ماژول
قطعات الکترونیکی
سنسور
ابزار و تجهیزات
پروگرامر و بردهای آموزشی
تجهیزات جانبی
سیم و کابل
تولید داخل
خازن های سرامیکی یا Ceramic Capacitor دسته‌ای از خازن‌ها به شمار می‌روند که در آن‌ها از جنس سرامیک به‌عنوان دی الکتریک استفاده می‌شود. دی الکتریک ماده‌ای عایق است که بین دو صفحه رسانا قرار می‌گیرد و به افزایش ظرفیت خازن کمک می‌کند. اگر قصد دارید برای مدارهای خود از این مدل خازن بهره ببرید و دقیقا نمی‌دانید که خازن سرامیکی چیست و چه کاربردهایی دارد، با ما در جم ترونیک تا پایان این مقاله کاربردی همراه باشید تا شما را با این خازن، انواع و کاربردهای آن بیشتر آشنا کنیم.
در دنیای الکترونیک خازنهای سرامیکی یکی از پرکاربردترین خازن‌ها محسوب می‌شوند؛ چرا که دارای اندازه کوچک، پایداری و ضریب دی الکتریک بالا و قیمت و ظرفیت خازنی مناسب هستند. بهدلیل این ویژگی‌ها و قابلیت‌ها در مدارهای با فرکانس بالا بسیار کاربردی محسوب می‌شوند. کاربرد خازن سرامیکی با توجه به نوع این خازن متفاوت است؛ زیرا هر کدام از انواع این خازن نظیر دیسکی، چند لایه و… کاربرد خاص خود را در دنیای الکترونیک دارند.
خازن سرامیکی چیست؟
در تعریف اینکه خازن سرامیکی چیست، می‌توان بیان کرد که Ceramic Capacitor یک نوع خازن است که از مواد سرامیکی به‌عنوان دی الکتریک بهره می‌برد و به علت ساختار ساده و مواد اولیه ارزان در بسیاری از مدارات الکترونیکی کاربرد دارد.
خازن های سرامیکی اغلب از دو صفحه فلزی و یک لایه دی الکتریک که همان سرامیک است، تشکیل شده‌اند که حتی به شکل چند لایه هم قابل دسترس هستند. خازنهای سرامیکی چند لایه MLCC بیشتر در مدارها استفاده می‌شوند و ظرفیت این خازن‌ها صدها میکروفاراد است.
کاربرد خازن سرامیکی
مهم‌ترین کار خازن سرامیکی به علت ویژگی‌های خاص این خازن در طراحی و ساخت مدارهای الکترونیکی است. در ادامه کاربردهای متنوع این خازن را بررسی می‌کنیم:
- فیلتر کردن سیگنال: از این خازن‌ها برای فیلتر کردن سیگنال‌های ناخواسته و محافظت از سیگنال‌های اصلی در مدارات الکترونیک استفاده می‌شود.
- حفاظت از مدار: یک کار خازن سرامیکی محافظت از مدار در مقابل اضافه‌بار و نوسانات ولتاژ است.
- مدارهای RF: در مدارات فرکانس رادیویی RF این خازن‌ها بهدلیل ESR پایین و قابلیت عملکرد در فرکانس‌های بالا کاربرد دارند.
- تنظیم فرکانس: در مدارت نوسان‌ساز و RF، خازنهای سرامیکی به‌عنوان یک جزء اصلی جهت تنظیم فرکانس عمل میکنند.
- مدارهای DC: یک کاربرد خازن سرامیکی در مدارات مستقیم برای تخلیه و ذخیره انرژی است.
نحوه عملکرد خازن سرامیکی
نحوه عملکرد این خازن‌ها این‌گونه است که با اعمال ولتاژ به دو سر خازن، بارهای الکتریکی روی صفحات رسانا ذخیره می‌شوند. این بارها به علت وجود دی الکتریک سرامیکی قادر نیستند به‌آسانی از یک صفحه به صفحه دیگر بروند و در نتیجه انرژی الکتریکی در خازن ذخیره می‌شود.
