Capacitor Characteristics

Spread the love

ایک کپیسیٹر میں بڑی تعداد میں خصوصیات اور خصوصیات ہیں۔ ایک کپیسیٹر کے جسم پر چھپی ہوئی معلومات کو دیکھ کر، ہم ایک کپیسیٹر کی خصوصیات کے بارے میں اچھی طرح سمجھ سکتے ہیں۔ لیکن کچھ کیپسیٹرز کے جسم پر رنگ یا عددی کوڈ ہوتے ہیں، جس کی وجہ سے خصوصیات کو سمجھنا مشکل ہوتا ہے۔ کپیسیٹر کی ہر قسم یا خاندان کی اپنی خصوصیات اور شناخت کا نظام ہوتا ہے۔ کچھ capacitors شناختی نظام ان کی خصوصیات کو سمجھنے میں آسان ہیں اور دیگر گمراہ کن علامتیں، حروف اور رنگ استعمال کرتے ہیں۔

کسی خاص کپیسیٹر کی خصوصیات کو آسانی سے سمجھنے کے لیے، پہلے کپیسیٹر فیملی کا پتہ لگائیں کہ آیا یہ سیرامک، پلاسٹک، فلم یا الیکٹرولائٹک ہے اور اس سے ان خصوصیات کو پہچاننا آسان ہے۔ . اگر آپ ایک کپیسیٹر استعمال کرتے ہیں جس میں کام کرنے والے کم وولٹیج کی جگہ ایک کپیسیٹر ہے جس میں زیادہ کام کرنے والی وولٹیج ہے تو بڑھی ہوئی وولٹیج کم وولٹیج کیپسیٹر کو نقصان پہنچا سکتی ہے حالانکہ دونوں کیپسیٹرز کی گنجائش ایک جیسی ہے۔

ہم پہلے ہی جان چکے ہیں کہ الیکٹرولائٹک کپیسیٹر میں قطبیتیں ہوتی ہیں، لہٰذا سرکٹ میں الیکٹرولائٹک کپیسیٹر کو جوڑنے کے دوران، مثبت ٹرمینل کو مثبت کنکشن اور کیپسیٹر کے منفی ٹرمینل کو منفی کنکشن سے جوڑنا ضروری ہے ورنہ کپیسیٹر کو نقصان پہنچ سکتا ہے۔ لہٰذا یہ ہمیشہ بہتر ہوتا ہے کہ سرکٹ میں خراب یا پرانے کیپسیٹر کو نئے سے تبدیل کیا جائے جس کی خصوصیات ایک جیسی ہوں۔ نیچے دی گئی تصویر کیپسیٹر کی خصوصیات کو ظاہر کرتی ہے۔

ایک کپیسیٹر خصوصیات کے ایک سیٹ کے ساتھ آتا ہے۔ یہ تمام خصوصیات ڈیٹا شیٹس میں پائی جا سکتی ہیں جو کیپسیٹر مینوفیکچررز فراہم کرتے ہیں۔ اب ہم ان میں سے کچھ پر بحث کرتے ہیں۔

Nominal Capacitance (C)

کپیسیٹر کی تمام خصوصیات میں سے ایک سب سے اہم ایک کپیسیٹر کی برائے نام کیپیسیٹینس (C) ہے۔ اس برائے نام کیپیسیٹینس کی قدر کو عام طور پر pico-farads (pF)، nano-farads (nF) یا micro-farads (uF) میں ماپا جاتا ہے۔ اور یہ قدر کیپسیٹر کے باڈی پر رنگوں، نمبروں یا حروف سے ظاہر ہوتی ہے۔ یہ برائے نام کیپیسیٹینس ویلیو، جو کیپسیٹر باڈی کے سائیڈ پر پرنٹ ہوتی ہے، اس کی اصل قدر کے برابر ہونا ضروری نہیں ہے۔

