انواع خازن
خازن چیست؟
قطعه ای است که برای ذخیره انرژی الکتریکی (ولتاژ) توسط میدان الکترواستاتیکی (بار الکتریکی)، در مدار استفاده می شود.با توجه به اینکه بار الکتریکی در خازن ذخیره می شود می توان از آن برای ایجاد میدان الکتریکی یکنواخت و پایدار استفاده کرد. از خازنها به عنوان فیلتر نیز استفاده می کنند زیرا سیگنال های متناوب یا AC را به راحتی عبور می دهند ولی مانع عبور سیگنال های مستقیم یا DC می شوند. خازن یا کاپاسیتور که ابتدای کلمه capacitor است با حرف C نمایش می‌دهند. واحد ظرفیت خازن فاراد است. در ادامه با انواع خازن آشنا می‌شوید.
ساختمان خازن
خازن از دو صفحه فلزی موازی (رسانا از جنس روی، آلومنیوم، نقره) تشکیل شده است.
در بین صفحات هوا یا عایق (دی الکتریک مانند کاغذ، میکا، پلاستیک، سرامیک، اکسید آلومنیوم، اکسید تانتالیوم) وجود دارد.
انواع خازن
خازن عدسی
خازن عدسی یکی از انواع خازن است که دارای ابعاد کوچک، بدون پلاریته مثبت و منفی(خازن های بدون قطب) هستند که دارای محدوده پیکو فاراد و نانو فاراد می باشند.
هرچه میزان خازن بالاتر می رود سایزش نیز بزرگتر می شود.
بر روی خازن عدسی اعدادی نوشته شده که از روی آن می توان ظرفیت آن را بدست آورد.
بطور مثال اگر بر روی خازن ۴۷۳ نوشته شده باشد دو رقم اول را برداشته(۴۷) و به اندازه رقم سوم صفر جلوی دو عدد اول بگذارید، در این مثال می شود ۴۷۰۰۰ این مقدار ظرفیت خازن برحسب پیکو فاراد است یعنی ۴۷۰۰۰pF بعبارت دیگر ۴۷ نانو فاراد یا ۴۷nF .
در صورت مشخص نبودن عدد بر روی خازن ظرفیت آن را توسط خازن سنج یا مولتیمتر خازن سنج و یا LCR متر تست کنید.
خازن سرامیکی
از دیگر نوع خازن های بدون قطب (خازن خشک)، خازن های سرامیکی می باشند.
جنس دی الکتریک آن سرامیک است و چون ثابت دی الکتریک سرامیک بالاست.
این نوع خازن عایق بسیار خوبی است و می توان ظرفیت های بالا در حد میکرو فاراد در ابعاد کوچک فراهم کرد.
همچنین ولتاژ کاری این نوع خازن بالاست.
خازن الکترولیتی
خازن های الکترولیتی یا شیمیایی بر خلاف خازن های عدسی دارای قطب مثبت منفی و معمولا در رنج میکرو فاراد می باشند.
ظرفیت خازن و ولتاژ قابل تحمل خازن بر روی آن نوشته شده است و هنگام استفاده در مدار باید به جهت خازن توجه ویژه ای داشت.
انواع خازن های الکترولیتی، آلومینیومی و تانتالیومی می باشد.
از مهمترین کاربردهای این خازن در مدار یکسو کننده دیودی بعنوان فیلتر و کوپلینگ در مدار بایاس ترانزیستورها می توان نام برد.
بر روی بدنه خازن نواری با رنگ مخالف و حاوی علامت “منفی” برای مشخص شدن پایه منفی وجود دارد.
بر روی بردها نیم دایره مشکی رنگی برای مشخص شدن پایه منفی، طراحی می کنند که زمان لحیم کاری اشتباهی رخ ندهد.
خازن ورقه ای(کاغذی و پلاستیکی)
خازن های کاغذی به علت کوچک بودن ثابت دی الکتریک، دارای ابعاد فیزیکی بزرگ هستند.
از مزایای این خازن ها استفاده در ولتاژها و جریان های بالا می باشد.
خازن های پلاستیکی نسبت به تغییرات دما حساسیت زیادی ندارند.
لذا کاربرد آنها در مداراتی است که احتیاج به خازنی با ظرفیت ثابت در مقابل حرارت باشد.
یکی از معروفترین دی الکتریک هایی که در این خازن ها به کار می‌رود پلی استیرن (Polystyrene) است، به همین دلیل به این خازن ها “خازن پلی استر” نیز گفته می‌شود.
خازن میکا
ظرفیت این نوع خازن ها تقریباً بین ۰۱/۰ تا ۱ میکرو فاراد است.
یکی از مهمترین ویژگی این خازن ها، داشتن ولتاژ کار بالا، عمر طولانی و کاربرد در مدارات فرکانس بالا می باشد.
خازن روغنی و کاغذی
خازنهای روغنی و گازی بیشترین کاربرد را در صنعت برق در مدارهای الکتریکی برای راه اندازی و یا اصلاح ضریب قدرت دارند.
بطور مثال یک نوع خازن گازی سیلندری با عایق گازی ازت N2 جهت اصلاح ضریب توان در شبکه برق سه فاز ۴۰۰ ولت با فرکانس ۵۰ هرتز و ظرفیت ۲٫۵ کیلو وار مورد استفاده قرار می گیرد.
اصطلاحا به مجموعه خازن به کار رفته برای حذف توان راکتیو، بانک خازنی می گویند.
خازن متغیر
نحوه عملکرد خازن متغیر بر مبنای تغییر سطح مشترک صفحات خازن یا تغییر ضخامت دی الکتریک است.
ظرفیت یک خازن نسبت مستقیم با سطح مشترک دو صفحه خازن دارد. خازن های متغیر معموماً ازنوع عایق هوا یا پلاستیک هستند.
خازنی که ظرفیتش به وسیله دسته متحرک (محور) تغییر می کند “واریابل” می نامند و در نوع دیگر به وسیله پیچ گوشتی انجام می شود که به آن “تریمر” می گویند.
بازه تغییر ظرفیت خازن های واریابل ۱۰ تا ۴۰۰ پیکو فاراد و در خازن های تریمر از ۵ تا ۳۰ پیکو فاراد است.
عمده کاربرد این خازن ها در گیرنده‌های رادیویی برای تنظیم فرکانس ایستگاه رادیویی می باشد.
