خازن و انواع خازن ها

خازن و انواع خازن ها

مطالب مرتبط:

انواع مختلف رله‌ها، ساختار، عملکرد و کاربردهای آن‌ها

ترانسفورماتورهای جریان (سی تی CT) – انواع، ویژگی  و کاربردهایشان

MCB ( کلید مینیاتوری) – ساختار، عملکرد، انواع و کاربردها

فهرست مطالب :

خازن

ظرفیت(Capacitance)

نمادها وانواع مختلف خازن ها

انواع خازن ها

1- خازن ثابت(Fixed Capacitors)

2- خازن  قطبی (Polar Capacitors)

3- خازن الکترولیتی(Electrolytic capacitors)

4- خازن الکترولیتی آلومینیمی(Aluminum Electrolytic Capacitors)

5- خازن الکترولیتی تانتالی(Tantalum Electrolytic Capacitors)

6- خازن الکترولیتی نیوبیمی(Niobium Electrolytic Capacitors)

7- ابرخازن (Supercapacitors)

8- خازن دولایه‌ای الکتروستاتیکی (EDLCها) (Electrostatic Double-Layer Capacitors (EDLC’s))

9- شبه خازن الکتروشیمیایی (Electrochemical PseudoCapacitors)

10- ابرخازنهای آمیخته (Hybrid Super Capacitors)

11- خازن غیرقطبی یا همان بدون پلاریته(Non-Polar capacitors)

12- خازن سرامیکی(Ceramic Capacitor)

13- خازن میکا (Mica Capacitors)

14- خازن میکایی گیرشی (Clamped Mica Capacitor)

15- خازن میکایی نقره‌ای (Silver Mica Capacitor)

16- خازن های پوسته‌ای (Film Capacitors)

17- خازن فلزپوشانی شده (Metalized Capacitors)

18- خازن پوسته‌‌ای/ورقه‌ای

19- خازن کاغذی

20- پوسته پلی استر (PET) یا خازن مایلری (Polyester (PET) Film or Mylar Capacitors)

21- خازن پوسته‌ای پلی پروپلین (PP) (Poly Propylene (PP) Film Capacitors)

22- خازن پوسته‌ای پلی اتیلن نفتالیت (PEN) (Polyethylene Naphthalate (PEN) Film Capacitors)

23- خازن پوسته‌ای سولفید پلی فنیلن  (PPS) (Polyphenylene Sulfide (PPS) Film Capacitors)

24- خازن پوسته‌ای پلی تترافلوئورواتیلن (PTEE)( Polytetrafluoroethylene (PTFE) Film Capacitors)

25- خازن پوسته‌ای پلی استرین (PS) (Polystyrene (PS) Film Capacitors)

26- خازن پوسته‌ای پلی کربنات (PC) (Polycarbonate (PC) Film Capacitors)

27- خازن پوسته‌ای قدرتی (Power Film Capacitors)

28- خازن متغیر (Variable Capacitors)

29- خازن کنترل‌شده مکانیکی (Mechanically Controlled)

30- خازن تنظیم (Tuning Capacitors)

31- خازن تریمر (Trimmer Capacitors)

32- خازن متغیر کنترل‌شده الکتریکی (Electrically Controlled Variable Capacitors)

کاربردهای خازن‌ها

خازن(capacitor) یکی از رایج ترین قطعات الکترونیکی‌است که تقریبا در هر نوع مداری مورد‌استفاده‌قرار‌می‌گیرد. استفاده‌و ویژگی‌های آن به نوع خازن بستگی دارد. در این مقاله، ما به طور مختصر در مورد انواع مختلف خازن‌ها بحث می‌کنیم.

نگه داری بانک خازنی

رله SSR حالت جامد

3.1.1.1) خازن الکترولیتی نیوبیم (Niobium Electrolytic Capacitors)

در خازن الکترولیتی نیوبیم، آند از فلز نیوبیم ( مونوکسید نیوبیم) ساخته‌می‌شود. آن از طریق آندیزه کردن اکسید‌می‌شود تا یک لایه عایق از پنتوکسید نیوبیم (niobium pentoxide) تشکیل‌شود. این لایه به عنوان دی الکتریک عمل می‌کند.

