कैपेसिटर का उपयोग लगभग हर इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में किया जाता है जो बाजार में विभिन्न प्रकार के कैपेसिटर की एक बड़ी विविधता उपलब्ध है। कैपेसिटर हर दिन लाखों की संख्या में निर्मित होते हैं, लेकिन कई अलग-अलग प्रकार के कैपेसिटर उपलब्ध हैं जिसमें बहुत छोटे नाजुक ट्रिमिंग कैपेसिटर(Trimming Capacitor) से लेकर बड़े पावर मेटल-कैन(Metal-Can) टाइप कैपेसिटर तक उच्च वोल्टेज पावर सुधार और स्मूथिंग सर्किट में उपयोग किए जाते हैं। कैपेसिटर के कई अलग-अलग प्रकार हैं जैसी की सिरेमिक कैपेसिटर, फिल्म कैपेसिटर, पावर फिल्म कैपेसिटर, इलेक्ट्रोलिटिक कैपेसिटर, टंटालम कैपेसिटर और कही तरह के । सभी के अपने-अपने अनुप्रयोग, विशेषताएँ और निर्माण हैं।
What is Capacitor (कैपेसिटर क्या है) :-
कैपेसिटर एक बैटरी की तरह होती हैं, लेकिन इसका कार्य बैटरी से भिन्न होता है। बैटरियों में, विद्युत ऊर्जा को संग्रहीत करने के लिए रसायनों का उपयोग किया जाता है और बैटरी सर्किट के माध्यम से इस संग्रहीत ऊर्जा की बाहर निकल नेकी समय काफी धीमी होती है। पर कैपेसिटर एक निष्क्रिय इलेक्ट्रॉनिक घटक है जो ऊर्जा को इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र के रूप में संग्रहीत करता है।और बाद में उस संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग उन उपकरणों और उपकरणों में विभिन्न उद्देश्यों के लिए किया जाता है जिनसे यह जुड़ा हुआ है।
कोई conductor मे उसका potential हमेशा charge के परिमाण के ऊपर समानुपातिक है ।
अगर charge Q हो और potential V हो तो
Q ∝ V
Q = CV
🔸C एक ध्रुबख(constant) है। इसे कडंक्टर का Capacitance कहा जाता है ।
अगर हम V =1 करदे तो C=Q हो जायेगा। तो हम कहे सकते है कोई conductor का एकक परिमाण बेभब बरहाने से जो amount of charge required होगा उसे हम उस कंडक्टर का capacitance कहेंगे।
Types of Capacitor (कैपेसिटर का प्रकार):-
अगर हम कैपेसिटर का प्रकार के बारे मे बात करे तोह निचे दिए गए इस टेबिल मे उसके बारे मै है:-
| Type | Construction | Dielectric Material | Polarized | Application |
|---|---|---|---|---|
| Ceramic Capacitors | Ceramic | Ceramic | Unpolarized | General purpose, high frequency |
| Film Capacitors | Plastic Film | Plastic Film | Unpolarized | Coupling, decoupling, timing circuits |
| Power Film Capacitors | Plastic Film | Plastic Film | Unpolarized | High-power applications |
| Electrolytic Capacitors | Aluminum | Electrolytic | Polarized | Filtering, bypassing, energy storage |
| Tantalum Capacitors | Tantalum | Tantalum Pentoxide | Polarized | Smaller, higher capacitance |
| Paper Capacitors | Paper | Paper | Unpolarized | Older applications, audio equipment |
| Fixed Capacitors | Various | Various | Polarized/Unpolarized | Wide range of applications |
| Variable Capacitors | Air or Dielectric | Air or Dielectric | Unpolarized | Tuning circuits, oscillators |
| Trimmer Capacitors | Ceramic | Ceramic | Unpolarized | Fine-tuning circuits |
According to structure, capacitors are classified into 3 types :
- Fixed Capacitors
- Variable Capacitors
- Trimmer Capacitors
Fixed Capacitor:
जैसा कि नाम से पता चलता है, फिक्स्ड कैपेसिटर वे होते हैं जिनकी कैपेसिटेंस मान स्थिर होते हैं जिन्हें बदला नहीं जा सकता । फिक्स्ड कैपेसिटर एक निश्चित मात्रा में चार्ज संग्रहीत करता है। डाइलेक्ट्रिक पदार्थ के आधार पर विभिन्न प्रकार के स्थिर कैपेसिटर बनाए जाते हैं। कुछ भले ही, स्थिर कैपेसिटर में एक स्थिर, निश्चित धारिता(capacitance) होती है। आप एक निश्चित कैपेसिटर की धारिता को समायोजित नहीं कर सकते। धारिता एक माप है कि कोई उपकरण कितनी विद्युत ऊर्जा संग्रहीत कर सकता है। एक निश्चित कैपेसिटर धारिता को समायोजित नहीं किया जा सकता है। इन्हें "निश्चित कैपेसिटर" के रूप में जाना जाता है क्योंकि इनमें स्थिर, निश्चित धारिता होती है। फिक्स्ड कैपेसिटर को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है, ध्रुवीय कैपेसिटर(Polar capacitor) जो इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर(electrolytic capacitor) होते हैं, और गैर-ध्रुवीय(non-polar) कैपेसिटर जो सिरेमिक कैपेसिटर(ceremic capacitor) , अभ्रक कैपेसिटर, पेपर कैपेसिटर(paper capacitor) और प्लास्टिक कैपेसिटर(plastic capacitor) होते हैं। स्थिर कैपेसिटर ध्रुवीकृत होते हैं, जबकि अन्य गैर-ध्रुवीकृत होते हैं।
Symbol Of Fixed Capacitor:
Variable Capacitor :
Variable Capacitor मे जो कैपेसिटेंस है ओ यांत्रिक और विद्युत दोनो मे ही काम करता है । फिक्स्ड कैपेसिटर के विपरीत, जिसमें एक पूर्व निर्धारित कैपेसिटेंस मान होता है, Variable Capacitor एक निश्चित सीमा पर कैपेसिटेंस की भिन्नता की अनुमति देते हैं।
