JPH02155459A - 昇圧式チヨツパ電源装置 - Google Patents
昇圧式チヨツパ電源装置Info
- Publication number
- JPH02155459A JPH02155459A JP30529188A JP30529188A JPH02155459A JP H02155459 A JPH02155459 A JP H02155459A JP 30529188 A JP30529188 A JP 30529188A JP 30529188 A JP30529188 A JP 30529188A JP H02155459 A JPH02155459 A JP H02155459A
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- JP
- Japan
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- switching element
- charging
- chopping
- inductor
- circuit
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、各種の電子機器に利用される昇圧式チョッパ
電源装置に関するものである。
電源装置に関するものである。
従来の技術
従来、直流入力値を昇圧した直流出力値を得るために使
用される昇圧式チョッパは、電源を投入すると過大な突
入電流が流れ、電源ブレーカのトリップや突入電流によ
る電源ノイズの発生による他の電子機器への誤動作及び
電源スィッチの接点の溶着・摩耗などの種々の悪影響が
あった。
用される昇圧式チョッパは、電源を投入すると過大な突
入電流が流れ、電源ブレーカのトリップや突入電流によ
る電源ノイズの発生による他の電子機器への誤動作及び
電源スィッチの接点の溶着・摩耗などの種々の悪影響が
あった。
このようなことから、突入電流値を減少させるために、
第３図に示すような突入電流防止回路を採用したものが
存する。すなわち、直流入力回路としての整流回路１（
ＲＦＣ）が設けられ、この整流回路１には充放電用イン
ダクタ２（Ｌ）が接続され、この充放電用インダクタ２
にはダイオード３（Ｄ）と平滑回路としての平滑用のコ
ンデンサ４（Ｃ，）とを介して出力端子５が接続されて
いる。そして、前記充放電用インダクタ２の出力側には
、チョッピング用スイッチング素子￥３（Ｑ）が接続さ
れている。このチョッピング用スイッチング素子６のベ
ースには、抵抗７（Ｒ，）とともに制御回路８（Ｃ０Ｃ
）が接続されている。
第３図に示すような突入電流防止回路を採用したものが
存する。すなわち、直流入力回路としての整流回路１（
ＲＦＣ）が設けられ、この整流回路１には充放電用イン
ダクタ２（Ｌ）が接続され、この充放電用インダクタ２
にはダイオード３（Ｄ）と平滑回路としての平滑用のコ
ンデンサ４（Ｃ，）とを介して出力端子５が接続されて
いる。そして、前記充放電用インダクタ２の出力側には
、チョッピング用スイッチング素子￥３（Ｑ）が接続さ
れている。このチョッピング用スイッチング素子６のベ
ースには、抵抗７（Ｒ，）とともに制御回路８（Ｃ０Ｃ
）が接続されている。
ついで、前記整流回路１と前記充放電用インダクタ２と
の間には、突入電流防止回路９が接続されている。すな
わち、前記整流回路１と前記充放電用インダクタ２との
間には５ＣＲＩ Ｏが接続され、この５ＣＲＩ Ｏには
抵抗１１（Ｒ，）が並列に接続されている。そして、分
圧抵抗１２．１３（Ｒ，、Ｒ，）が設けられ、これらの
分圧抵抗１２゜１３の接続中点には、コンデンサ１４（
Ｃ，）が接続されているとともに、その接続中点にはツ
ェナーダイオード１５（ＺＤ）を介して前記ＳＣＲ１０
のゲートが接続されている。
の間には、突入電流防止回路９が接続されている。すな
わち、前記整流回路１と前記充放電用インダクタ２との
間には５ＣＲＩ Ｏが接続され、この５ＣＲＩ Ｏには
抵抗１１（Ｒ，）が並列に接続されている。そして、分
