خازن های ظرفیت ثابت - تولید تجهیزات رادیویی. انواع خازن

خازن های الکتریکیوسیله ای برای تجمع الکتریسیته در میدان الکتریکی هستند. کاربردهای معمول خازن های الکتریکی عبارتند از صاف کردن فیلترها در منابع تغذیه، مدارهای ارتباطی بین مرحله ای در تقویت کننده های سیگنال متغیر، فیلتر نویز که در اتوبوس های منبع تغذیه تجهیزات الکترونیکی رخ می دهد و غیره.

ویژگی های الکتریکی خازنبا طراحی آن و خواص مواد مورد استفاده تعیین می شود.

هنگام انتخاب خازن برای یک دستگاه خاص، شرایط زیر باید در نظر گرفته شود:

الف) مقدار مورد نیاز ظرفیت خازن (μF، nF، pF)،

ب) ولتاژ کار خازن (حداکثر مقدار ولتاژی که خازن می تواند برای مدت طولانی بدون تغییر پارامترهای خود کار کند)

ج) دقت مورد نیاز (تغییر احتمالی در مقادیر ظرفیت خازن)،

د) ضریب دمایی ظرفیت (وابستگی ظرفیت خازن به دمای محیط)،

ه) پایداری خازن،

ه) جریان نشتی دی الکتریک خازن در ولتاژ نامی و دمای داده شده. (مقاومت دی الکتریک خازن ممکن است نشان داده شود.)

روی میز. 1 - 3 ویژگی های اصلی خازن های انواع مختلف را نشان می دهد.

جدول 1 ویژگی های خازن های سرامیکی، الکترولیتی و فیلم متالایز

جدول 2. ویژگی های خازن ها و خازن های میکا بر پایه پلی استر و پلی پروپیلن

جدول 3. ویژگی های خازن های میکا بر پایه پلی کربنات، پلی استایرن و تانتالیوم

خازن های سرامیکیمورد استفاده در مدارهای تقسیم، خازن های الکترولیتیهمچنین در جداسازی مدارها و صافی فیلترها و خازن های فیلم متالیزهدر منابع تغذیه ولتاژ بالا استفاده می شود.

خازن های میکادر دستگاه های بازتولید صدا، فیلترها و اسیلاتورها استفاده می شود. خازن های پلی استرخازن های همه منظوره هستند و خازن های مبتنی بر پلی پروپیلندر مدارهای DC ولتاژ بالا استفاده می شود.

خازن های پلی کربناتدر فیلترها، اسیلاتورها و مدارهای زمان بندی استفاده می شود. خازن های مبتنی بر پلی استایرن و تانتالیمهمچنین در مدارهای زمان بندی و جداسازی استفاده می شود. آنها خازن های عمومی در نظر گرفته می شوند.

نکات و نکات کوچک در مورد کار با خازن ها

شما باید همیشه این را به خاطر بسپارید ولتاژ کار خازن ها باید با افزایش دمای محیط کاهش یابد و برای اطمینان از قابلیت اطمینان بالا، ایجاد حاشیه ولتاژ بزرگ ضروری است..

اگر حداکثر ولتاژ کار مداوم خازن مشخص شده باشد، آنگاه این به حداکثر دما اشاره دارد (مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد). بنابراین خازن ها همیشه با حاشیه ایمنی خاصی کار می کنند. با این اوصاف لازم است از ولتاژ عملیاتی واقعی آنها در سطح 0.5-0.6 مقدار مجاز اطمینان حاصل شود.

اگر مقدار حدی ولتاژ متناوب برای خازن مشخص شده باشد، این امر برای فرکانس (50-60) هرتز اعمال می شود. برای فرکانس های بالاتر یا در مورد سیگنال های پالسی، ولتاژهای عملیاتی باید بیشتر کاهش یابد تا از گرم شدن بیش از حد دستگاه ها به دلیل تلفات دی الکتریک جلوگیری شود.

خازن های با ظرفیت بالا با جریان های نشتی کم می توانند شارژ انباشته شده را برای مدت طولانی پس از خاموش شدن تجهیزات حفظ کنند.برای اطمینان از ایمنی بیشتر، یک مقاومت 1 MΩ (0.5 W) باید به موازات خازن در مدار تخلیه متصل شود.

در مدارهای ولتاژ بالا، خازن ها اغلب به صورت سری استفاده می شوند. برای یکسان سازی ولتاژ روی آنها، باید یک مقاومت با مقاومت 220k0m تا 1 MΩ را به موازات هر خازن وصل کنید.