این الکترولیت، سطح آند را پوشش می‌دهد. الکترولیت به عنوان کاتد عمل می‌کند.

یک لایه گرافیتی یا نقره در بالای الکترولیت برای تماس الکتریکی پایانه کاتد قرار می‌گیرد.

2.1.1) ابرخازن‌ها (Supercapacitors):

یک ابرخازن به صورت فراخازن (ultra-capacitor)یا ابرخازن(Super cap) نیز شناخته‌می‌شود. ابرخازن نوعی خازن قطبی‌است که دارای ظرفیت بسیار بالا اما مقادیر مجاز پایین ولتاژ می‌باشد.

این نوع از خازن‌ها می‌تواند بار را خیلی سریع تر از یک باتری انتقال دهد و بار را بیشتر از یک خازن الکترولیتی در واحد حجم ذخیره کند. به همین دلیل‌است که بین یک باتری و خازن الکترولیتی، در نظر گرفته می‌شود.

ظرفیت ابرخازن از 100 فاراد تا 12000 فاراد با مقادیر مجاز پایین ولتاژ تقریبی 2.5 تا 2.7 ولت محدود می‌شود.

ساخت ابرخازن تقریبا مشابه با خازن الکترولیتی‌است. آن‌ها از ورق فلزی (الکترودها) ساخته می‌شوند، که هرکدام با کربن فعال‌شده (ctivated carbon)لایه بندی می‌شود. این ورق‌ها جداساز را در میان، ساندویچ می‌کنند. جداساز یک غشای نفوذپذیر یونی مانند گرافن (graphene ) ( که در ابرخازن مدرن استفاده‌می‌شود)‌است که عایق‌بندی و تبادل یون‌های الکترولیت بین الکترودها را فراهم می‌کند.

ابرخازن بار را‌با استفاده از ظرفیت دولایه ای الکتروستایکی (EDLC) (electrostatic double-layer capacitance) یا شبه ظرفیت الکتروشیمیایی (electrochemical pseudocapacitance) یا هر دو که با عنوان ظرفیت آمیخته (hybrid capacitance) معروف است، ذخیره می‌کند. بنابراین، ابرخازن ها به این انواع که در بالا داده شد، طبقه بندی می‌شوند.

1.2.1.1) خازن های دولایه‌ای الکتروستاتیکی (EDLCها) (Electrostatic Double-Layer Capacitors (EDLC’s))

این نوعی از ابرخازن است که بار را به طور الکتروستاتیکی در لایه دوگانه ذخیره می‌کند. الکترودها از کربن فعال‌شده ساخته می‌شوند. زمانی که ولتاژ به الکترودهای آن اعمال می‌شود، دو لایه از بار شکل می‌گیرد. یک لایه روی سطح الکترودها ظاهر می‌شود، که موجب ایجاد لایه دیگری از یون‌های با قطبش منفی در الکترولیت می‌شود. این دو لایه توسط تک لایه(monolayer) قطبیده از مولکول‌های حلال جدا می‌شوند. آن‌با عنوان صفحه هلمهولتز(Helmholtz plane) شناخته‌می‌شود.

هیچ انتقال باری بین الکترودها و الکترولیت وجود ندارد‌که بتواند باعث تغییر شیمیایی‌شود. بنابراین بار در پیوند شیمیایی ( الکتروشیمیایی) ذخیره نمی‌شود. در عوض، یک نیروی الکتروستاتیکی بین یون ها وجود دارد، بنابراین EDLC، بار را به صورت الکتروستاتیکی ذخیره می‌کند.

