خازن چیست؟

خازن عبارت است ازاجتماع دو يا چند صفحه که در بين آنها يک ماده عايق بنام دی الکتريک قرار گرفته به نحوی که بتواند انرژی الکتريکی را در خود ذخيره نمايد.
دوصفحه فلزی را روی يكديگر با فاصله كمی آنچنان قرار دهيد كه تماسی برقرار ننموده ولی به اندازه كافی به هم نزديك باشند. اين ساده ترين نوع خازن است كه شما ساخته ايد
گرچه ما توانستيم با قرار دادن دوصفحه فلزی روی هم عملا يكي از انواع خازن ها را بسازيم اماخازنها را نمی توان فقط به دو صفحه فلزی محدود نمود چرا كه خازن ها در انواع بسيار متنوع ودارای ويژگيهای خاص ساخته ميشود ودر دنيای وسيع الكترونيك دارای كاربرد های خاص ومتنوع بوده ودست طراهان و توليد كنندگان را برای ساختن دستگا ه های مرغوب و با كيفيت و در عين حال كم هجم باز گذاشته است.
گرچه اگر كمی به گذشته بر گرديم شايد تمام قطعات الكترونيكی را با محدوديتهای فراوان وتنوع كمتر ببينيم كه خازن هم همان مشكلات را داشت اما امروزه نكات بسياری در طرح ساخت يا توضيح يك خازن وجود دارد كه موردتوجه قرار ميگيرد.
خازن ها انرژي الكتريكي را نگهداري مي كنند و به همراه مقاومت ها ، در مدارات تايمينگ استفاده مي شوند . همچنين از خازن ها براي صاف كردن سطح تغييرات ولتاژ مستقيم استفاده مي شود . از خازن ها در مدارات بعنوان فيلتر هم استفاده مي شود . زيرا خازن ها به راحتي سيگنالهاي غير مستقيم AC را عبور مي دهند ولي مانع عبور سيگنالهاي مستقيم DC مي شوند
ظرفيت معياري براي اندازه گيري توانائي نگهداري انرژي الكتريكي است . ظرفيت زياد بدين معني است كه خازن قادر به نگهداري انرژي الكتريكي بيشتري است . واحد اندازه گيري ظرفيت فاراد است . 1 فاراد واحد بزرگي است و مشخص كننده ظرفيت بالا مي باشد . بنابراين استفاده از واحدهاي كوچكتر نيز در خازنها مرسوم است . ميكروفاراد µF ، نانوفاراد nF و پيكوفاراد pF واحدهاي كوچكتر 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

مهمترين نوع خازنهاي كه امروزه مورد استفاده قرار مي گيرد

1=خازنهاي واريابل وتريمر ها 2=خازنهاي سراميكي
3=خازنهاي ميكا 4=خازنهاي پليستر
5=خازنهاي كاغذي 6=خازنهاي مومي وروغني
7=خازنهاي الكتروليت 8=خازنهاي تانتاليوم
9=خازنهاي مايلر

دو نوع اصلي آنها ، با پلاريته ( قطب دار ) و بدون پلاريته ( بدون قطب ) می باشد

خازنهاي قطب دار

1- خازن هاي الكتروليتدر خازنهاي الكتروليت قطب مثبت و منفي بر روي بدنه آنها مشخص شده و بر اساس قطب ها در مدارات مورد استفاده قرار مي گيرند . دو نوع طراحي براي شكل اين خازن ها وجود دارد . يكي شكل اَكسيل كه در اين نوع پايه هاي يكي در طرف راست و ديگري در طرف چپ قرار دارد و ديگري راديال كه در اين نوع هر دو پايه خازن در يك طرف آن قرار دارد . در شكل نمونه اي از خازن اكسيل و راديال نشان داده شده است
در خازن هاي الكتروليت ظرفيت آنها بصورت يك عدد بر روي بدنه شان نوشته شده است . همچنين ولتاژ تحمل خازن ها نيز بر روي بدنه آنها نوشته شده و هنگام انتخاب يك خازن بايد اين ولتاژ مد نظر قرار گيرد . اين خازن ها آسيبي نمي بينند مگر اينكه با هويه داغ شوند