برنج. 1 استفاده از مقاومت ها برای یکسان سازی ولتاژ در خازن ها

خازن های سرامیکی می توانند در فرکانس های بسیار بالا (بالاتر از 30 مگاهرتز) کار کنند.. مستقیماً روی بدنه دستگاه یا روی صفحه فلزی نصب می شوند.

خازن های الکترولیتی غیر قطبیظرفیت خازنی از 1 تا 100 میکروفاراد دارند و برای 50 ولت رتبه بندی می شوند.

هنگام انتخاب خازن فیلتر منبع تغذیه، باید به دامنه پالس جریان شارژ توجه کنید که می تواند به طور قابل توجهی از مقدار مجاز فراتر رود.. به عنوان مثال، برای یک خازن با ظرفیت 10000 میکروفاراد، این دامنه از 5 A تجاوز نمی کند.

هنگام استفاده از خازن الکترولیتی به عنوان خازن جداکننده، لازم است که قطبیت گنجایش آن را به درستی تعیین کنید.. جریان نشتی این خازن می تواند روی حالت مرحله تقویت کننده تأثیر بگذارد.

در بیشتر کاربردها، خازن های الکترولیتی قابل تعویض هستند. فقط باید به مقدار ولتاژ کاری آنها توجه کنید.

ترمینال از فویل بیرونی خازن های پلی استایرن اغلب با یک خط رنگی مشخص می شود. باید به یک نقطه مشترک در مدار متصل شود.

برنج. 2 مدار معادل یک خازن الکتریکی در فرکانس بالا

کدگذاری رنگ خازن

در مورد اکثر خازن ها، ظرفیت اسمی و ولتاژ کاری آنها نوشته شده است. با این حال، علائم رنگی نیز وجود دارد.

برخی از خازن ها با کتیبه دو خط مشخص شده اند. خط اول ظرفیت (pF یا µF) و دقت آنها (K = 10٪، M - 20٪) را نشان می دهد. خط دوم ولتاژ DC مجاز و کد مواد دی الکتریک را نشان می دهد.

خازن های سرامیکی یکپارچه با یک کد متشکل از سه رقم مشخص می شوند. رقم سوم نشان می دهد که برای بدست آوردن ظرفیت خازنی بر حسب پیکوفاراد، چند عدد صفر باید به دو عدد اول علامت گذاری شود.

(288 کیلوبایت)

مثال. کد 103 روی خازن به چه معناست؟ کد 103 به این معنی است که شما باید سه صفر را به عدد 10 اختصاص دهید، سپس ظرفیت خازن - 10000 pF را دریافت می کنید.

مثال. خازن با علامت 0.22/20250 مشخص شده است، این بدان معنی است که خازن دارای ظرفیت 0.22 uF ± 20٪ است و برای 250 V DC درجه بندی شده است.

آنها قطبی و غیر قطبی هستند. تفاوت آنها در این است که برخی در مدارهای ولتاژ DC استفاده می شوند، در حالی که برخی دیگر در مدارهای AC استفاده می شوند. استفاده از خازن های ثابت در مدارهای ولتاژ متناوب زمانی که به صورت سری با قطب های یکسان به هم متصل می شوند امکان پذیر است اما بهترین پارامترها را نشان نمی دهند.

خازن های غیر قطبی

غیر قطبی، و همچنین مقاومت، ثابت، متغیر و تنظیم هستند.

صاف کننده هاخازن ها برای تنظیم مدارهای تشدید در تجهیزات فرستنده گیرنده استفاده می شوند.

برنج. 1. خازن های PDA

نوع PDA آنها صفحات نقره اندود و یک عایق سرامیکی هستند. ظرفیت آنها چند ده پیکوفاراد است. شما می توانید در هر گیرنده، رادیو و تعدیل کننده تلویزیون ملاقات کنید. خازن های تریمر نیز با حروف KT نشان داده می شوند. به دنبال آن یک عدد نشان دهنده نوع دی الکتریک است:

1 - خلاء؛ 2 - هوا؛ 3 - پر از گاز؛ 4 - دی الکتریک جامد؛ 5- دی الکتریک مایع. به عنوان مثال، نام KP2 به معنای خازن متغیر با دی الکتریک هوا و نام KT4 به معنای خازن تنظیم با دی الکتریک جامد است.

برنج. 2 خازن تراشه مدرن

برای تنظیم گیرنده های رادیویی به فرکانس دلخواه، از خازن های متغیر(KPI)

برنج. 3 خازن KPI

آنها را فقط در تجهیزات فرستنده و گیرنده می توان یافت.

1- KPI با دی الکتریک هوا، می توانید آن را در هر گیرنده رادیویی دهه 60-80 پیدا کنید.
2 - خازن متغیر برای واحدهای VHF با ورنیر
3 - خازن متغیری که در تجهیزات دریافتی از دهه 90 تا به امروز استفاده می شود را می توان در هر مرکز موسیقی، ضبط صوت، پخش کاست با گیرنده پیدا کرد. عمدتا در چین ساخته شده است.