2.2.1.1) شبه خازن الکتروشیمیایی (Electrochemical PseudoCapacitors)

این نوع ابرخازن که انرژی را با انتقال بار بین الکترولیت و الکترود ذخیره می‌کند، با عنوان انتقال بار الکترون فارادی (faradaic-electron-charge-transfer) نیز شناخته می‌شود. بنابراین آنها بار را به صورت الکتروشیمیایی ذخیره می‌کنند. این یک واکنش اکسایش-کاهش برگشت پذیر (reversible redox reaction) خیلی سریع است که در آن کاهش در یک الکترود و اکسایش بر روی الکترود دیگر و برعکس در طول تخلیه بار رخ می‌دهد.

انتقال بار الکترون فارادی با ظرفیت لایه دوگانه اتفاق می‌افتد. یون ها از طریق لایه هلمهولتز داخلی (inner Helmholtz) برای رسیدن به الکترود شارش می‌یابد. انتقال بار بین یون و الکترود، ظرفیتی به نام شبه ظرفیت (Pseudo capacitance)ایجاد می‌کند. ظرفیت آن به اندازه 100 برابر از ظرفیت لایه دوگانه تجاوز می‌کند.

زمانی که یون‌ها بار را به‌الکترود انتقال می‌دهند، آنها روی سطح الکترود جوش می‌خورند ( جذب‌میشوند). هیچ واکنش شیمیایی بین یون و الکترون وجود ندارد، چون فقط انتقال بار اتفاق می‌افتد.

الکترودهای شبه خازن از انتقال اکسید فلزی (MnO₂, IrO₂) با آلایش(doping) کربن فعال و پلیمر رسانا ساخته‌می‌شوند، که ساختار متخلخل(porous) و اسفنجی (spongy) را فراهم می‌کند. طراحی ساختاری آن مشابه با EDLC می‌باشد.

• پست مرتبط: مقادیر مجاز پلاک خازن کلی (خازن الکترولیتی)

3.2.1.1) ابرخازن آمیخته (Hybrid Super Capacitors)

 الکترود دیگر‌برای شبه ظرفیت مورد استفاده‌قرار می‌گیرد.

 بیشینه ولتاژ آن تا حدود 3.8 ولت می‌رسد.

کاتد، ظرفیت لایه دوگانه الکتریکی را‌در کنار آن تشکیل می‌دهد و آند یک شبه ظرفیت را تشکیل می‌دهد. جداساز در بین کاتد و آند مورد‌استفاده قرار می‌گیرد تا از تماس الکتریکی بین آن‌ها جلوگیری‌کند.

خازن آمیخته چگالی انرژی بالا، چگالی توان بالا با قابلیت اطمینان بالا رافراهم‌می‌کند.

کاربرد ابرخازن‌ها

فناوری مدرن دارای چندین کاربرد از ابرخازن‌است. برخی از آن‌ها در زیر آورده شده‌است:

• پیچ گوشتی الکتریکی بی سیم (Cordless) ، که می‌توان ظرف چند دقیقه باردار شوند.
• چراغ قوه های LED در دوربین های دیجیتال.
• برای ثبات منبع تغذیه در لپ تاپ‌ها و دستگاه های دستی و غیره.
• منبع تغذیه بی‌وقفه(Uninterrupted) (UPS) که، مخازن خازن الکترولیتی را جایگزین می‌کند.

2.1) خازن غیرقطبی یا همان بدون پلاریته(Non-Polar capacitors)

خازن غیرقطبی یا بدون پلاریته آن نوع خازن‌هایی هستند که پایانه‌های آن دارای هیچگونه قطبش یا پلاریته ثابتی نیست. آن‌ها می‌توانند در هر جهت در مدار مورد استفاده‌قرار گیرند و جهت اعمال ولتاژ فرقی ندارد. با توجه به ترمینال‌های غیرقطبی آن ، آن‌ها در مدارهای DC و نیز مدارهای AC مورد استفاده قرار می‌گیرند.

آن‌ها ارزان تر از خازن قطبی هستند، اما آن‎ها دارای ظرفیت پایین و محدوده بالایی از مقادیر مجاز ولتاژ از چند ولت تا هزاران ولت‌هستند.

