کپیسیٹر کیا ہے، اسے کہاں استعمال کیا جاتا ہے اور اس کی ضرورت کیوں ہے؟

الیکٹرک کیپسیٹر کسی بھی الیکٹرانک ڈیوائس کے برقی سرکٹ کے عناصر میں سے ایک ہے، جس کا بنیادی کام توانائی کو ذخیرہ کرنا اور پھر اسے سرکٹ میں واپس کرنا ہے۔ صنعت کیپسیٹرز کی وسیع اقسام پیش کرتی ہے، جو اقسام، صلاحیتوں، سائز، ایپلی کیشنز میں مختلف ہوتی ہے۔

آپریشن کے اصول اور capacitors کی خصوصیات

کپیسیٹر کا آلہ دو دھاتی پلیٹوں پر مشتمل ہوتا ہے-پلیٹیں جو ڈائی الیکٹرک کی ایک پتلی پرت سے الگ ہوتی ہیں۔ پلیٹوں کے سائز اور ترتیب کا تناسب اور ڈائی الیکٹرک مواد کی خصوصیت اہلیت کے اشاریہ کا تعین کرتی ہے۔

کسی بھی قسم کے کپیسیٹر کے ڈیزائن کی تیاری کا مقصد آلہ کے پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ پر جگہ بچانے کے لیے کم از کم طول و عرض کی بنیاد پر زیادہ سے زیادہ گنجائش حاصل کرنا ہے۔ ظاہری شکل میں سب سے زیادہ مقبول شکلوں میں سے ایک بیرل کی شکل میں ہے، جس کے اندر دھاتی پلیٹوں کو ان کے درمیان ایک ڈائی الیکٹرک کے ساتھ موڑا جاتا ہے۔1745 میں لیڈن (ہالینڈ) کے شہر میں ایجاد ہونے والا پہلا کپیسیٹر "لائیڈن جار" کہلاتا تھا۔

جزو کے آپریشن کا اصول چارج اور خارج ہونے کی صلاحیت ہے۔ ایک دوسرے سے تھوڑے فاصلے پر پلیٹوں کی موجودگی کی وجہ سے چارجنگ ممکن ہے۔ قریبی چارجز، جو ایک ڈائی الیکٹرک کے ذریعے الگ ہوتے ہیں، ایک دوسرے کی طرف متوجہ ہوتے ہیں اور پلیٹوں پر ٹھہر جاتے ہیں، اور خود کیپسیٹر توانائی کو ذخیرہ کرتا ہے۔ طاقت کے منبع کو منقطع کرنے کے بعد، جزو سرکٹ، خارج ہونے والے مادہ میں توانائی کی واپسی کے لیے تیار ہے۔

پیرامیٹرز اور خصوصیات جو کام کی کارکردگی، معیار اور پائیداری کا تعین کرتی ہیں:

• بجلی کی صلاحیت؛
• مخصوص صلاحیت؛
• قابل اجازت انحراف؛
• بجلی کی طاقت؛
• اپنی انڈکٹنس؛
• ڈائی الیکٹرک جذب؛
• نقصانات
• استحکام؛
• اعتبار.

چارج ذخیرہ کرنے کی صلاحیت کیپسیٹر کی گنجائش کا تعین کرتی ہے۔ صلاحیت کا حساب لگاتے وقت، آپ کو یہ جاننے کی ضرورت ہے:

• احاطہ کرنے کے علاقے؛
• پلیٹوں کے درمیان فاصلہ؛
• ڈائی الیکٹرک مواد کا ڈائی الیکٹرک مستقل۔

اہلیت کو بڑھانے کے لیے ضروری ہے کہ پلیٹوں کا رقبہ بڑھایا جائے، ان کے درمیان فاصلہ کم کیا جائے، اور ایسے ڈائی الیکٹرک کا استعمال کیا جائے جس کا مواد زیادہ ڈائی الیکٹرک مستقل ہو۔

