智能制造 品质护航 | 直面汽车EPS工况挑战，兼具超低ESR、高抗震、宽温域、小型化，永铭固液混合<span style='color:red'>电容</span>全搞定！
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智能制造 品质护航 | 直面汽车EPS工况挑战，兼具超低ESR、高抗震、宽温域、小型化，永铭固液混合电容全搞定！

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发布时间：2026-10-16 14:24 阅读量：182 继续阅读>>
电阻、<span style='color:red'>电容</span>、电感：一文搞懂三大基础元件
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电阻、电容、电感：一文搞懂三大基础元件

　　在电子电路中，电阻、电容、电感被称为最基础、最核心的三大元件。它们看起来简单，却几乎贯穿了所有电子设备的设计与应用。无论是手机、电源、音响，还是家用电器、工业控制系统，都离不开它们的参与。　　一、电阻：限制电流的“闸门”　　电阻，顾名思义，就是对电流流动产生阻碍作用的元件。它的基本作用不是“消灭”电流，而是“控制”电流，让电流按照设计要求流动。　　1. 电阻的核心特性　　电阻的大小用“欧姆”表示，符号是 Ω。一般来说，电阻值越大，电流越小;电阻值越小，电流越大。这一关系由欧姆定律表示：　　V = IR　　其中，V 是电压，I 是电流，R 是电阻。　　也就是说，在电压一定的情况下，电阻越大，通过它的电流就越小。　　2. 电阻的主要作用　　电阻在电路中最常见的作用有以下几种：　　限流：防止电流过大，保护元器件。　　分压：通过多个电阻串联，得到需要的电压。　　偏置：为晶体管、运放等器件提供工作点。　　负载：将电能转化为热能或其他形式的能量。　　3. 常见电阻类型　　固定电阻：阻值固定，最常见。　　可变电阻：如电位器，可手动调节。　　热敏电阻：阻值随温度变化。　　光敏电阻：阻值随光照变化。　　4. 简单理解　　如果把电路比作水管，电阻就像水管中的阀门，控制水流大小。阀门开得越小，水流越少;电阻越大，电流越难通过。　　二、电容：储存电荷的“蓄水池”　　电容是另一种非常重要的元件，它的主要特点不是阻碍电流，而是储存电荷和电能。　　1. 电容的基本原理　　电容器通常由两块导体板和中间的绝缘介质组成。当电容两端加上电压时，正负电荷会分别聚集在两极板上，从而形成电场，电能就被储存在这个电场中。　　电容的大小用“法拉”表示，符号是 F。　　电容的基本关系是：　　Q = CV　　其中，Q 是电荷，C 是电容，V 是电压。　　2. 电容的主要作用　　电容在电路中的用途非常广泛，常见的有：　　滤波：平滑电源中的电压波动。　　耦合：传递交流信号，隔断直流信号。　　去耦/旁路：抑制噪声干扰，稳定电源。　　储能：在瞬间提供或吸收电能。　　定时：与电阻配合，形成时间延迟电路。　　3. 常见电容类型　　陶瓷电容：体积小，适合高频应用。　　电解电容：容量大，常用于电源滤波。　　薄膜电容：性能稳定，常用于精密电路。　　钽电容：容量密度高，但对使用条件要求较高。　　4. 简单理解　　如果把电路比作水系统，电容就像一个小水箱，能在需要时暂时储水、补水。它不是一直“流动”，而是能“存”和“放”。　　三、电感：储存磁能的“惯性元件”　　电感和电阻、电容不同，它的核心是电流变化。电感对“电流的变化”很敏感，具有阻碍电流突变的特性。　　1. 电感的基本原理　　电感器通常由线圈组成。当电流通过线圈时，会在周围产生磁场;当电流发生变化时，磁场也会变化，从而在线圈中产生感应电动势，反过来阻碍电流的变化。　　电感的单位是亨利，符号为 H。　　它的基本关系可表示为：　　V = L(dI/dt)　　其中，L 是电感量，dI/dt 表示电流变化率。　　2. 电感的主要作用　　电感在电路中的常见作用有：　　储能：在开关电源中储存和释放能量。　　滤波：与电容配合，滤除纹波和噪声。　　扼流：抑制高频电流通过。　　谐振：与电容组成振荡回路，用于调谐和信号处理。　　3. 常见电感类型　　空心电感：高频性能好。　　铁芯电感：电感量大，适合低频和大电流场合。　　贴片电感：广泛用于小型电子设备。　　4. 简单理解　　如果说电容像“水箱”，那电感就像带惯性的飞轮。电流想突然变化时，电感会“顶一下”，不让它一下子变快或变慢。　　四、电阻、电容、电感的区别　　这三种元件虽然都很基础，但作用完全不同：　　电阻：阻碍电流，消耗电能。　　电容：储存电荷和电能，能让交流通过、隔断直流。　　电感：储存磁能，阻碍电流变化。　　从交流电的角度看，它们的表现更明显：　　电阻对直流和交流都起阻碍作用;　　电容对直流相当于“断路”，对交流则容易通过;　　电感对直流相当于“通路”，对高频交流则阻碍较大。　　五、三大元件在实际电路中的配合　　在实际电路中，这三种元件往往不是单独工作的，而是互相配合：　　电阻 + 电容(RC 电路)：用于延时、滤波、积分、微分。　　电阻 + 电感(RL 电路)：用于电流控制、滤波。　　电容 + 电感(LC 电路)：用于振荡、选频、谐振。　　可以说，很多经典电路的基础，都是由这三大元件搭建起来的。
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发布时间：2026-10-16 11:17 阅读量：179 继续阅读>>
上海永铭丨AI服务器高温大纹波工况下，IDC3系列牛角铝电解<span style='color:red'>电容</span>以漏电流可靠性支撑Pin-to-Pin替代
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上海永铭丨AI服务器高温大纹波工况下，IDC3系列牛角铝电解电容以漏电流可靠性支撑Pin-to-Pin替代

