خازن چیست؟

فهرست مطالب

خازن چیست ؟

هرگاه دو هادي در فاصله اي از هم قرار گيرند ، تشكيل يك خازن مي دهند كه به اين دو هادي جوشن هاي خازن مي گويند و در بين اين دو جوشن ماده ي عايق يا دي الكتريك وجود دارد . جنس عايق نوع خازن را مشخص مي كند . عايق هاي بكاررفته در خازن عبارتند از : هوا ، كاغذ ، ميكا ، پلاستيك ، سراميك ، اكسيد آلومينيوم و اكسيد تانتاليم . خازن پس از مقاومت پر مصرف ترین قطعه غیر فعال در مدار های الکترونیکی است.

خازن مقداری انرژی الکتریکی را در خود ذخیره می کند و در هنگام لزوم به مدار پس می دهدخازن 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.

ساختمان خازن

خازنها به روشهای گوناگون ساخته می شوند اما متداولترین آنها خازن های مسطح هستند این نوع خازنها از دو صفحه هادی که بین آنها نارسایی دی الکتریک قرار دارد تشکیل می شوند . شکل زیر طرح ساده خازن و سمبل مداری آن را نشان می دهد

صفحات هادی نسبتا بزرگ هستند و دی الکتریک ماده عایقی است که انواع مختلف دارد و با ضریب مخصوص که نسبت به هوا سنجیده می شود مشخص می شوند این ضریب را ضریب دی الکتریک نامیده و با k نشان می دهند.

1.خازن هاي قطب دار

الف – خازن هاي الكتروليت

در خازنهاي الكتروليت قطب مثبت و منفي بر روي بدنه آنها مشخص شده و بر اساس قطب ها در مدارات مورد استفاده قرار مي گيرند 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

دوره تخصصی تعمیرات ایسیو

اگر علاقمند به گذراندن دوره آموزش تعمیرات ایسیو هستید ، می توانید با شماره های 09120732297 یا 02166363082 تماس بگیرید و یا فرم انتهای این مطلب را پر کنید تا همکاران ما با شما تماس بگیرند .

ب – خازن هاي تانتاليوم

خازن هاي تانتاليم 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.

2.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 ۵۰ ولت ، ۲۵۰ 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 ۱/۰ به معني ۰٫۱µF يا ۱۰۰ نانوفاراد است . گاهي اوقات بر روي اين خازنها چنين نوشته مي شود ( ۴n7 ) به معني ۷/۴ نانوفاراد

3.خازن‌های متغیر

در 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 پایین 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 به کمک مقاومت انجام می‌شود.

4.خازن‌های تریمر

خازن‌های تریمر خازن‌های متغییر کوچک و با ظرفیت بسیار پایین هستند. ظرفیت این خازن‌ها از حدود ۱ تا ۱۰۰ پیکوفاراد است و بیشتر در تیونرهای مدارات با فرکانس بالا مورد استفاده قرار می‌‌گیرند.

تست انواع خازن

تست خازنهای کمتر از۱۰ نانو فاراد بسادگی توسط مولتی متر انجام نمی شود و فقط با خازن سنج تست می شود در صورتیکه خازن سنج ندارید روشهای زیادی برای تست این نوع خازن می توان به کار برد.

1.تست خازنهای بالاتر از ۱۰ میکرو فاراد

برای تست این نوع خازن باید مولتی متر را در رنج Rx100 قرار دهیم خازن چیست ؟

شارژ و دشارژ خازن را ملاحظه نموده توجه به قطبین الزامی است و نشتی در حد جزئی قابل قبول است

بنا براین بعد از شارژ عقربه اهم زیادی را نشان می دهد . اگر خازن موجب حرکت عقربه نگردد یعنی قطع و در صورتیکه صفر باشد یعنی خازن شورت است و اگر اهم کمی نیز قرائت شود به معنی خراب بودن خازن است.

2.تست خازنهای بالاتر از ۱۰nf الی ۱میکرو فاراد

برای تست این نوع خازن می توان مولتی متر را روی رنج Rx10 قرار داده و می دانیم لحظه وصل ترمینالهای مولتی متر اگر خازن خالی باشد توسط پیل ۹v داخل مولتیمتر شارژ شده و در حان شارژ عقربه مولتیمتر اهم مدار را در لحظه عبور جریان نشان می دهد مقدار ماکزیمم حرکت عقربه را برای همیشه بخاطر بسپارید تقریباً متناسب با ظرفیت خازن عقربه منحرف می شود

اگر در این روش بعد از شارژ کامل خازن ، اگر خازن نشتی نداشته باشد خازن سالم است و اهم قرائت شده بی نهایت است . و در صورتیکه خازن نشت داشته باشد عقربه مقدار اهمی را نشان می دهد که گویای میزان نشتی خازن است .ونیز اگر خازن قطع باشد هیچگونه عکس العمل مشاهده نمی شود و عقربه هیچ انحرافی نخواهد داشت.

3.تست خازنهای ۱میکرو فاراد الی ۱۰ میکرو فاراد

قبل از نتیجه گیری باید به عرض برسانم که چون این خازنها الکترولیتی می باشند بنا براین ممکن است تغییر ظرفیت بدهند لذا این آزمایش فقط قطع ویا شورت خازن را نشان می دهد بنا براین در بعضی مراحل تغییر ظرفیت و وجود نشتی در خازن باید خازن توسط خازن سنج تست شود ولی این دلیل برای یک تعمیر کار و یا یک الکترونیک کار سبب نمی شود که این روش را یاد نگیرد

برای این تست مولتی متر را در رنج Rx1k قرار داده و سپس شارژ و دشارژ خازن را باتوجه به قطبین باطری داخل مولتی متر( سیم مشکی مثبت و سیم قرمز منفی باطری است ) انجام می دهیم.

