خازن الکترولیتی چیست و از چه بخشهایی تشکیل شده است؟
یکی از انواع مدلهای خازن، خازنهای الکترولیتی هستند که در مدارهای DC به کار برده میشوند و در مواردی که نیاز به ذخیرهسازی یا فیلتر کردن انرژی باشد، استفاده بالایی دارند. این نوع از خازنها به دلیل داشتن پلاریته لازم است به صورت صحیح در مدار قرار گیرند؛ چرا که قطب مثبت و منفی خازن الکترولیتی مشخص بوده و ممکن است در صورت نصب اشتباه، دچار فشار یا آسیب شود. بنابراین، هنگام استفاده از خازنهای الکترولیتی حتما درباره مشخصات فنی آنها اطلاعات کافی را کسب نمایید و به نصب صحیح آنها دقت کنید. علاوه بر این، در سیستمهای پیچیدهتر برای بهبود عملکرد و اصلاح ضریب توان، بانک خازنی چیست و چگونه میتواند به بهبود سیستم کمک کند، موضوعی مهم است که میتوان به آن توجه کرد.
بخشهای مختلف خازن الکترولیتی شامل موارد زیر میشود:
- آند یا الکترود مثبت: الکترود مثبت خازنهای الکترولیتی از آلومینیوم یا نتاتالیوم ساخته شده، با یک لایه اکسید پوشیده شده و به عنوان دی الکتریک عمل میکند.
- کاتد یا الکترود منفی: الکترود منفی خازنهای الکترولیتی یک ژل رسانا یا مایع است که الکترولیت نام دارد و در تماس مستقیم با لایه دی الکتریک قرار دارد.
- دی الکتریک: در خازن الکترولیتی دی الکتریک یک لایه بسیار نازک از اکسید است که روی آند تشکیل شده و اجازه میدهد که خازن در واحد حجم، ظرفیت خازنی بالایی داشته باشد.
- کپسول بیرونی: خازن الکترولیتی در داخل بدنهای استوانهای شکل از آلومینیوم ساخته و محصور شده و برای جلوگیری از نشت یا خشک شدن الکترولیت به صورت کامل آب بندی میشود.
ویژگیهای بارز خازن الکترولیتی چیست؟
در خصوص ویژگی خازن الکترولیتی میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
- ولتاژ کاری محدود: خازنهای الکترولیتی در ولتاژهای پایین تا متوسط استفاده میشوند و نمیتوانند در ولتاژهای خیلی بالا کاربرد داشته باشند.
- قطبیت: خازنهای الکترولیتی قطبی هستند و پایه مثبت و منفی دارند، بنابراین لازم است توجه داشته باشید که در مدارهایی که ولتاژ معکوس دارند، نمیتوان از آنها استفاده نمود.
- اندازه کوچک نسبت به ظرفیت: خازن الکترولیتی نسبت به خازنهای دیگر به ویژه در مقايسه با خازن سرامیکی با همان ظرفیت، حجم کمتری دارند.
- طول عمر محدود: این خازنها به دلیل موارد الکترولیتی دارای طول عمر محدود هستند و با گذشت زمان ممکن است ظرفیت آنها کاهش یافته یا به صورت کامل از کار بیفتند. همچنین، در مدارهای مختلف برای کاهش افت ولتاژ و بهبود عملکرد، آشنایی با انواع دیود شاتکی و کاربردهای آن میتواند مفید باشد.