　　本文摘要　　AI服务器电源中的DC Link直流母线与板级滤波电容，需要长期承受高温、大纹波和连续负载变化。漏电流若在运行中出现异常漂移，可能放大器件发热和失效风险，并进一步影响设备维护成本与交付稳定性。永铭IDC3系列围绕氧化膜、电解液、密封、连接工艺和出厂筛选建立控制路径，并提供全温区电气数据及Pin to Pin验证基础，帮助客户把可靠性评估前置到选型与导入阶段。　　AI服务器高负荷运行下 为什么漏电流值得提前评估　　在AI服务器中，牛角铝电解电容承担母线滤波、储能和板级滤波等任务。设备从启动到高负载计算，电容面对的不只是额定电压和容量，还包括温度循环、持续纹波、峰值电流以及多并联时的一致性要求。对于7×24小时运行的系统，可靠性判断不能只停留在出厂时的单点参数。　　漏电流风险通常存在一条逐步发展的路径。阳极箔氧化膜的微小损伤、杂质带来的局部腐蚀、电解液修复能力不足，都会为电流异常提供起点。温度上升后，离子迁移和水合反应加快，氧化膜可能出现变薄、微裂纹或针孔;漏电流的增加又会带来额外焦耳热，使电解液挥发和膜层修复能力下降。对服务器客户而言，关键问题因此不只是“当前数值是否合格”，更是这一风险能否被识别、控制和验证。　　IDC3如何从制造环节控制漏电流风险　　IDC3的控制逻辑从失效诱因出发，将材料、结构与工艺串联起来。高纯度阳极铝箔和满足450至500V耐压要求的化成氧化膜，为膜层致密性提供基础;工作电解液兼顾导电和膜层修复作用，并对氯离子、硫酸根等有害杂质及水分含量进行控制。　　在长期高温工况下，密封能力直接影响电解液保持状态。IDC3采用优质板材加膜的密封结构，降低电解液挥发干涸的风险。连接环节采用激光焊接替代传统点焊或铆接，资料显示可降低接触电阻，使ESR降低约30%，同时改善焊接一致性，为多并联应用中的电流分配控制提供支持。结合原材料、生产环境洁净度和杂质管控，风险控制不再只依赖终检，而是前移到关键制造环节。　　IDC3关键规格与全温区电气特性　　选型时，20℃下的额定容量只是起点。系统实际运行会经历低温启动、常温运行与高负荷升温，因此需要同时观察容量和ESR随温度变化的轨迹。IDC3两种常用规格的基础参数如下。　　图1：IDC3 475V1670uF与475V2270uF规格、电气参数及漏电流内规格值　　在120Hz测试条件下，475V 1670µF规格的容量平均值由−40℃的1261.58µF变化至105℃的1570.92µF，ESR平均值由1135.86mΩ降至18.82mΩ。475V 2270µF规格的容量平均值由1732.03µF变化至2111.30µF，ESR平均值则由984.24mΩ降至17.68mΩ。两个规格虽然容量等级和尺寸不同，但都建立了从低温到高温的连续数据观察基础。　　图2：IDC3 475V 1670uF 30×100容量与ESR高低温测试结果　　换到更大容量的IDC3 475V 2270uF 35×100，同样可以看到完整的温度变化过程。容量平均值从-40℃的1732.03uF逐步变化至105℃的2111.30uF;ESR平均值则从984.24mΩ下降至17.68mΩ。　　图3：IDC3 475V 2270uF 35×100容量与ESR高低温测试结果　　IDC3通过这两组规格的高低温测试数据，让客户能够更直观地看到器件从低温到高温的电气特性变化，为后续选型和应用验证提供依据。　　当然，容量和ESR的温度特性解决的是“不同温度下电气参数如何变化”的问题，而AI服务器客户更加关注的漏电流异常，则需要从氧化膜质量、杂质控制、电解液修复能力以及高温加速机制等方面进一步判断。也就是说，只有把全温区电气特性与漏电流可靠性放在同一个应用场景中理解，才能更完整地评价牛角铝电解电容在AI服务器中的长期使用风险。　　从出厂筛选到高温存储 用数据验证漏电流表现　　IDC3的漏电流测试条件为20℃下施加额定电压5分钟后测量。针对服务器应用，内部以规格值的30%作为加严内控窗口，旨在进一步收窄潜在差异。高温存储验证则关注器件在严苛环境后的恢复表现：在105℃下存储1000小时，恢复至20℃后测试，漏电流维持在初始规格范围内。　　图4：两种IDC3规格初始漏电流与105℃/1000h高温储存后漏电流数据　　这些数据的意义并不在于替代完整的系统级验证，而在于为项目早期筛选提供可追溯的依据。客户仍应按照实际电压、纹波、散热条件与寿命目标开展应用验证。　　永铭Pin to Pin替代，为第二供应源评估提供起点　　对已采用日系同类方案的客户，第二供应源的价值不只是增加一个料号，更在于建立经过规格匹配和验证的供应选择。　　IDC3 475V 1670µF Φ30×100mm　　可对应475V 1600µF 30×100mm应用;　　IDC3 475V 2270µF 35×100mm　　可对应475V 2200µF 35×100mm应用。　　两类规格引脚间距一致，可作为Pin to Pin替代验证的起点。　　从样品申请、规格核对、台架测试到整机导入，客户可以分阶段推进评估，在确认可靠性要求的同时，降低单一供应来源带来的项目不确定性。具体替代关系及导入结论仍需结合客户的电路条件和验证流程确认。　　Q&A　　Q：永铭IDC3如何保证漏电流的稳定　　A：通过氧化膜致密性、阳极箔与电解液杂质控制、电解液的膜层修复能力、密封可靠性、激光焊接一致性以及出厂前的加严筛选。　　Q：全温区容量和ESR数据，选型该看什么?　　A：AI服务器会经历低温启动、常温运行和高负载升温，20℃单点参数不能完全代表全温区表现。以475V/1670µF为例，120Hz下容量平均值从-40℃的1261.58µF到105℃的1570.92µF，ESR平均值从1135.86mΩ降至18.82mΩ。这些数据用于评估低温启动和高温负载时的电气裕量，实际选型还要结合纹波电流、散热条件和寿命目标。
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发布时间：2026-10-16 10:24 阅读量：176 继续阅读>>