圧抵抗１２．１３（Ｒ，、Ｒ，）が設けられ、これらの
分圧抵抗１２゜１３の接続中点には、コンデンサ１４（
Ｃ，）が接続されているとともに、その接続中点にはツ
ェナーダイオード１５（ＺＤ）を介して前記ＳＣＲ１０
のゲートが接続されている。
このような構成において、電源が投入されると、整流回
路１で全波整流直流電圧に変換される。この全波整流直
流電圧は、充放電用インダクタ２とダイオード３とを通
ってコンデンサ４に印加され、かつ、電流はそのコンデ
ンサ４を充電し、まだＯＮしていない５ＣＲＩＯと並列
に接続された抵抗１１を通る。この抵抗１１の抵抗値は
、電源投入時の突入電流を実用上の問題がないように制
限する程度の値になるように設定されている。
路１で全波整流直流電圧に変換される。この全波整流直
流電圧は、充放電用インダクタ２とダイオード３とを通
ってコンデンサ４に印加され、かつ、電流はそのコンデ
ンサ４を充電し、まだＯＮしていない５ＣＲＩＯと並列
に接続された抵抗１１を通る。この抵抗１１の抵抗値は
、電源投入時の突入電流を実用上の問題がないように制
限する程度の値になるように設定されている。
このようにして電源投入直後の突入電流は、抵抗１１に
より制限されているが、同時に、全波整流直流電圧は、
抵抗１２，１３、コンデンサ１４の時定数によりコンデ
ンサ１４に充電され、この値がツェナーダイオード１５
のツェナー動作電圧を越えると、５ＣＲＩＯのゲート信
号電圧となり、その５ＣＲＩ ＯをＯＮさせる。そのた
め、抵抗１１を流れていた電流は、５ＣＲＩＯを流れる
ことになり、通常動作時の抵抗１１による発熱損失が防
止される。
より制限されているが、同時に、全波整流直流電圧は、
抵抗１２，１３、コンデンサ１４の時定数によりコンデ
ンサ１４に充電され、この値がツェナーダイオード１５
のツェナー動作電圧を越えると、５ＣＲＩＯのゲート信
号電圧となり、その５ＣＲＩ ＯをＯＮさせる。そのた
め、抵抗１１を流れていた電流は、５ＣＲＩＯを流れる
ことになり、通常動作時の抵抗１１による発熱損失が防
止される。
すなわち、このような動作を要約すると、電源投入直後
は、抵抗１１により突入電流が抑制され、その後の通常
動作時には、５ＣＲＩＯに通電されて抵抗１１の発熱を
抑えると云う２段階動作がなされる。
は、抵抗１１により突入電流が抑制され、その後の通常
動作時には、５ＣＲＩＯに通電されて抵抗１１の発熱を
抑えると云う２段階動作がなされる。
発明が解決しようとする課題
前述のような突入電流防止回路９を設けたものニオいて
は、５ＣＲＩＯと抵抗１１とがともに定常動作時の回路
電流に耐え得る電流容量を有していることが必要であり
、また、５ＣＲＩＯと抵抗１１とはともに、発熱に対す
る放熱を考慮しなければならず１価格的に高価になり、
がっ、その構造も大型化する傾向にある。
は、５ＣＲＩＯと抵抗１１とがともに定常動作時の回路
電流に耐え得る電流容量を有していることが必要であり
、また、５ＣＲＩＯと抵抗１１とはともに、発熱に対す
る放熱を考慮しなければならず１価格的に高価になり、
がっ、その構造も大型化する傾向にある。
課題を解決するための手段
直流電源と、この直流電源と出力端子との間に接続され
た充放電用インダクタと、この充放電用インダクタの出
力電圧を平滑化する平滑回路と、前記充放電用インダク
タの充放電を制御するチョッピング用スイッチング素子
と、前記直流電源の出力電圧が所定値を越えている時に
前記チョッピング用スイッチング素子を瞬時にＯＮさせ
る起動回路と、この起動回路で起動された後の前記チョ
ッピング用スイッチング素子のＯＮ・ＯＦＦを制御する
制御回路とにより構成した。
た充放電用インダクタと、この充放電用インダクタの出
力電圧を平滑化する平滑回路と、前記充放電用インダク
タの充放電を制御するチョッピング用スイッチング素子
と、前記直流電源の出力電圧が所定値を越えている時に
前記チョッピング用スイッチング素子を瞬時にＯＮさせ
る起動回路と、この起動回路で起動された後の前記チョ
ッピング用スイッチング素子のＯＮ・ＯＦＦを制御する
