مشاهده همه محصولات
محصولی پیدا نشد

میدونی کاربرد خازن چیه؟

نوشته شده در تاریخ1401-01-14 385
دوست داشتن0

خازن‌ها یکی از مهم ترین و پرکاربردترین قطعات در مدارهای مختلف به شمار می‌روند. خازن‌ها در کنار مقاومت‌ها یکی از مهم ترین و پرکابردترین قطعات به شمار می‌روند. وجود این قطعه به قدری ضروریست که عدم وجود آن می‌تواند سبب از کار افتادن یک سیستم بزرگ و پیچیده، حتی با قوی ترین پردازنده‌ها شود. این قطعه در کنار تغذیه ماژول‌های مختلف، کامپیوترهای خودرویی و... جهت تثبیت ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرد.

 


تعریف خازن


خازن‌ها قطعاتی جهت ذخیره ولتاژ به کار می‌روند. دقیقا مشابه باتری‌ها که پس از شارژ قابلیت تحویل بار به خروجی دارند، خازن‌ها هم با شارژ شدن می توانند به خروجی خود ولتاژ تحویل دهند. خازن‌ها اهمیتی حیاتی در مدارها دارند، به طوریکه نوسانات ولتاژ تبدیل شده از AC به DC را خنثی می کنند. همچنین در یک مدار با المان های مصرف کننده زیاد، زمانیکه یک المان جریان زیادی بکشد، خازن مانع افت ولتاژ در اثر جریان کشی خواهد شد؛ چراکه خازن پیش از این به طور کامل شارژ شده است.

شناخت خازن در مدارهای الکترونیکی - بلاگ دانشجو کیت

 

همانطور که گفته شد، خازن‌ها جهت تثبیت ولتاژ بسیار کلیدی هستند. اما در کنار این، از خازن‌ها در فیلترهای سیگنال می‌توان بهره برد. صافی های بالاگذر، پایین گذر و میان گذر که طیف خاصی از فرکانس ها را عبور می دهند، از خازن استفاده می کنند؛ چراکه مقاومت درونی خازن‌ها ثابت نیست! این مقاومت تحت تاثیر فرکانس ولتاژ اعمال شده به آن، تغییر می کند.

 


واحد اندازه گیری خازن 


خازن‌ها مانند سایر قطعات دارای ظرفیت مشخصی هستند. یک خازن با یکای فاراد اندازه گیری می‌شود. اما از آنجاییکه ظرفیت خازن‌ها غالبا بسیار کوچک است، از واحد میکروفاراد جهت اندازه گیری ظرفیت خازن استفاده می کنیم. به عنوان مثال یک خازن هزار میکروفاراد که به صورت 1000uf نمایش داده می شود، دارای ظرفیت 0.001 فاراد است. از طرفی دیگر، پارامتر تاثیر گذار در خازن، میزان ولتاژ آن است. هر خازن می‌تواند یک میزان ولتاژ مشخصی را در خود ذخیره نماید. به عنوان مثال یک خازن 16 ولت، تنها تا 16 ولت می‌تواند ولتاژ را در خود نگاه دارد. اعمال ولتاژ بیش از ظرفیت خازن سبب ترکیدن آن خواهد شد.

 

 


نماد گرافیکی خازن در مدار


پس از آشنایی با خازن و واحد اندازه گیری آن، به نماد و یا سمبل آن در مدارها می پردازیم. خازن‌ها به عنوان ذخیره کننده انرژی در خود، به شکل زیر در مدارها معرفی می شوند.

 

به عنوان مثال در مدار زیر، تصویری از خازن و مقاومت را در کنار هم مشاهده می کنید.

 

 


انواع خازن‌ها 


خازن‌ها در ساخت و توسعه دارای انواع و اشکال مختلفی هستند. هر یک از این خازن‌ها در مدار و پروژه منحصر به خود کاربرد دارند. به طور عمده، خازن‌ها را به شکل زیر می‌توان دسته بندی کرد.