There are two main types of variable capacitors:
1. Mechanical Variable Capacitors
2. Varactor Diodes (Voltage-variable Capacitors)
| Feature | Mechanical Variable Capacitors | Varactor Diodes |
|---|---|---|
| Principle of operation | Change in capacitance through physical movement of plates or dielectric material | Change in capacitance by varying the reverse bias voltage |
| Construction | Consists of plates or vanes separated by a dielectric material, adjusted by a rotating shaft or screw mechanism | Semiconductor diode with a reverse-biased p-n junction, where capacitance varies with the applied voltage |
| Frequency range | Typically used in low to moderate frequency applications due to mechanical limitations | Suitable for high-frequency applications due to rapid response to voltage changes |
| Size and weight | Generally larger and heavier compared to varactor diodes | Compact and lightweight, suitable for miniaturized circuits |
| Tuning method | Requires physical adjustment of the mechanical components | Tuning achieved by varying the applied voltage electronically |
| Tuning range | Limited tuning range compared to varactor diodes | Wide tuning range, allowing for greater flexibility in circuit design |
| Stability | Generally stable once tuned, but susceptible to mechanical wear and temperature variations | Stable operation, with minimal susceptibility to external factors once properly biased |
| Cost | Often more expensive due to mechanical complexity | Generally cost-effective, especially in mass production |
| Applications | Commonly used in tuning circuits for radios, amplifiers, and filters | Widely used in voltage-controlled oscillators (VCOs), phase-locked loops (PLLs), and frequency synthesizers |
| Drift and aging effects | Prone to drift and aging effects over time | Relatively stable, with minimal drift or aging effects over time |
Symbol Of Variable Capacitor:
Trimmer Capacitor:-
Trimmer Capacitor परिवर्तनीय कैपसिटर (variable Capacitor) होते हैं जो विनिर्माण या सर्विसिंग के दौरान उपकरणों के प्रारंभिक अंशांकन के उद्देश्य से काम करते हैं। ट्रिमर कैपेसिटर लगभग हमेशा सीधे PCB (Printed Circuit Board ) पर लगाए जाते हैं, इसलिए उपयोगकर्ता के पास उन तक पहुंच नहीं होती है, और एक छोटे पेचकश का उपयोग करके विनिर्माण के दौरान सेट किया जाता है।
ट्रिमर कैपेसिटर दो प्रकार के होते हैं: एयर ट्रिमर कैपेसिटर (Air Trimmer Capacitor) और सिरेमिक ट्रिमर कैपेसिटर(Ceramic Trimmer Capacitor) ।
ये दोनों प्रकार अलग-अलग सामग्रियों का उपयोग डाइइलेक्ट्रिक के रूप में करते हैं। दोनों प्रकार कैपेसिटेंस मान को बदलने के लिए घूर्णन क्रिया का उपयोग करते हैं। ट्रिमर कैपेसिटर का निर्माण उनके बड़े संस्करण, वेरिएबल कैपेसिटर के निर्माण के समान है। ट्रिमर कैपेसिटर अर्ध-वृत्ताकार धातु प्लेटों से बनाए जा सकते हैं। एक स्थिर है, जबकि दूसरे को स्क्रूड्राइवर का उपयोग करके घुमाया जा सकता है। उपयोगकर्ता शाफ्ट को घुमाकर और दो प्लेटों के बीच ओवरलैप की मात्रा को बढ़ाकर या घटाकर कैपेसिटेंस को बदलता है। सबसे कम और सबसे अधिक सेटिंग के बीच कई मोड़ देकर सटीकता को बेहतर बनाने के लिए गियर मैकेनिज्म का उपयोग किया जा सकता है।
Symbol of Trimmer Capacitor:
Application of Trimmer Capacitor(ट्रिमर कैपेसिटर का प्रोयोग) :
ट्रिमर कैपेसिटर इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में विभिन्न अनुप्रयोगों को काम आता है । ट्रिमर कैपेसिटर का प्रोयोग कुछ इसमें शामिल हैं:
1. Radio Frequency(RF) Tunning : ट्रिमर कैपेसिटर अक्सर RF सर्किट जैसे रेडियो रिसीवर, ट्रांसमीटर और एंटेना में अनुनाद आवृत्ति को समायोजित करने और सिग्नल रिसेप्शन या ट्रांसमिशन (signal recception and transmission) को ठीकठाक करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।
2. Oscillator Circuit: ट्रिमर कैपेसिटर ऑसिलेटर सर्किट में दोलन आवृत्ति को ठीक करने के लिए, स्थिर और सटीक संचालन सुनिश्चित करने के लिए नियोजित होते हैं।
3. Filtering: फिल्टर सर्किट में, ट्रिमर कैपेसिटर का उपयोग Cut Of Frequency या बैंडविड्थ को समायोजित करने के लिए किया जाता है, जिससे फिल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया पर सटीक नियंत्रण की अनुमति मिलती है।
4. Phase-locked Loops (PLL) : ट्रिमर कैपेसिटर का उपयोग PLL सर्किट में लूप bandwidth को समायोजित करने और आउटपुट frequency को उच्च परिशुद्धता के साथ एक संदर्भ सिग्नल में लॉक करने के लिए किया जाता है।