智能制造 品质护航 | 无惧大纹波、高温、高振动！永铭固液混合<span style='color:red'>电容</span>，汽车电子水泵可靠之选
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智能制造 品质护航 | 无惧大纹波、高温、高振动！永铭固液混合电容，汽车电子水泵可靠之选

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发布时间：2026-10-09 16:10 阅读量：240 继续阅读>>
永铭TQ系列聚合物钽<span style='color:red'>电容</span>：面向企业级SSD的高耐压、大容值供电与掉电保护方案
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永铭TQ系列聚合物钽电容：面向企业级SSD的高耐压、大容值供电与掉电保护方案

　　企业级SSD向超薄、高密度、7×24稳定工作演进，供电与掉电保护对电容提出小型化、大容值、低ESR、低漏流、高可靠要求。永铭TQ系列(TQD/TQW)聚合物钽电容采用底面端子结构，从结构、材料、封装到产线，系统解决SSD电容选型痛点。　　结构对比：传统钽电容 VS 永铭底面端子结构　　传统钽电容引线结构：有引脚，两次弯折，引脚长度更长;内部空间小，钽芯占比约36%;　　永铭底面端子结构：无引脚，无弯折，钽芯直接连接基板;内部空间加大，钽芯占比约43%;　　核心优势：永铭新型钽电容 VS 传统钽电容　　①更高容量、更薄型化、更小型化　　相同条件下(35V)，新型钽电容容值提升约19%。　　去掉引线框占位后，产品内部空间利用率从36% 提升到 43%，更适配超薄SSD。　　典型对比：　　薄型化：68μF 35V，7.3×4.3×2.8 mm → 7.3×4.3×1.9 mm　　小型化：22μF 25V，7.3×4.3×1.9 mm → 3.5×2.8×1.9 mm　　②低漏电流　　传统引线框架结构需二次折弯，钽芯受力，存在漏电流升高风险;永铭底面端子结构无需折弯，漏电流更稳定。　　封装方面，传统封装熔融温度可达180℃，并需约10公斤压力进行塑封，内部钽芯承受压力可能导致漏电流升高。永铭采用先进封装技术，低固化温度150℃、非注塑、极低应力，漏电流表现更优。　　核心电性能与可靠性表现　　①多重防湿措施：通过双85实验测试　　经过双85实验测试，电容容量、漏电流保持稳定，并远离规格限值。测试过程中未出现短路失效，适合长期工作场景。　　②寿命期内容量更稳定：充放电测试　　永铭TQ系列聚合物钽电容已通过-5℃~+85℃温度范围内的上下电测试，累计20000 cycle，电压范围0V~UR。试验后容量变化约-5%，满足SSD上下电工作需求。　　耐受两万次充放电，电容容量稳定，满足SSD上下电工作需求。　　适配SSD的TQ系列推荐　　对标同行：永铭TQ系列可提供与主流品牌同类规格的Pin-to-Pin选型支持。具体替代方案需结合电路降额、纹波电流、寿命要求、PCB布局等因素评估确认。　　结语　　永铭TQ系列聚合物钽电容，具有低背、高耐压、大容值、低ESR、低漏流、高可靠等显著优势，十分适用于企业级固态硬盘、AI数据中心及边缘计算等相关应用。
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发布时间：2026-09-29 15:20 阅读量：266 继续阅读>>
上海永铭丨燃气报警器升级“新国标”，超级<span style='color:red'>电容</span>如何守住“断电也能报警”这一环？
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上海永铭丨燃气报警器升级“新国标”，超级电容如何守住“断电也能报警”这一环？

　　一、新国标：报警器的“断电不失守”成了硬指标　　2025年以来，家用与工商业可燃气体探测器(GB 15322.1—2026、GB 15322.2—2026，2027年8月1日实施)、可燃气体报警控制器(GB 16808—2025，2026年8月1日实施)等强制性国家标准相继落地，与此同时，可燃气体探测报警产品已纳入 CCC 强制性消防认证管理，未取得有效认证的设备严禁生产、销售和工程安装使用。标准和认证双重约束，把“可靠报警”变成了必须执行的硬门槛。　　落到产品技术要求上，这轮升级主要围绕两条主线：　　一是“报得准”：探测器发出警报的时间被限定在15~60秒，并要扛住冷热交变、湿热和油烟干扰。　　二是“供得住”：报警控制器新增备用电源及蓄电池要求，全面禁用三元锂、钴酸锂等自燃风险高的电池，并要求电池状态实时监测、异常及时报警。　　其中“供得住”正是传统方案的软肋。具体痛点及超级电容的解决方案如下：　　对整机厂来说，选用符合新国标电池安全要求的储能方案，不只是少换件、少返修，也是整机通过 CCC认证和消防验收 的基础条件之一。　　二、应用场景：我们可覆盖哪些报警器产品　　凡涉及“长期待机 + 断电兜底 + 瞬时大功率”的供电需求，超级电容均可覆盖：　　• 家用/商用燃气泄漏报警器;　　• 独立式烟雾报警器;　　• 火焰报警器;　　• 气体 + 红外/摄像头联动的复合报警器;　　• 智能燃气表、燃气安全切断联动装置等相邻安全产品。　　三、怎么选?三个系列的代表型号与规格　　不同场景的工作电压、容量需求和安装方式不同，永铭把超级电容分成三大类来覆盖：2.7V/3.0V 双电层(SDL、SDB)，3.8V 混合型锂离子电容(SLA、SLR)，以及 5.5V/6.0V 模组(SDM、SM)。下面这张表列出代表性型号与关键参数。　　四、关于我们　　上海永铭电子深耕电容器领域，超级电容产品线覆盖双电层超级电容(含 SDL、SDB 系列)、混合型超级电容/锂离子电容(含 SLA、SLR 系列)及组合模组(含 SDM、SM 系列)，可配合报警器整机厂完成选型匹配、容量核算、样品验证与量产供货。　　更多产品参数，欢迎访问永铭官网 www.ymin.com 或拨打热线：400-900-1922获取完整选型资料。