با انواع مختلف خازن الکترولیتی بیشتر آشنا شوید
هر کدام از خازنهای الکترولیتی دارای ویژگیها، کاربرد و مزایای خاص خود هستند که این موارد آنها را برای استفاده در دستگاهها و مدارهای الکترونیکی مختلف مناسب کرده است. در خصوص انواع خازن الکترولیتی میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
1. خازن الکترولیتی مدل آلومینیومی
| عنوان | توضیحات |
|---|---|
| ساختار | در خازنهای الکترولیتی مدل آلومینیومی از لایه اکسید آلومینیوم به عنوان الکترولیت و دی الکتریک استفاده میشود. |
| محدوده ظرفیت | ظرفیت خازنهای الکترولیتی مدل آلومینیومی از چند میکروفاراد تا چند هزار میکروفاراد است. |
| ولتاژهای مجاز | ولتاژ مجاز برای خازن الکترولیتی مدل آلومینیومی بین 6.3 تا 450 ولت است. |
| کاربردها | خازنهای الکترولیتی مدل آلومینیومی به صورت گسترده در منابع تغذیه، کوپلینگ سیگنال و تجهیزات صوتی استفاده میشوند. |
2. خازن الکترولیتی مدل تانتالیومی
|
ساختار |
در خازنهای الکترولیتی مدل تانتالیومی از لایه اکسید تانتالیوم به عنوان دی الکتریک و از فلز تانتالیوم به عنوان آند استفاده میشود. |
|
محدوده ظرفیت |
ظرفیت خازنهای الکترولیتی مدل تانتالیومی از چند میکروفاراد تا چند صد میکروفاراد است. |
|
ولتاژهای مجاز |
ولتاژ مجاز برای خازن الکترولیتی مدل تانتالیومی بین 6.3 تا 50 ولت است. |
|
کاربردها |
خازنهای الکترولیتی مدل تانتالیومی در دستگاههای الکترونیکی کوچک نظیر کامپیوترها، گوشهای هوشمند و تجهیزات پزشکی استفاده میشوند. |
3. خازن الکترولیتی مدل نیوبیوم
|
ساختار |
در خازنهای الکترولیتی مدل نیوبیوم از نیوبیوم به عنوان آند استفاده میشود. |
|
محدوده ظرفیت |
ظرفیت خازنهای الکترولیتی مدل نیوبیوم مشابه خازنهای الکترولیتی تانتالیومی در محدوده میکروفاراد است. |
|
ولتاژهای مجاز |
ولتاژ مجاز خازن الکترولیتی مدل نیوبیوم بین 10 تا 25 ولت است. |
|
کاربردها |
خازنهای الکترولیتی مدل نیوبیوم در دستگاههای الکترونیکی مختلف به خصوص در پروژههایی که هزینه فاکتور مهمی است، استفاده میشوند. |
|
مزایا |
خازنهای الکترولیتی مدل نیوبیوم قابل اطمینان و کم هزینه به خصوص در کاربردهای با دمای بالا هستند. |
4. خازن الکترولیتی مدل پلیمری
|
ساختار |
در خازنهای الکترولیتی مدل پلیمری از پلیمر رسانا به جای الکترولیت مایع استفاده میشود. |
|
محدوده ظرفیت |
ظرفیت خازنهای الکترولیتی مدل پلیمری مشابه خازنهای تانتالیومی و آلومینیومی است. |
|
ولتاژهای مجاز |
ولتاژ خازن الکترولیتی مدل پلیمری بین 6.3 تا 50 ولت یا بالاتر است. |
|
کاربردها |
خازنهای الکترولیتی مدل پلیمری در مادربردهای کامپیوتر، تجهیزات صوتی با عملکرد بالا و الکترونیک قدرت استفاده میشوند. |
|
مزایا |
خازنهای الکترولیتی مدل پلیمری دارای پایداری بهتر، مقاومت معادل سری ESR پایینتر و عمر طولانیتر هستند. |
5. ابر خازنها یا سوپر خازنها
|
ساختار |
ابر خازنها از مواد مختلفی نظیر اکسیدهای فلزی و کربن تشکیل شدهاند. |
|
محدوده ظرفیت |
ظرفیت سوپر خازنها از صدها فاراد تا هزاران فاراد بوده و به صورت قابل توجهی از خازنهای الکترولیتی سنتی بزرگتر هستند. |
|
ولتاژهای مجاز |
ولتاژ مجاز ابر خازنها بین 2.5 تا 3 ولت برای سلولهای فردی است، اما برای ولتاژهای بالاتر میتواند انباشته شوند. |
|
کاربردها |
ابر خازنها در منابع تغذیه پشتیبان، سیستمهای ذخیره انرژی و سیستمهای ترمز احیاکننده استفاده میشوند. |
خازنهای الکترولیتی چه نمادی دارند؟
در الکترونیک نماد خازن الکترولیتی به صورت یک مستطیل ساده با یک خط منحنی در یک طرف نشان داده میشود. خط منحنی نشاندهنده قطبیت خازن و خط بلندتر، پایه مثبت + و خط کوتاهتر، پایه منفی _ را نشان میدهد. نماد خازن الکترولیتی به تکنسینها و مهندسان الکترونیک کمک میکند تا آنها بتوانند اتصالات و جهتگیری انواع خازن الکترولیتی را در مدارهای الکترونیکی شناسایی کنند. در کنار این، آشنایی با انواع خازن سرامیکی نیز بهویژه در کاربردهای خاص و دقیق الکترونیکی ضروری است.