خازن غیرقطبی به سه نوع دسته بندی می‌شوند :

1.2.1 خازن سرامیکی(Ceramic Capacitor)

2.2.1 خازن میکا(Mica Capacitor)

3.2.1 خازن پوسته‌ای(Film Capacitor)

1.2.1) خازن سرامیکی(Ceramic Capacitor)

حداقل ضخامت لایه دی‌الکتریک سرامیکی حدود 0.5 میکرومتر است. مقدار مجاز ولتاژ خازن به مقاومت دی‌الکتریک بستگی دارد. بعلاوه، پایانه‌ها به الکترودها وصل می‌شوند و خازن در لایه محافظتی سرامیکی در برابر رطوبت پوشش داده می‌شود.

خازن سرامیکی در شکل و سبک مختلف در دسترس قرار دارند.

پارامترهای خازن سرامیکی به ترکیبات مختلف دی‌الکتریک سرامیکی وابسته‌است. به همین دلیل، آن‌ها به چهار دسته طبقه بندی می‌شوند.

2.2.1) خازن میکا (Mica Capacitors):

خازن میکا همانطور که از نام آن برمی‌آید، یک خازن غیرقطبی‌است که از میکا ( ماده به طور شیمیایی خنثی(inert)و پایدار) به عنوان دی‌الکتریک استفاده‌می‌کند.

دو نوع خازن میکا وجود‌دارد

1.2.2.1) خازن میکایی گیرشی (Clamped Mica Capacitor)

2.2.2.1) خازن میکایی نقره‌ای (Silver Mica Capacitor)

1.2.2.1) خازن میکایی گیرشی (Clamped Mica Capacitors)

این نوع از خازنها در اوایل قرن 20 ام مورد‌استفاده قرار‌گرفت. سپس، آن‌ها در ماده عایق کننده قرار گرفتند.

تحمل پذیری و ثبات خازن میکایی گیرشی بدتر از دیگر خازن‌ها است، زیرا سطح میکا مسطح و صاف نیست.

امروزه، آن‌ها منسوخ شده‌اند و با خازن میکایی نقره ای بحث شده در زیر جایگزین شده‌اند.

2.2.2.1) خازن‌های میکایی نقره‌ای (Silver mica capacitors):

برخلاف خازن میکایی گیرشی که در آن ورق‌های میکایی با ورق‌های فلزی محکم می‌شوند، خازن میکایی نقره‌ای از ورق های میکا با فلز ( الکترود نقره‌ای) ساخته‌می‌شود که در دو طرف آن پوشش داده‌‌شده‌است. لایه‌های چندگانه برای افزایش ظرفیت خود، اضافه می‌شوند. سپس آن برای محافظت از رطوبت و هوا و غیره، در‌یک عایق  اپوکسی آلاییده میشود.

آنها بسیار پایدار هستند و دارای تلفات کم هستند. آنها دارای تحمل پذیری پایین حدود +/-1 درصد میباشند. ظرفیت آن خیلی کم به ولتاژ اعمال شده وابسته است. کپسوله سازی(encapsulation) الکترودها را از خوردگی محافظت میکند.  بنابراین، آن ها طول عمر طولانی تری را حفظ می‌کنند.

گران هستند و در مقایسه با خازن سرامیکی دارای حجم بیشتری‌هستند. آن می‌تواند بر روی ولتاژ بالا در محدوده 100 ولت تا 10Kv با ظرفیت بین 47 پیکوفاراد تا 3000 پیکوفاراد کار‌کند.

هنوز در مدارهای الکترونیکی مدرن به علت قابلیت انتقال ولتاژ بالا و توان آن، مانند فرستنده پخش RF، تقویت کننده‌ها، مبدل‌های ولتاژ بالا، و مدارهای تشدید و غیره، مورد استفاده‌قرار‌می‌گیرند.

3.2.1) خازن پوسته‌ای (Film Capacitors)

خازن پوسته‌ای، که به عنوان خازن پوسته ای پلیمری نیز شناخته میشوند، نوعی خازن غیرقطبی است که از پوسته  معمولا پلاستیکی و گاهی کاغذی به عنوان دی الکتریک استفاده می‌کند.