انواع زیادی از خازن های دائمی وجود دارد، در چارچوب این مقاله نمی توان همه تنوع آنها را توصیف کرد، من فقط آنهایی را که اغلب در تجهیزات خانگی یافت می شوند، توصیف می کنم.

برنج. 4 خازن KSO

خازن KSO - کندانسور میکای فشرده. دی الکتریک - میکا، صفحات - کندوپاش آلومینیوم. محصور در ترکیب قهوه ای. آنها در تجهیزات دهه 30-70 یافت می شوند، ظرفیت آنها از چند ده نانوفاراد تجاوز نمی کند، مورد در پیکوفارادها، نانوفارادها و میکروفارادها نشان داده شده است. به دلیل استفاده از میکا به عنوان دی الکتریک، این خازن ها قادر به کار در فرکانس های بالا هستند، زیرا تلفات کمی دارند و مقاومت نشتی زیادی در حدود 10^10 اهم دارند.

برنج. 5 خازن KTK

خازن KTK - خازن سرامیکی لوله ای به عنوان یک دی الکتریک، از یک لوله سرامیکی، صفحات ساخته شده از نقره استفاده می شود. آنها به طور گسترده در مدارهای نوسانی تجهیزات لامپ از دهه 40 تا اوایل دهه هشتاد مورد استفاده قرار گرفتند. رنگ خازن به معنی TKE (ضریب دمای تغییر ظرفیت) است. در کنار ظرف، به عنوان یک قاعده، گروه TKE تجویز می شود که دارای نام الفبایی یا عددی است (جدول 1.) همانطور که از جدول مشاهده می شود، پایدارترین ها از نظر حرارتی آبی و خاکستری هستند. به طور کلی این نوع برای تکنولوژی HF بسیار خوب است.

جدول 1. علامت گذاری TKE خازن های سرامیکی

هنگام تنظیم گیرنده ها، اغلب لازم است خازن هایی برای مدارهای هتروداین و ورودی انتخاب شوند. اگر گیرنده از خازن های KTK استفاده می کند، انتخاب ظرفیت خازن در این مدارها می تواند ساده شود. برای این کار چند دور سیم PEL 0.3 روی محفظه خازن نزدیک ترمینال محکم می پیچند و یکی از انتهای این مارپیچ را به ترمینال خازن ها لحیم می کنند. با پخش و جابجایی پیچ های مارپیچ می توان ظرفیت خازن را در محدوده کمی تنظیم کرد. ممکن است اتفاق بیفتد که با اتصال انتهای مارپیچ به یکی از پایانه های خازن، امکان تغییر در ظرفیت خازن وجود نداشته باشد. در این مورد، مارپیچ باید به ترمینال دیگری لحیم شود.

برنج. 6 خازن سرامیکی شوروی در بالا، وارداتی در پایین.

خازن های سرامیکی معمولاً به آنها "پرچم قرمز" می گویند و گاهی اوقات نام "رس" نیز یافت می شود. این خازن ها به طور گسترده در مدارهای فرکانس بالا استفاده می شوند. معمولاً این خازن‌ها در لیست نیستند و به ندرت توسط آماتورها استفاده می‌شوند، زیرا خازن‌های هم نوع را می‌توان از سرامیک‌های مختلف ساخت و دارای ویژگی‌های متفاوتی هستند. در خازن های سرامیکی با افزایش اندازه، پایداری حرارتی و خطی بودن را از دست می دهند. ظرف و TKE روی کیس نشان داده شده است (جدول 2.)

جدول 2

فقط به تغییر ظرفیت مجاز خازن با TKE H90 نگاه کنید، ظرفیت ظرفیت تقریباً دو برابر می شود! برای بسیاری از اهداف، این قابل قبول نیست، اما هنوز هم نباید این نوع را رد کنید، با اختلاف دمایی کم و نه الزامات سخت، می توان از آنها استفاده کرد. با استفاده از اتصال موازی خازن ها با علائم مختلف TKE، می توان پایداری کافی از ظرفیت خازن حاصل را به دست آورد. شما می توانید آنها را در هر وسیله ای ملاقات کنید، چینی ها به ویژه در صنایع دستی خود به آنها علاقه دارند.

