دسته بندی نشده
همه چیز درباره خازن و انواع کاربردی آن (بخش اول)
فهرست محتوای این مطلب:
معرفی خازن و ساختار آن
خازن مهم ترین قطعه الکترونیکی است که در مدار ها تعبیه می شود. این قطعه کاربردی که به نام انباره نیز شناخته شده است.
انباره دارای دو پایه مجزا می باشد که برای ذخیره سازی انرژی به کار برده خواهد شد. نحوه کار این نوع از ذخیره کننده ها بسیار مشابه باتری ها می باشد، با این حال می بایست در نظر داشت که تمایز هایی مشهود در ساختار یا عملکرد این دو قطعه وجود دارد.
جهت تکمیل اطلاعات فوق، می بایست اشاره کرد که انباره توانایی تولید الکترون جدید را نخواهد داشت و فقط برای ذخیره سازی انرژی به کار برده می شود.
درباره ساختار داخلی
تمامی انباره های تولید شده دارای یک ساختار داخلی مشابه هستند. در درون هر یک از قطعات مذکور، دو قسمت رسانا وجود دارد که به واسطه یک قسمت نارسانا از هم جدا شده اند. قسمت های رسانا از جنس آلمینیوم (فویل نازک)، فلز متراکم و الکترولیت هستند.
قسمت نارسانایی که برای جدا سازی این قطعات قرار داده می شود به نام دی الکتریک شناخته می شوند. دی الکتریک ها وابسته به نوع انباره و میزان نیاز آن در تنوع بالایی تولید خواهند شد. پر کاربرد ترین نوع این قطعه های نارسانا از جنس کاغذ، سرامیک، فیلم پلاستیکی، شیشه، میکا، کاغذ، هوا و صفحات اکسید می باشند.
میزان اتلاف انرژی در قطعات مذکور
صنعت گران با توجه به نیاز و تقاضا زیاد برای به کار بردن این قطعات در انواع مدار های الکتریکی، به تولید نمونه های مختلف قطعه مذکور اقدام می کنند.
در تمامی این قطعات مقدار بسیار کمی اتلاف انرژی وجود دارد، با این حال به علت ناچیز بودن میزان آن به هیچ عنوان محاسبه نخواهد شد. قابل ذکر است که میزان اتلاف انرژی این قطعات از مقاومت های الکتریکی بسیار کمتر می باشد.
علل ایجاد تمایز میان انواع انباره ها
همانطور که اشاره شد، این قطعات ذخیره کننده دارای شباهت های ساختاری بسیاری می باشند. اما نکته قابل توجه این است که جنس مورد استفاده برای ساخت بدنه آن ها، جنس صفحات رسانا و نوع قطعات نارسانا عوامل اصلی ایجاد تفاوت میان این قطعات کاربردی هستند. قطعات سازنده این ذخیره کننده های کاربردی موجب افزایش یا کاهش قدرت ذخیره سازی آن ها نیز خواهد بود.
نحوه عملکرد و طرز کاز این قطعه
اصلی ترین و مهم ترین کاربرد این سازه منحصر به فرد، حفظ انرژی ذخیره سازی شده است. این سازه ها دارای دو صفحه رسانا هستند که به دو صورت بار مثبت و منفی تعبیه می شوند.
دی الکتریکی که در حد فاصل دو صفحه رسانا قرار داده شده است موجب ایجاد مانع برای انتقال انرژی در میان آن ها خواهد شد. تنها تفاوتی که میان دو صفحه رسانا دیده می شود، نوع علامت آن ها است.
صفحات مخالف ایجاد کننده یک میدان مغناطیسی هستند. ذخیره سازی انرژی و بار های الکتریکی توسط صفحات مخالف توسط میدان ایجاد شده رخ می دهد.
نکاتی درباره گنجایش و ذخیره سازی انباره ها
همانطور که اشاره شد، ذخیره سازی انرژی و بار الکتریکی اصلی ترین وظیفه قطعات مذکور می باشد. با در نظر داشتن این نقش، بسیار اهمیت دارد که مقدار ذخیره سازی و گنجایش انباره ها در حد مطلوبی تعیین شود.
جهت تکمیل اطلاعات فوق، قابل ذکر است که واحد اندازه گیری ظرفیت انباره ها فاراد (F) می باشد. البته ظرفیت های کمتر را با میکرو فاراد یا نانو فاراد نشان خواهند داد.
به عنوان مثال: خازنی که دارای ظرفیت یک فاراد است قابلیت آن را دارد که به ازای یک ولت ولتاژ ورودی و یک کولن بار الکتریکی را ذخیره سازی نماید.
دسته بندی انواع انباره های کاربردی
جهت دسته بندی و تشخیص راحت تر، این قطعات کاربردی را بر اساس شکل ظاهری آن ها تقسیم بندی خواهند کرد. به طور کلی تمامی انباره ها در دو دسته (SMD) و دیپ قرار داده می شوند.
با این حال قابل ذکر است که اصلی ترین دسته بندی این سازه های منحصر به فرد، توسط نوع جنس دی الکتریک و رسانا های موجود در آن تعیین خواهد شد. همچنین تمامی انباره های موجود بر اساس ساختار داخلی که دارند در انواع ثابت و متغیر شناسایی خواهند کرد.
معرفی انباره های سرامیکی
متداول ترین و شناخته شده ترین نوع انباره های موجود، انباره های سرامیکی هستند. جنس سرامیکی دی الکتریک این قطعات، موجب نامگذاری آن به نام مذکور شده است. به کار بردن سرامیک در ساخت چنین قطعاتی موجب افزایش قدرت ذخیره سازی آن ها می شود. همچنین قابل ذکر است که بهترین نوع انباره های سرامیکی موجود به نام عدسی شناخته خواهند شد.
معرفی انباره های الکترولیتی و ساختار آن
انباره های الکترولیتی دارای صفحه ای نارسانا از جنس الکترولیت هستند. وجود این صفحات الکترولیتی بر پایه وجود الکترولیت ها با یکی از صفحات رسانا واکنش شیمیایی خواهند داشت.
با انجام شدن این فرآیند شیمیایی، انباره شروع به فعالیت خواهد کرد. مدل های تانتالیومی و آلمینیومی از شناخته شده ترین نوع انباره های الکترولیتی محسوب می شوند.
