نوشته شده توسط
امیر صالحی
خازن های سرامیکی انواع رایج خازن هایی هستند که در اکثر ابزارآلات الکتریکی مورد استفاده قرار میگیرند، زیرا قابل اطمینان تر و ارزان تر هستند. این خازن ها از دیسک های سرامیکی یا چینی تشکیل شدهاند و گفته می شود که به شکل غیر قطبی وجود دارند که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. مواد سرامیکی به دلیل رسانایی ضعیف و همچنین حامی کارآمد میدان های الکترواستاتیک به عنوان یک دی الکتریک عالی شناخته شده است. یک نوع خازن با ارزش ثابت که در آن مواد سرامیکی داخل خازن به عنوان دی الکتریک عمل می کند، خازن سرامیکی است. این خازن از تعداد بیشتری از لایه های متناوب سرامیکی و همچنین یک لایه فلزی تشکیل شده است که به عنوان الکترود عمل می کند. ترکیب این ماده سرامیکی در این خازن، رفتار الکتریکی و کاربردهای آن را به ما می گوید. (خرید خارن سرامیکی )
خازن سرامیکی چندلایه
خارن های سرامیکی انواع متفاوتی دارند که یکی از آنها خازن سرامیکی چند لایه است. خازن های سرامیکی چند لایه (MLCC) نوعی خازن هستند که دارای چندین لایه از مواد سرامیکی هستند که به عنوان دی الکتریک عمل می کنند. همچنین می توان آنها را متشکل از بسیاری از خازن های تک لایه در نظر گرفت که در یک بسته واحد کنار هم قرار گرفته اند. MLCCها دارای لایه های متناوب الکترودهای فلزی به همراه لایه هایی از سرامیک دی الکتریک هستند. این خازن ها به عنوان یک سد عمل می کنند که به طور موقت برق را شارژ و تخلیه می کند. آنها جریان جریان را در مدار تنظیم می کنند و از تداخل الکترومغناطیسی بین قطعات جلوگیری می کنند. ضخامت یک دی الکتریک منفرد و تعداد لایه های روی هم به طور مستقیم با ظرفیت MLCC متناسب است. فن آوری های مختلفی برای نازک کردن هر لایه به منظور انباشتن لایه های بیشتری برای توسعه خازن های بسیار کوچک با ظرفیت بالا استفاده می شود. ساختار چندلایه به آنها اجازه میدهد تا به مقادیر خازنی بالایی دست یابند و در عین حال اندازه فیزیکی کوچکی را حفظ کنند، و آنها را برای کاربردهایی که فضا محدود است ایدهآل میکند. MLCC از چندین لایه از مواد سرامیکی تشکیل شده است که مواد رسانا بین هر لایه قرار می گیرد تا صفحات خازن را تشکیل دهد. مواد سرامیکی مورد استفاده در MLCC ها معمولاً مخلوطی از گرانول های ریز آسیاب شده مواد خام پارا الکتریک یا فروالکتریک مانند اکسید های فلزی مانند دی اکسید تیتانیوم با ثابت دی الکتریک بالا است. ماده رسانای مورد استفاده برای صفحات معمولاً فلزی است، مانند نیکل، نقره یا پالادیوم.
ویژگی های خازن سرامیکی
ویژگی های مختلف خازن های سرامیکی به شرح زیر است:
ثابت دی الکتریک (K)
آنها دارای ثابت دی الکتریک بالا (K) هستند. این خاصیت به آنها اجازه می دهد که حتی در اندازه های کوچک خود مقدار خازنی بالایی را ارائه دهند.
تاثیر بر ظرفیت خازنی با تغییر دما
ظرفیت این خازن ها با تغییر دما به صورت غیر خطی تغییر می کند. به همین دلیل، آنها برای استفاده به عنوان خازن جداکننده مناسب هستند.
عدم پلاریزه شدن در خازن سرامیکی
آنها غیر قطبی هستند. این بدان معناست که در این نوع خازن ها مشکل قطبیت وجود ندارد. آنها را می توان از هر طرف به مدار متصل کرد.