آنها دارای یک نام خازن به صورت پیکوفاراد یا نانوفاراد روی کیس هستند، موارد وارداتی با کدگذاری عددی مشخص شده اند. دو رقم اول مقدار ظرفیت خازنی را بر حسب پیکوفاراد (pF) نشان می دهد، آخرین رقم - تعداد صفرها. هنگامی که خازن دارای ظرفیت کمتر از 10 pF باشد، آخرین رقم می تواند "9" باشد. برای ظرفیت های کمتر از 1.0 pF، رقم اول "0" است. حرف R به عنوان نقطه اعشار استفاده می شود. به عنوان مثال، کد 010 1.0 pF، کد 0R5 0.5 pF است. چند مثال در جدول خلاصه شده است:

علامت گذاری الفبایی:
22p-22 پیکوفاراد
2n2- 2.2 نانوفاراد
n10 - 100 پیکوفاراد

من می خواهم به ویژه به خازن های سرامیکی از نوع KM اشاره کنم، آنها در تجهیزات صنعتی و دستگاه های نظامی استفاده می شوند، از پایداری بالایی برخوردار هستند، پیدا کردن آنها بسیار دشوار است، زیرا حاوی فلزات خاکی کمیاب هستند، و اگر بردی را پیدا کنید که در آن از نوع خازن استفاده می شود، سپس در 70٪ موارد برای شما قطع می شود).

در دهه گذشته، قطعات رادیویی روی سطح اغلب مورد استفاده قرار گرفته‌اند، در اینجا اندازه‌های اصلی بسته‌بندی خازن‌های تراشه سرامیکی آورده شده است.

خازن های MBM - یک خازن کاغذ فلزی (شکل 6.)، به عنوان یک قاعده، از آن در تجهیزات تقویت صدا لوله استفاده می شود. در حال حاضر توسط برخی از علاقه مندان به موسیقی بسیار ارزشمند است. همچنین از این نوع خازن های K42U-2 با پذیرش نظامی هستند، اما گاهی اوقات می توان آنها را در لوازم خانگی یافت.

برنج. 7 خازن MBM و K42U-2

لازم به ذکر است که به طور جداگانه انواع خازن هایی مانند MBGO و MBGCH (شکل 8)، آماتورها اغلب به عنوان خازن های راه اندازی برای راه اندازی موتورهای الکتریکی استفاده می شوند. به عنوان مثال، حاشیه من برای یک موتور 7 کیلو وات (شکل 9.). طراحی شده برای ولتاژ بالا از 160 تا 1000 ولت، که به آنها کاربردهای مختلفی در زندگی روزمره و صنعت می دهد. لازم به یادآوری است که برای استفاده در یک شبکه خانگی، باید خازن هایی با ولتاژ کاری حداقل 350 ولت بگیرید. چنین خازن هایی را می توانید در ماشین های لباسشویی خانگی قدیمی، دستگاه های مختلف با موتور الکتریکی و در تاسیسات صنعتی پیدا کنید. اغلب به عنوان فیلتر برای سیستم های صوتی استفاده می شود و پارامترهای خوبی برای این کار دارد.

برنج. 8. MBGO، MBGCH

برنج. 9

علاوه بر نامگذاری که ویژگی های طراحی را نشان می دهد (KSO - خازن میکای فشرده، KTK - لوله سرامیکی و غیره)، یک سیستم نامگذاری برای خازن های خازن ثابت وجود دارد که از تعدادی عنصر تشکیل شده است: حرف K در اول است. مکان، یک عدد دو رقمی در وهله دوم قرار دارد که رقم اول آن نوع دی الکتریک را مشخص می کند، و دومی - ویژگی های دی الکتریک یا عملکرد، سپس شماره سریال توسعه از طریق خط فاصله قرار می گیرد.

به عنوان مثال، نام K73-17 به معنی یک خازن پلی اتیلن ترفتالات فیلم با شماره سریال 17 توسعه است.

برنج. 10. انواع خازن

برنج. 11. خازن نوع K73-15

انواع اصلی خازن ها، آنالوگ های وارد شده در براکت ها.

K10 - سرامیک، ولتاژ پایین (Upa6<1600B)
K50 - الکترولیتی، فویل، آلومینیوم
K15 - سرامیک، ولتاژ بالا (Upa6>1600V)
K51 - الکترولیتی، فویل، تانتالیوم، نیوبیم و غیره.
K20 - کوارتز
K52 - الکترولیتی، متخلخل حجیم
K21 - شیشه
K53 - اکسید نیمه هادی
K22 - شیشه سرامیک
K54 - اکسید-فلز
K23 - مینای شیشه ای
K60- با دی الکتریک هوا
K31- میکا کم مصرف (میکا)
K61 - وکیوم
K32 - میکا با قدرت بالا
K71 - پلی استایرن فیلم (KS یا FKS)
K40 - کاغذ کم ولتاژ (ایراب<2 kB) с фольговыми обкладками
K72 - فیلم فلوروپلاستیک (TFT)
K73 - پلی اتیلن ترفتالات فیلم (KT، TFM، TFF یا FKT)
K41 - کاغذ فشار قوی (ایراب> 2 کیلو ولت) با روکش فویل
K75 - فیلم ترکیبی
K76 - فیلم لاک (MKL)
K42 - کاغذ با صفحات متالایز (MP)
K77 - فیلم، پلی کربنات (KC، MKC یا FKC)
K78 - پلی پروپیلن فیلم (KP، MKP یا FKP)

