انواع خازن های قطب دار و بدون قطب

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: خازن عبارت است ازاجتماع دو یا چند صفحه که در بین آن‌ها یک ماده عایق بنام دی الکتریک قرار گرفته به 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 ساده‌ترین نوع خازن است که شما ساخته اید.
گرچه ما توانستیم با قرار دادن دوصفحه فلزی روی هم عملا یکی از انواع خازن‌ها را بسازیم اما خازن‌ها را نمی‌توان فقط به دو صفحه فلزی محدود نمود چرا که خازن‌ها در انواع بسیار متنوع ودارای ویژگیهای خاص ساخته میشود ودر دنیای وسیع الکترونیک دارای کاربرد‌های 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 و تنوع 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.
خازن‌ها انرژی الکتریکی را نگهداری می‌کنند و به همراه مقاومت‌ها، در مدارات تایمینگ استفاده می‌شوند. همچنین از خازن‌ها برای صاف کردن سطح تغییرات ولتاژ مستقیم استفاده می‌شود. از خازن‌ها در مدارات بعنوان فیلتر هم استفاده می‌شود. زیرا خازن‌ها به راحتی سیگنالهای غیر مستقیم AC را عبور می‌دهند، ولی مانع عبور سیگنالهای مستقیم DC می‌شوند.
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. ۱ فاراد واحد بزرگی است و مشخص کننده ظرفیت بالا می‌باشد؛ بنابراین استفاده از واحدهای کوچکتر نیز در خازن‌ها مرسوم است. میکروفاراد µF، نانوفاراد nF و پیکوفاراد pF واحدهای کوچکتر فاراد هستند.

مهمترین نوع خازنهای که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرد:

۱ =خازنهای واریابل و تریمر‌ها ۲ =خازنهای سرامیکی
۳ =خازنهای میکا ۴ =خازنهای پلیستر
۵ =خازنهای کاغذی ۶ =خازنهای مومی وروغنی
۷ =خازنهای الکترولیت ۸ =خازنهای تانتالیوم
۹ =خازنهای مایلر





دو نوع اصلی آن‌ها، با پلاریته (قطب دار) و بدون پلاریته (بدون قطب) می‌باشد

خازنهای قطب دار

۱ - خازن‌های الکترولیتدر خازنهای الکترولیت قطب مثبت و منفی بر روی بدنه آن‌ها مشخص شده و بر اساس قطب‌ها در مدارات مورد استفاده قرار می‌گیرند. دو نوع طراحی برای شکل این خازن‌ها وجود دارد. یکی شکل اَکسیل که در این نوع پایه‌های 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 نمونه‌ای از خازن اکسیل و رادیال نشان داده شده استدر خازن‌های الکترولیت ظرفیت آن‌ها بصورت یک عدد بر روی بدنه شان نوشته شده است. همچنین ولتاژ تحمل خازن‌ها نیز بر روی بدنه آن‌ها نوشته شده و هنگام انتخاب یک خازن باید این ولتاژ مد نظر قرار گیرد. این خازن‌ها آسیبی نمی‌بینند مگر اینکه با هویه داغ شوند.

۲ - خازن‌های تانتالیو: خازن‌های تانتالیوم هم از نوع قطب دار هستند و مانند خازنهای الکترولیت معمولاً ولتاژ کمی دارند. این خازن‌ها معمولاً در سایز‌های کوچک و البته گران تهیه می‌شوند و بنابراین یک ظرفیت بالا را در سایزی کوچک را ارائه می‌دهند.
در خازنهای تانتالیوم جدید، ولتاژ و ظرفیت بر روی بدنه آن‌ها نوشته شده، ولی در انواع قدیمی از یک نوار رنگی استفاده می‌شود که مثلا دو خط دارد (برای دو رقم) و یک نقطه رنگی برای تعداد صفر‌ها وجود دارد که ظرفیت بر حست میکروفاراد را مشخص می‌کنند. برای دو رقم اول کدهای استاندارد رنگی استفاده می‌شود، ولی برای تعداد صفر‌ها و محل رنگی، رنگ خاکستری به معنی × ۰. ۰۱ و رنگ سفید به معنی × ۰. ۱ است. نوار رنگی سوم نزدیک به انت‌ها، ولتاژ را مشخص می‌کند بطوری که اگر این خط زرد باشد ۳ / ۶ ولت، مشکی ۱۰ ولت، سبز ۱۶ ولت، آبی ۲۰ ولت، خاکستری ۲۵ ولت و سفید ۳۰ ولت را نشان می‌دهد.
برای مثال رنگهای آبی - خاکستری و نقطه سیاه به معنی ۶۸ میکروفاراد است
آبی - خاکستری و نقطه سفید به معنی ۸ / ۶ میکروفاراد است