制御回路とにより構成した。
作用
チョッピング用スイッチング素子のＯＮ時に充電される
充放電用インダクタが磁気飽和する前に制御回路により
前記チョッピング用スイッチング素子をＯＦＦさせるよ
うにし、その後は、制御回路によりチョッピング用スイ
ッチング素子の動作を制御するようにしたため、電流容
量の小さな安価な部品で電源投入時の突入電流を有効に
抑制し、これにより、電源ブレーカのトリップや突入電
流による電源ノイズの発生による他の電子機器への誤動
作及び電源スィッチの接点の溶着・摩耗などの種々の悪
影響を防止することができるようにしたものである。
充放電用インダクタが磁気飽和する前に制御回路により
前記チョッピング用スイッチング素子をＯＦＦさせるよ
うにし、その後は、制御回路によりチョッピング用スイ
ッチング素子の動作を制御するようにしたため、電流容
量の小さな安価な部品で電源投入時の突入電流を有効に
抑制し、これにより、電源ブレーカのトリップや突入電
流による電源ノイズの発生による他の電子機器への誤動
作及び電源スィッチの接点の溶着・摩耗などの種々の悪
影響を防止することができるようにしたものである。
実施例
本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて説明す
る。第３図について説明した部分と同一部分は同一符号
を用い、説明も省略する。本実施例は、交流電源１６に
電源スィッチ１７を介して整流回路１を接続して直流電
源を構成しており、チョッピング用スイッチング素子６
のベースに起動回路１８が接続されている。
る。第３図について説明した部分と同一部分は同一符号
を用い、説明も省略する。本実施例は、交流電源１６に
電源スィッチ１７を介して整流回路１を接続して直流電
源を構成しており、チョッピング用スイッチング素子６
のベースに起動回路１８が接続されている。
すなわち、前記起動回路１８は、分圧抵抗１９゜２０（
Ｒ，、Ｒ，）と前記分圧抵抗１９に並列接続されたツェ
ナーダイオード２１（Ｄ、）と前記分圧抵抗１９．２０
の接続中点に一端が接続され他端が前記チョッピング用
スイッチング素子６のベースに接続された抵抗２２（Ｒ
，）及びコンデンサ２３（Ｃ１）の並列回路とよりなる
。
Ｒ，、Ｒ，）と前記分圧抵抗１９に並列接続されたツェ
ナーダイオード２１（Ｄ、）と前記分圧抵抗１９．２０
の接続中点に一端が接続され他端が前記チョッピング用
スイッチング素子６のベースに接続された抵抗２２（Ｒ
，）及びコンデンサ２３（Ｃ１）の並列回路とよりなる
。
また、平滑用のコンデンサ４（Ｃ，）には、抵抗２４
（Ｒ，）が並列に接続されている。
（Ｒ，）が並列に接続されている。
このような構成において、充放電用インダクタ２は、昇
圧チョッパ動作するためチョッパ発振周波数等で与えら
れる諸条件に対して最適な値で設計されたインダクタン
ス値を有しているが、基本的には、この値はチョッピン
グ発振周波数ｆ、に対応して設計されている。このチョ
ッピング発振周波数ｒ、は、３０〜６０ｋＨｚ程度の範
囲に設定されている。
圧チョッパ動作するためチョッパ発振周波数等で与えら
れる諸条件に対して最適な値で設計されたインダクタン
ス値を有しているが、基本的には、この値はチョッピン
グ発振周波数ｆ、に対応して設計されている。このチョ
ッピング発振周波数ｒ、は、３０〜６０ｋＨｚ程度の範
囲に設定されている。
しかして、前述のような範囲にチョッピング発振周波数
ｆ、が設定されている場合において、従来の回路におい
ては次のような問題を生じる。すなわち、電源スィッチ
１７がＯＮＬだタイミングで第２図（ａ）に示すように
交流電源１６の全波整流直流電圧が突入電流上限レベル
以上の電圧である場合には、充放電用インダクタ２が磁
気飽和してしまい、過大な突入電流が流れるものである
。
ｆ、が設定されている場合において、従来の回路におい
ては次のような問題を生じる。すなわち、電源スィッチ
１７がＯＮＬだタイミングで第２図（ａ）に示すように
交流電源１６の全波整流直流電圧が突入電流上限レベル
