نقش خازن در سیستم صوتی خودرو چیست؟

همانطور که از نام آن پیداست خازن قطعه الکترونیکی است که جریان الکتریسیته را در خود ذخیره می‌کند. خازن‌ها می‌توانند انرژی الکتریکی را توسط میدان الکترواستاتیکی (بار الکتریکی) در خود ذخیره و نگهداری کنند.
خازن یا انباره عبارت است از دو صفحه موازی فلزی که در میان آن لایه‌ای از هوا یا عایق قرار دارد.
خازن‌ها انرژی الکتریکی را نگهداری می‌کنند و به همراه مقاومت‌ها در مدارات تایمینگ استفاده می‌شوند همچنین از خازن‌ها برای صاف کردن سطح تغییرات ولتاژ مستقیم استفاده می‌شود. از خازن‌ها در مدارات به عنوان فیلتر هم استفاده می‌شود: زیرا خازن‌ها به راحتی سیگنال‌های متناوب را عبور می‌دهند ولی مانع عبور سیگنال‌های مستقیم می‌شوند.
خازن را با حرف C که ابتدای کلمه capacitor است نمایش می‌دهند با توجه به اینکه بار الکتریکی در خازن ذخیره می‌شود، برای ایجاد میدان‌های الکتریکی یکنواخت می‌توان از خازن استفاده کرد.
خازن‌ها می‌توانند میدان‌های الکتریکی را در حجم‌های کوچک نگه دارند، به علاوه می‌توان از آن‌ها برای ذخیره کردن انرژی استفاده کرد.
ساختمان داخلی خازن از دو قسمت اصلی تشکیل می‌شود.

خازن از دو صفحه هادی بسیار نزدیک به هم که میان آن‌ها عایقی بنام دی الکتریک وجود دارد تشکیل شده است جنس این صفحات از آلومینیوم، نقره، تیتانیوم و … و جنس دی الکتریک از هوا گرفته تا مواد شیمیایی خاص متفاوت است که این جنس در نامگذاری خازن سهم بسزایی دارد هرگاه دو هادی در مقابل هم قرار گرفته و در بین آن‌ها عایقی قرار داده شود تشکیل خازن می‌دهند.
هر چه ضریب دی الکتریک یک ماده عایق بزرگ‌تر باشد آن دی الکتریک دارای خاصیت عایقی بهتر است به عنوان مثال ضریب دی الکتریک هوا ۱ و ضریب دی الکتریک اکسید آلومینیوم ۷ است، بنابراین خاصیت عایقی اکسید آلومینیوم ۷ برابر خاصیت عایقی هوا است.

1. صفحات هادی
2. عایق بین هادی‌ها (دی الکتریک)

نقش خازن در سیستم صوتی

نقش خازن در سیستم صوتی این است که شارژ الکتریکی را در خودش ذخیره می‌کند و در زمان لازم آن را به سرعت تخلیه می‌کند.

باطری خازن را شارژ می‌کند و در زمانی که سیستم به یک جریان قوی نیاز دارد بلافاصله شارژ می‌کند هر چقدر که سرعت شارژ و تخلیه بالاتر باشد خازن بیشتر به کار ما می‌آید.

به علت مقاومت موجود در کابل اتصال بین باطری و آمپلی فایر ما با افت ولتاژ در محل اتصال این کابل با آمپلی فایر مواجه هستیم که میزان این افت ولتاژ به نسبت طول کابل و سطح مقطع کابل و جنس کابل متغیر است.

بدین صورت که هر اندازه طول کابل کمتر و سطح مقطع ان بیشتر و کیفیت آن بهتر باشد افت ولتاژ کمتر خواهد بود.
ذکر این نکته ضروری است که این افت ولتاژ باعث کاهش توان آمپلی فایر و تغییر اساسی در سیگنال صوتی کلیپینگ و در نتیجه از بین رفتن لوازم شما خواهد. شد در نظر داشته باشید که اتصالات نیز درافت ولتاژ مؤثر می‌باشند.

همان طور که می‌دانیم خازن یک منبع ذخیره انرژی است و دارای سرعت شارژ و دشارژ بالاتری نسبت به باطری است و با این عمل در مدت زمان خیلی کوتاهی میزان قابل توجهی انرژی را در زمان اوج مصرف آمپلی فایر هنگام اجرای صداهای بم شدید تأمین می‌کند و در زمان‌های کاهش مصرف شارژ می‌شود و عملا با قرار گرفتن در فاصله کوتاهی نسبت به آمپلی فایرها افت ولتاژ ناشی از مقاومت کابل در طول زیاد را با کمتر کردن طول کابل بین منبع انرژی و آمپلی فایر تا حدود زیادی کاهش می‌دهد.