ساخت آن دارای دو نوع یا قالب پیکربندی‌است.

• خازن فلزپوشانی‌شده[1]
• خازن پوسته‌ای/ ورقه‌ای

1.3.2.1) خازن فلزپوشانی شده (Metalized Capacitors)

خازن فلزپوشانی شده آن نوع خازنی هستند که از  پوسته دی‌الکتریکی فلزپوشانی‌شده استفاده‌می‌کنند، که با رسوب یک لایه فلزی روی پوسته دی‌الکتریکی ساخته‌میشود. فلز مورد استفاده‌میتواند آلومینیوم یا روی‌باشد.

چنین پیکربندی خاصیت خودترمیمی را فراهم‌می‌کند و پوسته میتواند به هم پیچیده‌شود تا به ظرفیتی تا میکروفاراد برسد.

2.3.2.1) خازن پوسته‌ای/ورقه‌ای

چنین نوع از خازن با ساندویچ‌کردن پوسته دی‌الکتریک با ورقه فلزی ساخته‌می‌شوند. فلز معمولا آلومینیوم‌است که به عنوان الکترودها عمل‌می‌کند.

چنین نوع پیکربندی خازن را قادر می‌سازد که جریان های ضربه‌ای (surge current) بسیار بالا را کنترل کند. خازن پوسته‌ای براساس نوع پوسته دی‌الکتریک به انواع مختلف از خازن تقسیم می‌شوند.

3.3.2.1) خازن کاغذی

 اولین خازن پوسته‌ای است که در آن یک ورق آغشته به روغن (oil-impregnated paper) به عنوان دی‌الکتریک بین ورق‌های آلومینیومی مورداستفاده‌قرارگرفت.

اشکال اصلی خازن پوسته‌ای/ورقی کاغذی این بود که‌رطوبت را جذب میکند، که در طول زمان عملکرد آن را کاهش میدهد. که‌نسبتا بزرگ بودند.

امروزه، پوسته‌های کاغذی فلزپوشانی شده (Metallized paper films) به‌عنوان دی‌الکتریک با ویژگی خودترمیمی مورد‌استفاده قرار می‌گیرند. کاغذ با پوسته پلی‌پروپلین (polypropylene) ترکیب می‌شود تا مقدار مجاز ولتاژ آن را افزایش‌دهد و عملکرد آن‌را افزایش‌دهد.

خازن قدرت که از کاغذ به عنوان دی‌الکتریک استفاده میکند، با روغن پر میشود تا شکاف‌های هوا را که ولتاژ شکست آن را افزایش میدهد، پرکند.

4.3.2.1)  پوسته  پلی استر (PET) یا خازن مایلری (Polyester (PET) Film or Mylar Capacitors)

توانایی آن برای مقاومت در برابر رطوبت باعث می‌شود که خازن بدون پوشش استفاده‌شود. نفوذپذیری بسیار بالای آن و استقامت دی‌الکتریک، بازده حجمی بالا را ارائه‌می‌دهد. با اینحال، ضریب دمایی ظرفیت آن کمی بالاتر از خازن‌های پوسته ای دیگر است. آن می‌تواند در دمای تا حدود 125 درجه سانتیگراد کار‌کند. این همچنین به آن اجازه می‌دهد که به عنوان خازن SMD مورد‌استفاده قرارگیرد. آن‌ها با بیشترین ولتاژ حدود 60Kv کارمی‌کنند. آن‌ها دارای تحمل پذیری 5 تا 10 درصد هستند.

5.3.2.1) خازن پوسته‌ای پلی پروپلین (PP) (Poly Propylene (PP) Film Capacitors)

پلی‌پروپلین یک ماده پلیمری آلی غیرقطبی‌است که در این خازن به عنوان دی‌الکتریک مورد استفاده قرارمی‌گیرد. آنها در هر دو پیکربندی یعنی، پوسته فلزپوشانی شده و پوسته ای/ورقه ای ساخته شده‌اند.