خازن‌های الکترولیتی

خازن‌های عدسی

خازن‌های SMD

خازن‌های تانتالیوم

خازن‌های پلی استر

خازن‌های الکترولیتی خازن‌هایی با دو پایه بلند هستند. این خازن‌ها را احتمالا در مدارها مختلف زیاد دیده اید. این خازن‌ها در مدارهای تغذیه، آمپلی فایرها و..... مورد استفاده قرار می گیرند.

خازن الکترولیت - بلاگ دانشجو کیت

از خازن های الکترولیتی در بسیاری از مدارات استفاده می شود. یکی از این مدارها، دیمر ها هستند. دیمرها ماژولهایی برای کنترل توان، مانند شدت نور لامپ بوده که با چرخاندن ولوم آن می توانید وسیله برقی خود را کنترل نمایید.

  

در کنار این، خازن‌های عدسی با ابعادی کوچک در مدارهای بسیاری، مورد استفاده قرار می گیرند. از آنجاییکه این خازن‌ها ظرفیت کمی دارند، جهت کاهش نویز سیگنال‌های دیتا، کاهش نویز کریستال‌ها و... مورد استفاده است.

خازن عدسی - بلاگ دانشجو کیت

 

در کنار این، خازن‌های SMD با ابعادی بسیار کوچک، در مدارها با اندازه محدود مورد استفاده قرار می‌گیرند. این خازن‌ها در مدارهای مختلف نظیر تلفن‌های همراه، ECU های خودرویی، بردهای Nodemcu و.... استفاده می گردد.

خازن SMD - بلاگ دانشجو کیت

 

خازن های SMD از پرکابردترین خازن ها در مدارات مختلف به شمار می روند. به عنوان مثال از این خازن در بردهای بسیاری نظیر برد آردوینو UNO استفاده می شود. به تصویر زیر دقت کنید. تعدادی از خازن های SMD را روی این برد پردازشی، مشاهده می کنید.

 

از دیگر خازن‌های موجود در بازار می‌توان به خازن‌های تانتالیوم اشاره کرد. این خازن‌ها به دلیل نوع ساختار خود، در کنار مدارهای تغذیه نظیر رگولاتورها بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند.

خازن تانتالیوم - بلاگ دانشجو کیت

خازن های تانتالیوم از پایداری بالایی برخوردار هستند. از این خازن در طراحی برد ماژول سیم کارت SIM880L استفاده شده است. ماژول سیم کارت SIM800L، یک ماژول فوق العاده کاربردی جهت تبادل داده در بستر شبکه موبایلی کشور به شمار می رود.

   

در کنار این موارد، خازن‌های پلی استر یکی از مهم ترین خازن‌ها در مدارها با ولتاژهای بالا هستند. این خازن‌ها غالبا از ولتاژ تحمل بسیار بالایی برخوردارند. در زیر تصویر یکی از این خازن‌ها را مشاهده می کنید.

خازن پلی استر - بلاگ دانشجو کیت

 

خازن های پلی استر در مدارات با ولتاژهای بالا استفاده می شوند. یکی از این موارد استفاده، دیمرها هستند. در تصویر زیر یک دیمر را به همراه خارن پلی استر تعبیه شده روی آن، مشاهده می کنید.

  


نحوه خواندن ظرفیت و پلاریته خازن‌ها 


ظرفیت خازن‌ها به صورت کد بر روی بدنه آن ها نوشته می‌شود. توجه داشته باشید که خازن‌های عدسی و پلی استر مستقل از پلاریته هستند. به عبارت دیگر این خازن‌ها پایه مثبت و منفی نداشته و می‌توانند از هر دو جهت به مدار متصل شوند. اما سایر خازن‌ها دارای پلاریته هستند. خازن‌های الکترولیتی در یک جهت، پلاریته آن ها روی بدنه مشخص می شود. در زیر تصویر پلاریته را مشاهده می کنید.

پلاریته خازن الکترولیت - بلاگ دانشجو کیت

 

برای تشخیص قطب در خازن‌های SMD و تانتالیوم، بر روی بدنه آن ها خطی وجود داشته که این خط بیانگر پلاریته مثبت خازن است.