2- خازن هاي تانتاليو مخازن هاي تانتاليوم هم از نوع قطب دار هستند و مانند خازنهاي الكتروليت معمولاً ولتاژ كمي دارند . اين خازن ها معمولاً در سايز هاي كوچك و البته گران تهيه مي شوند و بنابراين يك ظرفيت بالا را در سايزي كوچك را ارائه مي دهند .
در خازنهاي تانتاليوم جديد ، ولتاژ و ظرفيت بر روي بدنه آنها نوشته شده ولي در انواع قديمي از يك نوار رنگي استفاده مي شود كه مثلا دو خط دارد ( براي دو رقم ) و يك نقطه رنگي براي تعداد صفرها وجود دارد كه ظرفيت بر حست ميكروفاراد را مشخص مي كنند . براي دو رقم اول كدهاي استاندارد رنگي استفاده مي شود ولي براي تعداد صفرها و محل رنگي ، رنگ خاكستري به معني × 0.01 و رنگ سفيد به معني × 0.1 است . نوار رنگي سوم نزديك به انتها ، ولتاژ را مشخص مي كند بطوري كه اگر اين خط زرد باشد 3/6 ولت ، مشكي 10 ولت ، سبز 16 ولت ، آبي 20 ولت ، خاكستري 25 ولت و سفيد 30 ولت را نشان مي دهد
براي مثال رنگهاي آبي - خاكستري و نقطه سياه به معني 68 ميكروفاراد است
آبي - خاكستري و نقطه سفيد به معني 8/6 ميكروفاراد است

خازنهاي بدون قطب

خازنهاي بدون قطب خازن هاي بدون قطب معمولا خازنهاي با ظرفيت كم هستند و ميتوان آنها را از هر طرف در مدارات مورد استفاده قرار داد . اين خازنها در برابر گرما تحمل بيشتري دارند و در ولتاژهاي بالاتر مثلا 50 ولت ، 250 ولت و ... عرضه مي شوند
پيدا كردن ظرفيت اين خازنها كمي مشكل است چون انواع زيادي از اين نوع خازنها وجود دارد و سيستم هاي كد گذاري مختلفي براي آنها وجود دارد . در بسياري از خازن ها با ظرفيت كم ، ظرفيت بر روي خازن نوشته شده ولي هيچ واحد يا مضربي براي آن چاپ نشده و براي دانستن واحد بايد به دانش خودتان رجوع كنيد . براي مثال بر 1/0 به معني 0.1µF يا 100 نانوفاراد است . گاهي اوقات بر روي اين خازنها چنين نوشته مي شود ( 4n7 ) به معني 7/4 نانوفاراد . در خازن هاي كوچك چنانچه نوشتن بر روي آنها مشكل باشد از شماره هاي كد دار بر روي خازن ها استفاده مي شود . در اين موارد عدد اول و دوم را نوشته و سپس به تعداد عدد سوم در مقابل آن صفر قرار دهيد تا ظرفيت بر حسب پيكوفاراد بدست ايد . بطور مثال اگر بر روي خازني عدد 102 چاپ شده باشد ، ظرفيت برابر خواهد بود با 1000 پيكوفاراد يا 1 نانوفاراد .
كد رنگي خازن هادر خازن هاي پلي استر براي سالهاي زيادي از كدهاي رنگي بر روي بدنه آنها استفاده مي شد در اين كد ها سه رنگ اول ظرفيت را نشان مي دهند و رنگ چهارم تولرانس ا نشان مي دهد

براي مثال قهوه اي - مشكي - نارنجي به معني 10000 پيكو فاراد يا 10 نانو فاراد است

خازن هاي پلي استر امروزه به وفور در مدارات الكترونيك مورد استفاده قرار مي گيرند . اين خازنها در برابر حرارت زياد معيوب مي شوند و بنابراين هنگام لحيمكاري بايد به اين نكته توجه داشت

كد رنگي خازن ها
رنگ	شماره
سياه	0
قهوه اي	1
قرمز	2
نارنجي	3
زرد	4
سبز	5
آبي	6
بنفش	7
خاكستري	8
سفيد	9

خازن ها با هر ظرفيتي وجود ندارند . بطور مثال خازن هاي 22 ميكروفاراد يا 47 ميكروفاراد وجود دارند ولي خازن هاي 25 ميكروفاراد يا 117 ميكروفاراد وجود ندارند
فرض كنيم بخواهيم خازن ها را با اختلاف ظرفيت ده تا ده تا بسازيم . مثلاً 10 و 20 و 30 و . . . به همين ترتيب . در ابتدا خوب بنظر مي رسد ولي وقتي كه به ظرفيت مثلاً 1000 برسيم چه رخ مي دهد ؟
مثلاً 1000 و 1010 و 1020 و . . . كه در اينصورت اختلاف بين خازن 1000 ميكرو فاراد با 1010 ميكروفاراد بسيار كم است و فرقي با هم ندارند پس اين مسئله معقول بنظر نمي رسد . براي ساختن يك رنج محسوس از ارزش خازن ها ، ميتوان براي اندازه ظرفيت از مضارب استاندارد 10 استفاده نمود . مثلاً 7/4 - 47 - 470 و . . . و يا 2/2 - 220 - 2200 و غيره