فروشگاه آنلاین جم ترونیک یک عرضه‌کننده معتبر در حوزه تجهیزات الکترونیک و رباتیک در سراسر کشور به‌شمار می‌رود که در حوزه تأمین و توزیع قطعات الکترونیک، ماژول‌های الکترونیک، لوازم جانبی الکترونیک، لوازم برقی الکترونیک و سایر نیازمندی‌های فعالان حوزه الکترونیک در کشور در حال فعالیت است.
جهت خرید خازن با بالاترین کیفیت در انواع مختلف و قیمت مناسب کلیک کنید.
انواع خازن سرامیکی
خازنهای سرامیکی در انواع مختلفی وجود دارند که عبارتند از:
- خازنهای سرامیکی کلاس 1: این مدل خازن دارای خاصیت دی الکتریک پایدار و نوسان کم است. خازن های NP0, P100, N33, N75 از نوع خازنهای کلاس 1 محسوب می‌شوند.
- خازنهای سرامیکی کلاس 2: این نوع از خازنهای سرامیکی می‌توانند ظرفیت بالاتری داشته باشند؛ اما این احتمال وجود دارد که در دما، ولتاژ و زمان با نوسان روبرو شوند. خازنهای X7R X5R, Y5V, Z5U از نوع خازنهای سرامیکی کلاس 2 به‌شمار می‌روند.
- خازن دیسکی: خازنهای دیسکی شبیه به دیسک بوده و در هر دو کلاس 1 و 2 موجود هستند. ابعاد خاص این خازن سبب شده که امروزه کمتر کاربرد داشته باشد.
- خازنهای سرامیکی MLCC: این نوع خازنهای سرامیکی از چندین لایه از مواد دی الکتریک سرامیکی ساخته می‌شوند و ظرفیت بالایی را در ابعاد کوچک به شما ارائه خواهند داد.
ویژگی ها و مشخصات خازن سرامیکی
ویژگی‌های فراوان خازنهای سرامیکی سبب شده تا در کاربردهای متنوعی نظیر فیلترها، نوسان‌سازها و مدارات تقویت کننده قابل استفاده باشند. ویژگی‌هایی نظیر:
- حجم کوچک: خازنهای سرامیکی اغلب در حجم کوچک و وزن کم طراحی می‌شوند و به همین دلیل برای طراحی مدارات الکترونیکی بهترین گزینه هستند.
- پایداری دما: خازنهای سرامیکی کلاس 1 پایداری دمایی بالایی دارند و تغییرات کوچک دما بر روی ظرفیت این خازن‌ها تأثیرات کمی خواهد داشت.
- بهترین عایق الکتریکی: خازنهای سرامیکی بهترین عایق الکتریکی هستند و مانع نشتی جریان می‌شوند.
- سرعت بالا: ویژگی دی الکتریک در این خازن‌ها آن‌ها را قادر می‌سازد تا بارها را به‌سرعت شارژ و دشارژ کنند.
- عمر طولانی: خازنهای سرامیکی در مقایسه با خازنهای الکترولیتی عمر طولانی‌تر دارند و کمتر نیاز به تعویض پیدا میکنند.
- کاهش نویز: از خازنهای سرامیکی در کاربردهای کاهش نویز و فیلتر استفاده می‌شود.
- مقاومت در مقابل ولتاژ بالا: بیشتر خازنهای سرامیکی قادر هستند تا ولتاژهای بالا را با امنیت کامل تحمل کنند.
بیشتر بدانید : خازن تانتالیوم چیست؟
مزایا و معایب خازن سرامیکی
خازن های سرامیکی نیز مانند هر محصول الکترونیک دیگر دارای مزایا و معایبی هستند که عبارتند از:
مزایای خازنهای سرامیکی:
- قیمت پایین: این خازن‌ها قیمت پایینی دارند و به‌آسانی در دسترس هستند.
- طول عمر بالا: این خازن‌ها می‌توانند برای مدت طولانی بدون هیچ مشکلی کار کنند.