آن‌ها حتی از خازن پوسته‌ای پلی استر در برابر رطوبت مقاومت بیشتری‌دارند، بنابراین آنها نیاز به هیچ پوشش محافظی ندارند. ظرفیت آنها در مقایسه با پلی استر بستگی کمتری به دما و فرکانس دارد اما فرکانس کار آن از بیشینه حد 100KHz پایین‌تر‌است. بیشینه دمای کاری آن برابر 105 درجه سانتیگراد‌است. آن‌ها دارای ولتاژ کاری بالا با مقدار مجاز بیشینه 400 Kv هستند.

آنها در گرمایش القایی (induction heating) با توان بالا و کاربرد با توان پایین مانند نمونه بردار و نگه دار و VCO و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند و آن‌ها همچنین به عنوان خازن راه انداز موتور AC و خازن تصحیح ضریب توان مورد استفاده‌قرار می‌گیرند.

6.3.2.1) خازن پوسته‌ای پلی اتیلن نفتالیت (PEN) (Polyethylene Naphthalate (PEN) Film Capacitors)

مواد دی‌الکتریک مورد استفاده در چنین نوع از خازن‌های پوسته‌ای، پلی اتیلن نفتالیت (PEN) است که متعلق به خانواده پلی‌استر است. این خازنها فقط در ساختار دی‌الکتریک فلزپوشانی شده در دسترس‌هستند.

مزیت عمده خازن‌های PEN، استقامت دمایی بالای آن در حدود 175 درجه سانتیگراد است.

آن‌دارای بازده حجمی پایین است زیرا دی‌الکتریک PEN در مقایسه با PET دارای نفوذپذیری و استقامت پایین تری‌است. با اینحال، وابستگی ظرفیت آن به دما و فرکانس مشابه با خازن‌های PET است، که به همین دلیل‌است که آنها در کاربردهایی مورد استفاده‌قرار می‌گیرند که در آن‌ها وابستگی‌های دمایی مورد نیازنیست.

آنها برای اهداف تزویج، تزویج زدایی (coupling, decoupling) و فیلترینگ مورد استفاده قرارمیگیرند.

7.3.2.1) خازن پوسته‌ای سولفید پلی فنیلن  (PPS) (Polyphenylene Sulfide (PPS) Film Capacitors)

این‌خازن پوسته‌ای فقط در شکل پوسته  فلزپوشانی شده در دسترس‌هستند. ظرفیت آنها در مقایسه با سایر خازن‌های پوسته‌ای وابستگی خیلی کم به دما و فرکانس‌دارند. آن‌ یک پاسخ بسیار پایدار برای دمای زیر 100 درجه سانتیگراد ارائه‌میدهد. دی‌الکتریک آن‌می تواند تا دمای 270 درجه سانتیگراد را تحمل‌کند. بنابراین، آنها همچنین در بسته بندی SMD ساخته میشوند. با اینحال، آنها در مقایسه با دیگر خازن‌های پوسته‌ای گران‌هستند.

آن ها در کاربردهایی مورد استفاده قرار می گیرند که در آن دماهای کاری بالا وجود دارد.

8.3.2.1) خازن پوسته‌ای پلی تترافلوئورواتیلن (PTEE)( Polytetrafluoroethylene (PTFE) Film Capacitors)

با نام تفلون (Teflon) نیز شناخته‌شده‌است، از پلی تترافلوئورواتیلن (Polytetrafluoroethylene) پلیمر مصنوعی (PTEE) به عنوان دی‌الکتریک استفاده میکند. آنها در هردو نوع فلزپوشانی شده & پوسته‌ای/ ورقه‌ای ساخته میشوند.

آنها حجیم و گران‌هستند. وابستگی دمایی برای ظرفیت آن از خازن پوسته‌ای پلی پروپیلن (PP) کمی بالاتر‌است. اما آنها در برابر دمای حدود 200 درجه سانتیگراد با تلفات خیلی پایین، خیلی مقاوم‌هستند.