فراڈ (F) کا استعمال capacitance کو ظاہر کرنے کے لیے کیا جاتا ہے - پیمائش کی ایک اکائی جس کا نام انگریز ماہر طبیعیات مائیکل فیراڈے کے اعزاز میں رکھا گیا۔ تاہم، 1 فاراد بہت بڑا ہے۔ مثال کے طور پر، ہمارے سیارے کی صلاحیت 1 فاراد سے کم ہے۔ ریڈیو الیکٹرانکس میں، چھوٹی قدریں استعمال کی جاتی ہیں: مائیکروفراد (µF، فاراد کا دس لاکھواں حصہ) اور پیکوفراد (pF، مائیکروفراد کا ملینواں حصہ)۔

مخصوص اہلیت کا حساب اہلیت کے تناسب سے ڈائی الیکٹرک کے بڑے پیمانے پر (حجم) سے لگایا جاتا ہے۔یہ اشارے ہندسی طول و عرض سے متاثر ہوتا ہے، اور مخصوص گنجائش میں اضافہ ڈائی الیکٹرک کے حجم کو کم کرکے حاصل کیا جاتا ہے، لیکن اس سے ٹوٹ پھوٹ کا خطرہ بڑھ جاتا ہے۔

پاسپورٹ کی قیمت کا اصل سے قابل اجازت انحراف درستگی کی کلاس کا تعین کرتا ہے۔ GOST کے مطابق، 5 درستگی کی کلاسیں ہیں جو مستقبل کے استعمال کا تعین کرتی ہیں۔ اعلیٰ درستگی والے طبقے کے اجزاء اعلیٰ ذمہ داری والے سرکٹس میں استعمال ہوتے ہیں۔

ڈائی الیکٹرک طاقت چارج رکھنے اور کام کرنے کی خصوصیات کو برقرار رکھنے کی صلاحیت کا تعین کرتی ہے۔ پلیٹوں پر باقی چارجز ڈائی الیکٹرک پر عمل کرتے ہوئے ایک دوسرے کی طرف مائل ہوتے ہیں۔ برقی طاقت کیپسیٹر کی ایک اہم خاصیت ہے، جو اس کے استعمال کی مدت کا تعین کرتی ہے۔ غلط آپریشن کی صورت میں، ڈائی الیکٹرک کی خرابی واقع ہوگی اور جزو ناکام ہوجائے گا۔

انڈکٹرز کے ساتھ AC سرکٹس میں سیلف انڈکٹنس کو مدنظر رکھا جاتا ہے۔ ڈی سی سرکٹس کے لیے، اسے مدنظر نہیں رکھا جاتا ہے۔

ڈائی الیکٹرک جذب - تیزی سے خارج ہونے والے مادہ کے دوران پلیٹوں پر وولٹیج کی ظاہری شکل۔ ہائی وولٹیج برقی آلات کے محفوظ آپریشن کے لیے جذب کے رجحان کو مدنظر رکھا جاتا ہے، کیونکہ شارٹ سرکٹ کی صورت میں جان کو خطرہ ہے۔

نقصانات ڈائی الیکٹرک کی کم کرنٹ ٹرانسمیشن کی وجہ سے ہیں۔ مختلف درجہ حرارت کے حالات اور مختلف نمی میں الیکٹرانک آلات کے اجزاء کو چلانے پر، نقصانات کے معیار کے عنصر کا اثر ہوتا ہے۔ یہ آپریٹنگ فریکوئنسی سے بھی متاثر ہوتا ہے۔ کم تعدد پر، ڈائی الیکٹرک میں نقصانات متاثر ہوتے ہیں، زیادہ تعدد پر - دھات میں۔

استحکام ایک کپیسیٹر پیرامیٹر ہے جو محیط درجہ حرارت سے بھی متاثر ہوتا ہے۔اس کے اثرات کو الٹنے والے میں تقسیم کیا گیا ہے، درجہ حرارت کے گتانک کی طرف سے خصوصیات، اور ناقابل واپسی، درجہ حرارت کی عدم استحکام کے قابلیت کی طرف سے خصوصیات.

