی که دی الکتریک توانایی تحمل آن را دارد، روی آن ثبت شده است.
معمولا سر منفی این نوع خازن با نواری به رنگ سفید مشخص شده و برای حذف نویزهای با فرکانس پایین، صاف کردن و حذف ریپل ولتاژ در قسمت تغذیه مدارها کاربرد دارند. این نوع خازن‌ها نیز به 3 دسته خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی، خازن‌های الکترولیتی تانتالیوم و خازن‌های الکترولیتی نیوبیم تقسیم می‌شوند.
خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی از ورق‌های آلومینیوم، خازن‌های الکترولیتی تانتالیوم از فلز تانتالیوم و خازن‌های الکترولیتی نیوبیم از نیوبیم مونوکسید تشکیل شده‌اند. در این قسمت سعی داریم به بررسی یکی از انواع خازن‌های الکترولیتی مانند خازن تانتالیوم بپبردازیم:
خازن الکترولیتی تانتالیوم
یکی از انواع خازن‌های الکترولیتی، خازن تانتالیوم بوده که در ساخت آن از فلز تانتالیوم، به جای آلومینیوم استفاده شده است. درواقع این عنصر دارای ثابت دی الکتریک بالاتری است که باعث می‌شود نسبت به نوع آلومینیومی ظرفیت بالاتری داشته باشند. در نهایت قیمت بالاتری نسبت به سایر خازن‌ها خواهند داشت. لازم به ذکر است که این نوع خازن در دو مدل SMD و DIP تولید شده و به بازار عرضه می‌شوند.
به‌طورکلی ظرفیت بالای این خازن‌ها سبب می‌شود که بتوان در ابعاد کوچکتری آنها را تولید کرد. با توجه به طول عمر بسیار و جریان نشت کمتر، این خازن‌ها تحمل بالایی دربرابر دشارژ شدن داشته و ظرفیت آنها حدودا تا 330 میکروفاراد است.
همچنین بخوانید: نحوه خواندن مقاومت
خازن الکترولیتی یکی از انواع خازن ثابت است که ظرفیت‌های متفاوتی دارد
خازن سرامیکی
در ساختار این خازن از دی الکتریکی به جنس سرامیک استفاده شده است. با توجه به اینکه ثابت دی الکتریک در این نوع خازن بالا است، امکان ساخت خازن‌های در اندازه کوچک و با ظرفیت بسیار بالا را فراهم میکند. لازم به ذکر است که به این خازن‌ها، خازن عدسی نیز گفته می‌شود؛ زیرا به اندازه یک عدس کوچک هستند.
به‌طورکلی این خازن‌ها دارای ولتاژ کاری بسیار بالایی هستند و ظرفیت آنها با توجه به دمای محیط تعیین می‌شود که می‌توان آن را به‌عنوان بزرگترین نقص خازن دانست. این نوع خازن غیرقطبی یا غیر پلاریزه بوده (قطب مثبت و منفی ندارد) و کاربرد مهم آن حذف و رفع نویز موجود در تغذیه مدار است.
همچنین براساس میزان حساسیتی که مدارهای دیجیتالی به نوسانات ولتاژ تغذیه دارند، برای بهبود تغذیه خازن عدسی، آن را در نزدیک‌ترین نقطه آیسی قرار می‌دهند.
خازن سرامیکی یا عدسی و مشاهده ظاهر شبیه به عدس آن
خازن پلی استر
با توجه به مشخصات خوبی که این نوع خازن در مدارهای الکتریکی دارد، کاربرد آن بسیار زیاد است. درواقع از ورقه‌های نازک پلاستیک در این خازن به‌عنوان دی الکتریک استفاده می‌شود که با ورقه‌های آلومینیومی نازک درون قابی از جنس پلاستیک آن را قرار می‌دهند.