خازن های دارای دی الکتریک فیلم معمولاً میکا نامیده می شوند، دی الکتریک های مختلف مورد استفاده عملکرد TKE خوبی دارند. به عنوان صفحات در خازن های فیلم، از فویل آلومینیومی یا لایه های نازک آلومینیوم یا روی که روی یک فیلم دی الکتریک قرار گرفته اند استفاده می شود. آنها پارامترهای نسبتاً پایداری دارند و برای هر هدفی (نه برای همه انواع) استفاده می شوند. در لوازم خانگی همه جا یافت می شود. بدنه چنین خازن هایی می تواند فلزی یا پلاستیکی باشد و شکل استوانه ای یا مستطیلی داشته باشد (شکل 10.) خازن های وارداتی میکا (شکل 12)

برنج. 12. خازن های میکای وارداتی

خازن ها با انحراف اسمی از ظرفیت برچسب گذاری می شوند که می تواند به صورت درصد نشان داده شود یا دارای یک کد حرفی باشد. اصولاً خازن هایی با تلرانس H, M, J, K به طور گسترده در تجهیزات خانگی استفاده می شوند.حرف نشان دهنده تلرانس بعد از مقدار ظرفیت اسمی خازن نشان داده می شود مانند این 22nK, 220nM, 470nJ.

جدول رمزگشایی کد حرف مشروط انحراف مجاز ظرفیت خازن. تحمل بر حسب درصد

نکته مهم مقدار ولتاژ کاری مجاز خازن است که بعد از ظرفیت اسمی و تحمل نشان داده شده است. با ولت با حرف B (علامت گذاری قدیمی) و V (علامت گذاری جدید) نشان داده شده است. به عنوان مثال، مانند این: 250 ولت، 400 ولت، 1600 ولت، 200 ولت. در برخی موارد حرف V حذف می شود.

گاهی اوقات از کدگذاری حروف لاتین استفاده می شود. برای رمزگشایی از جدول کدگذاری حروف ولتاژ کاری خازن ها استفاده کنید.

طرفداران نیکولا تسلا نیاز مکرر به خازن های ولتاژ بالا دارند، در اینجا تعدادی از آنها را می توان یافت، عمدتاً در تلویزیون های اسکنر خطی.

برنج. 13. خازن های ولتاژ بالا

خازن ها قطبی هستند

خازن های قطبی شامل تمام خازن های الکترولیتی هستند که عبارتند از:

خازن های الکترولیتی آلومینیومی دارای ظرفیت خازنی بالا، قیمت پایین و در دسترس بودن هستند. چنین خازن هایی به طور گسترده در ابزار دقیق رادیویی استفاده می شوند، اما دارای یک اشکال قابل توجه هستند. با گذشت زمان، الکترولیت داخل خازن خشک می شود و ظرفیت آنها از دست می رود. همراه با ظرفیت، مقاومت سری معادل افزایش می یابد و چنین خازن هایی دیگر از عهده وظایف بر نمی آیند. این معمولا باعث خرابی بسیاری از لوازم خانگی می شود. استفاده از خازن های مستعمل مطلوب نیست، اما با این وجود، در صورت تمایل به استفاده از آنها، باید ظرفیت خازن و esr را به دقت اندازه گیری کنید تا بعداً به دنبال علت ناکارآمدی دستگاه نباشید. من هیچ فایده ای در لیست کردن انواع خازن های آلومینیومی نمی بینم، زیرا هیچ تفاوت خاصی در آنها وجود ندارد، به جز پارامترهای هندسی. خازن ها شعاعی (با سرب از یک سر سیلندر) و محوری (با سرب از سرهای مخالف) هستند، خازن هایی با یک سرب وجود دارد، به عنوان دومی، یک مورد با نوک رزوه ای استفاده می شود (این نیز یک بست است). چنین خازن هایی را می توان در فناوری قدیمی رادیو و تلویزیون لوله ای یافت. همچنین شایان ذکر است که در مادربردهای کامپیوتری، در منابع تغذیه سوئیچینگ، اغلب خازن هایی با مقاومت معادل کم، به اصطلاح LOW ESR یافت می شود و بنابراین پارامترهای بهبود یافته ای دارند و فقط با موارد مشابه جایگزین می شوند، در غیر این صورت وجود خواهد داشت. اولین باری که آن را روشن می کنید یک انفجار

برنج. 14. خازن های الکترولیتی. پایین - برای نصب روی سطح.