5. Voltage-Controlled Oscillators (VCOs): ट्रिमर कैपेसिटर VCQs सर्किट में कैपेसिटेंस को समायोजित करके एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं और इसके परिणामस्वरूप एक नियंत्रण वोल्टेज के जवाब में दोलन आवृत्ति होती है।
6. Tunning Circuit: ट्रिमर कैपेसिटर का उपयोग विभिन्न ट्यूनिंग सर्किटों में किया जाता है जहां आवृत्ति या अनुनाद के लिए ठीक समायोजन की आवश्यकता होती है, जैसे कि ऑडियो उपकरण, संचार प्रणालियों और परीक्षण उपकरणों में। कुल मिलाकर, ट्रिमर कैपेसिटर इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में समाई को समायोजित करने का एक सुविधाजनक और सटीक साधन प्रदान करते हैं, जिससे इंजीनियरों को अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में इष्टतम प्रदर्शन प्राप्त करने में सक्षम बनाता है।
The capacitors are classified into two types according to polarization:
- Polarized
- Unpolarized
1. Polarized Capacitor(प्लोराइज कैपेसिटर):
पोलराइज्ड कैपेसिटर Polarized Capacitor विद्युत सर्किट में उपयोग किया जाने वाला एक महत्वपूर्ण घटक है। पोलराइज्ड कैपेसिटर मे एक धनात्मक और एक ऋणात्मक दो टर्मिनल होता है । जब भी इन कैपेसिटर को सर्किट में उपयोग किया जाता है, तो हमें यह ध्यान देना होता है कि वे आदर्श ध्रुवता के भीतर कनेक्शन हुआ या नहीं । उच्च कैपेसिटिव घनत्व प्राप्त करने के लिए पोलराइज्ड कैपेसिटर का उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग उद्योगों में कई अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। इस कैपेसिटर को इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के रूप में भी जाना जाता है। क्यूं की इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करके अधिक कैपेसिटेंस प्राप्त करने के लिए पोलराइज्ड कैपेसिटर का उपयोग किया जाता है, इसलिए इसे इलेक्ट्रोलाइट कैपेसिटर कहा जाता है। इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर में पॉजिटिव टर्मिनल का वोल्टेज हमेशा नेगेटिव टर्मिनल से अधिक होगा।
सबसे आम प्रकार का नॉन-पोलर कैपेसिटर है सिरेमिक कैपेसिटर है, जिसमें धातु और सिरेमिक सामग्री की वैकल्पिक परतें (alternating layer) होती हैं। सिरेमिक कैपेसिटर अपने छोटे आकार, उच्च कैपेसिटेंस मान और विस्तृत फ्रीक्वेंसी रेंज के कारण इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। अध्रुवित कैपेसिटर के अन्य प्रकारों में जैसी की फिल्म कैपेसिटर मे शामिल हैं, जो पोराबैदुतिक हुआ पदार्थ के रूप में एक पतली प्लास्टिक फिल्म का उपयोग करते हैं, और mica capacitor, जो पराबैदुतिक हुआ पदार्थ के रूप में अभ्रक की परतों का उपयोग करते हैं।
2. Unpolarized Capacitor(अनपोलराइज्ड कैपेसिटर) :-
अनपोलराइज्ड कैपेसिटर (Unpolarized Capacitor) , जिसे नॉन-पोलराइज्ड कैपेसिटर के रूप में भी जाना जाता है, एक प्रकार का कैपेसिटर है जिसमें पॉजिटिव और नेगेटिव पोलरिटी नहीं होती है यानी ध्रुवीकृत नहीं होता है। ये एक प्रकार का कैपेसिटर है जिसे सर्किट में किसी भी ओरिएंटेशन में जोड़ा जा सकता है क्योंकि इसमें पॉजिटिव या नेगेटिव टर्मिनल नहीं होता है यानी ध्रुवीकृत नहीं होता है। इन कैपेसिटर का उपयोग शुद्ध एसी सर्किट में किया जा सकता है क्योंकि वे रिवर्स वोल्टेज से नष्ट नहीं होते हैं, इसलिए इसे पोलराइज्ड कैपेसिटर पर प्राथमिकता दी जाती है। हालाँकि, व्यवहार में, एक बड़ी क्षमता प्राप्त करने के लिए, कुछ विशेष सामग्रियों और संरचनाओं का उपयोग किया जाता है, जिससे यह तथ्य सामने आता है कि वास्तविक कैपेसिटर कुछ हद तक ध्रुवीकृत होते हैं। सामान्य ध्रुवीकृत कैपेसिटर में एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर (aluminium Electrolytic capacitor) और टैंटलम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर (tantalum Electrolytic capacitor) शामिल हैं।
अनपोलराइज्ड कैपेसिटर का उपयोग अक्सर इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में कपलिंग, डिकॉउलिंग, फ़िल्टरिंग, टाइमिंग और बाईपास अनुप्रयोगों में किया जाता है जहाँ पोलरिटी कोई चिंता का विषय नहीं है। वे बहुमुखी घटक हैं और सर्किट डिज़ाइन की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त हैं।
आदर्श कैपेसिटर में कोई ध्रुवता नहीं होती है। इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर आमतौर पर क्षमता में अपेक्षाकृत बड़े होते हैं। बड़ी क्षमता वाला गैर-ध्रुवीकृत कैपेसिटर बनाना इतना आसान नहीं है, क्योंकि वॉल्यूम बहुत बड़ा हो जाएगा। यही कारण है कि वास्तविक सर्किट में इतने सारे ध्रुवीकृत कैपेसिटर हैं। क्योंकि इसका आकार छोटा है, और इस सर्किट में वोल्टेज की केवल एक दिशा है, इसलिए ध्रुवीकृत कैपेसिटर काम आ सकते हैं।
A brief description of various capacitor types and their properties.
