خازن چیست؟
خازن عبارت است ازاجتماع دو یا چند صفحه که در بین آنها یک ماده عایق بنام دی الکتریک قرار گرفته بهhttp://sabalan-elec.com/learning/lea...mages/cap4.jpg نحوی که بتواند انرژی الکتریکی را در خود ذخیره نماید.
دوصفحه فلزی را روی یکدیگر با فاصله کمی آنچنان قرار دهید که تماسی برقرار ننموده ولی به اندازه کافی به هم نزدیک باشند. این ساده ترین نوع خازن است که شما ساخته اید
گرچه ما توانستیم با قرار دادن دوصفحه فلزی روی هم عملا یکی از انواع خازن ها را بسازیم اماخازنها را نمی توان فقط به دو صفحه فلزی محدود نمود چرا که خازن ها در انواع بسیار متنوع ودارای ویژگیهای خاص ساخته میشود ودر دنیای وسیع الکترونیک دارای کاربرد های خاص ومتنوع بوده ودست طراهان و تولید کنندگان را برای ساختن دستگا ه های مرغوب و با کیفیت و در عین حال کم هجم باز گذاشته است.
گرچه اگر کمی به گذشته بر گردیم شاید تمام قطعات الکترونیکی را با محدودیتهای فراوان وتنوع کمتر ببینیم که خازن هم همان مشکلات را داشت اما امروزه نکات بسیاری در طرح ساخت یا توضیح یک خازن وجود دارد که موردتوجه قرار میگیرد.
خازن ها انرژی الکتریکی را نگهداری می کنند و به همراه مقاومت ها ، در مدارات تایمینگ استفاده می شوند . همچنین از خازن ها برای صاف کردن سطح تغییرات ولتاژ مستقیم استفاده می شود . از خازن ها در مدارات بعنوان فیلتر هم استفاده می شود . زیرا خازن ها به راحتی سیگنالهای غیر مستقیم AC را عبور می دهند ولی مانع عبور سیگنالهای مستقیم DC می شوند
ظرفیت معیاری برای اندازه گیری توانائی نگهداری انرژی الکتریکی است . ظرفیت زیاد بدین معنی است که خازن قادر به نگهداری انرژی الکتریکی بیشتری است . واحد اندازه گیری ظرفیت فاراد است . 1 فاراد واحد بزرگی است و مشخص کننده ظرفیت بالا می باشد . بنابراین استفاده از واحدهای کوچکتر نیز در خازنها مرسوم است . میکروفاراد µF ، نانوفاراد nF و پیکوفاراد pF واحدهای کوچکتر فاراد هستند .
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
1=خازنهای واریابل وتریمر ها 2=خازنهای سرامیکی
3=خازنهای میکا 4=خازنهای پلیستر
5=خازنهای کاغذی 6=خازنهای مومی وروغنی
7=خازنهای الکترولیت 8=خازنهای تانتالیوم
9=خازنهای مایلر
دو نوع اصلی آنها ، با پلاریته ( قطب دار ) و بدون پلاریته ( بدون قطب ) می باشد
خازنهای قطب دار
1- خازن های الکترولیتدر خازنهای الکترولیت قطب مثبت و منفی بر روی بدنه آنهhttp://sabalan-elec.com/learning/lea...ap2%20copy.gifا مشخص شده و بر اساس قطب ها در مدارات مورد استفاده قرار می گیرند . دو نوع طراحی برای شکل این خازن ها وجود دارد . یکی شکل اَکسیل که در این نوع پایه های یکی در طرف راست و دیگری در طرف چپ قرار دارد و دیگری رادیال که در این نوع هر دو پایه خازن در یک طرف آن قرار دارد . در شکل نمونه ای از خازن اکسیل و رادیال نشان داده شده است
در خازن های الکترولیت ظرفیت آنها بصورت یک عدد بر روی بدنه شان نوشته شده است . همچنین ولتاژ تحمل خازن ها نیز بر روی بدنه آنها نوشته شده و هنگام انتخاب یک خازن باید این ولتاژ مد نظر قرار گیرد . این خازن ها آسیبی نمی بینند مگر اینکه با هویه داغ شوند
2- خازن های تانتالیو مخازن های تانتالیوم هم از نوع قطب دار هستند و مانند خازنهای الکترولیت معمولاً ولتاژ کمی دارند . این خازن ها معمولاً در سایز های کوچک و البته گران تهیه می شوند و بنابراین یک ظرفیت بالا را در سایزی کوچک را ارائه می دهند .