کیپسیٹر کی وشوسنییتا بنیادی طور پر آپریٹنگ حالات پر منحصر ہے۔ خرابیوں کا تجزیہ بتاتا ہے کہ 80% معاملات میں خرابی ناکامی کی وجہ ہے۔

درخواست کے مقصد، قسم اور فیلڈ پر منحصر ہے، capacitors کے سائز بھی مختلف ہوتے ہیں۔ سب سے چھوٹا اور سب سے چھوٹا، جس کا سائز چند ملی میٹر سے لے کر کئی سینٹی میٹر تک ہوتا ہے، الیکٹرانکس میں استعمال ہوتے ہیں، جب کہ سب سے بڑے صنعت میں استعمال ہوتے ہیں۔

مقصد

توانائی کو ذخیرہ کرنے اور جاری کرنے کی خاصیت نے جدید الیکٹرانکس میں capacitors کے وسیع پیمانے پر استعمال کا تعین کیا ہے۔ ریزسٹرس اور ٹرانزسٹرز کے ساتھ ساتھ یہ الیکٹریکل انجینئرنگ کی بنیاد ہیں۔ ایک بھی جدید ڈیوائس نہیں ہے جہاں وہ کسی حد تک استعمال نہ کی گئی ہو۔

ان کی چارج اور ڈسچارج کرنے کی صلاحیت، ایک ہی خصوصیات کے حامل انڈکٹنس کے ساتھ، ریڈیو اور ٹیلی ویژن ٹیکنالوجی میں فعال طور پر استعمال ہوتی ہے۔ کیپسیٹر اور انڈکٹنس کا دوغلی سرکٹ سگنلز کی ترسیل اور وصول کرنے کی بنیاد ہے۔ capacitor کی capacitance کو تبدیل کرنے سے آپ oscillatory سرکٹ کی فریکوئنسی کو تبدیل کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ریڈیو سٹیشن اپنی فریکوئنسیوں پر منتقل کر سکتے ہیں، اور ریڈیو ان تعدد سے منسلک ہو سکتے ہیں۔

ایک اہم کام AC کی لہروں کو ہموار کرنا ہے۔ AC پاور سے چلنے والے کسی بھی الیکٹرانک ڈیوائس کو اچھے معیار کا DC بنانے کے لیے برقی کیپسیٹرز کو فلٹر کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

چارجنگ اور ڈسچارج کا طریقہ کار فوٹو گرافی کے آلات میں فعال طور پر استعمال ہوتا ہے۔تمام جدید کیمرے شوٹنگ کے لیے فلیش کا استعمال کرتے ہیں، جس کا احساس تیز رفتاری سے خارج ہونے کی وجہ سے ہوتا ہے۔ اس علاقے میں، ایسی بیٹریاں استعمال کرنا غیر منافع بخش ہے جو توانائی کو اچھی طرح سے ذخیرہ کر سکتی ہیں، لیکن اسے آہستہ آہستہ چھوڑ دیں۔ اور capacitors، اس کے برعکس، تمام ذخیرہ شدہ توانائی کو فوری طور پر چھوڑ دیتے ہیں، جو ایک روشن فلیش کے لیے کافی ہے۔

کیپسیٹرز کے ذریعے اعلیٰ طاقت والی دالیں پیدا کرنے کی صلاحیت کو ریڈار اور لیزرز کی تخلیق میں استعمال کیا جاتا ہے۔

Capacitors ٹیلی گرافی اور ٹیلی فونی کے ساتھ ساتھ ٹیلی مکینکس اور آٹومیشن میں چنگاری بجھانے والے رابطوں کا کردار ادا کرتے ہیں، جہاں انتہائی بھری ہوئی ریلے کو تبدیل کرنا ضروری ہے۔

لمبی پاور لائنوں کی وولٹیج ریگولیشن معاوضہ ٹینک کے استعمال کے ذریعے کی جاتی ہے۔

جدید capacitors، ان کی صلاحیتوں کی وجہ سے، نہ صرف ریڈیو الیکٹرانکس کے میدان میں استعمال کیا جاتا ہے. وہ دھات کاری، کان کنی، کوئلے کی صنعت میں استعمال ہوتے ہیں۔