- Ceramic Capacitors
- Film Capacitors
- Power Film Capacitors
- Electrolytic Capacitors
- Paper Capacitors
- Electrolytic capacitors
Ceramic Capacitor (सिरेमिक कैपेसिटर):
सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले कैपेसिटर में से एक सिरेमिक कैपेसिटर में से एक माना जाता है । इस संधारित्र प्रकार में ढांकता हुआ पदार्थ उपयोग किया जाता है।सिरेमिक
कैपेसिटर भी गैर-ध्रुवीय उपकरण हैं, जिसका अर्थ है कि इन्हें सर्किट में किसी भी दिशा में उपयोग किया जा सकता है।
Depending on the temperature range, temperature drift, and tolerance, ceramic capacitors are classified into the following classes:
| Class 1 Ceramic Capacitor | Class 2 Ceramic Capacitor | Class 3 Ceramic Capacitor | Class 4 Ceramic Capacitor |
|---|---|---|---|
| Not sensitive to temperature changes | Temperature sensitive | Poor temperature stability | Variable temperature stability |
| Low losses | Larger capacitance | Higher volumetric efficiency | Very high volumetric efficiency |
| High stability regardless of temperature | Small surface-mount packages | Poor accuracy and aging over time | High accuracy and stability |
| Used in high-frequency circuits, TV and radio tuners, oscillators, filters | Coupling, bypass, and buffer applications | Applications where higher volumetric efficiency is required | Applications requiring extreme accuracy and stability |
Symbol OF Ceramic Capacitor:
Application Of Ceramic Capacitor:
1. Decoupling/Bypassing: सर्किट पर पावर लाइनों में कैपेसिटेंस और इंडक्शन घटक होते हैं। यदि ये घटक पावर लाइनों पर वोल्टेज भिन्नता को बढ़ाते हैं, तो सर्किट का संचालन अस्थिर हो जाता है। चरम मामलों में, पावर स्रोत में उतार-चढ़ाव सिग्नल लाइन पर आरोपित हो सकता है, जिससे गलत सिग्नल का संचरण हो सकता है। सिरेमिक कैपेसिटर को अक्सर शोर को फ़िल्टर करने और वोल्टेज में उतार-चढ़ाव को स्थिर करने के लिए एकीकृत सर्किट के पास रखा जाता है, जिससे सर्किट का स्थिर संचालन सुनिश्चित होता है। जबकि एक ही समय में आईसी और अन्य सर्किट पर लोड करंट में अचानक बदलाव का मुकाबला करने के लिए लगातार स्थिर करंट की आपूर्ति की जाती है।
भले ही शोर लाइन पर आरोपित हो, अवांछित शोर को डीकप्लिंग कैपेसिटर के माध्यम से ग्राउंड टर्मिनल पर भेजा जा सकता है
2.Filtering:कैपेसिटर को रेसिस्टर्स और इंडक्टर्स के साथ जोड़कर फिल्टर बनाया जाता है जो केवल एक विशेष आवृत्ति के सिग्नल प्रसारित करते हैं।. इनका उपयोग अवांछित को हटाने के लिए फ़िल्टर सर्किट में किया जाता है सिग्नलों से आवृत्तियाँ, विशिष्ट आवृत्ति श्रेणियों के पारित होने को सक्षम बनाती हैं।
3. Voltage Regulation: क्षणिक प्रतिक्रिया Transient Response को बेहतर बनाने और आउटपुट वोल्टेज तरंग को कम करने के लिए वोल्टेज नियामक सर्किट में सिरेमिक कैपेसिटर का उपयोग किया जाता है।
4. RF Applications: उनके कम परजीवी प्रभाव (parasitic effects) और उच्च-आवृत्ति (high-frequency) विशेषताओं के कारण, सिरेमिक कैपेसिटर का व्यापक रूप से रेडियो फ्रीक्वेंसी (RF) सर्किट में उपयोग किया जाता है, जिसमें एंटेना (antennas), आरएफ फिल्टर (RF Filter) और प्रतिबाधा मिलान नेटवर्क शामिल हैं।
Film Capacitor (फिल्म कैपेसिटर) :
फिल्म कैपेसिटर सभी प्रकार के कैपेसिटर में सबसे अधिक उपलब्ध हैं । फिल्म कैपेसिटर, जिसे पॉलिमर फिल्म कैपेसिटर या प्लास्टिक फिल्म कैपेसिटर के रूप में भी जाना जाता है । फिल्म कैपेसिटर को बनाने के लिए पॉलिमर फिल्म, प्लास्टिक फिल्म या फिल्म डाइइलेक्ट्रिक का उपयोग किया जाता है। इन कैपेसिटर का परिवार अपेक्षाकृत बड़ा है, लेकिन उनके डाइइलेक्ट्रिक गुणों में अंतर है जिसमें पॉलिएस्टर (माइलर), पॉलीस्टाइनिन, पॉलीप्रोपाइलीन, पॉलीकार्बोनेट, मेटलाइज्ड पेपर, टेफ्लॉन आदि शामिल हैं। फिल्म कैपेसिटर जो पॉलीस्टाइनिन, पॉलीकार्बोनेट या टेफ्लॉन को अपने डाइइलेक्ट्रिक्स के रूप में उपयोग करते हैं, उन्हें कभी-कभी "प्लास्टिक कैपेसिटर" कहा जाता है ।
फिल्म कैपेसिटर का लाभ यह है कि वे सस्ते होते हैं और अनिश्चित समय के लिए इस्तेमाल किए जा सकते हैं। उच्च तापमान की स्थिति में भू अच्छी तरह से काम करते हैं, छोटे सहनशीलता रखते हैं । इसके इलावा भी वे लागत प्रभावी हैं और आमतौर पर उनके शेल्फ जीवन की कोई सीमा नहीं होती है। फिल्म कैपेसिटर पतली ढांकता हुआ सामग्री का उपयोग करता है जबकि दूसरी तरफ धातुकृत होता है। फिल्म प्रकार के कैपेसिटर 5pF से लेकर 100uF तक की कैपेसिटेंस रेंज में उपलब्ध हैं। ये कैपेसिटर 50 V से 2 kV तक के वोल्टेज को संभाल सकते हैं।
Symbol of Film Capacitor :-
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Types of Film Capacitor(फिल्म कैपेसिटर का प्रकार):-
Dielectric material के कारण फिल्म कैपेसिटर का प्रकार 3 तरीके से किया जाता है-
🔸SMD Style Capacitor
🔸Axial Style Capacitors
🔸Radial Style Capacitors
| Feature | SMD Style Capacitors |