آن‌ها در کاربردهای با کیفیت بالا برای تجهیزات هوافضایی و نظامی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

9.3.2.1) خازن پوسته‌ای پلی استرین (PS) (Polystyrene (PS) Film Capacitors)

مزیت عمده این خازنها این‌است‌که آن‌ها در زمانی که در محدوده دمایی خود کار میکنند، تغییر تقریبی صفر را در ظرفیت خود ارائه می‌دهند. اما آنها دارای مقدار مجاز دمایی خیلی پایین با حداکثر حد 85 درجه سانتیگراد‌هستند.

این خازن‌های پوسته‌ای، خازن‌های ارزان با تلفات خیلی پایین و و پایداری بالاهستند. آنها در شکل لوله‌ای ساخته‌می‌شوند و امروزه با خازن پوسته‌‌ای پلی استر جایگزین‌می‌شوند.

آن‌ها برای کاربردهایی با هدف کلی که دما و فرکانس پایین دارند، مورد استفاده‌قرارمیگیرند.

10.3.2.1) خازن های پوسته ای پلی کربنات (PC) (Polycarbonate (PC) Film Capacitors)

این خازن‌های پوسته‌ای ازدی‌الکتریک پلی کربنات استفاده‌می‌کنند که در هر دو ساختار فلزپوشانی شده و نیز پوسته‌ای/ورقه‌ای ساخته‌می‌شود.

آن‌ها پایداری خیلی بالا و اتلاف خیلی پایین‌ارائه‌می‌دهند. تقریبا مستقل از دما در محدوده 55- تا 125+ درجه سانتیگراد‌هستند.  پوسته پلی‌کربنات تحمل پذیری‌بالا را ارائه میدهد که قابلیت اطمینان آنرا افزایش‌میدهد.

آنها در کاربردهایی مورد استفاده قرار‌میگیرند که در آنها اتلاف و پایداری دمایی پایین مانند فیلترکردن و زمانبندی مدارها‌در محیط خشن مورد نیاز است.

11.3.2.1) خازن پوسته‌ای قدرتی (Power Film Capacitors)

آنها دارای ساختارمشابه باخازن پوسته‌ای هستند. لایه‌ها برای دستیابی به اندازه بزرگترو توانایی استفاده از توان بالا به هم پیچیده‌می‌شوند. آنها در کاربردهای AC و DC با توان بالا مورد استفاده قرار میگیرند.

۲)خازن متغیر (Variable Capacitors)

چنین نوع از خازنهایی که ظرفیت آنها میتواند از نظر مکانیکی یا از نظر الکتریکی تغییر کند با عنوان خازنهای متغیر شناخته میشوند. آنها مقدار ظرفیت ثابتی ندارند، در‌عوض، آن‌ها محدوده‌ای از مقادیر را فراهممیکنند. آنها در تنظیم مدارهای LC برای گیرنده رادیو، تطابق امپدانس در آنتن‌هامورد استفاده قرار می‌گیرند.

این خازن‌های متغیر براساس مکانیسم کاری آن به دو نوع عمده تقسیم میشوند.

1.2 (Mechanically Controlled)

2.2 (Electrically Controlled)

1.2) (Mechanically Controlled Variable Capacitors)

این‌مقدار از ظرفیت خازن های متغیررا میتوان به طور مکانیکی‌از طریق دستگیره یا پیچ گوشتی تغییرداد.

یک‌مجموعه از صفحات که متحرک‌است، با عنوان روتور شناخته میشود و مجموعه دیگر از صفحات که ایستااست، باعنوان استاتور شناخته‌میشود. روتور حول یک‌محور چرخش میکند که فاصله بین صفحاتی که ظرفیت خازن را تغییر میدهد، افزایش یا کاهش میدهد.

انواع خازن‌های کنترل‌شده‌مکانیکی به دو زیر نوع بیشتر تقسیم‌می‌شوند.