خازن های تانتالیومی به دلیل استفاده از فناوری گران تر، بهتر از خازن های آلومینیومی هستند. آنها از الکترولیت خشک استفاده می کنند، بنابراین تمایلی به "خشک کردن" خازن های آلومینیومی ندارند. علاوه بر این، خازن های تانتالیوم مقاومت کمتری در فرکانس های بالا (100 کیلوهرتز) دارند، که هنگام استفاده در منابع تغذیه سوئیچینگ مهم است. نقطه ضعف خازن های تانتالیوم کاهش نسبتاً زیاد ظرفیت با افزایش فرکانس و افزایش حساسیت به قطبیت معکوس و اضافه بار است. متأسفانه، این نوع خازن با مقادیر خازن کم (معمولاً بیش از 100 میکروفاراد) مشخص می شود. حساسیت ولتاژ بالا توسعه دهندگان را مجبور می کند حاشیه ولتاژ را دو برابر یا بیشتر کنند.

برنج. 14. خازن های تانتالیوم. سه مورد اول داخلی، ماقبل آخر وارداتی، آخرین مورد برای نصب سطحی وارداتی است.

ابعاد اصلی خازن های تراشه تانتالیوم:

یکی از انواع خازن ها (در واقع نیمه هادی هستند و اشتراکات کمی با خازن های معمولی دارند، اما ذکر آنها همچنان منطقی است) شامل واریکاپ ها می شود. این نوع خاصی از خازن دیودی است که بسته به ولتاژ اعمال شده، ظرفیت خازن خود را تغییر می دهد. آنها به عنوان عناصر با ظرفیت کنترل الکتریکی در مدارهای تنظیم فرکانس یک مدار نوسانی، تقسیم و ضرب فرکانس، مدولاسیون فرکانس، شیفترهای فاز کنترل شده و غیره استفاده می شوند.

برنج. 15 Varicaps kv106b، kv102

همچنین "ابر خازن ها" یا یونیستورها بسیار جالب هستند. اگرچه اندازه کوچکی دارند، اما ظرفیت عظیمی دارند و اغلب برای تامین انرژی تراشه های حافظه استفاده می شوند و گاهی اوقات جایگزین باتری های الکتروشیمیایی می شوند. یونیستورها همچنین می توانند در یک بافر با باتری ها کار کنند تا از آنها در برابر افزایش ناگهانی جریان بار محافظت کنند: در جریان بار کم، باتری ابرخازن را دوباره شارژ می کند و اگر جریان به شدت افزایش یابد، یونیستور انرژی ذخیره شده را آزاد می کند که باعث کاهش می شود. بار روی باتری با این کیس کاربری، یا مستقیماً در کنار باتری قرار می گیرد، یا داخل قاب آن. آنها را می توان در لپ تاپ ها به عنوان باتری برای CMOS یافت.

معایب عبارتند از:
انرژی ویژه کمتر از باتری ها است (5-12 وات ساعت بر کیلوگرم در 200 وات ساعت بر کیلوگرم برای باتری های لیتیوم یون).
ولتاژ بستگی به درجه شارژ دارد.
امکان فرسودگی کنتاکت های داخلی در صورت اتصال کوتاه.
مقاومت داخلی بزرگ در مقایسه با خازن های سنتی (10 ... 100 اهم برای یک یونیستور 1 F × 5.5 V).
به طور قابل توجهی بزرگتر، در مقایسه با باتری ها، خود تخلیه: حدود 1 μA برای یک یونیستور 2 F × 2.5 V.

برنج. 16. یونیستورها

تا به امروز انواع مختلفی از خازن ها وجود دارد و هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند.
برخی می توانند در ولتاژهای بالا کار کنند، برخی دیگر ظرفیت خازنی بالایی دارند، برخی دیگر دارای نشتی کم و برخی دیگر اندوکتانس پایینی دارند - این عوامل محدوده یک نوع خاص از خازن را تعیین می کنند.
این مقاله در مورد خازن های اصلی، اما نه همه انواع خازن ها، صحبت می کند.

خازن های الکترولیتی آلومینیومی.

