آموزش آشنایی با قطعات الکترونیکی

خازن

ساختمان داخلی خازن از دو صفحه هادی که بین آن ها عایق قرار دارد، تشکیل می شود. به صفحات

هادی، جوشن نیز گفته می شود

علامت اختصاری خازن به شکل زیر است

علامت اختصاری خازن

خازنها انرژی الكتریكی را نگهداری می كنند و به همراه مقاومت ها، در مدارات تایمینگ استفاده می

شوند. همچنین از خازنها برای صاف كردن سطح تغییرات ولتاژ مستقیم استفاده می شود. از خازنها

در مدارات بعنوان فیلتر هم استفاده می شود. زیرا این المان به راحتی سیگنالهای غیر مستقیم ac

عبور می دهند ولی مانع عبور سیگنالهای مستقیم dc میشوند

ظرفیت

در صورتی که صفحات یک خازن را به ولتاژ اتصال دهیم، در صفحات آن بار الکتریکی

ذخیره می شود. این شرایط تا زمانی که خازن خالی نشود باقی می ماند. به همین دلیل در مدارهای

الکتریکی از خازن به منظور ذخیره انرژی الکتریکی استفاده می شود.

با ذخیره شدن بارهای الکتریکی درخازن، اختلاف پتانسیل به وجود می آید. نسبت بین بارهای الکتریکی

ذخیره شده در خازن به اختلاف پتانسیل ایجاد شده در دو سر آن را ظرفیت خازن می نامند و آن را با

حرف C نشان می دهند. واحد اندازه گیری ظرفیت فاراد است.

خازن ها عموما به دو دسته ثابت و متغییر تقسیم می شوند:

خازن ثابت

این خازنها دارای ظرفیت معینی هستند که در وضعیت معمولی تغییر پیدا نمیکنند. خازنهای ثابت را بر

اساس نوع ماده دی الکتریک به کار رفته در آنها تقسیم بندی و نام گذاری میکنند و از آنها در مصارف

مختلف استفاده میشود. از جمله این خازنها میتوان انواع سرامیکی، میکا، ورقهای(کاغذی و پلاستیکی)

الکترولیتی، روغنی، گازی را نام برد

اگر ماده دی الکتریک طی یک فعالیت شیمیایی تشکیل شده باشد آن را خازن الکترولیتی و در غیر این

صورت آن را خازن خشک گویند

نکته: برای تست ظرفیت این المان از قسمت خازن سنج مولتی متر استفاده می شود.

الف) خازن سرامیکی

معمولترین 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 خازنهای با ظرفیت زیاد در اندازه کوچک را

در مقایسه با سایر خازنها بوجود آورده ، در نتیجه ولتاژ کار آنها بالا خواهد بود. ظرفیت خازنهای

سرامیکی معمولا بین ۵ پیکو فاراد تا ۱ / ۰ میکرو فاراد است. این نوع خازن به صورت دیسکی(عدسی)

و استوانهای تولید میشود و فرکانس کار خازنهای سرامیکی بالای ۱۰۰ مگاهرتز است.

عیب بزرگ این خازنها وابسته بودن ظرفیت آنها به دمای محیط است، زیرا با تغییر دما ظرفیت آن

تغییر میکند.

از این خازنها در مدارهای الکترونیکی ، مانند مدارهای مخابراتی و رادیویی استفاده میشود.

خازن سرامیکی

خازن سرامیکی

خازن سرامیکی

ب)خازن ورقه ایی یا مولتی لایه

در خازنهای ورقهای از کاغذ و مواد پلاستیکی به سبب انعطاف پذیری آنها ، برای دی الکتریک استفاده

میشود.

این گروه از خازنها خود به دو صورت ساخته میشوند : خازن کاغذی و خازن پلاستیکی

خازن کاغذی

خازنهای کاغذی به دلیل ارزان بودن و اندازه کوچکشان مورد استفاده فراوان قرار می گیرند . جنس دی

الکتریک آنها کاغذ آغشته به پارافین است و در ولتاژ پیش از ۶۰۰ ولت مورد استفاده قرار می گیرند .

صفحات این خازنها به صورت نوارهای صاف و طویل از جنس ورقه های قلع است . کاغذ آغشته به

پارافین بین دو صفحه ، حکم دی الکتریک را دارد و این هر سه بصورت لوله ، پیچیده شده اند و داخل

یک استوانه قرار می گیرند.