1.1.2 خازن تنظیم (Tuning Capacitors)

2.1.2 خازن تریمر (Trimmer Capacitors)

1.1.2) خازن تنظیم (Tuning Capacitors)

این‌نوع از خازن متغیر برای تنظیم مورد‌استفاده قرار میگیرد و معمولا در مدارهای LC برای تنظیم رادیو مورداستفاده‌قرار می‌گیرد. ظرفیت آن میتواند با چرخش یک دستگیره که روتور رادر سراسر استاتور بادی‌الکتریک بین آنها، میچرخاند، تغییرکند. دی‌الکتریک‌مورد استفاده، هوا یا میکا‌است.

آنها نوع بسیار قوی‌تر خازن متغیر‌هستند. آن در مدارهایی‌مورد‌استفاده قرار می‌گیرد که در آنها ظرفیت نیاز به تغییر بیش از یکبار برای دستیابی به خروجی موردنظردارد.

2.1.2) خازن تریمر (Trimmer Capacitors)

این‌نوع از ظرفیت خازن متغیر، بااستفاده ازیک پیچ گوشتی تغییر میکند. آنها به‌تغییر پیوسته در ظرفیت زیاد تحمل پذیرنیستند. آنها فقط میتوانند تنظیمات کمی را تحمل‌کنند.

آن‌دارای همان طراحی ساخت خازن تنظیم‌است.دی‌الکتریک‌مورداستفاده درخازن متغیرهوا یا سرامیک است.

آنها در مدارهایی مورد‌استفاده قرار‌میگیرند که درآن ظرفیت نیاز به تغییر بیش از چند بارندارد. آنها درمدارهای کالیبراسیون (calibration) تجهیزات مورداستفاده‌قرارمیگیرند. اندازه کوچک آنها به آنها اجازه میدهد که در PCB مورد‌استفاده قرارگیرد (بردمدارچاپی).

2.2) خازن متغیر کنترل شده الکتریکی (Electrically Controlled Variable Capacitors)

این نوع از خازن متغیر از دستگاه نیمه رسانا با اتصال P-N ساخته میشود که ظرفیت اتصال آن با استفاده از ولتاژ معکوس کنترل میشود.

دیود ورکتور (Varactor diode) یا با عنوان بیشتر شناخته‌شده وریکپ (Vericap)، نوع خاصی از دیود است‌که از ولتاژ بایاس معکوس برای تغییر ظرفیت اتصال آن استفاده‌می‌کند.

آنها در PLL (حلقه قفل فاز Phase locked loop) به‌عنوان VCO (نوسان ساز کنترل شونده با ولتاژ oltage controlled oscillator) وبه‌عنوان ترکیب کننده‌های بسامد یا همان فرکانس (frequency synthesizers) مورد استفاده‌قرارمی‌گیرند.

کاربرد خازن‌ها

برخی از کاربردهای کلی برای همه انواع خازنها وجود دارند.

• هموارسازی خروجی منبع تغذیه
• تصحیح ضریب توان
• فیلترهای فرکانس، فیلترهای بالاگذر، پایین گذر.
• تزویج& تزویج زدایی سیگنال ها (Coupling & Decoupling of signals)
• راه انداز موتور
• اسنابر ( جاذب اضافات، فیلتر نویز)
• نوسان سازها (Oscillators)

1- خازن مجتمع (Integrated Capacitor): آنها در داخل یک IC با فلزاندود‌کردن و جداسازی زیرلایه ساخته‌می‌شوند.

2- خازن خلاء (Vacuum Capacitor): آنها برای انتقال RF با توان بالا مورداستفاده‌قرارمیگیرند.

3- خازن خاص (Special Capacitor): آنها روی یک PCB ( برد مدار چاپی) چندلایه ای مورداستفاده‌قرارمیگیرند.

4- خازن منسوخ: این نوع از خازن امروزه منسوخ‌شده‌اند و بافناوری پیشرفته ترجایگیزین‌شده‌اند.

• خازن بطری لید(Layden jars capacitor)
• خازن با شکاف هوایی (Air-gap Capacitor)

[1]  Metalized Capacitor

تابلو خازن

قابلیت اطمینان یا عدم قابلیت اطمینان بانک‌ خازنی، مدهای خرابی و ترکیدگی