|---|---|
| Mounting Type | Surface Mount |
| Shape | Flat, Rectangular or Chip |
| Leads | No leads, contacts on base |
| Mounting Orientation | Horizontal |
| Space Efficiency | High |
| Common Applications | PCBs, compact electronics |
| Feature | Axial Style Capacitors |
|---|---|
| Mounting Type | Through-Hole |
| Shape | Cylindrical |
| Leads | Leads on opposite ends |
| Mounting Orientation | Vertical |
| Space Efficiency | Moderate |
| Common Applications | General electronics |
| Feature | Radial Style Capacitors |
|---|---|
| Mounting Type | Through-Hole |
| Shape | Cylindrical |
| Leads | Leads on same end |
| Mounting Orientation | Vertical |
| Space Efficiency | Moderate to High |
| Common Applications | General electronics |
Application of Film Capacitor:-
Application of film capacitor
1. Power Supply: फिल्म कैपेसिटर का उपयोग पावर सप्लाई फ़िल्टरिंग (filtering) और डीकप्लिंग (Decoupling) सर्किट में वोल्टेज तरंगों को सुचारू(smooth) करने और वोल्टेज स्तरों को स्थिर करने के लिए किया जाता है, जिससे एक सुसंगत और स्वच्छ पावर आउटपुट सुनिश्चित होता है।
2. Motor in Capacitor: Electrical मोटर्स में, फिल्म कैपेसिटर का उपयोग Phase Shift और Power factor सुधार के लिए किया जाता है, जिससे मोटर की दक्षता सटीक होता है।
3. Snubber Circuit: फिल्म कैपेसिटर को इनवर्टर और मोटर ड्राइव जैसे पावर इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगों voltage spikes और Electromagnetic interference (EMI) को कम करने के लिए Snubber circuit में नियोजित किया जाता है।
4. Audio Equipment: फिल्म कैपेसिटर को उनके low distortion और high frequency प्रतिक्रिया के लिए ऑडियो सर्किट में पसंद किया जाता है, आमतौर पर एम्पलीफायरों, स्पीकर और क्रॉसओवर नेटवर्क(crossover network) में उपयोग किया जाता है।
5. Lighting: फिल्म कैपेसिटर का उपयोग फ्लोरोसेंट(Flurascent) और HID लैंप के लिए लाइटिंग बैलेस्ट में वोल्टेज और करंट को नियंत्रित करने, दक्षता और लैंप लाइफ को बेहतर बनाने के लिए किया जाता है।
6. RF Application: अपने कम नुकसान और stable characteristics के कारण, फिल्म कैपेसिटर रेडियो फ्रीक्वेंसी (RF) सर्किट में ट्यूनिंग, कपलिंग और प्रतिबाधा मिलान के लिए उपयोग किए जाते हैं।
7. Pulse Application: फिल्म कैपेसिटर अपनी उच्च वोल्टेज हैंडलिंग क्षमता और कम ESR (equivalent series resistance) के कारण डिफिब्रिलेटर (defibrillators) , लेजर पावर सप्लाई (laser power supply) और पल्स्ड पावर सिस्टम ( pulse power system) जैसे उच्च पल्स ऊर्जा निर्वहन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं।
8. Dc link capacitor: मोटर ड्राइव और नया उर्जा प्रणालियों जैसे DC लिंक अनुप्रयोगों में, फिल्म कैपेसिटर का उपयोग DC वोल्टेज को स्मूथ करने, ऊर्जा को संग्रहीत करने और सिस्टम दक्षता में सुधार करने के लिए किया जाता है।
ये केवल कुछ उदाहरण हैं, लेकिन फिल्म कैपेसिटर अपनी खासियत के कारण विभिन्न उद्योगों में कई तरह के काम में आते हैं।
Power Film Capacitor ( पावर फिल्म कैपेसिटर) :
Polypropylene Film उपयोग पावर फिल्म कैपेसिटर में ढांकता हुआ माध्यम के रूप में किया जाता है, जबकि Power Film Capacitor (पावर फिल्म कैपेसिटर) के निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली संरचना और सामग्री फिल्म कैपेसिटर के समान होती है। हालाँकि, बिजली प्रणालियों और विद्युत प्रतिष्ठानों में अनुप्रयोगों के लिए उच्च से बहुत उच्च पावर रेटिंग वाले कैपेसिटर को अक्सर ऐतिहासिक कारणों से अलग से वर्गीकृत किया जाता है। अन्य प्रकारों में मेटालाइज्ड पेपर कैपेसिटर (एमपी कैपेसिटर) और पॉलीप्रोपाइलीन डाइइलेक्ट्रिक्स के साथ मिश्रित डाइइलेक्ट्रिक फिल्म कैपेसिटर शामिल हैं।
इनका निर्माण फिल्म कैपेसिटर के समान होता है। बड़े आकार प्राप्त करने और उच्च शक्ति को संभालने में सक्षम करने के लिए परतों को एक साथ लपेटा जाता है। इनका उपयोग उच्च शक्ति AC और DC अनुप्रयोगों में किया जाता है।
Symbol Of A Power Film Capacitor :
Application Of Power Film Capacitor (पावर फिल्म कैपेसिटर का उपयोग) :
पावर फिल्म कैपेसिटर का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है-
1.यह कैपेसिटर एक फिल्टर डिवाइस के रूप में भी काम करता है जिसका उपयोग रिपल वोल्टेज को कम करने के लिए किया जाता है।
2.इसका उपयोग कई अनुप्रयोगों ,X-ray flashers, pulse laser में डिकॉप्लर कैपेसिटर और फिल्टर कैपेसिटर के रूप में भी किया जाता है। इसका उपयोग फ्लोरोसेंट लाइट रोड़े, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप दमन और स्नबर कैपेसिटर के रूप में भी किया जाता है।
3.इन कैपेसिटर का उपयोग एम्पलीफायरों में किया जाता है, ये कैपेसिटर मुख्य आपूर्ति से प्रेरित शोर को कम करते हैं।
4.इन कैपेसिटर का उपयोग इनपुट और आउटपुट वोल्टेज सिग्नल को सुचारू करने के लिए किया जाता है।