کام کرنے والے درجہ حرارت اور سرکٹ فریکوئنسی کے ساتھ برائے نام اہلیت کی قدر تبدیل ہو سکتی ہے۔ یہ برائے نام قدریں چھوٹے سیرامک ​​کیپسیٹرز کے لیے ایک پیکو فیراڈ (1pF) اور الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کے لیے ایک فاراد (1F) جتنی زیادہ ہیں۔ تمام کیپسیٹرز کی رواداری کی درجہ بندی ہوتی ہے جو -20% سے +80% تک ہوتی ہے۔

Working Voltage (WV)

ورکنگ وولٹیج تمام کپیسیٹر کی خصوصیات میں سے ایک اور اہم خصوصیت ہے۔ وولٹیج کی زیادہ سے زیادہ مقدار جو کسی کیپسیٹر پر کام کرنے کی زندگی کے دوران ناکامی کے بغیر لاگو ہوتی ہے اسے ورکنگ وولٹیج (WV) کہا جاتا ہے۔ یہ ورکنگ وولٹیج ڈی سی کے لحاظ سے ظاہر ہوتا ہے اور یہ ایک کپیسیٹر کے باڈی پر بھی پرنٹ ہوتا ہے۔

عام طور پر ورکنگ وولٹیج جو کپیسیٹر کے باڈی پر پرنٹ ہوتا ہے، اس کا DC وولٹیج سے مراد ہے لیکن اس کا AC وولٹیج نہیں، کیونکہ AC وولٹیج اس کی rms ویلیو میں ہے۔ اس لیے کپیسیٹر کا ورکنگ وولٹیج 1.414 (Vm = Vrms x√2) سے زیادہ ہونا چاہیے۔ ) کیپسیٹر پر AC وولٹیج لگانے کے لیے اس کی اصل AC قدر کے اوقات۔ ایک کپیسیٹر (WV-DC) کا یہ مخصوص DC ورکنگ وولٹیج صرف درجہ حرارت کی ایک مخصوص حد میں درست ہے، جیسے -300C سے +700C۔ اگر آپ ڈی سی یا اے سی وولٹیج لگاتے ہیں جو کیپسیٹر کے ورکنگ وولٹیج سے زیادہ ہے تو کپیسیٹر کو نقصان پہنچ سکتا ہے۔

کام کرنے والے وولٹیجز جو عام طور پر کپیسیٹر کے جسم پر پرنٹ ہوتے ہیں وہ ہیں 10V، 16V، 25V، 35V، 50V، 63V، 100V، 160V، 250V، 400V اور 1000V بھی۔ تمام کیپسیٹرز کی کام کرنے والی زندگی لمبی ہوگی اگر وہ اپنی درجہ بندی والی وولٹیج کی قدروں کے اندر اور ٹھنڈے ماحول میں کام کرتے ہیں۔

Tolerance (±%)

رواداری شرح شدہ قدر سے اہلیت کا جائز رشتہ دار انحراف ہے، جس کا اظہار فیصد میں ہوتا ہے۔ ریزسٹرس کی طرح، capacitor کے لیے برداشت کی قدر بھی جمع یا مائنس اقدار میں موجود ہوتی ہے۔ اس رواداری کی قدر کو عام طور پر یا تو pico-farads (+/-pF) میں کم قیمت والے Capacitors کے لیے ماپا جاتا ہے جو 100pF سے کم ہیں یا زیادہ قدر والے Capacitors کے لیے فیصد (+/-%) میں، جو 100pF سے زیادہ ہیں۔