خازن های الکترولیتی آلومینیومی از دو نوار نازک آلومینیومی تابیده تشکیل شده اند که بین آنها کاغذ آغشته به الکترولیت قرار می گیرد. ظرفیت خازن این نوع خازن می تواند از 0.1uF تا 100000uF باشد که مزیت اصلی آنها نسبت به انواع دیگر است و حداکثر ولتاژ کاری می تواند تا 500 ولت نیز برسد. حداکثر ولتاژ کاری و ظرفیت خازن معمولاً روی خازن مشخص می شود، حداکثر ولتاژ کاری خازن که در تصویر نشان داده شده است. 35 ولت، و ظرفیت یا شارژ در هر 1 ولت است 680uF. نقطه ضعف این نوع خازن ها جریان نشتی نسبتاً زیاد و کاهش ظرفیت آنها با افزایش فرکانس است، به همین دلیل است که اغلب می توانید یک خازن الکترولیتی آلومینیومی را روی تخته ها پیدا کنید که به موازات آن یک خازن سرامیکی یا چگونه قرار می دهند. آنها "شنت شده با سرامیک" می سوزند. همچنین باید گفت که این نوع خازن دارای پلاریته است، به این معنی که ترمینال خازن که با علامت منفی روی کیس نشان داده می شود، باید همیشه تحت ولتاژ منفی تری نسبت به ترمینال دیگر خازن باشد. اگر این قانون رعایت نشود، احتمال انفجار خازن وجود دارد و به همین دلیل است که می توان از آنها فقط در مدارهایی با جریان مستقیم و ضربانی استفاده کرد، اما متناوب نیست.

خازن های تانتالیوم.

خازن های تانتالیوم از پنتوکسید تانتالیوم ساخته می شوند و از نظر خواص مشابه خازن های الکترولیتی آلومینیومی هستند، اما دارای برخی ویژگی های خاص هستند. آنها کوچکتر هستند، حداکثر ولتاژ کاری حداکثر تا 100 ولت است، ظرفیت این نوع خازن می تواند از 47nF تا 1000uF باشد، آنها اندوکتانس کمتری دارند و می توانند در مدارهای فرکانس بالاتر که در فرکانس های صدها کیلوهرتز کار می کنند استفاده شوند. از معایب آن می توان به حساسیت به ولتاژ کاری اضافی اشاره کرد. لازم به ذکر است که بر خلاف خازن های الکترولیتی آلومینیومی، یک ترمینال مثبت با خط روی کیس مشخص شده است.

خازن های دیسک تک لایه سرامیکی.

خازن های سرامیکی دیسک نسبت به اندازه خود ظرفیت نسبتاً زیادی دارند، می تواند از 1pF تا 220nF باشد و حداکثر ولتاژ کاری نباید از 50 ولت تجاوز کند. مقدار ظرفیت خازن در این نوع خازن با pF نشان داده شده است، به عنوان مثال ظرفیت خازن نشان داده شده در تصویر 100000 pF یا 100nF یا 0.1uF است، این مقدار به صورت زیر به دست می آید، دو رقم اول باید در 10 ضرب شود. به توان رقم سوم افزایش یافته است، در مورد ما 10 x 10^4 = 10^5 یا 100000pF لازم است. از مزایای آن می توان به جریان های نشتی کم، ابعاد کلی کوچک، اندوکتانس کم و توانایی کار در فرکانس های بالا و همچنین پایداری دمای بالا خازن اشاره کرد. آنها می توانند در مدارهای جریان DC، AC، ضربان دار کار کنند.

خازن های چند لایه سرامیکی

خازن های چند لایه سرامیکی ساختاری با لایه های نازک متناوب از سرامیک و فلز هستند.
این نوع خازن ها از نظر خواص شبیه به خازن های دیسکی تک لایه هستند، اما ظرفیت خازنی آنها چندین برابر بیشتر است و به چندین uF می رسد. حداکثر ولتاژ کاری در مورد این خازن ها مشخص نشده است و مانند خازن های دیسک تک لایه نباید از 50 ولت تجاوز کند. آنها می توانند در مدارهای جریان DC، AC، ضربان دار کار کنند.

خازن های ولتاژ بالا سرامیکی

مزیت این نوع خازن ها از نام مشخص است، ویژگی متمایز آنها توانایی کار در زیر ولتاژ بالا است. محدوده ولتاژ کاری از 50 تا 15000 ولت است و ظرفیت خازنی می تواند 68 pF تا 150nF باشد. حداکثر ولتاژ خازن که در تصویر خازن نشان داده شده است 1000 ولت و ظرفیت خازن 100 نانو فارنهایت است که در بالا توضیح داده شد که چگونه آن را پیدا کنید. آنها می توانند در مدارهای جریان DC، AC، ضربان دار کار کنند.

خازن های پلی استر.