以上の電圧である場合には、充放電用インダクタ２が磁
気飽和してしまい、過大な突入電流が流れるものである
。
二二で、第２図（ｂ）に示す波形は、第２図（ａ）に示
すものに対して横方向の時間軸を拡大したものであるが
、改善前の回路電流の波形を示すものである。この波形
図において、時間ＴＮは充放電用インダクタ２が未だ飽
和していない区間であり、時間Ｔｓは充放電用インダク
タ２が飽和し、過大な突入電流が流れている区間である
。勿論、第２図（ａ）に示す突入電流上限レベル以下の
電圧値においては、過大な突入電流は流れない。
すものに対して横方向の時間軸を拡大したものであるが
、改善前の回路電流の波形を示すものである。この波形
図において、時間ＴＮは充放電用インダクタ２が未だ飽
和していない区間であり、時間Ｔｓは充放電用インダク
タ２が飽和し、過大な突入電流が流れている区間である
。勿論、第２図（ａ）に示す突入電流上限レベル以下の
電圧値においては、過大な突入電流は流れない。
本実施例は、この充放電用インダクタ２が未だ飽和して
いない区間、すなわち、時間ＴＮに着目したものである
。すなわち、電源スィッチ１７がＯＮした時に、整流回
路１の出力電圧が、第２図（ａ）に示す突入電流上限レ
ベル以上であった場合には、ツェナーダイオード２１が
導通してコンデンサ２３を通してチョッピング用スイッ
チング素子６のベースにＯＮ信号が入り、そのチョッピ
ング用スイッチング素子６は瞬時にＯＮする。そして、
改善後の回路電流は第２図（ｂ）の時間ＴＮの区間の変
動にしたがって第２図（Ｃ）の最初のＯＮ時間に示すよ
うに立ち上がる。この間は、充放電用インダクタ２に電
磁エネルギーが蓄積されている。
いない区間、すなわち、時間ＴＮに着目したものである
。すなわち、電源スィッチ１７がＯＮした時に、整流回
路１の出力電圧が、第２図（ａ）に示す突入電流上限レ
ベル以上であった場合には、ツェナーダイオード２１が
導通してコンデンサ２３を通してチョッピング用スイッ
チング素子６のベースにＯＮ信号が入り、そのチョッピ
ング用スイッチング素子６は瞬時にＯＮする。そして、
改善後の回路電流は第２図（ｂ）の時間ＴＮの区間の変
動にしたがって第２図（Ｃ）の最初のＯＮ時間に示すよ
うに立ち上がる。この間は、充放電用インダクタ２に電
磁エネルギーが蓄積されている。
そこで、制御回路８はチョッピング発振周波数ｆ、をも
ってチョッピング用スイッチング素子６のＯＮ・ＯＦＦ
を制御するものであるため、電源スィッチ１７のＯＮの
タイミングから時間ＴＮより短い時間を経過した後にチ
ョッピング用スイッチング素子６をＯＦＦさせる。この
チョッピング用スイッチング素子６をＯＦＦさせること
により、充放電用インダクタ２に蓄積されていた電磁エ
ネルギーは放出され、回路電流（充放電用インダクタ２
に流れる電流）は低下する。このとき、コンデンサ４の
端子電圧Ｖｃ、は上昇し、規定の値まで充電される。
ってチョッピング用スイッチング素子６のＯＮ・ＯＦＦ
を制御するものであるため、電源スィッチ１７のＯＮの
タイミングから時間ＴＮより短い時間を経過した後にチ
ョッピング用スイッチング素子６をＯＦＦさせる。この
チョッピング用スイッチング素子６をＯＦＦさせること
により、充放電用インダクタ２に蓄積されていた電磁エ
ネルギーは放出され、回路電流（充放電用インダクタ２
に流れる電流）は低下する。このとき、コンデンサ４の
端子電圧Ｖｃ、は上昇し、規定の値まで充電される。
つぎに、制御回路８によりチョッピング発振周波数ｆ、
をもってチョッピング用スイッチング素子６をＯＮさせ
る。このチョッピング用スイッチング素子６がＯＮする
ことにより、電源側から充放電用インダクタ２−＞チョ
ッピング用スイッチング素子６の順に電流が流れる。こ
の電流値は、既にコンデンサ４の電圧Ｖｃ、をもって充
電されているため、整流回路ｌの電圧が突入電流上限レ
ベル以上であるとしても、過大な電流は流れ込まない。
をもってチョッピング用スイッチング素子６をＯＮさせ
る。このチョッピング用スイッチング素子６がＯＮする
