معرفی انواع خازن ها به همراه شکل
خازن چیست
خازن المانی الکترونیکی می باشد که وظیفه آن نگه داری انرژی الکتریکی در خود همانند یک باطری است.خازن ها در انواع و شکل های گوناگون وجود دارند که هر کدام از آنها برای کاربردی خاص طراحی و ساخت شده اند.خازن ها دارای دو فاکتور مهم می باشند که یکی مقدار ظرفیت خازن است و دیگری حداکثر ولتاژی را که می توانند تحمل و ذخیره کنند.
ظرفیت در خازن ها
هر خازن مقدار مجازی ظرفیت برای ذخیره کردن انرژی الکتریکی در خود دارد. به عنوان مثال یک لیوان می تواند تنها به اندازه ظرفیت خود مقداری مایع را در خود ذخیره کند و خازن ها نیز از این امر مثتثنی نیستند. مقدار ظرفیت خازن ها بر روی بدنه آنها به صورت واحدی به نام uf (میکروفاراد) نوشته می شود. در اصل واحد ظرفیت در خازن ها F یا فاراد می باشد ولی به علت بزرگ بودن این ظرفیت از واحد های کوچکتری با نام های میکرو فاراد که 10 به توان منفی 6 می باشد. نانوفاراد که 10 به توان منفی 9 می باشد و پیکو فاراد که 10 به توان منفی 12 می باشد استفاده می کنند.
µ means 10-6 (millionth), so 1000000µF = 1F
n means 10-9 (thousand-millionth), so 1000nF = 1µF
p means 10-12 (million-millionth), so 1000pF = 1nF
خازن های الکترولیت
این خازن ها به نام خازن های شیمیایی نیز معروف هستند. دی‌الکتریک این خازنها را به نوعی مواد شیمیایی آغشته می‌کنند که در عمل حالت یک کاتالیزور را دارا می‌باشند و باعث بالا رفتن ظرفیت خازن می‌شوند. برخلاف خازنهای عدسی، این خازنها دارای قطب یا پایه مثبت و منفی می‌باشند. روی بدنه خازن کنار پایه منفی، علامت – نوشته شده‌است و پایه مثبت در آنها معمولا بلندتر از پایه منفی می باشد و در کنار پایه علامتی نیز نوشته نشده است.
در خازنهاي الكتروليت قطب مثبت و منفي بر روي بدنه آنها مشخص شده و بر اساس قطب ها در مدارات مورد استفاده قرار مي گيرند . دو نوع طراحي براي شكل اين ها وجود دارد . شکل استوانه ای كه در اين نوع پايه هاي يكي در طرف راست و ديگري در طرف چپ قرار دارد و ديگري عمودی كه در اين نوع هر دو پايه در يك طرف آن قرار دارد .
خازن های سرامیکی یا عدسی
خازن های سرامیکی خازنهای بدون قطب هستند که در آن دی‌الکتریک بکار رفته از جنس سرامیک می باشد. ثابت دی‌الکتریک سرامیک بالا است از این رو امکان ساخت خازنهای با ظرفیت زیاد در اندازه کوچک را در مقایسه با سایر خازنها بوجود آورده انددر نتیجه ولتاژ کار آنها بالا خواهد بود. ظرفیت خازنهای سرامیکی معمولاً بین ۵ پیکوفاراد تا چند میکروفاراد است. این نوع خازن به صورت دیسکی (عدسی) و استوانه‌ای تولید می‌شود و بسامد کار خازنهای سرامیکی بالای ۱۰۰ مگاهرتز است. عیب بزرگ این خازنها وابسته بودن ظرفیت آنها به دمای محیط می باشد زیرا با تغییر دما ظرفیت خازن تغییر می‌کند. از این خازن در مدارهای الکترونیکی، مانند مدارهای مخابراتی و رادیویی استفاده می‌شود.در زیر شکل این خازن آورده شده است.
در خازن های سرامیکی یا عدسی ظرفیت بر اساس یک عدد روی آن نوشته شده است که این عدد بر اساس واحد پیکو فاراد می باشد. به طور مثال در شکل بالا عدد 27 نماد ظرفیت 27 پیکوفارادی این خازن می باشد. در رقم های سه تایی رقم آخر نشان دهنده تعداد صفر می باشد. به عنوان مثال عدد 472 به معنی 4700 پیکوفاراد است.
خازن های تانتالیوم
در این نوع خازن به جای آلومینیوم از فلز تانتالیوم استفاده می‌شود. زیاد بودن ثابت دی‌الکتریک اکسید تانتالیوم نسبت به اکسید آلومینیوم که تقریبا 3 برابر است سبب می‌شود خازنهای تانتالیومی نسبت به نوع آلومینیومی درحجم مساوی دارای ظرفیت بیشتری باشند.خازن های تانتالیوم دارای قیمت بیشتری نیز نسبت به خازن های هم رده خود مانند الکترولیتی و آلومینیومی دارند. در خازن های تانتالیوم نوع DIP قطب مثبت کنار پایه نوشته شده است و در نوع SMD قطب مثبت به صورت یک خط کنار خازن وجود دارد. محاسن خازن تانتالیومی نسبت به نوع آلومینیومی به شرح زیر می باشد.
1-ابعاد کوچکتر نسبت به ظرفیت آنها
• جریان نشتی کمتر
• عمر طولانی تر
خازن کاغذی
نوع دی الکتریک این خازن ها از کاغذ های لایه ای تشکیل شده که یک دی‌الکتریک مناسب درون آن تزریق می‌گردد تا مانع از جذب رطوبت گردد. برای جلوگیری از تبخیر دی‌الکتریک درون کاغذ، خازن را درون یک قاب محکم و نفوذناپذیر قرار می‌دهند. خازنهای کاغذی به علت کوچک بودن ضریب دی‌الکتریک عایق آنها دارای ابعاد فیزیکی بزرگ هستند، اما از مزایای این خازنها آن است که در ولتاژها و جریانهای زیاد می‌توان از آنها استفاده کرد.در زیر شکل این خازن را می توانید ببینید.
خازن های متغییر
این خازن ها به صورت متغییر بوده و مقدار ظرفیت آنها قابل تغییر است. به سه صورت می توان ظرفیت خازن ها را تغییر داد که عبارتند از نوع دی الکتریکی که با تغییر آن ظرفیت خازن نیز تغییر می کند ٰدیگری جنس صفحات استفاده شده در خازن می باشد و بعدی فاصله صفحات از یکدیگر می باشد. خازنهای متغیر عموماً ازنوع عایق هوا یا پلاستیک هستند. نوعی که به وسیله دسته متحرک (محور) عمل تغییر ظرفیت انجام می‌شود به نام خازن واریابل معروف است ونوع دیگری نیز وجود دارد که کوچک بوده و به وسیله محور روی آن و توسط پیچ گوشتی می توان ظرفیت خازن را تغییر داد که این نوع خازن ها به تریمر معروف هستند. محدوده ظرفیت خازنهای واریابل ۱۰ تا 5۰۰ پیکو فاراد و در خازنهای تریمر از ۵ تا چند صد پیکو فاراد است. از این خازنها در گیرنده‌های رادیویی و مخابرات برای تنظیم فرکانس استفاده می شود.