ایک کپیسیٹر کی رواداری کی قدر +20 ° C کے درجہ حرارت پر ماپا جاتا ہے اور یہ صرف اس کی ترسیل کے وقت درست ہوتا ہے۔ اگر سٹوریج کی طویل مدت کے بعد ایک کپیسیٹر استعمال کیا جا سکتا ہے تو برداشت کی قدر بڑھ جائے گی، لیکن معیاری وضاحتوں کے مطابق، یہ قدر اس قدر سے دوگنا سے زیادہ نہیں ہو گی جو اس کی ترسیل کے وقت ماپا جاتا ہے۔ زخم کیپیسیٹرز کے لیے عام طور پر ترسیل کی رواداری +/- (1%,2.5%,5%,10%,20%) ہوتی ہے۔ کیپسیٹرز کے لیے عمومی رواداری کی قدروں کا تغیر 5% یا 10% ہے، اور اسے پلاسٹک کیپسیٹرز کے لیے +/-1% تک کم درجہ دیا گیا ہے۔

Leakage Current (LC)

تمام ڈائی الیکٹرک مواد جو کیپسیٹرز کی دھاتی پلیٹوں کو الگ کرنے کے لیے کیپسیٹرز میں استعمال ہوتے ہیں وہ کامل انسولیٹر نہیں ہیں۔ وہ کرنٹ کی تھوڑی مقدار، جیسے رساو کرنٹ کو اس کے ذریعے بہنے دیتے ہیں۔ یہ اثر اعلی طاقتور الیکٹرک فیلڈ کی وجہ سے ہے جو کیپسیٹر کی پلیٹوں پر چارج کے ذرات سے بنتا ہے جب اس پر سپلائی وولٹیج (V) لگایا جاتا ہے۔

ایک کپیسیٹر کا رساو کرنٹ ڈی سی کرنٹ کی ایک چھوٹی سی مقدار ہے جو نینو ایمپس (این اے) میں ہے۔ یہ ڈائی الیکٹرک مواد کے ذریعے یا اس کے کناروں کے ارد گرد الیکٹرانوں کے بہنے کی وجہ سے ہے اور بجلی کی سپلائی ختم ہونے پر اسے اوور ٹائم خارج کرنے سے بھی ہے۔

رساو کرنٹ کو ایک سرکٹ سے دوسرے سرکٹ میں ناپسندیدہ توانائی کی منتقلی کے طور پر بیان کیا جاتا ہے۔ ایک اور تعریف یہ ہے کہ رساو کرنٹ ایک کرنٹ ہوتا ہے جب سرکٹ کا مثالی کرنٹ صفر ہوتا ہے۔ ایمپلیفائر کپلنگ سرکٹس اور پاور سپلائی سرکٹس میں Capacitors کا لیکیج کرنٹ ایک قابل ذکر عنصر ہے۔

فلم یا فوائل ٹائپ کیپسیٹرز میں لیکیج کرنٹ بہت کم ہوتا ہے اور یہ الیکٹرولائٹک (ٹینٹلم اور ایلومینیم) قسم کے کپیسیٹرز میں بہت زیادہ (5-20 uA فی یو ایف) ہوتا ہے، جہاں ان کی گنجائش کی قدریں بھی زیادہ ہوتی ہیں۔

Leakage Current (LC)

کیپیسیٹر کی اہلیت کی قیمت درجہ حرارت میں ہونے والی تبدیلیوں کے ساتھ مختلف ہوتی ہے جو کیپسیٹر کے چاروں طرف ہے۔ کیونکہ درجہ حرارت میں تبدیلی، ڈائی الیکٹرک کی خصوصیات میں تبدیلی کا سبب بنتی ہے۔ کام کرنے کا درجہ حرارت ایک کپیسیٹر کا درجہ حرارت ہے جو برائے نام وولٹیج کی درجہ بندی کے ساتھ کام کرتا ہے۔ زیادہ تر کیپسیٹرز کے لیے عام کام کرنے والے درجہ حرارت کی حد -30 ° C سے +125 ° C ہے۔ پلاسٹک قسم کے کیپسیٹرز میں درجہ حرارت کی قدر +700C سے زیادہ نہیں ہوتی ہے۔