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发布时间：2026-09-29 10:53 阅读量：259 继续阅读>>
电子元器件冷知识：为什么<span style='color:red'>电容</span>上写着“104”？
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电子元器件冷知识：为什么电容上写着“104”？

　　在电子元器件中，电容是最常见、最基础的元件之一。无论是电源滤波、信号耦合，还是定时电路，电容器都扮演着不可或缺的角色。　　你有没有注意过，很多电容器表面标注着“104”、“222”这样的数字?这些数字到底代表什么含义?　　一、电容容量的标识方式　　电容的容量通常用法拉(F)表示，但常用的电容容量远小于1法拉，通常是皮法(pF，10^-12 F)、纳法(nF，10^-9 F)或微法(μF，10^-6 F)。因为容量数值非常小，厂家采用一种简洁的数字编码方式标注。　　编码规则　　常见的编码规则是三位数字：　　前两位数字表示有效数字　　第三位数字表示后面跟随的零的数量(即10的乘方)　　例如，标识“104”：　　“10” 是有效数字10　　“4” 是10的4次方，即10000　　所以，“104”代表的容量是：　　10 × 10,000 = 100,000 pF　　换算单位：　　100,000 pF = 100 nF = 0.1 μF　　因此，标注“104”的电容容量就是0.1微法拉。　　更多示例　　“222” 代表 22 × 10² = 2200 pF = 2.2 nF　　“473” 代表 47 × 10³ = 47000 pF = 47 nF　　“101” 代表 10 × 10¹ = 100 pF　　这个标注法非常直观和简洁，便于生产和识别。　　二、电容其他参数的简写　　除了容量以外，电容上有时还会标注耐压值、温度系数、容差等级等信息。　　耐压通常以伏特(V)为单位，标在元件侧面或型号中。　　容差用字母表示，如J表示±5%，K表示±10%等。　　温度特性一般在高精密电容中出现，用字母代码说明容量随温度变化的范围。　　这些信息配合容量标识，帮助设计者准确选择满足需求的电容器。　　三、为什么不直接标注单位?　　电子元件往往体积微小，特别是贴片电容，仅有几毫米甚至更小，空间有限，无法直接打印出完整的容量单位和数值。数字编码不仅节省空间，也避免单位混淆，方便自动化生产检测。　　四、如何快速识别电容容量?　　了解数字编码后，识别电容容量非常快捷：　　取出电容表面数字编码如“104”　　前两位数字作为有效数字，“10”　　第三位数字作为后跟零的个数，“4”　　组合容量数值：10 × 10,000 = 100,000 pF = 0.1 μF　　这样，即使没有说明书，也能快速识别电容规格。　　总结来说，电容表面的“104”等数字编码是业界统一的容量标识方式，利用有效数字加乘幂次的简洁表述，使得电容规格在小巧的体积上清晰可见。
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发布时间：2026-09-24 11:33 阅读量：309 继续阅读>>
松下 | <span style='color:red'>电容</span>器的历史与选择方法（后篇）
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松下 | 电容器的历史与选择方法（后篇）

　　前言　　上篇文章中，我们回顾了松下机电株式会社所销售的普通电解电容器与导电性聚合物电容器的产品发展历程及其被应用于主要设备的背景，并追溯了直至2010年代的产品历史。本文中，我们还将进一步探讨进入2020年代后支撑社会发展的尖端电子设备趋势，并解说此前介绍的本公司电容器的基本区分使用要点。　　PART 01　　未来电子设备的发展方向　　及对电容器的要求　　松下电器机电在不断满足各时代先进设备需求的过程中，广泛推出了作为普通电解电容器进化形态的导电性聚合物电容器，并扩大了其应用领域和用途范围。纵观2020年代电子设备的发展方向，特别是AI(人工智能)服务的普及和扩展备受瞩目。通过海量数据处理，基于AI的对话交互与内容生成已成为现实，今后将推进面向高阶业务代理AI、自主机器人、自动驾驶等普及的研发。为实现这些技术，预计高性能处理器的使用量将不断增加。　　但另一方面，这些技术的实现将导致社会电力使用量增加，从而加剧对地球环境(如全球变暖)的担忧。因此，作为对策，我们正在积极推动向以可再生能源为主体的社会转型。通过构建不使用化石燃料、在可再生能源发电、蓄电池和电动汽车间循环利用电能的系统，减少导致地球环境恶化的二氧化碳排放量，实现可持续发展社会。在如此背景下，构成该生态系统的个别电子设备正在愈发积极地推进节能与资源节约举措，更高效的功率半导体(SiC/GaN)和更高可靠性的零部件应用范围在不断扩大。　　为实现支撑2020年代社会发展的这些电子设备的目标性能，需要在比以往更严苛的使用环境下开发出满足性能、品质和尺寸等改善要求的电容器。松下电器机电的导电性聚合物电容器，正是为满足2020年代这类尖端电子设备需求而研发的产品，并将持续为支撑未来社会的电子设备提供关键保障。图表　松下电器机电的导电性聚合物电容器产品推出与应用拓展总结　　PART 02　　普通电解电容器和　　导电性聚合物电容器的选择方法　　在俯瞰历史层面后，接下来将基于之前的内容，对普通电解电容器和导电性聚合物电容器的基本区分使用要点进行解说。　　2-1　　电气特性与尺寸　　在选定电容器时，需综合评估电气特性、尺寸、可靠性和成本等各项要求，其中最重要的是电气特性和尺寸。为实现设备所需的性能和尺寸，首先需筛选出满足这些要求的电容器。