در ادامه به مزایا و معایب ویژگی های خازن های سرامیکی می پردازیم:
از مزایای خازن سرامیکی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1-خازن سرامیکی در هر اندازه و شکلی در بازار موجود است و همچنین مقرون به صرفه و سبک است.
2-می توان آن را برای حفظ ولتاژ کافی بالا ساخت.
3-عملکرد خازن سرامیکی قابل اعتماد است. می توان از آن در مدارهای مجتمع هیبریدی استفاده کرد.
4-ساختار فیزیکی این خازن بسیار فشرده است و به دلیل ماهیت غیر قطبی آن برای استفاده از سیگنال های AC مناسب است.
5-خازن سرامیکی سرکوب تداخل سیگنال را افزایش می دهد، مانند سرکوب فرکانس رادیویی و سرکوب تداخل الکترومغناطیسی. این خازن ارزان است و می تواند ولتاژ تا 100 ولت را تحمل کند.
از سوی دیگر، معایب خازن های سرامیکی عبارتند از:
1-خازن سرامیکی دارای ظرفیت خازنی کمتر از یک میکروفاراد است و همچنین مسئول اثر میکروفونیک در مدارها است. این بدان معنی است که سطوح خازنی بسیار بالا قابل دستیابی نیستند.
2-خازن سرامیکی با ولتاژ بسیار بالا در دسترس نیست. یعنی نمی تواند در برابر ولتاژ بالا مقاومت کند. زیرا تأثیر زیادی بر دی الکتریک موجود در آن دارد. در نتیجه خرابی ایجاد می شود.
کاربرد های خازن سرامیکی
کاربردهای خازن های سرامیکی عبارتند از:
-ایستگاه های فرستنده
-کوره های القایی
-منبع تغذیه لیزر ولتاژ بالا
-کلیدهای برق
-برنامه های کاربردی با چگالی بالا
-برد مدار چاپی
این خازن ها همچنین به عنوان یک خازن همه منظوره استفاده می شوند و همچنین در سراسر برس های موتورهای DC به منظور به حداقل رساندن نویز RF استفاده می شوند. با توجه به اینکه MLCC ها پرمصرف ترین خازن های تولید شده در صنعت الکترونیک هستند، ناگفته نماند که کاربردهای بی شماری برای این خازن ها وجود دارد. یک کاربرد جالب با دقت بالا و توان بالا یک مدار تشدید در ایستگاه های فرستنده است. خازن های پرقدرت کلاس 2 در منابع تغذیه لیزری ولتاژ بالا، قطع کننده های مدار قدرت، کوره های القایی و غیره استفاده می شوند. خازن های کوچک SMD (محل نصب سطحی) اغلب در برد های مدار چاپی استفاده می شوند و در کاربردهای چگالی بالا از خازن هایی استفاده می شود که به اندازه یک دانه شن قابل مقایسه هستند. آنها همچنین در مبدل های DC استفاده می شوند که به صورت فرکانس های بالا و سطوح بالای نویز الکتریکی فشار زیادی به قطعات وارد می کنند. خازن های سرامیکی همچنین می توانند به عنوان یک خازن عمومی استفاده شوند، زیرا آنها پلاریزه نیستند و در ظرفیت های مختلف، درجه بندی ولتاژ و اندازه ها موجود هستند.
ما سعی کردیم تصویر واضحی از خازن سرامیکی ارائه دهیم که منشاء، ساخت، کاربردها و همچنین مزایا و معایب را به همراه داشته باشد. همانطور که در مقاله ذکر شد، خازن های سرامیکی خازن هایی هستند که دی الکتریک سرامیکی به عنوان ماده دی الکتریک دارند. از مواد سرامیکی برای ساخت دی الکتریک در خازن سرامیکی استفاده می شود، در حالی که از فلزات رسانا برای ساخت الکترودها استفاده می شود.