ことにより、電源側から充放電用インダクタ２−＞チョ
ッピング用スイッチング素子６の順に電流が流れる。こ
の電流値は、既にコンデンサ４の電圧Ｖｃ、をもって充
電されているため、整流回路ｌの電圧が突入電流上限レ
ベル以上であるとしても、過大な電流は流れ込まない。
すなわち、充放電用インダクタ２に印加される電圧は、
整流回路１の電圧とコンデンサ４の端子間電圧Ｖｃ、と
の差であるため、過大な突入電流が流れない。
整流回路１の電圧とコンデンサ４の端子間電圧Ｖｃ、と
の差であるため、過大な突入電流が流れない。
このようにして、その後は、制御回路８により規定のチ
ョッピング発振周波数ｆ、をもってチョッピング用スイ
ッチング素子６がＯＮ・ＯＦＦを繰返し、出力側の負荷
に放電した電荷分を充電し規定のリップル電圧の出力電
圧を負荷に供給することが継続的に行われる。
ョッピング発振周波数ｆ、をもってチョッピング用スイ
ッチング素子６がＯＮ・ＯＦＦを繰返し、出力側の負荷
に放電した電荷分を充電し規定のリップル電圧の出力電
圧を負荷に供給することが継続的に行われる。
発明の効果
本発明は上述のように、直流電源と、この直流電源と出
力端子との間に接続された充放電用インダクタと、この
充放電用インダクタの出力電圧を平滑化する平滑回路と
、前記充放電用インダクタの充放電を制御するチョッピ
ング用スイッチング素子と、前記直流電源の出力電圧が
所定値を越えている時に前記チョッピング用スイッチン
グ素子を瞬時にＯＮさせる起動回路と、この起動回路で
起動された後の前記チョッピング用スイッチング素子の
０Ｎ−ＯＦＦを制御する制御回路とよりなるので、チョ
ッピング用スイッチング素子のＯＮ時に充電される充放
電用インダクタが磁気飽和する前に制御回路により前記
チョッピング用スイッチング素子をＯＦＦさせるように
し、その後は、制御回路によりチョッピング用スイッチ
ング素子の動作を制御するようにしたため、電流容量の
小さな安価な部品で電源投入時の突入電流を有効に抑制
し、これにより、電源ブレーカのトリップや突入電流に
よる電源ノイズの発生による他の電子機器への誤動作及
び電源スィッチの接点の溶着・摩耗などの種々の悪影響
を防止することができるものである。
力端子との間に接続された充放電用インダクタと、この
充放電用インダクタの出力電圧を平滑化する平滑回路と
、前記充放電用インダクタの充放電を制御するチョッピ
ング用スイッチング素子と、前記直流電源の出力電圧が
所定値を越えている時に前記チョッピング用スイッチン
グ素子を瞬時にＯＮさせる起動回路と、この起動回路で
起動された後の前記チョッピング用スイッチング素子の
０Ｎ−ＯＦＦを制御する制御回路とよりなるので、チョ
ッピング用スイッチング素子のＯＮ時に充電される充放
電用インダクタが磁気飽和する前に制御回路により前記
チョッピング用スイッチング素子をＯＦＦさせるように
し、その後は、制御回路によりチョッピング用スイッチ
ング素子の動作を制御するようにしたため、電流容量の
小さな安価な部品で電源投入時の突入電流を有効に抑制
し、これにより、電源ブレーカのトリップや突入電流に
よる電源ノイズの発生による他の電子機器への誤動作及
び電源スィッチの接点の溶着・摩耗などの種々の悪影響
を防止することができるものである。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図（ａ）
（ｂ）（ｃ）（ｄ）は各部の波形を示す波形図、第３図
は従来の一例を示す回路図である。 ■・・・直流電源、２・・・充放電用インダクタ、４・
・・平滑回路、５・・・出力端子、６・・・チョッピン
グ用スイッチング素子、８・・・制御回路、１６・・・
交流電源、１８・・・起動回路 」０・・厄！７１１！！Ｊ藉 ５Ｚ 図 手 続 亨１ｕ 正 書（方式） 【、事件の表示 特願昭６３−３０５２９１号 ２、発明の名称 昇圧式チョッパ電源装置 ３、補正をする者 事件との関係
（ｂ）（ｃ）（ｄ）は各部の波形を示す波形図、第３図