این نوع خازن نسبت به تغییرات محیط و دما حساسیت بالایی ندارند که به علت داشتن این ویژگی زمانی‌که نیازی به خازن بی‌تفاوت به حرارت باشد، به کار می‌رود. لازم به ذکر است که نام آن با توجه به ماده پلی استری که در ساخت آن استفاده شده، انتخاب شده است. همچنین این نوع خازن مانند خازن عدسی، قطب منفی و مثبت ندارد.
همچنین مطالعه کنید: سفارش قطعات الکترونیکی از خارج
خازن پلی استری که قطب منفی و مثبت ندارد
خازن متغیر
با توجه به نام این نوع خازن ظرفیت متغیری از نظر الکتریکی و مکانیکی دارند که از آنها بیشتر در مدارهای مخابراتی استفاده می‌شود. این نوع خازن‌ها فاقد ظرفیت مشخص هستند، اما توانایی فراهم کردن محدوده‌ای از مقادیر را دارند. به‌طورکلی خازن‌های متغیر با سطح مشترک 2 صفحه خازن یا ضخامت دی الکتریک، رابطه مستقیمی دارند. همچنین براساس چگونگی تغییر ظرفیت این خازن‌ها در 2 نوع تریمر و واریابل تولید می‌شوند.
خازن‌هایی که با کمک دسته متحرک ظرفیت آنها تغییر میکند را واریابل می‌نامند. درصورتی‌که اگر با استفاده از پیچ‌گوشتی، ظرفیت تغییر پیدا کند، آن را تریمر می‌نامند. لازم به ذکر است که ظرفیت واریابل‌ها بین 10 الی 400 پیکو فاراد و ظرفیت تریمرها بین 5 الی 30 پیکوفاراد متغیر است. از کاربرد این خازن‌ها می‌توان تنظیم مدارهای ال سی برای تطابق امپدانس آنتن و گیرنده رادیو را نام برد.
شاید برایتان مفید باشد: خرید تجهیزات فیبر نوری
معرفی انواع خازن متغیر
با توجه به مکانیزم عملکرد، خازن‌های متغیر به 2 نوع اصلی کنترل مکانیکی و کنترل الکتریکی تقسیم‌بندی شده که خازن‌های مکانیکی کنترل‌شده نیز در 2 نوع فرعی زیر دسته‌بندی می‌شوند:
- خازن‌های تنظیم یا تیونینگ
از این نوع خازن معمولا برای تنظیم استفاده می‌کنند که همانگونه در قسمت قبل ذکر کردیم، این خازن‌ها برای تنظیم رادیویی در مدارهای ال سی کاربرد دارند. می‌توان با چرخاندن یک دستگیره ظرفیت آن را تغییر داد که در سراسر استاتور با استفاده از یک دی الکتریک روتور را می‌چرخاند.
- خازن تریمر
یکی دیگر از انواع خازن‌های متغیر، خازن تریمر است که ظرفیت بسیار پایین و اندازه کوچکی دارند. از این نوع خازن معمولا در تینورهای مدارهایی که فرکانس آنها بالا است، استفاده می‌شود. این خازن‌ها 3 پایه دارند که در اصل 2 پایه آن در مونتاژ فرقی ندارد.
خازن متغیر واریابل
سخن پایانی
در این مطلب سعی کردیم به معرفی انواع خازن و کاربردهای آن بپردازیم. خازن وسیله‌ای الکتریکی بوده که برای ذخیره انرژی الکتریکی کاربرد دارد. خازن‌ها معمولابه 2 دسته متغیر و ثابت تقسیم‌بندی می‌شوند. همانگونه که ذکر شد خازن‌ها ثابت دارای ظرفیت ثابتی هستند که از انواع آن می‌توان خازن‌های الکترولیتی، سرامیکی و… را نام برد. درصورتی‌که خازن‌های متغیر ظرفیت متغیری دارند و بیشتر در مدارهای مخابراتی استفاده می‌شوند.
در نظر داشته باشید که انواع قطعات الکترونیکی موردنیاز خود را از بهترین شرکت های الکترونیکی ایران تهیه کنید.
کدام یکی از نمونه های خازن بهترین عملکرد را دارد؟