کاربرد خازن ها چیست؟

یکی از اجزای منفعل ترین اجزای استفاده شده، خازن است که در تقریبا هر دستگاه الکترونیکی ساخته شده است. خازن ها تعدادی از برنامه های کاربردی ضروری در طراحی مدار، ارائه گزینه های فیلتر انعطاف پذیر، کاهش نویز، ذخیره سازی قدرت و قابلیت سنجش برای طراحان.

برنامه های فیلتر

در ترکیب با مقاومت، خازنها به عنوان عنصر اصلی فیلترهای انتخابی فرکانس استفاده می شوند. طرح های فیلتر و توپولوژی های موجود در دسترس هستند و می توانند برای انتخاب فرکانس و عملکرد با انتخاب مقادیر مناسب و کیفیت مناسب طراحی شوند. برخی از انواع طرح های فیلتر عبارتند از:

خازن جدا شده / خروجی

خازن ها نقش مهمی در عملکرد پایدار الکترونیک دیجیتال با محافظت از میکروچیپ های حساس از نویز بر روی سیگنال قدرت دارند که می تواند موجب رفتارهای غیرعادی شود. خازن های مورد استفاده در این برنامه خازن های جدا کننده نامیده می شوند و باید به عنوان هرچه نزدیک به هر میکروچپ قرار گیرد تا بیشترین کارایی را داشته باشد، چرا که تمام مدارهای مدار به عنوان آنتن ها عمل می کنند و از محیط اطراف آن را می گیرند. خازن های جدا شده و خروجی نیز در هر منطقه از یک مدار برای کاهش تاثیر کلی سر و صدای الکتریکی استفاده می شود.

اتصال دهنده یا DC خازن های مسدود

از آنجا که خازن ها توانایی انتقال سیگنال های AC را در حین مسدود کردن DC دارند، می توانند برای جدا کردن اجزای AC و DC سیگنال استفاده شوند. مقدار خازن نیازی به دقیق بودن یا دقیق بودن برای اتصال ندارد، اما باید به عنوان مقدار رقیق از خازن در عملکرد ضبط در برنامه های اتصال استفاده شود.

خازن Snubber

در مدارهایی که بار الکتریکی بالا مانند موتور یا ترانسفورماتور رانده می شود، می تواند فشارهای بزرگ برق گذرا ایجاد شود زیرا انرژی ذخیره شده در بار الکتریکی ناگهان تخلیه می شود که می تواند به قطعات و تماس ها آسیب برساند. استفاده از یک خازن می تواند موجب افزایش فشار در مدار شود و باعث می شود که عملیات ایمن تر و مدار اطمینان بیشتری داشته باشد. در مدارهای با ولتاژ پایین، با استفاده از تکنیک Snubbing می توان برای جلوگیری از ایجاد لرزش از ایجاد تداخل فرکانس رادیویی نامطلوب (RFI) که می تواند موجب رفتار غیرمعمول در مدار شود و مشکل در کسب گواهینامه و تأیید محصول را ایجاد کند، استفاده می شود.

خازن های قدرت پالس

در پایه ترین آنها، خازن ها به طور موثری باتری های کوچک دارند و قابلیت ذخیره انرژی منحصر به فرد را فراتر از آن از باتری های واکنش شیمیایی. هنگامی که مقدار زیادی از قدرت در مدت کوتاهی مورد نیاز است، خازن های بزرگ و بانک های خازن ها گزینه ای عالی برای بسیاری از برنامه های کاربردی هستند. بانک های خازن برای ذخیره سازی انرژی برای برنامه های کاربردی مانند لیزرهای پالسی، رادار، شتاب دهنده های ذرات و Railguns استفاده می شوند. یک برنامه رایج از خازن قدرت پالس در فلاش روی دوربین یکبار مصرف است که بارگیری شده و پس از آن به سرعت از طریق فلش تخلیه می شود و پالس بزرگ جریان را فراهم می کند.

برنامه های مدار رزونانس یا تونر

در حالی که مقاومت ها، خازن ها و القایی ها می توانند برای ساخت فیلترها استفاده شوند، ترکیبات خاص نیز می توانند منجر به تقویت تشدید سیگنال ورودی شوند. این مدارها برای تقویت سیگنال ها در فرکانس رزونانس استفاده می شود، ولتاژ بالا از ورودی های ولتاژ پایین، به عنوان نوسان کننده ها و به عنوان فیلتر های تنظیم شده استفاده می شود. در مدارهای رزونانس، باید مراقب باشید که اجزایی را انتخاب کنید که بتوانند ولتاژهایی را که اجزای آنها در سرتاسر آنها مشاهده می کنند، زنده بمانند یا به سرعت شکست بخورند.

کاربرد حسگر خازنی

سنجش خازنی به تازگی یک ویژگی مشترک در دستگاه های الکترونیکی مصرفی پیشرفته بوده است، اگرچه سنسورهای خازنی برای دهه های مختلف در زمینه های مختلف استفاده شده اند، برای رانندگی، رطوبت، سطح مایع، کنترل کیفیت تولید و شتاب. حسگر خازنی با تشخیص تغییر در ظرفیت محیط محلی از طریق تغییر دی الکتریک، تغییر فاصله بین صفحات خازن یا تغییر در سطح یک خازن کار می کند.

ایمنی خازن

چند مورد احتیاط احتیاطی باید با خازن ها انجام شود. اجزای ذخیره سازی انرژی، خازن ها می توانند مقادیر خطرناکی از انرژی را ذخیره کنند که می تواند باعث ایجاد شوک های الکتریکی مرگبار و آسیب به تجهیزات شود، حتی اگر خازن برای مدت قابل توجهی از برق قطع شود. به همین دلیل همیشه قبل از کار بر روی تجهیزات الکتریکی، خازن ها را تخلیه می کنند.

خازن های الکترولیتی تحت شرایط خاصی به شدت از بین می روند، به ویژه اگر ولتاژ یک خازن الکترولیتی قطبی شده معکوس شود. خازن هایی که در برنامه های با ولتاژ بالا و ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرند ممکن است به شدت از بین بروند چون مواد دی الکتریک شکسته و تبخیر می شوند.