5.पावर फिल्म कैपेसिटर को Power Factor में सुधार करने, Harmonic Distortion को कम करने और औद्योगिक और वाणिज्यिक बिजली प्रणालियों में ऊर्जा दक्षता बढ़ाने के लिए PFC(Power Factor Correction) circuits में नियोजित किया जाता है।
6.उच्च गुणवत्ता वाले पावर फिल्म कैपेसिटर का उपयोग एम्पलीफायरों और स्पीकर सहित ऑडियो उपकरणों में सिग्नल कपलिंग, फ़िल्टरिंग और डीकपलिंग के लिए किया जाता है, जो बेहतर ध्वनि गुणवत्ता में योगदान देता है।
Electrolytic Capacitor(इलेक्ट्रोलिटिक कैपेसिटर) :-
इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर(electrolytic capacitor) का उपयोग आम तौर पर वहाँ किया जाता है जहाँ बड़ी कैपेसिटेंस वैल्यू की आवश्यकता होती है। ये सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले कैपेसिटर हैं जिनकी सहनशीलता क्षमता बहुत अधिक होती है। इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर ध्रुवीकृत कैपेसिटर होते हैं जो अन्य कैपेसिटर की तुलना में उच्च कैपेसिटेंस प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रोलाइट को अपनी प्लेट में से एक के रूप में उपयोग करते हैं। वे ध्रुवीकृत होते हैं, जिसका अर्थ है कि उन्हें ठीक से काम करने के लिए सही पोलरिटी (पॉज़िटिव से पॉज़िटिव, नेगेटिव से नेगेटिव) से जोड़ा जाना चाहिए (मतलब की DC सोर्स मे काम करता है) अन्यथा कोई भी गलत कनेक्शन इन्सुलेटिंग ऑक्साइड परत को नष्ट कर देगा जिसके परिणामस्वरूप स्थायी क्षति हो सकती है।
इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के प्रमुख लाभों में से एक उनके आकार के सापेक्ष उनकी उच्च कैपेसिटेंस है। वे अपने आकार के लिए बड़ी मात्रा में चार्ज स्टोर कर सकते हैं, जिससे वे उन अनुप्रयोगों में उपयोगी हो जाते हैं जहाँ स्थान सीमित होता है। उपयोग की जाने वाली Dielectric Oxide की एक पतली परत होती है। अगर हम बात करे कैपेसिटर का निर्माण का तो इस कैपेसिटर का निर्माण इस प्रकार किया जाता है:
🔸पहला इलेक्ट्रोड एक पतली धातु फिल्म परत से बना होता है।
🔸दूसरा इलेक्ट्रोड एक अर्ध-तरल इलेक्ट्रोलाइट घोल (जेली या पेस्ट) से बना होता है।
🔸डाइइलेक्ट्रिक एनोड प्लेट ऑक्साइड की एक पतली परत से बनी होती है, जिसे दस माइक्रोन से कम मोटाई वाली इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रिया से बनाया जाता है।
🔸यह कैपेसिटर के प्रकारों में से एक है जो ज्यादातर ध्रुवीयता के साथ निर्मित होते हैं।
इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर लगभग 500V तक के वर्किंग वोल्टेज (Working Voltage) के साथ उपलब्ध हैं, हालाँकि उच्च वोल्टेज पर उच्चतम कैपेसिटेंस मान उपलब्ध नहीं हैं और उच्च तापमान इकाइयाँ उपलब्ध हैं
These capacitors are grouped into following 3 Types depending on their dielectric:
1. Aluminium Electrolytic Capacitors
2. Tantalum Electrolytic Capacitors
3. Niobium Electrolytic Capacitors
| Property | Aluminium Electrolytic Capacitors | Tantalum Electrolytic Capacitors | Niobium Electrolytic Capacitors |
|---|---|---|---|
| Electrode Material | Aluminum foil and electrolyte solution | Tantalum powder and electrolyte solution | Niobium oxide and electrolyte solution |
| Capacitance Range | Wide range, from microfarads to several farads | Lower capacitance compared to aluminium, typically from 0.1μF to several hundred microfarads | Similar to tantalum capacitors, typically from 0.1μF to several hundred microfarads |
| Voltage Rating | Wide range, from a few volts to several hundred volts | Typically lower voltage ratings compared to aluminium | Typically lower voltage ratings compared to aluminium |
| Size and Form Factor | Larger physical size, cylindrical or radial lead packages | Smaller physical size compared to aluminium, commonly surface mount packages | Similar to tantalum capacitors, smaller than aluminium capacitors |
| ESR (Equivalent Series Resistance) | Higher ESR compared to tantalum and niobium capacitors | Lower ESR compared to aluminium capacitors, higher than niobium capacitors | Lower ESR compared to aluminium capacitors, higher than tantalum capacitors |
| Temperature Stability | Moderate temperature stability | Good temperature stability | Good temperature stability |
| Applications | Power supply filtering, decoupling, motor starting capacitors, lighting ballasts | Suitable for compact devices, mobile phones, computers, medical devices | Similar to tantalum capacitors, used in compact devices and high-frequency circuits |
Symbol Of Electrolytic Capacitor:-
Application Of Electrolytic Capacitor:-
Application of Electrolytic capacitor:
1. Power Supplies: Electrolytic Capacitor (इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर ) का उपयोग अक्सर विद्युत आपूर्ति सर्किट के लिए किए जाता है क्योंकि इसकी बड़ी कैपेसिटेंस होती है । इसका इस्तमाल वोल्टेज में उतार-चढ़ाव को सुचारू करने तथा स्थिर डीसी वोल्टेज प्रदान करने के लिए किया जाता है।