کیپیسیٹر کی اہلیت کی قدر تبدیل ہو سکتی ہے، اگر ہوا یا کسی کپیسیٹر کے ارد گرد کا درجہ حرارت بہت ٹھنڈا یا بہت گرم ہے۔ درجہ حرارت میں یہ تبدیلیاں اصل سرکٹ کے عمل کو متاثر کرنے کا سبب بنیں گی اور اس سرکٹ کے دیگر اجزاء کو بھی نقصان پہنچائیں گی۔ میرے خیال میں کیپسیٹرز کو تلنے سے بچنے کے لیے درجہ حرارت کو مستحکم رکھنا کوئی آسان بات نہیں ہے۔

ڈائی الیکٹرک کے اندر موجود مائعات خاص طور پر الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز (ایلومینیم الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز) میں بخارات سے محروم ہو سکتے ہیں جب وہ زیادہ درجہ حرارت (+850C سے زیادہ) پر کام کریں گے اور کیپسیٹر کا جسم بھی رساو کرنٹ اور اندرونی دباؤ کی وجہ سے خراب ہو جائے گا۔ اور الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کو کم درجہ حرارت پر استعمال نہیں کیا جا سکتا، جیسے -100C سے نیچے۔

Working Temperature

ایک کپیسیٹر کا درجہ حرارت گتانک (TC) ایک مخصوص درجہ حرارت کی حد کے ساتھ اہلیت کی قدر میں زیادہ سے زیادہ تبدیلی کو بیان کرتا ہے۔ عام طور پر کپیسیٹر کی باڈی پر پرنٹ ہونے والی کیپیسیٹینس ویلیو کو درجہ حرارت 250C کے حوالے سے ماپا جاتا ہے اور اس کے علاوہ ایک کپیسیٹر کی TC جس کا ڈیٹا شیٹ میں ذکر کیا گیا ہے ان ایپلی کیشنز کے لیے غور کیا جانا چاہیے جو اس درجہ حرارت سے نیچے یا اس سے اوپر چلتی ہیں۔ درجہ حرارت کا گتانک پارٹس کی اکائیوں میں فی ملین فی ڈگری سینٹی گریڈ (PPM/0C) یا درجہ حرارت کی مخصوص حد کے ساتھ فیصد تبدیلی کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے۔

کچھ capacitors لکیری ہیں (کلاس 1 capacitors)، یہ درجہ حرارت کے ساتھ انتہائی مستحکم ہیں؛ اس طرح کے کیپسیٹرز میں صفر درجہ حرارت کا گتانک ہوتا ہے۔ عام طور پر مائیکا یا پالئیےسٹر کیپسیٹرز کلاس 1 کیپسیٹرز کی مثالیں ہیں۔ کلاس 1 کیپسیٹرز کے لیے TC تصریح ہمیشہ پارٹس فی ملین (PPM) فی ڈگری سینٹی گریڈ میں گنجائش کی تبدیلی کی وضاحت کرے گی۔

کچھ کیپسیٹرز غیر لکیری ہوتے ہیں (کلاس 2 کیپسیٹرز)، یہ کیپسیٹرز درجہ حرارت کلاس 1 کیپسیٹرز کی طرح مستحکم نہیں ہوتے ہیں، اور درجہ حرارت کی قدروں میں اضافے سے ان کی گنجائش کی قدریں بڑھ جاتی ہیں، اس لیے یہ کیپسیٹرز درجہ حرارت کا ایک مثبت گتانک دیتے ہیں۔ کلاس 2 کیپسیٹرز کا بنیادی فائدہ ان کی حجمی کارکردگی ہے۔ یہ capacitors بنیادی طور پر ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتے ہیں جہاں اعلی اہلیت کی اقدار کی ضرورت ہوتی ہے، جبکہ درجہ حرارت کے ساتھ استحکام اور معیار کے عنصر پر غور کرنے کے اہم عوامل نہیں ہیں۔ کلاس 2 کیپسیٹرز کا درجہ حرارت کوفیشینٹ (TC) براہ راست فیصد میں ظاہر کیا جاتا ہے۔ کیپسیٹرز کے درجہ حرارت کے گتانک کی مفید ایپلی کیشنز میں سے ایک یہ ہے کہ ان کا استعمال سرکٹ کے اندر موجود دیگر اجزاء جیسے ریزسٹرس یا انڈکٹرز وغیرہ پر درجہ حرارت کے اثر کو منسوخ کرنے کے لیے کیا جائے۔