对于不需要高性能和高功能的设备，由于使用的半导体电流较小，因此对电容器的电气特性和尺寸要求并不严苛。因此，可使用低成本的普通电解电容器。另一方面，若是需要高性能和高功能的设备，由于半导体电流增大，在电气特性方面尤其需要低ESR(等效串联电阻)的电容器。普通电解电容器难以满足此要求，因此需使用导电性聚合物电容器。※　　※ 在使用对电压波动敏感的半导体的0.xV～100V电路中，对两者进行比较。含与陶瓷电容器并用的场景。　　作为导电性聚合物电容器产品的区分使用，当安装空间(面积、高度)充足时，宜选用OS-CON或Hybrid;当安装空间受限时，宜选用SP-Cap或POSCAP。特别是尖端的高性能设备，由于需要集成大量电路且对小型化有较高要求，电容器安装空间(面积、高度)被极度压缩，因而SP‑Cap和POSCAP 的应用趋势愈发凸显。　　由于各产品的额定值差异，其适用的电路电压和电流范围也有所不同(如下图所示)，特别是近年来，随着AI实用化的进展，不仅数据中心，而且在安装空间受限的信息终端中，为了执行AI功能，处理器也在不断向高性能化发展，因而导电性聚合物电容器的应用机会显著增加。　　图表　基于电路电压和电流的区分使用　　2-2　　可靠性与成本　　在筛选出满足电气特性和尺寸要求的电容器后，需考虑满足所需可靠性和成本的电容器。普通电解电容器若能满足电气特性与尺寸方面的条件，则其在成本上便是优选。但是，在车载及工业设备领域，当对使用温度和设备寿命的要求极为严苛时，普通电解电容器可能会被判定为无法满足需要。此外，在某些情况下，作为故障风险，普通铝电解电容器存在漏液、干涸等问题，普通钽电解电容器则有自燃隐患，因此在某些场合会被工程师刻意规避选用。导电性聚合物电容器则经常在这样的状况下被选用。这是因为它在温度特性和可靠性方面具有比普通电解电容器更稳定的特性。　　特别是近年来，导电性聚合物电容器的应用场景正加速拓展：不仅在车载设备领域，在IoT(物联网)、边缘计算、机器人等领域，户外使用场景日益增多;在信息通信设备领域，出于对可持续性要求的提升，设备被期望实现比以往更长期的稳定运行。　　图表　基于使用环境和可靠性的区分使用　　2-3　　设备要求与电容器的选定趋势　　最后，我们将普通电解电容器与导电性聚合物电容器的区分使用以简易表格形式进行总结。若设备对各项性能的要求并不严苛，通常会选用普通电解电容器;而在对各项要求程度均较为严苛的先进设备中，能够应对大电流、高可靠性、小型化的导电性聚合物电容器的各款产品则为适宜的选择。　　普通电解电容器与导电性聚合物电容器的区分使用　　总结　　电容器作为支持设备随时代变迁而不断进化的零部件，已从普通电解电容器发展到导电性聚合物电容器，并针对各种用途持续实现技术升级。　　在选择电容器时，首先可根据所需的电气特性(电压、静电容量、纹波电流等)和零部件尺寸进行筛选，然后再考虑可靠性和成本要求，从而选出最适合使用的产品。　　松下电器机电拥有广泛的电容器产品阵容，能够提出因应各种设备要求的解决方案。　　此外，为了满足今后不断变化的市场需求，我们将通过进一步的产品开发和产品阵容扩充，为设备的进化做出贡献。
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发布时间：2026-09-21 16:03 阅读量：311 继续阅读>>
ROHM丨容性电路基础：从<span style='color:red'>电容</span>器的串联和并联加深理解
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ROHM丨容性电路基础：从电容器的串联和并联加深理解

　　容性电路是指利用电容器暂时储存电荷的特性，具有平滑电源电压的纹波、通过旁路高频噪声分量实现降噪、以及阻断直流仅耦合交流(信号分量)等功能的电路总称。恰当地连接和布置电容器，可降低高频区域的噪声并使电源更稳定。在实际设计中，为满足所需的容值、耐压和高频特性要求，常常将多个电容器通过串联或并联的方式组合，作为合成电容来处理，这也是理解容性电路的首要关键点。智能手机的触控屏和各种0滤波电路等，都是容性电路的典型应用实例。本文将先介绍合成容量(串联、并联)，随后展开讲解RC响应及容抗，从容性电路的物理原理到实际设计中的注意事项，系统性地进行阐述。　　容性电路基础　　电容器(Capacitor)是在“容性电路”中承担核心作用的元件。电容器具有储存电荷并形成电场的特性。在电路图中用两条平行线表示，其基本原理在于分离并存储电荷。通过考察电容器在从低频到高频的宽频率范围中的表现，可发挥其滤波、耦合、缓冲等多种作用。另外，电容器还具有对稳态直流不通导电流、仅对电压随时间变化时通导电流的特性。其结果是表现出阻断直流成分、通过交流成分的特性。　　电容的数学表达式、电容电压及单位　　通常，电容器的容量(电容量，Capacitance)被解释为“每1V电压下所能存储的电荷量”。用公式表示如下：　　C=Q/V其中，Q表示电容器内储存的电荷，vc表示电容器两端的电压(即电容电压)。因此，Q=C·vc(当电压随时间变化时，可写为Q(t)=C·vc(t)。在下文中，电源的直流电压写为VDC，交流电源写为vs(t)，电容器两端电压则作为vc(t)处理。　　当电容器的电压在交流电路中随时间变化时，其储存的电荷也会随之变化，表现为电容器引脚处流入或流出的电流(严格而言，并非电荷贯穿导体流动，而是体现为电荷的出入，即位移电流)。电容的单位是法拉(F)，但1F非常大，因此实际电路中常用的是纳法(nF)和微法(µF)等较小的单位。这很适合高频滤波和信号耦合等用途。　　电容器的串联、并联及合成电容　　在实际电路中，通常不会只使用一个电容器，而是会组合使用多个电容器，以获得所需的电容量和耐压能力。通过串联、并联或复合配置，可以调整电路的特性。　　串联连接　　当将电容器串联连接时，合成电容Ctotal将小于每个单个电容器的电容值。