اہم اقسام

مختلف قسم کے ایپلی کیشنز اور الیکٹرانک آلات کے آپریٹنگ حالات کی وجہ سے، اجزاء کی ایک وسیع قسم ہے جو اقسام اور خصوصیات میں مختلف ہے۔ بنیادی تقسیم کلاس اور استعمال شدہ ڈائی الیکٹرک کی قسم کے لحاظ سے ہے۔

کیپسیٹرز کی اقسام، کلاس کے لحاظ سے تقسیم:

• مسلسل صلاحیت کے ساتھ؛
• متغیر صلاحیت کے ساتھ؛
• ٹیوننگ

ہر الیکٹرانک ڈیوائس میں مستقل اہلیت کے اجزاء استعمال ہوتے ہیں۔

سرکٹ کی اہلیت اور پیرامیٹرز کو تبدیل کرنے کے لیے، مثال کے طور پر، دوغلی سرکٹس میں فریکوئنسی، متغیر اہلیت والے کیپسیٹرز استعمال کیے جاتے ہیں۔ان کے آلے میں، ان کے پاس دھاتی حرکت پذیر پلیٹوں کے کئی حصے ہیں، جو ان کے کام کی پائیداری کو یقینی بناتے ہیں۔

ٹرمر کیپسیٹرز کا استعمال سامان کی ایک بار ایڈجسٹمنٹ کے لیے کیا جاتا ہے۔ وہ مختلف اہلیت کی درجہ بندی میں دستیاب ہیں (چند picofarads سے کئی سو picofarads تک) اور 60 وولٹ تک وولٹیج کے لیے درجہ بندی کی جاتی ہیں۔ ان کے استعمال کے بغیر، آلات کو ٹھیک کرنا ناممکن ہے۔

کیپسیٹرز کی اقسام، ڈائی الیکٹرک کی قسم سے تقسیم:

• سیرامک ​​ڈائی الیکٹرک کے ساتھ؛
• فلم ڈائی الیکٹرک کے ساتھ؛
• الیکٹرولائٹک
• ionistors

سیرامک ​​والے سیرامک ​​مواد کی ایک چھوٹی پلیٹ کی شکل میں بنائے جاتے ہیں، جس پر دھاتی لیڈز کا اسپرے کیا جاتا ہے۔ ایسے کیپسیٹرز کی خصوصیات مختلف ہوتی ہیں اور یہ ہائی وولٹیج اور کم وولٹیج دونوں سرکٹس کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔

کم وولٹیج سرکٹس کے لیے، epoxy رال یا پلاسٹک کیسز میں ملٹی لیئر چھوٹے سائز کے اجزاء جن کی گنجائش دسیوں picofarads سے لے کر microfarads کی اکائیوں تک ہوتی ہے اکثر استعمال ہوتے ہیں۔ وہ ریڈیو الیکٹرانک آلات کے اعلی تعدد سرکٹس میں استعمال ہوتے ہیں اور شدید موسمی حالات میں کام کر سکتے ہیں۔

ہائی وولٹیج سرکٹس کے لیے، بڑے سیرامک ​​کیپسیٹرز دسیوں picofarads سے لے کر ہزاروں picofarads تک کی صلاحیتوں کے ساتھ بنائے جاتے ہیں۔ وہ تسلسل سرکٹس اور وولٹیج کی تبدیلی کے آلات میں استعمال ہوتے ہیں۔

فلم ڈائی الیکٹرک مختلف اقسام کی ہوتی ہے۔ ان میں سے سب سے عام لاوسن ہے، جس کی طاقت زیادہ ہے۔ کم عام پولی پروپیلین ڈائی الیکٹرک ہے، جس کے نقصانات کم ہیں اور یہ ہائی وولٹیج سرکٹس، جیسے ساؤنڈ ایمپلیفیکیشن سرکٹس اور میڈیم فریکوئنسی سرکٹس میں استعمال ہوتا ہے۔

فلم کیپسیٹرز کی ایک الگ قسم شروع ہو رہی ہے، جو انجنوں کو شروع کرنے کے وقت استعمال کیے جاتے ہیں اور ان کی زیادہ گنجائش اور خصوصی ڈائی الیکٹرک مواد کی وجہ سے، الیکٹرک موٹر پر بوجھ کم ہو جاتا ہے۔ وہ اعلی آپریٹنگ وولٹیج اور برقی رد عمل کی طاقت کی طرف سے خصوصیات ہیں.