خازنهای الکترولیتی چه کاربردهایی دارند؟
در خصوص کاربرد خازن الکترولیتی میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
- تجهیزات صوتی: از خازنهای الکترولیتی در بلندگوهای صوتی و آمپلی فایرهای تقویت کننده برای کاربردهای کوپلینگ و دی کوپلینگ، افزایش کیفیت صدا، فیلتر کردن نویزها و بهبود سیگنالها استفاده میشود.
استارتر موتور: در مدارهای استارت موتور از خازن الکترولیتی برای تقویت توان مورد نیاز و راهاندازی موتورهای الکتریکی در تجهیزات صنعتی و وسایل مختلف استفاده میشود. همچنین دانستن خازن تانتالیوم چیست ، میتواند در انتخاب خازنهای مناسب برای کاربردهای مشابه اهمیت زیادی داشته باشد.
- بالاست روشنایی: یکی دیگر از کاربرد خازن الکترولیتی در بالاست روشنایی فلورسنت و تخلیه با شدت بالا یا HID است تا بتوان از طریق آن، جریان الکتریکی که از لامپ میگذرد را تنظیم کند و از خروجی پایدار و صحیح مطمئن شود.
- منبع تغذیه سوئیچینگ: در دستگاههایی نظیر درایورها، LED، تغذیه کامپیوتر و دستگاههای الکترونیکی مختلف برای تنظیم ولتاژ و فیلتر کردن از خازنهای الکترولیتی استفاده میشود.
نحوه محاسبه ظرفیت و ولتاژ خازن الکترولیتی چگونه است؟
بر خلاف دیگر انواع خازنها، نیازی به محاسبه ظرفیت و ولتاژ خازن الکترولیتی نیست؛ چرا که این اطلاعات به صورت واضح و مستقیم بر روی بدنه خازن چاپ میشود. مقدار ظرفیت با واحد میکروفاراد (µF) بر روی خازنهای الکترولیتی نوشته شده و عدد ولتاژ با واحد ولت (V) یا (VDC) در کنار آن قرار دارد. با این وجود، اگر نوشته روی بدنه خازن الکترولیتی محو شده یا ناخوانا باشد، میتوان با کمک ابزارهایی نظیر مولتیمتر که قابلیت اندازهگیری ظرفیت را داشته باشد، برای تست و تعیین مقدار آن استفاده کرد.
با توجه به مطالب بیان شده، در پاسخ به این سوال که خازن الکترولیتی چیست؟ دانستید این خازنها به دلیل ویژگیهای خاص و ظرفیت بالا در بسیاری از مدارهای الکترونیکی نقش مهمی بر عهده دارند. با این وجود، لازم است در نصب و استفاده از خازن الکترولیتی دقت کرد تا مانع از آسیب و خطرات ناشی از اتصالات معکوس شد. در بین انواع خازن الکترولیتی برای انتخاب مناسبترین نمونه لازم است به مواردی نظیر ولتاژ کاری، ظرفیت خازن و شرایط پروژه توجه کنید. شما میتوانید برای خرید بهترین و باکیفیتترین خازن الکترولیتی، با کارشناسان بخش فروش ما در ارتباط باشید.
