خازن میکا چیست؟
خازن میکا چیست و انواع آن کدام است. آیا ساختار خازن میکا مانند سایر خازن هاست؟ ویژگی منحصر بفرد خازن میکا چیست؟ خازن میکا چه فواید و چه مضراتی دارد؟ کاربردهای خازن میکا کجاست؟ این ها سوالاتی هستند که شما در انتهای این مقاله به جواب آنها خواهید رسید. لطفا با ما همراه باشید.
خازن میکا چیست؟
میکا یک ماده معدنی طبیعی است. خازن میکا به وسیله فشرده کردن لایه های میکا که به وسیله فلز در هر دو سمت لایه نشانی شده اند ساخته میشود. سپس این مجموعه در قالبی از اپوکسی پوشانده میشود تا از آسیب های محیطی محافظت شود. خازن های میکا هرجا نیاز یه خازنی قابل اعتماد و پایدار با ابعادی نسبتا کوچک باشد استفاده میشوند.
مواد معدنی میکا از لحاظ شیمیایی، مکانیکی و الکتریکی بسیار پایدار هستند. این خازن ها به دلیل ماهیت کریستالی ویژه ای که دارند از ساختاری لایه ای برخوردارند. این ویژگی به خازن میکا اجازه می دهد لایه هایی با ضخامت بسیار کم 0.025 تا 0.125 میلیمتر تشکیل دهند.
رایج ترین انواع میکا استفاده شده ماسکاویت و فلوگوپیت هستند. ماسکاویت ویژگی های الکتریکی بهتری دارد این در حالیست که که فلوگوپیت از لحاظ تحمل گرمایی بهتر عمل میکند. میکا در آفریقای مرکزی، هند و آمریکای جنوبی استخراج میشود. تغییرات زیاد در ترکیب مواد به دلیل فرآیند طولانی تر جداسازی و تحقیقات به قیمت نهایی بالایی ختم میشود.
انواع خازن میکا
دو نوع مختلف از خازن های میکا وجود دارد: خازن های میکا سیلور و خازن های میکا گیره ای.
خازن میکا سیلور
همانطور که نام این خازن ها نشان می دهد، خازن های میکا سیلور دارای دی الکتریکی هستند که برای تولید الکترودها یا صفحات خازن به رنگ نقره ای شده اند. میکا یک ماده به معنی درخشان از مواد معدنی سیلیکات می باشد که ساختاری لایه ای دارند و می توانند به راحتی به لایه های تشکیل دهنده خود جداسازی شوند.
این مواد نسبت به مواد معدنی لایه ای مشابه، ثابت دی الکتریک بسیار بالایی دارند. این ثابت معمولا بین 5 تا 7 است. میکا خواص مکانیکی و الکتریکی بسیار پایداری دارد که از آنها خازنی ایده آل برای مدارهای الکترونیکی می سازد. مقاومت شیمیایی و پایداری بدین معنی است که این خازن ها در طولانی مدت عملکرد فوق العاده ای دارند.
خازن میکا گیره ای
امروزه خازن های میکا گیره ای به دلیل مشخصات ضعیفی که دارند منسوخ تلقی میشوند و بجای آنها از خازن های میکا سیلور استفاده میشود.
انتخاب خازن میکا مناسب
هنگامی که قصد داریم خازن میکا مناسب را انتخاب کنیم، باید ویژگی های آنها را به دقت بررسی کنیم. برای این کار باید این فاکتورها بررسی شوند: ظرفیت قابل دسترسی در بازار، فاصله صفحات قبل دسترس در بازار و ولتاژ کاری که بین 50 ولت تا 1000 ولت است.
ساختار خازن میکا چیست
ساختار خازن میکا می تواند به وسیله قرار دادن فیلم های میکا لایه نشانی شده با فلز که در هر دو طرف خازن روی هم قرار گرفته اند ساخته شود. ساختار شماتیک یک خازن میکا را در زیر مشاهده می کنید.
ویژگی های خازن میکا
دلیل استفاده گسترده از خازن های میکا سیلور این است که آنها می توانند عملکرد بسیار عالی از خود نشان دهند. اگرچه در خیلی از کاربردها شرکت های دیگر با استفاده از تکنولوژی های روز خازن هایی ارائه می دهند که عملکردی قابل مقایسه با خازن های میکا دارند. خاصیت های ویژه خازن میکا در زیر لیست شده است:
دقت و مقاومت
کمترین نرخ مقاومت یک خازن میکا سیلور می تواند تا مقدار ناچیز 1% هم برسد. این مشخصه به تمام ویژگی های دیگر خازن ها ارجحیت دارد. از طرف دیگر، خازن های سرامیکی می توانند مقاومتی در حدود 20% داشته باشند که در مقایسه با خازن های میکا بسیار بالاست.