ظرفیت این نوع خازن می تواند از 1nF تا 15uF باشد، محدوده ولتاژ کاری از 50 تا 1500 ولت است. آنها با تلورانس های مختلف (انحراف مجاز ظرفیت اسمی)، 5٪، 10٪ و 20٪، دارای پایداری دمایی بالا، ظرفیت کافی نسبت به اندازه، قیمت پایین و در نتیجه کاربرد گسترده ای دارند. ظرفیت خازن نشان داده شده در تصویر 150000 pF یا 150nF است، حرف K بعد از عدد 154 به معنای تحمل است، یعنی مقدار خازن واقعی چقدر ممکن است با مقدار مشخص شده روی خازن متفاوت باشد. در این مورد، تلورانس 10٪ است، در زیر بیشتر در این مورد نوشته خواهد شد. ما بیشتر علاقه مندیم که بدانیم 2J در علامت گذاری این خازن به چه معناست و حداکثر ولتاژ کاری آن برابر است. برای پاسخ به این دو سوال می توانید از جدول ولتاژ علامت گذاری حروف استفاده کنید.

خازن های پلی پروپیلن.

خازن های این نوع از یک فیلم پلی پروپیلن به عنوان دی الکتریک استفاده می کنند و ظرفیت آنها می تواند از 100pF تا 10uF باشد. یکی از مزیت های اصلی این نوع خازن ها ولتاژ کاری بالای آن است که می تواند به 3000 ولت برسد و قابلیت ساخت این نوع خازن ها با تلرانس 1 درصد نیز مزیت محسوب می شود. تصویر یک خازن را نشان می دهد که ظرفیت آن 5600 pF و حداکثر ولتاژ کاری آن 630 ولت است. حرف جبعد از عدد 562 نشان دهنده تلورانس است و در این مورد 5٪ است. میزان تحمل را می توان با استفاده از جدول زیر تعیین کرد.

خازن از دو صفحه تشکیل شده است که توسط یک لایه دی الکتریک از هم جدا شده اند. اگر ولتاژ ثابتی به صفحات اعمال شود، یک صفحه بار مثبت و دیگری منفی می شود. پس از قطع شدن خازن، بارهای روی صفحات باقی می ماند که امکان استفاده از این دستگاه را به عنوان یک وسیله ذخیره انرژی الکتریکی فراهم می کند. مقدار انرژی (ظرفیت) انباشته شده به مساحت صفحات، مواد، خواص و نوع دی الکتریک قرار داده شده بین صفحات بستگی دارد. واحد اصلی ظرفیت خازن فاراد (F) است. این مقدار نسبتاً بزرگی است؛ در عمل معمولاً از کسری از فاراد استفاده می شود - میکروفاراد (μF)، نانوفاراد (nF)، پیکوفاراد (pF).

1F = 1000000uF؛
1uF = 1000nF;
1nF = 1000pF.

دومین پارامتر هر خازن که بسیار مهم است، ولتاژ نامی (کار) خازن است. این ولتاژی است که به صفحات داده می شود که نباید از آن بیشتر شود، در غیر این صورت خازن از کار می افتد. ولتاژ بر حسب ولت و ظرفیت خازن اغلب بر روی بدنه خود خازن نشان داده می شود.

پارامتر بعدی در همه انواع خازن ها ذاتی نیست - قطبیت. اگر خازن قطبی باشد، فقط می توان ولتاژ ثابتی را به پایانه های آن اعمال کرد و "+" منبع روی صفحه مثبت و "-" روی منفی است. قطبیت نیز روی کیس نشان داده می شود، اغلب با علامت گذاری یک خروجی (یا "+" یا "-").

به این ترتیب قطبیت در خازن های smd نشان داده می شود

نوار "minuses" در مقابل خروجی "-" قرار دارد

و در خازن های داخلی، علامت مثبت می تواند مستقیماً روی کیس (در کنار یا در انتها) قرار گیرد.

این نوع "منهای" همیشه روی بدن است

اگر خازن غیر قطبی باشد، می تواند در مدارهای AC و DC کار کند و در حالت دوم، قطبیت ولتاژ نیازی به نظارت ندارد.

در نمودارهای الکتریکی، خازن ها به صورت زیر نشان داده شده اند:

در اینجا در سمت چپ یک خازن غیر قطبی است و نام دوم و سوم مربوط به یک خازن قطبی است و در شکل سوم ممکن است علامت "+" وجود نداشته باشد.

و به عنوان نمونه:

خازن ها در نمودارها با نماد C نشان داده می شوند، بنابراین خازن C1 غیر قطبی با ظرفیت 100 نانوفاراد، C2 قطبی است، با ظرفیت 30 میکروفاراد برای ولتاژ نامی 15 ولت.

مهم! می توانید خازن را با هر ظرفیت مناسب و نوع مناسب، اما با ولتاژی که کمتر از آنچه در نمودار نشان داده شده است، جایگزین کنید. بالا لطفا