は従来の一例を示す回路図である。 ■・・・直流電源、２・・・充放電用インダクタ、４・
・・平滑回路、５・・・出力端子、６・・・チョッピン
グ用スイッチング素子、８・・・制御回路、１６・・・
交流電源、１８・・・起動回路 」０・・厄！７１１！！Ｊ藉 ５Ｚ 図 手 続 亨１ｕ 正 書（方式） 【、事件の表示 特願昭６３−３０５２９１号 ２、発明の名称 昇圧式チョッパ電源装置 ３、補正をする者 事件との関係
Claims (1)
- 直流電源と、この直流電源と出力端子との間に接続さ
れた充放電用インダクタと、この充放電用インダクタの
出力電圧を平滑化する平滑回路と、前記充放電用インダ
クタの充放電を制御するチョッピング用スイッチング素
子と、前記直流電源の出力電圧が所定値を越えている時
に前記チョッピング用スイッチング素子を瞬時にＯＮさ
せる起動回路と、この起動回路で起動された後の前記チ
ョッピング用スイッチング素子のＯＮ・ＯＦＦを制御す
る制御回路とよりなり、前記チョッピング用スイッチン
グ素子のＯＮ時に充電される前記充放電用インダクタが
磁気飽和する前に前記制御回路により前記チョッピング
用スイッチング素子をＯＦＦさせるようにしたことを特
徴とする昇圧式チョッパ電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30529188A JPH02155459A (ja) | 1988-12-02 | 1988-12-02 | 昇圧式チヨツパ電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30529188A JPH02155459A (ja) | 1988-12-02 | 1988-12-02 | 昇圧式チヨツパ電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02155459A true JPH02155459A (ja) | 1990-06-14 |
Family
ID=17943334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30529188A Pending JPH02155459A (ja) | 1988-12-02 | 1988-12-02 | 昇圧式チヨツパ電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02155459A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010104109A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Mitsubishi Electric Corp | 突入電流制限回路を備えた空気調和機 |
| CN102097958A (zh) * | 2009-12-11 | 2011-06-15 | 株式会社日立制作所 | 电源电路及使用该电源电路的电动机驱动装置和冷冻设备 |
-
1988
- 1988-12-02 JP JP30529188A patent/JPH02155459A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010104109A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Mitsubishi Electric Corp | 突入電流制限回路を備えた空気調和機 |
| CN102097958A (zh) * | 2009-12-11 | 2011-06-15 | 株式会社日立制作所 | 电源电路及使用该电源电路的电动机驱动装置和冷冻设备 |
| JP2011125147A (ja) * | 2009-12-11 | 2011-06-23 | Hitachi Ltd | 電源回路及びそれを用いたモータ駆動装置並びに冷凍機器 |
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