- اندازه کوچک: اندازه کوچک این خازن‌ها از مزایای آن‌ها به‌شمار می‌رود که این قطعه را مناسب مدارات الکترونیک کرده است.
- پایداری حرارتی: خازنهای سرامیکی در مقابل تغییرات دما عملکرد پایداری از خود نشان می‌دهند و به همین دلیل در محیط‌های گوناگون می‌توان با اطمینان کامل از آن‌ها بهره برد.
- پاسخ فرکانسی سریع: یکی از مزایای این خازن‌ها پاسخ فرکانسی سریع است که در مدارات فرکانس بالا بسیار اهمیت دارد.
معایب خازنهای سرامیکی نیز شامل موارد زیر است:
- ظرفیت محدود: برخی از انواع این خازن‌ها ظرفیت محدودی دارند و برای کارهایی که به ظرفیت بالا نیاز داریم، مناسب نیستند.
- ولتاژ کاری محدود: این خازن‌ها دارای ولتاژ کاری محدودی هستند و نمی‌توان از آن‌ها در مدارهایی که ولتاژ بالایی دارند، استفاده کرد.
نکات مهم در استفاده و انتخاب خازن سرامیکی
با توجه به اهمیت کاربردهای خازنهای سرامیکی در مدارات الکترونیک در زمان استفاده و خرید این قطعه الکترونیک به نکات زیر دقت کنید:
- دما: در دماهای بالا خازنهای سرامیکی ممکن است دچار تغییر ظرفیت شوند؛ بنابراین دمای کار این خازن را مد نظر داشته باشید و خازنی را انتخاب کنید که در محدوده دمای مورد نظر عملکرد مناسبی به شما ارائه دهد.
- ظرفیت و ولتاژ: ظرفیت خازن را با توجه به نیاز مدار و با واحد فاراد انتخاب کنید. در ضمن ولتاژ کاری خازن باید از حداکثر ولتاژ مدار بیشتر باشد تا خازن آسیب نبیند.
- اندازه و نوع: کاربرد خازن سرامیکی بسیار زیاد بوده و دلیل این قضیه تولید این خازن در اندازه‌ها و نوع‌های مختلف است. با توجه به تنوع بالای این قطعه اندازه و نوع مناسب را انتخاب کنید تا با فضای موجود در مدار و کاربرد مدار همخوانی داشته باشد.
- ESR: برای مدارهای با فرکانس پایین خازن با ESR بالا و برای مدارهای با فرکانس بالا خازن با ESR پایین انتخاب کنید.
جمع‌بندی
خازنهای سرامیکی یکی از خازنهای موجود در دنیای الکترونیک هستند که از سرامیک به‌عنوان دی الکتریک استفاده میکنند. از انواع این خازن می‌توان خازنهای سرامیکی کلاس 1 و 2 و خازنهای دیسکی و MLCC را نام برد. این خازن‌ها دارای مزایایی نظیر طول عمر بالا، پایداری حرارتی، قیمت پایین، پاسخ فرکانسی سریع و… هستند. حال اگر برای طراحی مدارهای خود به دنبال خازنهای سرامیکی باکیفیت هستید، می‌توانید با خرید این خازنهای مرغوب از جم ترونیک از مزایایی نظیر ارسال فوری، پشتیبانی فنی، ضمانت اصالت کالا و… نیز بهره‌مند شوید.
سوالات متداول
- خازنهای سرامیکی در چه نوع مدارهایی بیشتر استفاده می‌شوند؟
در مدارهای فرکانس بالا، فیلترها، مدارهای مخابراتی، نوسان‌سازها و مدارات تقویت کننده.
- خازن های سرامیکی چه تفاوتی با دیگر خازن ها دارد؟
تفاوت عمده خازنهای سرامیکی با دیگر خازن‌ها در اندازه کوچک‌تر، پایداری بالاتر در دماهای بالا و طول عمر بیشتر است.
- چه عواملی باعث خرابی یا کاهش عملکرد خازنهای سرامیکی شوند؟
عواملی مانند دمای بالا، ولتاژ بیش از حد، رطوبت، شوک فیزیکی و…