خازن ورقه ایی

خازن ورقه ایی

خازن ورقه ایی

خازن ورقه ایی

ج)خازن پلاستیکی

در این نوع خازنها از ورقه های نازک پلاستیک برای دی الکتریک استفاده میشود. ورقه های پلاستیکی

همراه با ورقه های نازک فلزی (آلومینیومی) به صورت لوله، دردرون قاب پلاستیکی بسته بندی

میشوند. امروزه این نوع خازنها به دلیل داشتن مشخصات خوب در مدارات زیاد به کار میروند. این

خازنها نسبت به تغییرات دما حساسیت زیادی ندارند ، به همین سبب از آنها در مداراتی استفاده میکنند

که احتیاج به خازنی با ظرفیت ثابت در مقابل حرارت باشد. یکی از انواع دی الکتریک هایی که در این خازنها به کار میرود

پلی استایرن است، از این رو به این خازنها “پلی استر” (Polystyrene) گفته میشود

 که از جمله رایجترین خازنهای پلاستیکی است. ماکزیمم فرکانس کار خازنهای پلاستیکی حدود

یک مگا هرتز است.

خازن پلی استر

خازن پلی استر

خازن MKT

خازن MKT

د) خازن الکترولیتی

این نوع خازنها معمولاً در رنج میکرو فاراد هستند. نام دیگر این خازنها، شیمیایی است.

علت نامیدن آنها به این نام این است که دی الکتریک 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. این خازنها

دارای قطب یا پایه مثبت و منفی میباشند.

روی بدنه این المان کنار پایه منفی، علامت نوشته شده است. مقدار واقعی ظرفیت و ولتاژ قابل تحمل آنها

ونیزدمای کارکرد روی بدنه درج شده است .

خازنهای الکترولیتی در سه نوع معمولی ، آلومینیومی و تانتالیومی ساخته میشوند.

خازن تانتال

خازن تانتال

خازن آلمینیومی

خازن آلمینیومی

خازن شیمیایی

خازن شیمیایی

خازن آلمینیومی

این خازنها همانند خازنهای ورقهای از دو ورقه آلومینیومی تشکیل شده است. یکی از این ورقهها که لایه

اکسید روی آن ایجاد میشود “آند” نامیده میشود و ورقه آلومینیومی دیگر نقش کاتد را دارد. ساختمان

داخلی آن بدین صورت است که دو ورقه آلومینیومی به همراه دو لایه کاغذ متخلخل که در بین آنها قرار

دارند هم زمان پیچیده شده و سیمهای اتصال نیز به انتهای ورقههای آلومینیومی متصل میشوند. پس از

پیچیدن ورقهها آن را درون یک الکترولیت مناسب که شکل گیری لایه اکسید را سرعت میبخشد

غوطه ور میسازند تا دو لایه کاغذ متخلخل از الکترولیت پر شوند. سپس کل مجموعه را درون یک قاب

فلزی قرار داده و با یک پولک پلاستیکی که سیم های خازن از آن میگذرد محکم بسته میشود.

خازن تانتال

در این نوع خازنها به جای آلومینیوم از فلز تانتالیوم استفاده میشود زیاد بودن ثابت دی الکتریک اکسید

تانتالیوم نسبت به اکسید آلومینیوم (حدودا ۳ برابر)سبب میشود خازنهای تانتالیومی نسبت به نوع

آلومینیومی درحجم مساوی دارای ظرفیت بیشتری باشند

خازن متغییر

به طور کلی با تغییر سه عامل میتوان ظرفیت خازن را تغیییر داد: “فاصله صفحات” ، “سطح صفحات”

و “نوع دی الکتریک”. اساس کار خازن متغیر بر مبنای تغییر سطح مشترک صفحات خازنها یا تغییر

ضخامت دی الکتریک است، ظرفیت یک خازن نسبت مستقیم با سطح مشترک دو صفحه آن دارد.

خازنهای متغیر عموما ازنوع عایق هوا یا پلاستیک هستند.

محدوده ظرفیت خازنهای واریابل ۱۰ تا ۴۰۰ پیکو فاراد و در خازنهای تریمر از ۵ تا ۳۰ پیکو فاراد

است. از این خازنها در گیرندههای رادیویی برای تنظیم فرکانس ایستگاه رادیویی استفاده میشود.

نوعی که به وسیله دسته متحرک (محور) عمل تغییر ظرفیت انجام میشود “واریابل” می نامند

خازن تریمر

خازن تریمر

خازن واریابل

خازن واریابل

خازن SMD

خازن SMD

خازن SMD

خازن SMD

خازن SMD

خازن SMD