总电容可通过下面的公式求出：　　在串联连接时，电压会被分压施加到各个电容器上，因此在处理高电压的电路中，具有易于实现高耐压的优点。但是，如果各电容器的容量和漏电流特性不同，加在各个电容器上的电压就会不均匀，此时可能需要加装平衡电阻等。串联连接时，由于各电容器所储存的电荷Q相等，因此每个电容器的引脚电压为Vi =Q / Ci。所以，容量越小的电容器更越容易承受高电压，为了避免因电压波动或漏电流差异导致的过电压问题，有时会加入平衡电阻。　　并联连接　　并联连接的电容器组，各电容器的容量相加后的值即为整体的总合成电容：　　在串联连接时，电压会被分压施加到各个电容器上，因此在处理高电压的电路中，具有易于实现高耐压的优点。但是，如果各电容器的容量和漏电流特性不同，加在各个电容器上的电压就会不均匀，此时可能需要加装平衡电阻等。串联连接时，由于各电容器所储存的电荷Q相等，因此每个电容器的引脚电压为Vi =Q / Ci。所以，容量越小的电容器更越容易承受高电压，为了避免因电压波动或漏电流差异导致的过电压问题，有时会加入平衡电阻。　　并联连接　　并联连接的电容器组，各电容器的容量相加后的值即为整体的总合成电容：　　当需要实现更大的电容量，或希望结合使用不同种类的电容器以发挥其各自特性时，会采用并联连接的方式。在并联电路中，所有电容器都承受相同的电压，因此每个电容器承受的电压降与电源电压相同。　　在下文中，虽然公式中的C在有些情况下表示单体电容量;但如果是由串联或并联连接构成的电路，则请将合成容量Ctotal代入C进行解读。(这里的vc(t) 是指串联、并联连接“整体”的两端电压)　　直流电路中的容性电路分析　　用直流电源给电容器充电　　当将电容器连接到直流电源时，首先会进行充电过程。初始电容电压为0V时，与电源电压的差值最大，因此会流过串联电阻R限制范围内的较大电流。不久后，随着电容器开始积蓄电荷，其电压逐步上升，与电源电压之间的差(VDC − vc(t))逐渐缩小，因此dvc(t) / dt也随之减小，电流逐渐变小。电流可以用下面的公式来表示：　　其中，i(t)表示流入电容器引脚的瞬时电流(引脚电流)，C表示电容量，vc(t)表示电容电压。在充电初期阶段的特点是dvc(t) / dt较大，因而会有大电流通过。最终，当电容器被充电至电源电压时，电流几乎变为0，电容器对直流电源而言实际上表现为近似开路状态。　　在下文中，vc(t)定义为“+引脚电位、−引脚电位”，i(t) 以流入+引脚的方向为正方向。　　RC充电指数响应的推导步骤　　设基本充电电路为电阻R和电容C串联后与直流电源 VDC相连接的电路。　　根据基尔霍夫定律，电阻两端的电压i(t) × R与电容器电压vc(t)之和等于电源电压VDC。　　代入i(t) = C·dvc(t) / dt，建立微分方程。　　通过求解一阶线性微分方程，求得电容器电压vc(t) 。　　最终得到的电容电压如下：　　电容器向电阻负载放电　　与充电过程相反，当将初始电压为V0的电容器连接到电阻R时，电容电压vc(t) 呈指数规律下降。用公式表示如下：　　其中t =0的时刻电容电压为V0，随着时间的推移，电荷通过电阻被释放，最终趋近于0V。电流同样会呈指数规律衰减，当电容器所储存的电荷被耗尽后，电路最终进入稳态。　　另外，根据被动符号规则的定义(以流入+引脚的方向为正方向)，放电时dvc(t) < 0，因此i(t) = C·dvc(t) / dt为负值(若要将放电方向定义为正方向，则需将电流定义反转处理)。　　其中t =0的时刻电容电压为V0，随着时间的推移，电荷通过电阻被释放，最终趋近于0V。电流同样会呈指数规律衰减，当电容器所储存的电荷被耗尽后，电路最终进入稳态。　　另外，根据被动符号规则的定义(以流入+引脚的方向为正方向)，放电时dvc(t) < 0，因此i(t) = C·dvc(t) / dt为负值(若要将放电方向定义为正方向，则需将电流定义反转处理)。　　电容器在直流电路中的应用　　电容器在直流系统中一般有以下几种常见用法：　　平滑与滤波　　在电源电路中，在整流器之后配置电容器可降低纹波电压，从而可获得更稳定的直流输出。　　去耦　　在数字电路等应用中，为吸收因高速开关引起的局部电压下降，会设置电容器。　　备用电源　　大容量电容器也可用于在电源瞬间中断时，短时间内维持电路运行。　　容性电路和交流(AC)中的充电、相位角及波形　　前面了解了电容器在直流电路中的工作，接下来看在施加交流电压的环境下，电容器如何表现。交流电路中电压和电流呈正弦波或其他周期性波形，电容器连续进行反复充放电。　　在交流容性电路中的电荷反转与连续充放电　　假设交流电源vs(t) = Vm sin(ωt)等，电容器将不断重复“充电至电压达到峰值，当施加反向电压时放电”的循环。根据频率和电容器容量的不同，在一个周期内流过的电流大小和时序会有显著变化。高频时，通过电容器的电流趋于变大，而低频率时则趋于变小。这是因为电容器会以依赖于频率的“容抗”来抵抗(阻碍)电流。每当瞬时电压极性切换时，施加在电容器两端的电压就会发生变化，从而大大影响着电流的相位。　　容性电路中电压与电流的相位关系　　在纯容性电路(电源与电容器直接连接的理想C)中，由于vc(\(t|0) = vs(t) ，因此i(t) = C·dvc(t) / dt与i(t) = C·dvs(t) / dt具有相同的含义。另外，对于电容器而言，电流比电压超前90度。将其用公式表示，即为i(t) = C·dvC(t) / dt，这是因为电压变化率达到最大的瞬间正是电流达到峰值的时刻。反之，在电压达到最大值的瞬间，因为dvc(t) / dt = 0，因此电流变为零。　　理解交流电路中的容抗　　在交流电路中，除电阻R外，若存在电感L或电容C，则各个元件会表现出随频率而变化的“电抗”。对于电容器而言，这种电抗被称为“容抗”，其大小随频率f及电容量C的变化而变化。　　单位用欧姆(Ω)表示，但这不是电阻分量，而是依赖于频率的“电流通过难度”，在理想情况下不产生功耗，这一点与电阻不同。　　