در خازنهای تانتالیوم جدید ، ولتاژ و ظرفیت بر روی بدنه آنها نوشته شده ولی در انواع قدیمی از یک نوار رنگی استفاده می شود که مثلا دو خط دارد ( برای دو رقم ) و یک نقطه رنگی برای تعداد صفرها وجود دارد که ظرفیت بر حست میکروفاراد را مشخص می کنند . برای دو رقم اول کدهای استاندارد رنگی استفاده می شود ولی برای تعداد صفرها و محل رنگی ، رنگ خاکستری به معنی × 0.01 و رنگ سفید به معنی × 0.1 است . نوار رنگی سوم نزدیک به انتها ، ولتاژ را مشخص می کند بطوری که اگر این خط زرد باشد 3/6 ولت ، مشکی 10 ولت ، سبز 16 ولت ، آبی 20 ولت ، خاکستری 25 ولت و سفید 30 ولت را نشان می دهد
برای مثال رنگهای آبی - خاکستری و نقطه سیاه به معنی 68 میکروفاراد است
آبی - خاکستری و نقطه سفید به معنی 8/6 میکروفاراد است
خازنهای بدون قطب
خازنهای بدون قطب خازن های بدون قطب معمولا خازنهای با ظرفیت کم هستند و میتوان آنها را از هر طرف درhttp://sabalan-elec.com/learning/lea...s/ceramic1.gif مدارات مورد استفاده قرار داد . این خازنها در برابر گرما تحمل بیشتری دارند و در ولتاژهای بالاتر مثلا 50 ولت ، 250 ولت و ... عرضه می شوند
پیدا کردن ظرفیت این خازنها کمی مشکل است چون انواع زیادی از این نوع خازنها وجود دارد و سیستم های کد گذاری مختلفی برای آنها وجود دارد . در بسیاری از خازن ها با ظرفیت کم ، ظرفیت بر روی خازن نوشته شده ولی هیچ واحد یا مضربی برای آن چاپ نشده و برای دانستن واحد باید به دانش خودتان رجوع کنید . برای مثال بر 1/0 به معنی 0.1µF یا 100 نانوفاراد است . گاهی اوقات بر روی این خازنها چنین نوشته می شود ( 4n7 ) به معنی 7/4 نانوفاراد . در خازن های کوچک چنانچه نوشتن بر روی آنها مشکل باشد از شماره های کد دار بر روی خازن ها استفاده می شود . در این موارد عدد اول و دوم را نوشته و سپس به تعداد عدد سوم در مقابل آن صفر قرار دهید تا ظرفیت بر حسب پیکوفاراد بدست اید . بطور مثال اگر بر روی خازنی عدد 102 چاپ شده باشد ، ظرفیت برابر خواهد بود با 1000 پیکوفاراد یا 1 نانوفاراد .
کد رنگی خازن هادر خازن های پلی استر برای سالهای زیادی از کدهای رنگی بر روی بدنه آنها استفاده می شد در این کد ها سه رنگ اول ظرفیت را نشان می دهند و رنگ چهارم تولرانس ا نشان می دهد
برای مثال قهوه ای - مشکی - نارنجی به معنی 10000 پیکو فاراد یا 10 نانو فاراد است
خازن های پلی استر امروزه به وفور در مدارات الکترونیک مورد استفاده قرار می گیرند . این خازنها در برابر حرارت زیاد معیوب می شوند و بنابراین هنگام لحیمکاری باید به این نکته توجه داشت
کد رنگی خازن ها
رنگ
شماره
سیاه
0
قهوه ای
1
قرمز
2
نارنجی
3
زرد
4
سبز
5
آبی
6
بنفش
7
خاکستری
8
سفید
9
خازن ها با هر ظرفیتی وجود ندارند . بطور مثال خازن های 22 میکروفاراد یا 47 میکروفاراد وجود دارند ولی خازن های 25 میکروفاراد یا 117 میکروفاراد وجود ندارند
فرض کنیم بخواهیم خازن ها را با اختلاف ظرفیت ده تا ده تا بسازیم . مثلاً 10 و 20 و 30 و . . . به همین ترتیب . در ابتدا خوب بنظر می رسد ولی وقتی که به ظرفیت مثلاً 1000 برسیم چه رخ می دهد ؟