2. Inverter: इनका उपयोग इन्वर्टर सर्किट में आउटपुट वेवफॉर्म (Waveform) को सुचारू बनाने और रिपल (ripple) को कम करने के लिए किया जाता है। इन्वर्टर (Inverter) DC इनपुट के साथ AC वोल्टेज आउटपुट करते हैं और ऑपरेशन की एक वैरिएबल वोल्टेज (Variable Voltage) रेंज प्रदान करने में सक्षम होते हैं जिसका मोटर स्पीड कंट्रोलर में व्यापक उपयोग होता है। अपनी सामूहिक विस्तृत और उच्च वोल्टेज इनपुट रेंज के कारण, इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर (Electrolytic Capacitor) इस कार्य के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हैं ।
3. Audio Amplifier: एक व्यावहारिक उदाहरण ऑडियो एम्पलीफायरों( audio amplifier) में फिल्टर के रूप में इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर (elecyrolytic capacitor)का उपयोग है जिसका मुख्य लक्ष्य मेन्स ह्यूम( Main Hum) को कम करना है। मेन्स ह्यूम मेन्स सप्लाई से प्रेरित 50Hz या 60Hz विद्युत शोर है जो प्रवर्धित होने पर सुनाई देगा।
4. Signals Modify: यदि सिग्नल एक कमज़ोर AC component वाला DC सिग्नल है, तो इनका उपयोग इनपुट और आउटपुट स्मूथिंग में लो पास फ़िल्टर (low pass filter) के रूप में भी किया जा सकता है। हालाँकि, इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर (eletrolytic capacitor) बड़े आयाम और उच्च आवृत्ति सिग्नल के साथ अच्छी तरह से काम नहीं करते हैं, क्योंकि परजीवी आंतरिक प्रतिरोध पर बिजली का क्षय होता है जिसे Equivalent Series Resistor (ESR) कहा जाता है। ऐसे अनुप्रयोगों में, नुकसान को कम करने और ओवरहीटिंग से बचने के लिए कम-ESR कैपेसिटर का उपयोग किया जाना चाहिए।
5. Clear Sound Quality: आपके हेडफोन या स्पीकर में इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर बाहर का noise को फिल्टर करके यह सुनिश्चित करते हैं कि आप जो ध्वनि सुन रहे हैं वह स्पष्ट हो और बाकी frequency से मुक्त हो।
6. Initial Current: जब आप पंखे या रेफ्रिजरेटर जैसे उपकरणों में मोटर चालू करते हैं, तो इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर उसे अतिरिक्त धक्का देते हैं मतलब initial current को बड़ा देता है जिससे वह जल्दी और कुशलता से चालू हो सके।
7. Convert dc to dc : इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर डीसी-डीसी कनवर्टर (convert dc to dc) सर्किट में ऊर्जा को संग्रहीत करने और रिलीज करने में भूमिका निभाते हैं, जिससे आउटपुट वोल्टेज को नियंत्रण करने में मदद मिलती है।
Tantalum Capacitor(टैंटलम कैपेसिटर) :-
एक अन्य प्रकार का कैपेसिटर जो प्रकृति में ध्रुवीकृत होता है, टैंटलम कैपेसिटर (Tantalum Capacitor) होता है । वैसे तो यह टैंटलम कैपेसिटर इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर का एक उपप्रकार है। Tantalum Capacitor टैंटलम (Tantalum) धातु से बने होते हैं जो एनोड के रूप में कार्य करता है । टैंटलम कैपेसिटर आम तौर पर DC source में चलता है और इसीलिए वे केवल सही टर्मिनल को देखते हुए डीसी आपूर्ति से जुड़े हो सकते हैं। टैंटलम कैपेसिटर का एनोड आमतौर पर छिद्रपूर्ण (porus) टैंटलम धातु से बना होता है, टैंटलम ऑक्साइड की एक पतली परत के साथ लपेटा जाता है। कैथोड आमतौर पर एक Conductrial Matterial से बना होता है, जैसे कि मैंगनीज डाइऑक्साइड (Magnese Dioxide) या प्रवाहकीय बहुलक (Conductive Polymer) ।
टैंटलम कैपेसिटर अपने उच्च कैपेसिटेंस घनत्व (High Capacitance Density) के लिए जाने जाते हैं, जिसका अर्थ है कि वे एक छोटे आयतन में बड़े मात्रा में चार्ज संग्रहीत कर सकते हैं, जिससे वे उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बन जाते हैं जहाँ स्थान सीमित होता है। टैंटलम कैपेसिटर का उपयोग उच्च-आवृत्ति और उच्च-तापमान अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे मोबाइल फोन, कंप्यूटर और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में।
Symbol Of Tantalum Capacitor:
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Applications of Tantalum Capacitor(टैंटलम कैपेसिटर का प्रोयोग) :
टंटालम कैपेसिटर का प्रोयोग बहुत सारी है । हम कुछी प्रोयोग की बात करेंगे
Consumer Electronics: स्मार्टफोन, टैबलेट, लैपटॉप, डिजिटल कैमरा और गेमिंग कंसोल में बिजली आपूर्ति फ़िल्टरिंग, डिकप्लिंग और ऊर्जा भंडारण के लिए उपयोग किया जाता है।
Medical Devices: टैंटलम कैपेसिटर का उपयोग चिकित्सा क्षेत्र में उनकी उच्च विश्वसनीयता, स्थिरता और कठोर वातावरण में प्रदर्शन के कारण व्यापक रूप से किया जाता है। इनका उपयोग आमतौर पर पेसमेकर, डिफिब्रिलेटर, श्रवण यंत्र और प्रत्यारोपण योग्य चिकित्सा उपकरणों जैसे चिकित्सा उपकरणों में किया जाता है। टैंटलम कैपेसिटर समय और तापमान के साथ उत्कृष्ट कैपेसिटेंस स्थिरता प्रदान करते हैं, जिससे वे महत्वपूर्ण चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाते हैं जहाँ विश्वसनीयता सर्वोपरि होती है।