با توضیح بالا وظیفه اساسی خازن مشخص شد حال باید توجه داشت که شارژ شدن خازن در زمان‌های کاهش مصرف اتفاق می‌افتد و اگر این زمان به واسطه طبیعت موسیقی در حال اجرا موسیقی‌هایی با صداهای بم ممتد خیلی ناچیز باشد به علت فاصله بیشتر خازن از باطری تولید کننده انرژی به نسبت آمپلی فایر مصرف کننده انرژی عمل شارژ کاملاً انجام نمی‌شود و عملاً خازن بلا استفاده می‌شود ولی در زمان اجرای موسیقی‌هایی با فاصله مناسب بین اوج و افت صدا خازن کاملاً مؤثر عمل می‌کند.
واحد خازن به افتخار فیزیکدان بزرگ مایکل فارادی فاراد می‌باشد و یک فاراد معادل خازنی است که وقتی به اختلاف پتانسیل یک ولت متصل شود بار یک کلون در آن ذخیره گردد فاراد هم واحد خازن‌ها است بیانگر حجم خازن است هر چه حجم و ظرفیت الکترونیکی خازن بیشتر باشد بالطبع بهتر است.

۱ فاراد واحد بزرگی است و مشخص کننده ظرفیت بالا است، بنابراین استفاده از واحدهای کوچکتر نیز در خازن‌ها مرسوم است.

میکرو فاراد (uF)، نانو فاراد (nF) و پیکو فاراد واحدهای کوچکتر فاراد هستند به برند خازن هم خیلی باید توجه کرد.

یک خازن ۱ فارادی استریت اصلاً قابل مقایسه با یک خازن ۱۰ فارادی مارک متفرقه نیست تا اینجایی هم که اطلاعات دارم به ازای هر ۱۰۰۰ وات یک فاراد خازن توصیه شده علاوه بر ظرفیت خازن یک پارامتری داریم به اسم ثابت زمانی که برای خازنهای با ظرفیت یکسان فرق دارد مقاومت داخلی ظرفیت برابر با ثابت زمانی که واحدی برحسب ثانیه هست یک خازن در یک ثابت زمانی به ۶۷ درصد ولتاژ منبعی که به ان وصل شده می‌رسد و در ۵ ثابت زمانی به طور کامل شارژ یا تخلیه می‌شود.

کاربرد خیلی زیادی دارد در الکترونیک که یکی از کاربردش گرفتن ریپل ولتاژ بالا پایین شدن ولتاژ هست که ما در این کیس با این کاربرد خازن سروکار داریم مثلاً اگر یک ولتاژ سینوسی رو به دو سر خازن بزنید دوباره نمودار ان را ببینیم تبدیل به خط صاف می‌شود به شرط اینکه مصرف کننده‌ای در کار نباشد ولی اگر مصرف کننده به ان وصل بشود بنا بر مصرفش می‌تواند دوباره این ریپل ولتاژ را به وجود آورد یا اگر مصرفش کم باشد قدرت خازن به آن غلبه کند همان خط صاف در سیستم کارادیو نیز این فشار مضاعف هنگامی است که به بیس‌های پرقدرت نیاز است.

همان طور که می‌دانیم بیشترین فشار بر روی یک انواع آمپلی فایر و در زمانی است که ساب به حرکت در می‌آید و برای تولید این فشار ما نیاز به برق کافی نیاز داریم که از خازن انتظار جبران آن را داریم، حال اگر این بیس یا همان فشار لحظه‌ای باشد این خازن جوابگوی آن خواهد بود، ولی اگر ممتد و بقولی کش دار باشد خازن جوابگو نیست و از تأمین آن عاجز خواهد بود، پس خازن زمانی به ما جوابگو خواهد بود که سرعت شارژ و دشارژ کمتر از سرعت و بین بیس‌ها باشد.

به طوری که اگر خازن نتواند به موقع شارژ و دشارژ شود و به نوعی از بیس‌های ایجاد شده عقب بیفتد خود نیز یک مصرف کننده برق خواهد بود و در واقع اثر معکوس خواهد داشت پس اگر موسیقی مورد علاقه شما دارای بیس‌های ممتد است مثل آهنگ‌های تند داشتن خازن مشکلی از کمبود برق شما را جبران نمی‌کند اما اگر موسیقی گوش می‌کنید که بیس‌های آن قابل شمارش است حتماً از خازن استفاده کنید که بسیار موثر است و این موضوع باعث شده است که برخی از شرکت‌ها خازنهایی عرضه کنند که سرعت شارژ و دشارژ آن‌ها بسیار پایین‌تر از خازنهای مشابه در بازار است مثل خازن‌های راکفورد و یا هلیکس سری Brax که این خود باعث گرانی آن‌ها می‌شود شاید تا به حال دیده‌اید که برخی شرکت‌ها مثل استینگر خازن‌هایی با یک حجم را در چند رده با قیمت‌های دارند که در واقع فرق آن‌ها به موضوع سرعت شارژ و دشارژ آن‌ها بر می‌گردد برای اندازه گیری ظرفیت خازن‌ها هیچ راهی بهتر از تست تجربی نیست و شما می‌توانید به وسیله یک لامپ زمان شارژ و دشارژ دو خازن را باهم مقایسه کنید خازن‌هایی که در سیستم‌های صوتی مصرف می‌شوند از ۱۶ تا ۲۴ ولت و از ۹۵ درجه تا ۱۰۵ درجه سانتی‌گراد را می‌توانند تحمل کنند.