交流容性电路中的功率与能量　　理想的电容器在交流电通过时不会消耗功率(但瞬时功率会正负波动)。在实际电路中，在电容器与电源之间会不断交换能量，存在瞬时功率转移。通过正确理解这一点，便能看出功率因数改善和能源管理的重要性。　　交流电容器的能量存储与释放　　交流状态下的电容器，会在电压朝一个方向上升时储存能量，并在电压反转时将能量释放回电路，如此循环。首先，瞬间存储在电容器中的能量可以用下面的公式表示：　　由于vc(t)按正弦波(如Vm sin(ωt)等)变化，因此电压上升时电容器储存电荷，电压下降或极性反转时则发生放电。在理想的电容器中，一个周期内正负功率的平均值为零，因此从外部来看，其表现如同“未消耗能量”。　　然而，即使平均有功功率为0，电源与电容器之间能量仍会作为无功功率周期性地往复(超前无功功率)。这种往复电流若遇到布线电阻或ESR，将会导致损耗。　　瞬时功率的公式及其含义　　电路元件中的瞬时功率p(t) 可通过下面的公式表示：　　这样就可以得到在正负之间振荡的形式。对一个周期进行积分，理想情况下结果为0，因此不存在平均功耗。　　这种正负振荡的功率分量为无功功率，表示能量在电源与电容器之间周期性往复。通过接入电容器来抵消无功功率，即功率因数改善(PF补偿)的基本原理。　　能量的往复与频率依赖性　　容抗XC = 1/(ωC)随频率的升高而减小，因此频率越高，电容器就越容易通过电流。这是由于需要针对电压变化快速进行充放电，该特性被应用于功率因数改善(PF补偿)和降低纹波等用途。另一方面，当电容量较大时，瞬间交换的电荷量增加，因此由电阻、布线等因素引起的电压降和热损耗有时会变得不可忽视。通过考量这些现象，可以进行合理的滤波设计和电源设计。　　实际应用时的要点(设计与应用)　　功率因数校正：电容器能够提供超前无功功率，因此与具有滞后无功功率的感性负载配合使用时，可以改善整体的功率因数。　　滤波与谐振：在电感器与电容器组合而成的LC电路中，可以构成谐振电路，实现对特定频率的信号进行选择性通过或阻断。　　设计制约：实际的电容器中存在ESR(等效串联电阻)等，原本理想状态下不应消耗的能量会有一部分以热量形式损失掉，在大电流、高频环境下需要特别注意。　　因此，利用交流下电容器“暂时储存能量并释放能量”的特性，其在振荡控制、无功功率控制等电力电子领域中发挥着重要的作用。　　交流电容器电路中的设计考量事项　　工程师在将电容器用于电路时，需要从性能、可靠性和安全性等多个角度进行综合考量。这是从单纯的容性电路到复杂的交流电路中都需要面对的共同课题。　　发热与经年劣化　　电容器，尤其是铝电解电容器等产品，往往依赖于化学特性。在高温环境下，劣化速度加快，这会导致电容量下降和内阻增加。特别是在严苛的温度环境下使用时，需要充分考虑其额定温度和寿命特性。因经年劣化而无法维持原本的电容量时，会导致电源纹波抑制能力丧失，或引起时序电路失常。　　电路板布局与寄生分量　　在高频领域，电容器的引线、电路板走线的电感、电阻等会在意想不到之处产生寄生因素。这些因素会影响高频工作，并导致滤波特性和谐振频率偏移，因此需要紧凑且噪声干扰少的布局设计。另外，由于寄生分量可能导致局部电压下降和发热问题，因此合理的布局设计至关重要。　　总结：充分挖掘容性电路的潜力　　容性电路在电压与电流的关系上与其他无源元件大不相同，具有暂时储存并释放能量的性质。了解这些特性，可实现滤波电路、时许电路以及功率因数校正等多种多样的应用。　　还需要综合评估其在直流电路中呈指数规律的充放电、在交流电路中90度相位差及依赖频率的电抗、电容器的种类和连接方式、经年劣化等多方面因素。容性电路是电子电路与电力工程中的重要基础，在电源纹波抑制、高频滤波、信号耦合以及功率因数校正等广泛的实际应用领域中发挥着重要作用。　　通过运用仿真和实际设备装机测试，选择最佳的电容量、种类及安装方法，可实现兼顾可靠性与性能的电路设计。从单纯的容性电路去耦到承担功率因数校正功能的高级交流电容器电路，其根基在于“控制电流与电压的相位差，实现瞬时能量交换”的原理，深入理解这一原理对于所有工程师而言都是至关重要的。
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发布时间：2026-09-20 15:16 阅读量：666 继续阅读>>
松下 | <span style='color:red'>电容</span>器的历史与选择方法（前篇）
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松下 | 电容器的历史与选择方法（前篇）

　　前言　　本文将回顾松下机电所销售的普通电解电容器和导电性聚合物电容器的产品发展历程及其被应用于主要设备的原因，并针对各商品的特点与区分使用进行解说。　　PART 01　　松下机电的普通电解电容器　　和导电性聚合物电容器　　首先，我们将简要回顾一下电容器的分类。如下图所示，最基本的电容器种类之一包括铝、钽等普通电解电容器。而作为普通电解电容器的发展形态出现的，则是导电性聚合物电容器。　　松下机电针对普通电解电容器和导电性聚合物电容器，以小型化、表面贴装产品为中心，推出了以下5种产品：　　为了加深对各产品特点与使用方法的理解，我们将结合产品与用途拓展的历程进行解说。　　PART 02　　从普通电解电容器到导电性聚合物　　电容器的进化与用途拓展　　2-1　　电解电容器的问世　　(1970年代以前)　　电解电容器于1930年代开始商业化量产，随后逐步向大容量化发展。在大容量化过程中采用了多种技术手段，主要方法包括：铝电解电容器通过铝箔的蚀刻微细化处理，钽电解电容器通过钽粉末微细化处理，以扩大储存电能的电介质表面积，从而持续实现大容量化。随着容量增大，其尺寸也朝着小型化的方向不断发展。松下机电自1970年开始量产铝电解电容器。　　2-2　　普通电解电容器的普及　　(1980年代)　　电解电容器确立了作为普通电容器种类的地位，并被广泛应用到了各种电子设备中。其被广泛应用的原因，很大程度上在于与其他类型的电容器相比，电解电容器更容易获得大容量。