Polarization

عام طور پر کیپیسیٹر پولرائزیشن کا تعلق الیکٹرولائٹک قسم کے کیپسیٹرز سے ہوتا ہے، جیسے ایلومینیم کی قسم اور ٹینٹلم قسم کی کیپسیٹرز۔ الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کی اکثریت پولرائزڈ ہوتی ہے، یعنی جب سپلائی وولٹیج کیپسیٹر ٹرمینلز سے منسلک ہوتا ہے تو اسے درست قطبیت کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے کہ مثبت (+ve) ٹرمینل سے مثبت (+ve) کنکشن اور منفی (-ve) سے منفی (-ve) ) کنکشن۔

کیپسیٹر کے اندر آکسائیڈ کی تہہ غلط پولرائزیشن سے ٹوٹ سکتی ہے، جس کی وجہ سے آلے کے ذریعے تیز دھاروں کا بہاؤ ہوتا ہے۔ نتیجے کے طور پر کیپسیٹر کو نقصان ہوتا ہے جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے۔ غلط پولرائزیشن کو روکنے کے لیے الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کی اکثریت کے جسم کے ایک طرف تیر یا کالی پٹی یا بینڈ یا شیورون ہوتے ہیں تاکہ ان کے منفی (-ve) ٹرمینلز کو ظاہر کیا جا سکے جیسا کہ ذیل کی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔

پولرائزڈ کیپسیٹرز میں بڑے رساو والے کرنٹ ہوتے ہیں اگر ان کا سپلائی وولٹیج الٹا ہو۔ پولرائزڈ کیپسیٹرز میں لیکیج کرنٹ سگنل کو بگاڑ دیتا ہے، کپیسیٹر کو زیادہ گرم کرتا ہے اور آخر کار تباہ کر دیتا ہے۔ پولرائزڈ کیپسیٹرز استعمال کرنے کی بنیادی وجہ ان کی ایک ہی وولٹیج ریٹنگز اور یکساں اہلیت کی قدروں کے نان پولرائزڈ کیپسیٹرز سے کم قیمت ہے۔ بنیادی طور پر پولرائزڈ کیپسیٹرز مائیکرو فریڈس کی اکائیوں میں دستیاب ہیں، جیسے 1uF، 10uF وغیرہ۔

Equivalent Series Resistance (ESR)

ایک کپیسیٹر کی مساوی سیریز مزاحمت (ESR) کی تعریف کیپیسیٹر کی AC رکاوٹ کے طور پر کی جاتی ہے جب یہ بہت زیادہ تعدد پر استعمال ہوتا ہے اور ڈائی الیکٹرک مزاحمت کو بھی مدنظر رکھتے ہوئے ہوتا ہے۔ ڈائی الیکٹرک کی DC مزاحمت اور کپیسیٹر پلیٹ کی مزاحمت دونوں کو ایک خاص درجہ حرارت اور تعدد پر ماپا جاتا ہے۔

ESR ایک کپیسیٹر کے ساتھ سیریز میں ایک ریزسٹر کی طرح کام کرتا ہے۔ کیپسیٹر کا ESR اس کے معیار کی درجہ بندی ہے۔ ہم جانتے ہیں کہ نظریاتی طور پر ایک کامل کیپیسیٹر بے نقصان ہے اور اس کی ESR قدر صفر بھی ہے۔ اکثر یہ مزاحمت (ESR) کیپسیٹر سرکٹس میں ناکامی کا سبب بنتی ہے۔