4.تست خازنهای بالاتر از ۱۰ میکرو فاراد

برای تست این نوع خازن باید مولتی متر را در رنج Rx100 قرار دهیم : شارژ و دشارژ خازن را ملاحظه نموده توجه به قطبین الزامی است و نشتی در حد جزئی قابل قبول است . بنابراین بعد از شارژ عقربه اهم زیادی را نشان می دهد . اگر خازن موجب حرکت عقربه نگردد یعنی قطع و در صورتیکه صفر باشد یعنی خازن شورت است و اگر اهم کمی نیز قرائت شود به معنی خراب بودن خازن است.

شارژ خازن با ولتاژ DC

برای شارژ خازن می توان از یک وولتاژ DC استفاده نمود. برای این کار می توان طبق شکل زیر عمل نمود . قبل از بستن کلید صفحات خازن خنثی است و هیچ باری روی آنها نیست

با بستن کلید الکترونها از قطب منفی باتری به طرف صفحه ای که به این قطب وصل است جاری می شوند و در اثر القا در صفحه مقابل بار مثبت به همان انداز جمع می شود و بارهای منفی صفحه جذب قطب مثبت باتری می گردد پس از اینکه ولتاژ باتری با ولتاژ خازن برابر شد جریان در مدار متوقف می شود و صفر شدن جریان در مدار نشانه شارژ شدن خازن بصورت کامل می باشد .

کد رنگی خازن ها

در خازنهای پلیستر 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(درصد خطا) را نشان می‌‌دهد

برای مثال قهوه‌ای – مشکی – نارنجی به معنی ۱۰۰۰۰ پیکوفاراد یا ۱۰ نانوفاراد است. خازن‌های پلیستر امروزه به وفور در مدارات الکترونیک مورد استفاده قرار می‌‌گیرند. این خازنها در برابر حرارت زیاد معیوب می‌شوند و بنابراین هنگام لحیم کاری باید به این نکته توجه داشت

ترتیب رنگی خازن‌ها به ترتیب از ۰ تا ۹ به صورت زیر است

سیاه، قهوه ای، قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، بنفش، خاکستری، سفید

كد رنگ خازن ها

محاسبه ظرفیت خازن ها

الف- مدار خازنی سری

هرگاه چند خازن را پشت سر هم وصل کنیم مدار سری می شود و مقدار کل خازن از رابطه ی زیر محاسبه می شود

سري بستن خازن : CT = 1 / C1 + … + ۱ /Cn

ب- مدار خازنی موازی

هرگاه چند تا خازن به صورتی که سر به سر و ته به ته وصل شود مقدار آن به هم جمع می شود و از رابطه ای زیر محاسبه می شود

C1+C2+C3+…CN

دشارژ خازن

یک خازن پس از شارژ شدن باید شارژ خود را برای همیشه حفظ کند اما در عمل اینطوری نیست با جدا شدن باتری از خازن به علت نشستی که وجود دارد خازن تخلیه می شود
عمل تخلیه خازن را دشارژ شدن می نامند. ضمنا برای دشارژ شدن خازن می توان به دو صفحه آن مقاومتی وصل نمود.

انواع خازن ها از لحاظ ظرفيت

۱- خازنهاي با ظرفيت ثابت

خازن سراميكي ( عدسي) – غير الكتروليت

ظرفيت خازن به صورت شماره هاي كد دار بر روي آن است . 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 ۱۰۲ چاپ شده باشد ، ظرفيت برابر خواهد بود با ۱۰۰۰ پيكوفاراد يا ۱ نانوفاراد

خازن هاي ميكايي

خازن هاي كاغذي ( غير الكتروليت يا بدون پلاريته )

خازن هاي ورقه اي

خازن هاي پلاستيكي

خازن هاي پلي استر ( غير الكتروليتي )

خازن ها ي شيميايي: خازن هاي اكسيد آلومينيومي و خازن هاي اكسيد تانتاليوم

خازن هاي پرچمي

۲- خازن هاي متغير

واريابل

نوعی از خازن متغیر است که بیشتر در رادیوها استفاده میشود و برای تغییر فرکانس نوسان‌ساز داخلی بکار میرود و معمولا در ظرفیتهای ۴۰ تا ۵۰۰ پیکوفاراد ساخته میشود

تريمر

خازن هاي تريمر خازن هاي متغيير كوچك و با ظرفيت بسيار پائين هستند

ظرفيت اين خازن ها از حدود ۱ تا ۱۰۰ پيكوفاراد ماست و بيشتر در تيونرهاي مدارات با فركانس بالا مورد استفاده قرار مي گيرند .

وركتور ( وريكاب )

از اسم این قطعه پیداست که یک نوع دیود است و نه خازن، ولی چون با تغییر ولتاژ بین دو سر آن می‌توان ظرفیت خازنی آن را تغییر داد، از آن به عنوان خازن در مدارهای نوسان‌سازهای رادیویی استفاده می‌شود و به دلیل تغییر کم ظرفیت این قطعه توسط ولتاژ، بیشتر در مدارهای فرکانس بالا (وی‌اچ‌اف-یواچ‌اف-اس‌اچ‌اف) مورد استفاده قرار می‌گیرد و معمولا در ظرفیتهای ۱ تا ۶۰ پیکوفاراد ساخته میشود

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. دلیل اینکار چنین است

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 میکروفاراد با ۱۰۱۰ میکروفاراد بسیار کم است و فرقی با هم ندارند پس این مساله 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

پارسیان صنعت خودرو برگزار کننده آموزش تعمیرات ECU و الکترونیک خودرو

فرم زیر را پر کنید !