1980年代，录像机、CD播放器、家用游戏机等影音设备开始普及。这些设备中大量使用了小型普通电解电容器。　　CD播放器基板示例　　2-3　　导电性聚合物电容器的普及(1990年代)　　1990年代，DVD播放器、MD播放器、新型家用游戏机等1980年代普及的影音设备进一步向高性能化发展。此外，自1990年代后半期起，以Windows 95的发布为契机，个人电脑逐渐普及。这些设备上安装的高性能半导体由于电路微细化导致的动作电压下降等原因，对电源稳定化的要求愈发严苛。　　此时，能够有效解决这一课题并逐步普及的，是作为普通电解电容器发展形态的有机半导体电容器。这类电容器于1983年由三洋电机(现松下机电)以“OS-CON”的名称在全球首次开始量产，随后通过材料改良于1999年转型为导电性聚合物电容器。这些电容器在保持与传统的普通电解电容器同等大容量的同时，通过实现低内部电阻(低ESR)，能够以更少的元件数量实现电源稳定化，为设备的高性能化与小型化提供了选择方案。此外，由于采用固体电解质，这些电容器还具有提升设备可靠性的优势。　　例如，在早期的台式电脑中使用了大量普通电解电容器，后来逐渐被OS-CON所取代。这是由于CPU性能提升导致电流和发热量增加，使得普通电解电容器不仅需要增加电容器数量，还导致部分产品频繁出现电解液泄漏故障。OS-CON因其卓越的性能和可靠性得到认知，从而在工业设备、通信设备等各种领域得到了广泛应用。　　电容器的种类和电解质的电导率　　(OS-CON的出现)　　OS-CON用途示例　　2-4　　低矮芯片型导电性聚合物电容器的普及(2000年代)　　进入2000年代，蓝光播放器、MP3播放器、高性能家用游戏机和超薄电视等影音设备持续升级换代。这一时期电子设备的关注焦点在于个人电脑的进化。个人电脑具备万能性，它除了像影音设备一样可以享受视频、音乐和游戏外，还通过与互联网的连接，能够访问海量内容。为了充分利用这一便利性，无论是在公司还是在家庭，对便携式电脑的需求都在上升，2000年代，笔记本电脑的需求超过了台式电脑。　　当然，消费者更倾向于轻薄的笔记本电脑。传统的台式电脑通常使用OS-CON，但其高度成为了许多笔记本电脑的瓶颈。另一方面，传统的普通钽电解电容器虽然有低矮产品，符合零部件高度要求，但据了解，由于其ESR(等效串联电阻)较大，且材料含氧特性可能导致偶发自燃故障，因此未能成为可行的选择方案。在这样的背景下，成功解决上述课题并获得广泛应用的，正是自1990年代开始量产的低矮芯片型导电性聚合物电容器。全球首款量产产品是松下机电研发的“SP-Cap”，于1990年开始量产。随后，三洋电机(现松下机电)于1997年推出了同类低矮芯片型产品“POSCAP”并开始量产。　　两者的用途有部分重叠，但具有细微差异，需要根据使用位置和目的进行区分使用。SP-Cap因其铝层叠结构而擅长实现低ESR，因此特别适用于大电流处理器的电源输出电压稳定化。另一方面，POSCAP通过钽粉末技术和烧结体结构实现高容量密度，擅长应对小型化和高耐压化，特别适用于安装面积和高度限制苛严的小型设备和电源输入输出。　　电容器的种类和电解质的电导率　　(SP-Cap、POSCAP的出现)　　笔记本电脑电源电路示例和SP-Cap、POSCAP使用位置　　AC适配器电源电路示例和OS-CON、POSCAP使用位置　　2-5　　导电性聚合物电容器需求扩大(2010年代)　　个人电脑作为工作和个人信息处理的高性能工具，需求持续存在，但在2010年代，操作体验更优越的智能手机作为信息通信终端的主角迅速普及。作为智能手机前身的移动电话自1980年代就已存在，随后经过不断小型化逐步普及，但其功能性与个人电脑相比仍有局限。然而，在2010年代，随着通信网络和智能手机性能的提升，智能手机成了可以享受视频、游戏和SNS(社交网络服务)的终端，并且由于其便携性和电源便利性高于个人电脑，因此迅速得到普及。但是，智能手机的便利性并非仅由设备本身提供，许多应用程序和服务依赖于与云端服务器和存储设备的联动。此外，连接云端和智能手机的基站和通信设备也是不可或缺的。这些设备为了应对智能手机爆炸式普及带来的通信量和信息量的急剧增加，逐年使用更高性能的处理器。这些设备的工作温度高于个人电脑和智能手机，因此对其使用的电容器提出了高可靠性和电源稳定化能力的严苛要求。因此，相较于普通电解电容器，像SP-Cap、POSCAP、OS-CON这样的导电性聚合物电容器成了标准的选择方案。　　服务器电源电路示例及导电性聚合物电容器使用位置　　2010年代也是导电性聚合物电容器在各类车载设备中展现其价值的时期。其背景是以提高燃油效率、增强安全性和环境保护等为目的的电子化进程发展。从取代液压和机械控制系统开始，到安装电池和马达作为驱动力的xEV(电动化汽车)转型，再到安装ADAS(高级驾驶辅助系统)等，随着车载电子电路的增加，为满足有限的安装空间和重量要求，传统使用的普通电解电容器需要实现小型化和元件数量的精简。　　电容器的种类和电解质的电导率　　(混合电容器的出现)　　混合电容器的用途示例随着电子电路增加，不仅需要应对大电流化的需求，车载设备还必须满足节省电池能耗、防止短路等安全性要求。为满足这些需求，松下机电于2012年开始量产导电性聚合物电容器与普通电解电容器的融合产品—混合电容器。混合电容器通过同时采用导电性固体电解质和液体电解质的复合结构，实现了低ESR和低漏电流(高绝缘自愈性)的协同优化。因此，混合电容器满足了上述需求，被广泛应用于各类车载设备的LC滤波器、DC/DC转换器和逆变器等中。此外，与传统的导电性聚合物电容器一样，混合电容器也被应用于工业设备和信息通信基础设施等领域。
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发布时间：2026-09-20 14:30 阅读量：342 继续阅读>>

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