خازنهای بدون قطب

خازنهای بدون قطب خازن‌های بدون قطب معمولا خازنهای با ظرفیت کم هستند و میتوان آن‌ها را از هر طرف در مدارات مورد استفاده قرار داد. این خازن‌ها در برابر گرما تحمل بیشتری دارند و در ولتاژهای بالاتر مثلا ۵۰ ولت، ۲۵۰ ولت و ... عرضه می‌شوند
پیدا کردن ظرفیت این خازن‌ها کمی مشکل است، چون انواع زیادی از این نوع خازن‌ها وجود دارد و سیستم‌های کد گذاری مختلفی برای آن‌ها وجود دارد. در بسیاری از خازن‌ها 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 ۱ / ۰ به معنی ۰. ۱ µF یا ۱۰۰ نانوفاراد است. گاهی اوقات بر روی این خازن‌ها چنین نوشته می‌شود (۴n۷) به معنی ۷ / ۴ نانوفاراد. در خازن‌های کوچک چنانچه نوشتن بر روی آن‌ها مشکل باشد از شماره‌های کد دار بر روی خازن‌ها استفاده می‌شود. 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 ۱۰۲ چاپ شده باشد، ظرفیت برابر خواهد بود با ۱۰۰۰ پیکوفاراد یا ۱ نانوفاراد.
کد رنگی خازن هادر خازن‌های پلی استر برای سالهای زیادی از کدهای رنگی بر روی بدنه آن‌ها استفاده می‌شد در این کد‌ها سه رنگ اول ظرفیت را نشان می‌دهند و رنگ چهارم تولرانس ا. نشان می‌دهد

برای مثال قهوه‌ای - مشکی - نارنجی به معنی ۱۰۰۰۰ پیکو فاراد یا ۱۰ نانو فاراد است

خازن‌های پلی استر امروزه به وفور در مدارات الکترونیک مورد استفاده قرار می‌گیرند. این خازن‌ها در برابر حرارت زیاد معیوب می‌شوند و بنابراین هنگام لحیمکاری باید به این نکته توجه داشت




خازن‌ها با هر ظرفیتی وجود ندارند. بطور مثال خازن‌های ۲۲ میکروفاراد یا ۴۷ میکروفاراد وجود دارند، ولی خازن‌های ۲۵ میکروفاراد یا ۱۱۷ میکروفاراد وجود ندارند
فرض کنیم بخواهیم خازن‌ها را با اختلاف ظرفیت ده تا ده تا بسازیم. مثلاً ۱۰ و ۲۰ و ۳۰ و... به همین ترتیب. در ابتدا خوب بنظر می‌رسد، ولی وقتی که به ظرفیت مثلاً ۱۰۰۰ برسیم چه رخ می‌دهد؟
مثلاً ۱۰۰۰ و ۱۰۱۰ و ۱۰۲۰ و..؛ که در اینصورت اختلاف بین خازن ۱۰۰۰ میکرو فاراد با ۱۰۱۰ میکروفاراد بسیار کم است و فرقی با هم ندارند پس این مسئله معقول بنظر نمی‌رسد. برای ساختن یک رنج محسوس از ارزش خازن‌ها، میتوان برای اندازه ظرفیت از مضارب استاندارد ۱۰ استفاده نمود. مثلاً ۷ / ۴ - ۴۷ - ۴۷۰ و..؛ و یا ۲ / ۲ - ۲۲۰ - ۲۲۰۰ و ... خازن‌های متغیر

خازن‌های متغیردر مدارات تیونینگ رادیویی از این خازن‌ها استفاده می‌شود و به همین دلیل به این خازن‌ها گاهی خازن تیونینگ هم اطلاق می‌شود. ظرفیت این خازن‌ها خیلی کم و در حدود ۱۰۰ تا ۵۰۰ پیکوفاراد است و بدلیل ظرفیت پائین در مدارات تایمینگ مورد استفاده قرار نمی‌گیرند
در مدارات تایمینگ از خازن‌های ثابت استفاده می‌شود و اگر نیاز باشد دوره تناوب را تغییر دهیم، این عمل بکمک مقاومت انجام می‌شود 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 می‌دهند که بر حسب نوع عایق انتخاب شده برای خازنها، آن‌ها رابه همان نام نیز می‌خوانند، مانند خازنهای سرامیک، خازنهای روغنی و ....

خازن‌های تریمر

خازن‌های تریمر خازن‌های تریمر خازن‌های متغییر کوچک و با ظرفیت بسیار پائین هستند. ظرفیت این خازن‌ها از حدود ۱ تا ۱۰۰ پیکوفاراد ماست و بیشتر در تیونرهای مدارات با فرکانس بالا مورد استفاده قرار می‌گیرندخازن‌ها 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 بخش‌های که فرکانس بالاتر درآن وجود دارد استفاده میکند
خازن‌ها را به چند طریق علامت وظرفیت گذاری می‌نمایند.

ظرفیت گذاری خازن‌ها

برروی خازن‌های الکترولیت ظرفیت را با اعدادنشان میدهند. وهم چنین قطب پایه‌های 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 پایه‌ها 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.

در موقع تعویض خازن خراب به موارد زیر دقت نمایید.

?=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.