پایداری
خازن های میکا نسبتا ثابت و دقیق هستند. ظرفیت این خازن ها در طول زمان به مقدار ناچیزی تغییر می کند. این مساله به این دلیل است که فاصله هوایی داخل این خازن ها وجود ندارد که بتواند در طول زمان تغییر کند. همچنین مجموعه به وسیله محافظی قوی به نام اپوکسی از محیط محافظت شده است. این باعث می شود اثرات بیرونی مثل رطوبت هوا نتواند روی عملکرد خازن ها تاثیر بگذارد. نه تنها این خازن ها نسبت به زمان پایدار هستن بلکه نسبت به تغییرات ولتاژ و فرکانس و دما نیز پایداری عالی نشان می دهند. استاندارد ضریب گرمایی این خازن ها معمولا 50 ppm/°c میباشد.
مقدار بالای Q
خازن های میکا مقادیر Q بسیار بالایی دارند. البته این مقادیر به فرکانس هم وابسته هستند. این یک ویژگی خازن هاست که درساخت اسیلاتورهای با نویز پایین پایدار بسیار مفید است.
ضریب دمایی
خازن های میکا سیلور ضریب دمایی به نسبت بهتری در مقایسه با اکثر انواع خازن ها دارند. مقدار این ضریب گرمایی حدودا بین 35 تا 75 ppm/°c میباشد. این ویژگی برای ایمن سازی اسیلاتورها بسیار مفید است.
ظرفیت خازن
ظرفیت خازن های سیلور میکا معمولا در بازه بین چند پیکوفاراد و 2 یا 3 هزار پیکوفاراد است.
تلفات کم
این خازن ها تلفات مقاومتی و القایی بسیار کمی دارند. عملکرد این خازن ها معمولا به فرکانس وابسته نیست که به آنها اجازه می دهد در فرکانس های بسیار بالا توانایی کار داشته باشند. اما این ویژگی های خازن های میکا به چه قیمتی بدست می آید؟ این خازن ها گران و نسبتا بزرگ هستند.
فواید و ضررهای خازن های میکا
- فواید و ضررهای خازن های میکا در ادامه آمده است:
- عملکرد در دمای بالا
- ظرفیت ثابت
- توانایی کار در ولتاژ بالا
- تلفات کم
- دی الکتریک با خاصیت عایق سازی بالا
- دقت بالا
ضررهای خازن های دی الکتریک
اگرچه خازن میکا سیلور مقاومت بالا و ضریب دمایی پایینی دارد، می توانیم در برخی شرایط جهش هایی را در این مقادیر ببینیم که این یکی از ضررهاست. نقاط ضعف دیگر عبارتند از قیمت بالا و اینکه برای این خازن ها پوشش دهی عالی با اپوکسی نیاز است.
کاربردهای خازن های میکا سیلور
به این دلیل که این خازن ها پایداری، دقت و تلفات کمی دارند می توانند کاربردهای متفاوتی داشته باشند.
| فیلترها | اسیلاتورهای RF | جفت شوندگی و جداشدگی |
|---|---|---|
| مقادیر مقاومت نسبی خازن های میکا جوری است که میتوان عملکرد دقیق آنها را پیش بینی و محاسبه کرد. | خازن های میکا سیلور خصوصیاتی دارند می توانند داخل اسیلاتورهای RF بکار روند. تلفات کم این خازن ها آنها را قادر می سازد مقدار Q مدارات را افزایش دهند. این باعث می شود پایداری بیشتر شود و مقدار نویز فاز کاهش یابد. همچنین ضریب دمایی این قطعات اجازه می دهد اسیلاتورها دریف کمتری داشته باشند. | قیمت خازن های میکا سیلور معمولا این پیام را دارد که برای جفت شوندگی و جداشدگی مناسب نیستند اما آنها می توانند مقاومت های بالایی را تحمل کنند. برای همین می توانیم از آنها در تقویت کننده ها و فرستنده های رادیویی استفاده کرد. زیرا خازن های گران قیمت چینی یا سرامیکی خیلی در دسترس نیستند. |
ممنون میشم یه مطلب در مورد انتخاب خازن مناسب هم بنویسید که درست انتخاب کنیم
سلام و احترام خدمت شما دوست عزیز
بله در مقالات بعدی به این موضوع هم میپردازیم.