الیکٹرولیٹک کیپسیٹرز کلاسک ڈیزائن میں بنائے جاتے ہیں۔ جسم ایلومینیم سے بنا ہے، اندر رولڈ دھاتی پلیٹیں ہیں. دھاتی آکسائڈ کیمیائی طور پر ایک پلیٹ پر جمع ہوتا ہے، اور دوسری پر مائع یا ٹھوس الیکٹرولائٹ جمع ہوتا ہے، جو ڈائی الیکٹرک بناتا ہے۔ اس طرح کے آلے کی بدولت الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز میں بڑی صلاحیت ہوتی ہے، لیکن وقت کے ساتھ ساتھ ان کے استعمال کی خاصیت اس کی تبدیلی ہے۔

سیرامک ​​اور فلم کیپسیٹرز کے برعکس، الیکٹرولیٹک کیپسیٹرز میں قطبیت ہوتی ہے۔ وہ، بدلے میں، غیر قطبی، اس خرابی سے خالی، شعاعی، چھوٹے، محوری میں تقسیم ہوتے ہیں۔ ان کی درخواست کا دائرہ روایتی کمپیوٹر اور جدید مائیکرو کمپیوٹر ٹیکنالوجی ہے۔

ایک خاص قسم جو نسبتاً حال ہی میں نمودار ہوئی ہے وہ ionistors ہیں۔ ان کے ڈیزائن میں، وہ الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کی طرح ہیں، لیکن وہ ایک بڑی صلاحیت (فراد کی اکائیوں تک) سے ممتاز ہیں۔ تاہم، ان کا استعمال چند وولٹ کے ایک چھوٹے سے زیادہ سے زیادہ وولٹیج تک محدود ہے۔ میموری کو ذخیرہ کرنے کے لیے Supercapacitors کا استعمال کیا جاتا ہے: اگر موبائل فون یا چھوٹے کمپیوٹر کی بیٹری ختم ہو جائے تو ذخیرہ شدہ معلومات ناقابل واپسی طور پر ضائع نہیں ہوں گی۔

آؤٹ پٹ ورژن میں اجزاء کے علاوہ، جو بہت پہلے ظاہر ہوا تھا اور جو روایتی طور پر استعمال کیا جاتا تھا، جدید اجزاء کو ایس ایم ڈی ورژن میں تیار کیا جاتا ہے، یا جیسا کہ اسے سطح پر چڑھانے کے لیے بھی کہا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، سیرامک ​​کو مختلف سائز کے کیسز میں، سب سے چھوٹے (1 ملی میٹر بائی 0.5 ملی میٹر) سے لے کر سب سے بڑے (5.7 ملی میٹر بائی 5 ملی میٹر) تک، اور دسیوں وولٹ سے لے کر سینکڑوں تک اسی وولٹیج کے ساتھ تیار کیا جا سکتا ہے۔

الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز سطح کے ماؤنٹ پیکجوں میں بھی تیار کیے جاسکتے ہیں۔ یہ معیاری ایلومینیم الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز ہو سکتے ہیں، یا یہ ٹینٹلم کیپسیٹرز ہو سکتے ہیں، جو تھوڑا سا سیرامک ​​کی طرح نظر آتے ہیں، لیکن زیادہ گنجائش اور کم نقصانات میں ان سے مختلف ہیں۔ وہ دونوں پن کیے ہوئے اور غیر پن والے SMD ہوسکتے ہیں۔

ٹینٹلم کیپسیٹرز کی ایک خصوصیت لمبی عمر اور کم سے کم نقصانات ہیں جن کی گنجائش قدرے کم ہوتی ہے، لیکن ساتھ ہی وہ اعلیٰ قیمت سے ممتاز ہوتے ہیں۔ وہ اعلی ذمہ داری کے سرکٹس میں استعمال ہوتے ہیں جہاں اعلی اہلیت کی ضرورت ہوتی ہے۔

ملتے جلتے مضامین: