خازن چیست و انواع خازن

خازن عبارت است از یک عنصر الکترونیکی که برای ذخیره‌سازی شارژ الکتریکی و نگهداری انرژی الکتریکی به کار می‌رود. خازن از دو سر موصل تشکیل شده و می‌تواند به صورت یک مولفه مستقل یا به صورت جزءی از یک مدار الکتریکی استفاده شود. انواع مختلفی از خازن‌ها وجود دارند که با توجه به کاربردها و مشخصات فنی متفاوتی دارند.

انواع خازن

1- خازن سرامیکی: این خازن‌ها دارای قابلیت سریع بودن و دوام بالایی هستند و در انواع SMD، DIP و Radial موجود هستند.

2- خازن الکترولیتی: این خازن‌ها دارای بالاترین ظرفیت خازنی در میان انواع خازن‌ها هستند و در انواع SMD و Radial موجود هستند.

3- خازن تانتالوم: این خازن‌ها بسیار کوچک و سبک بوده و دارای دوام بالایی هستند و در انواع SMD و Radial موجود هستند.

4- خازن پلی استر: این خازن‌ها دارای ظرفیت بالا و پایداری حرارتی خوبی هستند و در انواع SMD و Radial موجود هستند.

5- خازن پلیمری: این خازن‌ها دارای پایداری بالا و ظرفیت خازنی بالایی هستند و در انواع SMD موجود هستند.

6- خازن متغیر: این خازن‌ها ظرفیت خازنی قابل تنظیم دارند و در انواع SMD و DIP موجود هستند.

7- خازن مولتی لایر: این خازن‌ها دارای اندازه کوچک و وزن سبکی هستند و در انواع SMD و Radial موجود هستند.

هر نوع خازن برای کاربردهای مختلفی در الکترونیک و صنایع بکار می‌رود و انتخاب نوع مناسب خازن بسته به کاربرد و نیاز دستگاه بسیار مهم است.

خازن MKT

خازن MKT یک نوع خازن فیلمی است که از نوع پلی‌پروپیلن (Polypropylene) ساخته شده و عموماً در برنامه‌های الکترونیکی کم توان و برای فیلترها و کوپلینگ استفاده می‌شود. این خازن‌ها دارای دقت و پایداری بالا هستند و به خاطر ساختار فیلمی خود، مقاومت در برابر دمای بالا و رطوبت را دارا می‌باشند. علاوه بر این، خازن MKT دارای تحمل ولتاژ بالا و اندازه کوچکی است که از آن برای طراحی مدارهای الکترونیکی پیچیده و بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شود.

خازن الکترولیت

خازن الکترولیت یک نوع خازن الکترولیتیکی است که از یک لایه الکترولیت برای تولید خازن استفاده می‌کند. این خازن‌ها معمولاً دارای ظرفیت بالا و اندازه کوچک هستند و برای استفاده در برنامه‌های الکترونیکی با پایداری بالا و مقاومت در برابر دمای بالا مناسب هستند. خازن الکترولیت به دو نوع الکترولیت الکتریکی و الکترولیت الکتریکی بی‌آلومینیوم تقسیم می‌شوند. خازن‌های الکترولیت الکتریکی عموماً با دمای بالا، فرکانس بالا و امپدانس پایین کار می‌کنند، در حالی که خازن‌های الکترولیت الکتریکی بی‌آلومینیوم با ولتاژهای بالا، خازن بالا و امپدانس پایین کار می‌کنند.

خازن پلی استر

خازن پلی استر یا PET (Polyester) یک نوع خازن فیلمی است که از جنس پلی‌استر ساخته شده و برای کاربردهای الکترونیکی در فرکانس‌های پایین و میانی مناسب است. این خازن‌ها دارای دقت بالا و پایداری در برابر دما و رطوبت بوده و در مقایسه با خازن‌های دیگر اندازه کوچکتر و قیمت مناسب‌تری دارند. خازن پلی استر به عنوان یک خازن فیلمی در برنامه‌های الکترونیکی مختلفی مانند فیلترها، کوپلینگ و انباشت شارژ به کار می‌رود. همچنین، خازن‌های پلی استر دارای تحمل ولتاژ و تحمل جریان بالا نیز هستند.

خازن SMD

خازن SMD مخفف سطحی (Surface Mount Device) یک نوع خازن الکترولیتیکی، خازن فیلمی، یا خازن کرمیکی است که برای نصب و استفاده در برد‌های سطحی SMD طراحی شده است. خازن‌های SMD اندازه کوچکی دارند و برای استفاده در برنامه‌های الکترونیکی با فضای محدود مناسب هستند. این خازن‌ها به علت نصب سطحی خود به عنوان قطعات SMD به نرخ بالاتری از قطعات معمولی نصب می‌شوند و باعث افزایش کارایی و کاهش هزینه تولید می‌شوند. خازن‌های SMD عموماً در برنامه‌های الکترونیکی مانند مدارهای منطقی، مدارهای تغذیه، مدارهای فرکانس پایین و میانی، و مدارهای کنترل استفاده می‌شوند.

خازن پلیمری

خازن پلیمری یا Polymer capacitor یک نوع خازن الکترولیتیکی است که از یک لایه پلیمری به عنوان الکترولیت استفاده می‌کند. این خازن‌ها از پلیمرهای مختلفی تشکیل شده اند، از جمله پلی‌پروپیلن، پلی‌آمید، پلی‌تترا‌فلوئوروتترالین و پلی‌اترسولفون. خازن‌های پلیمری به دلیل خواص الکتریکی بسیار خوبی که دارند، در برخی برنامه‌های الکترونیکی به جای خازن‌های الکترولیتی معمولی استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، خازن‌های پلیمری معمولاً در مدارهای دیجیتال، مدارهای تغذیه و مدارهای RF استفاده می‌شوند. این خازن‌ها عموماً دارای برچسب ESR (Equivalent Series Resistance) کمتری هستند که باعث کاهش افت ولتاژ و افزایش پایداری خازن در مدارها می‌شود. همچنین، خازن‌های پلیمری باعث کاهش اندازه، وزن و هزینه مدارهای الکترونیکی می‌شوند.

خازن سرامیکی

خازن سرامیکی یک نوع خازن فیلمی است که الکترودهای آن از ماده سرامیکی تشکیل شده‌اند. این خازن‌ها از مواد سرامیکی نظیر تیتانات باریم، زیرکونات تیتانیوم و اکسید سریم ساخته می‌شوند. خازن‌های سرامیکی عمدتاً در برنامه‌های الکترونیکی با فرکانس بالا استفاده می‌شوند، به عنوان مثال در مدارهای فرکانس بالای رادیو، تلویزیون و سیستم‌های تلفن همراه. خازن‌های سرامیکی به دلیل داشتن اندازه کوچک، عمر طولانی، تحمل بالا در برابر دما و فرکانس بالا، از قابلیت تحمل بالای ولتاژ، از انحصارات آنها به شمار می‌روند. خازن‌های سرامیکی معمولاً دارای اندازه کوچکی هستند و به آسانی می‌توان آن‌ها را در برد‌های الکترونیکی SMD نصب کرد.

خازن DIP

خازن DIP یا Dual In-line Package capacitor، یک نوع خازن الکترولیتیکی است که به صورت پکیج DIP تولید می‌شود. پکیج DIP یک پکیج الکترونیکی است که دو ردیف از پین‌های آن در سمتهای مختلف قرار دارد. پکیج DIP برای مدارهایی که باید به صورت دستی تولید شوند، مفید است. خازن‌های DIP معمولاً در برد‌های پروتوتایپ و مدارهای آموزشی استفاده می‌شوند. این خازن‌ها برای آموزش مبانی الکترونیک و برای ایجاد ارتباط بین اجزای مختلف مدار به کار می‌روند. همچنین، خازن‌های DIP برای کاربردهای مختلفی مانند تحلیل مدار، ابزارهای اندازه‌گیری، ابزار دقیق و دستگاه‌های پزشکی استفاده می‌شوند.