Military and Aerospace: अत्यधिक तापमान और कंपन को झेलने की क्षमता के कारण इन्हें avionics, radar system , planets और संचार communication equipments में पाया क्योंकि वे विकिरण और तापमान में उतार-चढ़ाव सहित अंतरिक्ष की चरम स्थितियों का सामना कर सकते हैं।
Industrial Electronics: नियंत्रण प्रणालियों, स्वचालन उपकरण, इंस्ट्रूमेंटेशन और विद्युत आपूर्ति में उनकी विश्वसनीयता और दीर्घकालिक स्थिरता के लिए उपयोग किया जाता है।
Power supply: Tantalum Capacitor के छोटे आकार और दीर्घकालिक स्थिरता के कारण, उनका उपयोग आमतौर पर कंप्यूटर मदरबोर्ड और सेल फोन पर बिजली आपूर्ति फ़िल्टरिंग के लिए भी किया जाता है, जो कि अक्सर सतह माउंट(surface mount) के रूप में होता है।
Memory Device: टैंटलम कैपेसिटर का उपयोग मेमोरी डिवाइस(memory device) में किया जाता है। टैंटलम कैपेसिटर में टैंटलम ऑक्साइड-आधारित प्रतिरोध होता है, जो तेजी से पढ़ने, लिखने की गति और CMOS प्रक्रिया के साथ संगतता में मदद करता है। टैंटलम ऑक्साइड सामग्री उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता प्रदान कर सकती है।
Paper Capacitor(पेपर कैपेसिटर) :
पेपर कैपेसिटर को पेपर कैपेसिटर कहा जाता है क्योंकि इसमें प्रयुक्त dielectric पदार्थ कागज होता है। वे एक प्रकार के कैपेसिटर हैं जो इलेक्ट्रॉनिक्स के शुरुआती दिनों से ही उपयोग में हैं और आज भी कुछ अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं।
पेपर कैपेसिटर में उपयोग किए जाने वाले कागज को आम तौर पर इसकी dielectric पदार्थ की ताकत बढ़ाने और कैपेसिटर के टूटने को रोकने के लिए मोम या तेल जैसे इन्सुलेट सामग्री के साथ लगाया जाता है। Paper Capacitor एक स्थिर कैपेसिटर हैं। इसका मतलब है कि इस कैपेसिटर की कैपेसिटेंस को बदला नहीं जा सकता है।
पेपर कैपेसिटर एक ऐसा कैपेसिटर हैं जो विद्युत ऊर्जा को संग्रहीत करने के लिए dielectric सामग्री के रूप में कागज का उपयोग करते है। पेपर कैपेसिटर उच्च वोल्टेज पर काम कर सकता है। ये ध्रुवीकृत कैपेसिटर हैं जिनका उपयोग आमतौर पर वोल्टेज में बड़े उतार-चढ़ाव को सुचारू करने के लिए किया जाता है। उनके पास ऊर्जा के लिए बहुत अधिक भंडारण क्षमता है, लेकिन वे अपने इलेक्ट्रोलाइट तरल के कारण बहुत कम समय के लिए ऐसा कर सकते हैं जिसमें प्रवाहकीय प्लेटें डूबी हुई हैं।
हालाँकि, अन्य कैपेसिटर की तुलना में उनके कुछ नुकसान हैं, जैसे सीमित तापमान स्थिरता, अपेक्षाकृत कम विश्वसनीयता और समय के साथ नमी को अवशोषित करने की प्रवृत्ति, जो उनके प्रदर्शन को प्रभावित कर सकती है।
Symbol Of Paper Capacitor:
Application Of Paper Capacitor:
Here are some common applications of paper capacitors:
1. Signal Coupling and Decoupling: पेपर कैपेसिटर का उपयोग अक्सर ऑडियो सर्किट और कम आवृत्ति (frequency )वाले एम्पलीफायरों में Signal Coupling and Decoupling के लिए किया जाता था। वे डीसी सिग्नल को ब्लॉक करते हुए एसी सिग्नल को पास होने देते हैं, इस प्रकार signal को कही stages मे amplify करते है।
2. Filtering : कम आवृत्ति (low frequency) वाले बिजली आपूर्ति सर्किट में, पेपर कैपेसिटर का उपयोग डीसी वोल्टेज को फ़िल्टर( filter ) करने और चिकना (smooth) के लिए किया जाता था। वे बिजली की आपूर्ति से तरंगों और शोर को हटाने में मदद करते हैं, जिससे अधिक स्थिर आउटपुट सुनिश्चित होता है।
3. Timing Circuit: पेपर कैपेसिटर का उपयोग ऑसिलेटर और टाइमर जैसे टाइमिंग सर्किट(timing Circuit) में किया जा सकता है, जहाँ सटीक टाइमिंग महत्वपूर्ण नहीं है। वे प्रतिरोधकों के साथ मिलकर दोलन की आवृत्ति निर्धारित कर सकते हैं।
4. Tone Controler: रेडियो और एम्पलीफायरों जैसे ऑडियो उपकरणों में टोन नियंत्रण (tone Controler) सर्किट में पेपर कैपेसिटर का उपयोग frequency को responce करने और वांछित ध्वनि विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए किया जाता था।
5. Motor In Capacitor: कुछ पुरानी इलेक्ट्रिक मोटरों में, मोटर दक्षता और पावर फैक्टर को बेहतर बनाने के लिए पेपर कैपेसिटर का उपयोग रन कैपेसिटर(run capacitor) के रूप में किया जाता था।
:Conclusion:
किसी भी इलेक्ट्रॉनिक या इलेक्ट्रिकल सर्किट में कैपेसिटर एक महत्वपूर्ण घटक होता है ,जो ऊर्जा भंडारण, फ़िल्टरिंग, टाइमिंग और सिग्नल कपलिंग जैसे विभिन्न कार्यों को पूरा करते हैं।वे विभिन्न प्रकारों में आते हैं हमने देख लिया । प्रत्येक प्रकार के कैपेसिटर के अपने फायदे, नुकसान, कार्य और अनुप्रयोग होते हैं। जैसी की सिरेमिक कैपेसिटर, विशेष रूप से, अपनी उच्च स्थिरता, कम लागत, छोटे आकार और अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्तता के कारण व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। नतीजतन, किसी खास अनुप्रयोग के लिए किसी एक को चुनने से पहले प्रत्येक प्रकार के कैपेसिटर को समझना महत्वपूर्ण है। ये कैपेसिटर आकार में छोटे से लेकर बहुत बड़े तक होते हैं । कैपेसिटर हमारी electronic circuit मे एक नया तरीके से रंग लाया है जिसकी कोई विकल्प नही ।
😊 Thank you So Much 😊
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