خازن هاي متغير

خازن هاي متغيردر مدارات تيونينگ راديويي از اين خازن ها استفاده مي شود و به همين دليل به اين خازنها گاهي خازن تيونينگ هم اطلاق مي شود . ظرفيت اين خازن ها خيلي كم و در حدود 100 تا 500 پيكوفاراد است و بدليل ظرفيت پائين در مدارات تايمينگ مورد استفاده قرار نمي گيرند
در مدارات تايمينگ از خازن هاي ثابت استفاده مي شود و اگر نياز باشد دوره تناوب را تغيير دهيم ، اين عمل بكمك مقاومت انجام مي شود
درعمل جز در يك مورد كه خازن را بدون عايق بين دوصفحه به كار ميبرندمانند (واريابل وتريمرها)درساير موارد بين صفحات خازنها نوعی ماده عايق قرار می دهند كه بر حسب نوع عايق انتخاب شده برای خازنها،آنها رابه همان نام نيز می خوانند، مانند خازنهای سراميك ،خازنهای روغنی و غيره .

خازن هاي تريمر

خازن هاي تريمر خازن هاي تريمر خازن هاي متغيير كوچك و با ظرفيت بسيار پائين هستند . ظرفيت اين خازن ها از حدود 1 تا 100 پيكوفاراد ماست و بيشتر در تيونرهاي مدارات با فركانس بالا مورد استفاده قرار مي گيرندخازنها بخاطر خصوصيات خاصی که دارند در مدارات الکترونيکی از آنها زياد استفاده ميکنند.
خازنهای ظرفيت با لا را در مدارات منبع تغذيه بخصوص بخش ورودی آن که دارای فرکانس پائين نيز ميباشد استفاده ميکنند.
فرکانس ورودی منظور همان فرکانس (۵۰) يا (۶۰)هرتز برق شهر ميباشد.
خازنهای ظرفيت پائين را عموما در بخش های که فرکانس بالاتر درآن وجود دارد استفاده ميکند
خازنها را به چند طريق علامت وظرفيت گذاری می نمايند.

ظرفيت گذاری خازنها

برروی خازن های الکتروليت ظرفيت را با اعدادنشان ميدهند.وهم چنين قطب پايه های آنرا نيز با گذاشتن يک علامت (+ )يا( - )مشخص ميکنند.البته علامت ( -) عموميت بيشتری دار وروی اکثر خازنهای الکتروليت قرار دارد که نشان دهنده قطب منفی خازن ميباشد.
اکثر خازنهای الکتروليت دارای قطب مثبت ومنفی هستند.وظرفيت شان هم بالای يک ميکروفاراد است.که در موقع جاگذاشتن بايد به قطبيت آن توجه نمود.درصورت که پايه ها اشتباه درمحل قرار گيرد.در تلويزيونهای رنگی(ومانيتورها) که مدارات حساسی دارند.باعث بروز عيوب پيچيده ميگردند.حتی احتمال منفجر شدن خازن نيز ميرود.وآسيب شديد نيز به مدارات مربوطه وار ميکند.
البته خازنهای الکتروليت بدون قطب هم در مدارات بکار ميرود. ومشخصات عمومی آن شبيه خازنهای قطب دار ميباشد.با اين تفاوت که در اين خازنها پايه مثبت يا منفی ندارد .ودر موقع جاگذاری نياز به دقت در مورد پايهای ان نيست.عموما در طبقات تغذيه و افقی از اين خازنها استفاده ميگردد(خيلی کم)در تلويزيونهای سياه وسفيد برای کوپلاژ يوک افقی ازاين خازنها استفاده ميگردد.وظرفيت آن عموما بين يک ميکرو تاده ميکرو ميباشد.

در موقع تعويض خازن خراب به موارد زير دقت نماييد.

۱=ظرفيت خازن بايد مشابه خازن خراب باشد.
۲=ولتاژ کار بايد عينا مانند خازن خراب باشد.يا کمی بيشتر ازآن.
۳=درموقع جاگذاری به نوع آن(قطب دار يا بدون قطب)دقت نماييد.
۴=درموقع تعويض خازن نوسان ساز۱۰۰٪از خازن با همان مشخصات
اصلی استفاده نماييد.

---

تاریخ گرد آوری وتنظیم : 1/8/1386
آخرین ویرایش : 1/8/1386
تهیه وتنظیم : شاپورجگرگوشه