مثلاً 1000 و 1010 و 1020 و . . . که در اینصورت اختلاف بین خازن 1000 میکرو فاراد با 1010 میکروفاراد بسیار کم است و فرقی با هم ندارند پس این مسئله معقول بنظر نمی رسد . برای ساختن یک رنج محسوس از ارزش خازن ها ، میتوان برای اندازه ظرفیت از مضارب استاندارد 10 استفاده نمود . مثلاً 7/4 - 47 - 470 و . . . و یا 2/2 - 220 - 2200 و غیره
خازن های متغیر
خازن های متغیردر مدارات تیونینگ رادیویی از این خازن ها استفاده می شود و به همین دلیل به این خازنهاhttp://sabalan-elec.com/learning/lea.../variable1.gif گاهی خازن تیونینگ هم اطلاق می شود . ظرفیت این خازن ها خیلی کم و در حدود 100 تا 500 پیکوفاراد است و بدلیل ظرفیت پائین در مدارات تایمینگ مورد استفاده قرار نمی گیرند
در مدارات تایمینگ از خازن های ثابت استفاده می شود و اگر نیاز باشد دوره تناوب را تغییر دهیم ، این عمل بکمک مقاومت انجام می شود
درعمل جز در یک مورد که خازن را بدون عایق بین دوصفحه به کار میبرندمانند (واریابل وتریمرها)درسایر موارد بین صفحات خازنها نوعی ماده عایق قرار می دهند که بر حسب نوع عایق انتخاب شده برای خازنها،آنها رابه همان نام نیز می خوانند، مانند خازنهای سرامیک ،خازنهای روغنی و غیره .
خازن های تریمر
خازن های تریمر خازن های تریمر خازن های متغییر کوچک و با ظرفیت بسیار پائین هستند . ظرفیت این خازن ها از حدود 1 تا 100 پیکوفاراد ماست و بیشتر در تیونرهای مدارات با فرکانس بالا مورد استفاده قرار می گیرندخازنها بخاطر خصوصیات خاصی که دارند در مدارات الکترونیکی از آنها زیاد استفاده میکنند.
خازنهای ظرفیت با لا را در مدارات منبع تغذیه بخصوص بخش ورودی آن که دارای فرکانس پائین نیز میباشد استفاده میکنند.
فرکانس ورودی منظور همان فرکانس (??) یا (??)هرتز برق شهر میباشد.
خازنهای ظرفیت پائین را عموما در بخش های که فرکانس بالاتر درآن وجود دارد استفاده میکند
خازنها را به چند طریق علامت وظرفیت گذاری می نمایند.
ظرفیت گذاری خازنها
برروی خازن های الکترولیت ظرفیت را با اعدادنشان میدهند.وهم چنین قطب پایه های آنرا نیز با گذاشتن یک علامت (+ )یا( - )مشخص میکنند.البته علامت ( -) عمومیت بیشتری دار وروی اکثر خازنهای الکترولیت قرار دارد که نشان دهنده قطب منفی خازن میباشد.
اکثر خازنهای الکترولیت دارای قطب مثبت ومنفی هستند.وظرفیت شان هم بالای یک میکروفاراد است.که در موقع جاگذاشتن باید به قطبیت آن توجه نمود.درصورت که پایه ها اشتباه درمحل قرار گیرد.در تلویزیونهای رنگی(ومانیتورها) که مدارات حساسی دارند.باعث بروز عیوب پیچیده میگردند.حتی احتمال منفجر شدن خازن نیز میرود.وآسیب شدید نیز به مدارات مربوطه وار میکند.
البته خازنهای الکترولیت بدون قطب هم در مدارات بکار میرود. ومشخصات عمومی آن شبیه خازنهای قطب دار میباشد.با این تفاوت که در این خازنها پایه مثبت یا منفی ندارد .ودر موقع جاگذاری نیاز به دقت در مورد پایهای ان نیست.عموما در طبقات تغذیه و افقی از این خازنها استفاده میگردد(خیلی کم)در تلویزیونهای سیاه وسفید برای کوپلاژ یوک افقی ازاین خازنها استفاده میگردد.وظرفیت آن عموما بین یک میکرو تاده میکرو میباشد.
?=ظرفیت خازن باید مشابه خازن خراب باشد.
?=ولتاژ کار باید عینا مانند خازن خراب باشد.یا کمی بیشتر ازآن.
?=درموقع جاگذاری به نوع آن(قطب دار یا بدون قطب)دقت نمایید.
?=درموقع تعویض خازن نوسان ساز????از خازن با همان مشخصات
اصلی استفاده نمایید.