The Effects of Equivalent Series Resistance

سرکٹ میں آؤٹ پٹ کیپسیٹر کی مساوی سیریز مزاحمت (ESR) ڈیوائس کی کارکردگی کو متاثر کرنے کا سبب بنتی ہے۔ اور ESR بھی کیپسیٹر کی سپلائی وولٹیج کو کم کر سکتا ہے۔ ESR ایک کپیسیٹر کی موصلیت مزاحمت کے بالکل مخالف ہے جو کچھ قسم کے کیپسیٹرز میں کیپسیٹر کے متوازی طور پر خالص مزاحمت کے طور پر پیش کیا جاتا ہے۔ ایک مثالی کپیسیٹر کی صرف اس کی گنجائش ہوتی ہے اور ESR قدر بہت کم ہوتی ہے (0.1Ω سے کم)۔

اگر ڈائی الیکٹرک موٹائی بڑھ جاتی ہے تو ESR بڑھ جائے گا۔ اگر پلیٹ کی سطح کا رقبہ بڑھتا ہے تو ESR کی قدر کم ہو جائے گی۔ کیپیسیٹر کے ESR کا حساب لگانے کے لیے، ہمیں معیاری کپیسیٹر میٹر کے علاوہ کسی اور چیز کی ضرورت ہوتی ہے جیسے ESR میٹر۔ اگر کپیسیٹر میٹر ایک آسان آلہ ہے تو یہ کیپسیٹر کی ناکامیوں کا پتہ نہیں لگائے گا جس سے ESR کی قدر میں اضافہ ہوتا ہے۔

غیر الیکٹرولائٹک کپیسیٹر یا ٹھوس الیکٹرولائٹ والے کپیسیٹر میں لیڈز، الیکٹروڈز اور ڈائی الیکٹرک میں نقصانات کی دھاتی مزاحمت ESR کا سبب بنتی ہے۔ عام طور پر سیرامک ​​کیپسیٹرز کے لیے ESR کی قدریں 0.01 سے 0.1 اوہم کے درمیان ہوتی ہیں۔ غیر ٹھوس الیکٹرولائٹ والے ایلومینیم اور ٹینٹلم الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کی ESR قدریں بہت زیادہ ہوتی ہیں، جیسے کئی اوہم۔ ایلومینیم الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کے ساتھ ایک بنیادی مسئلہ یہ ہے کہ، اگر آپریشن کے دوران اس سرکٹ میں استعمال ہونے والے کیپسیٹرز کی ESR قدریں بڑھ جاتی ہیں تو سرکٹ کے اجزاء کو نقصان پہنچے گا۔

پولیمر کیپسیٹرز کے لیے عام طور پر ESR کی قدریں ایک ہی قدر کے الیکٹرولیٹک (گیلے) کیپسیٹرز کے مقابلے کم ہوتی ہیں۔ اس طرح پولیمر کیپسیٹرز اونچی لہروں کو سنبھال سکتے ہیں۔ ایک کپیسیٹر کو فلٹر کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے جس کی ESR ریٹنگ بہت کم ہے۔ کیپسیٹرز میں بجلی کے چارج کو ذخیرہ کرنے کی صلاحیت ہوتی ہے حالانکہ چارجنگ کرنٹ اس کے ذریعے نہیں بہہ رہا ہوتا۔ ٹیلی ویژن، فوٹو فلشز اور کپیسیٹر بینکوں میں استعمال ہونے والے کیپسیٹرز عام طور پر الیکٹرولائٹک قسم کے کپیسیٹرز ہوتے ہیں۔ انگوٹھے کے اصول کے مطابق بجلی کی سپلائی ہٹانے کے بعد بڑی قیمت والے کیپسیٹرز کی لیڈز کو کبھی ہاتھ نہیں لگانا چاہیے۔

Leave a Comment