خازن عدسی

خازن عدسی (Lens capacitor) یک نوع خازن الکترولیتیکی است که برای تولید و انتقال امواج رادیویی و سیگنال‌های الکترونیکی با فرکانس بالا به کار می‌رود. خازن عدسی از دو الکترود قرار داده شده در یک فاصله ثابت با قطر بزرگ تر از طول آن تشکیل شده است. این الکترودها به شکل عدسی طراحی شده‌اند و به همین دلیل این خازن به نام خازن عدسی شهرت دارد.

خازن عدسی عمدتاً در سیستم‌های مخابراتی و ارتباطاتی استفاده می‌شود، مانند آنتن‌های میکروویو و تجهیزات ماهواره‌ای. این خازن با تغییر فاصله بین دو الکترود خود، فرکانس و میدان الکتریکی را تغییر می‌دهد و می‌تواند به عنوان یک لنز برای تمرکز سیگنال‌های الکترونیکی در فرکانس‌های بالا عمل کند. به این دلیل این خازن به عنوان یک عنصر فیلتری در مدارات RF (Radio Frequency) و ماهواره‌ها استفاده می‌شود.

خازن متغیر

خازن متغیر یا Variable capacitor یک نوع خازن الکترولیتیکی است که می‌توان فاصله بین دو الکترود آن را تغییر داد. با این کار، مقدار خازن نیز تغییر خواهد کرد. در واقع، خازن متغیر یک خازن با خاصیت تغییرپذیری است که اجازه می‌دهد که مقدار خازن تنظیم شود و برای تنظیم فرکانس مدارهای الکترونیکی و رادیویی به کار گرفته شود.

در خازن متغیر، دو الکترود ثابت و متحرک وجود دارد که با یک سیم برقی به هم متصل شده‌اند. الکترود متحرک قابل حرکت است و می‌توان آن را به حالت‌های مختلفی منتقل کرد. با حرکت الکترود متحرک به سمت یا دور از الکترود ثابت، فاصله بین دو الکترود تغییر کرده و مقدار خازن نیز تغییر می‌کند.

خازن متغیر عمدتاً در مدارات رادیویی، تلویزیون، رادار، فرستنده‌های بیسیم، آنتن‌ها و سایر سیستم‌های ارتباطاتی و الکترونیکی استفاده می‌شود.

خازن مولتی لایر

خازن مولتی لایر یا Multilayer Capacitor، نوعی خازن سرامیکی است که برای کاربردهای الکترونیکی استفاده می‌شود. این خازن‌ها از چندین لایه سرامیکی تشکیل شده‌اند که هر لایه دارای دو الکترود مسطح است که بین آن‌ها لایه از ماده الکتریکی قرار می‌گیرد. این لایه‌ها به صورت متناوب قرار داده می‌شوند و به عنوان یک خازن متمرکز شونده عمل می‌کنند.

خازن مولتی لایر عمدتاً برای کاربردهای الکترونیکی کوچک و پرتابل استفاده می‌شود، زیرا اندازه کوچک و وزن سبکی دارند. همچنین، این خازن‌ها مقاومت بالا و پایداری حرارتی خوبی دارند و در برابر نوسانات دمایی و رطوبت، مقاومت خوبی دارند.

استفاده از خازن مولتی لایر در برنامه‌های الکترونیکی باعث بهبود عملکرد و کاهش اختلالات الکترونیکی می‌شود. این خازن‌ها در مدارات فیلتر، اتصالات دیجیتال، مدارات حسگر و سایر برنامه‌های الکترونیکی استفاده می‌شوند.