JPH0528068B2 - - Google Patents
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- JPH0528068B2 JPH0528068B2 JP61010769A JP1076986A JPH0528068B2 JP H0528068 B2 JPH0528068 B2 JP H0528068B2 JP 61010769 A JP61010769 A JP 61010769A JP 1076986 A JP1076986 A JP 1076986A JP H0528068 B2 JPH0528068 B2 JP H0528068B2
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- Japan
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- voltage
- output
- regulator
- ratio
- voltage level
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、内燃機関駆動発電装置、特に内燃機
関によつて駆動される交流発電機からの出力を直
流に変換し、次いでインバータ回路によつて所定
周波数をもつ交流電圧に変換する内燃機関駆動発
電装置において、上記直流に変換された状態の下
で当該直流出力を所定の直流電圧レベルに制御す
る昇圧型のチヨツパ形スイツチング・レギユレー
タを用い、上記交流発電機の電圧変動を吸収し、
かつ発電機の最大出力以下に上記レギユレータの
出力を制限するようにした内燃機関駆動発電装置
に関するものである。
関によつて駆動される交流発電機からの出力を直
流に変換し、次いでインバータ回路によつて所定
周波数をもつ交流電圧に変換する内燃機関駆動発
電装置において、上記直流に変換された状態の下
で当該直流出力を所定の直流電圧レベルに制御す
る昇圧型のチヨツパ形スイツチング・レギユレー
タを用い、上記交流発電機の電圧変動を吸収し、
かつ発電機の最大出力以下に上記レギユレータの
出力を制限するようにした内燃機関駆動発電装置
に関するものである。
従来から内燃機関駆動発電装置においては、内
燃機関の回転数の変動によつて発電機からの交流
出力の周波数が変動することを防止すべく、また
比較的小型の発電機によつて大きい出力を得るよ
うにするために、上記発電機の出力を一旦直流に
変換した上で所定周波数の交流電圧に変換する構
成が採用されている。
燃機関の回転数の変動によつて発電機からの交流
出力の周波数が変動することを防止すべく、また
比較的小型の発電機によつて大きい出力を得るよ
うにするために、上記発電機の出力を一旦直流に
変換した上で所定周波数の交流電圧に変換する構
成が採用されている。
この構成の場合にも永久磁石界磁の発電機が用
いられる場合には、内燃機関の回転数の変動によ
つて生じる発電機の出力電圧の変動を如何に抑制
するかが問題となる。当該発電機の出力電圧の変
動を抑制するために、例えば内燃機関の点火時期
を点火時期を遅延するなどの手段によつて変化せ
しめ内燃機関の回転数を変化せしめることによつ
て対処することが行われている。しかし、上記の
如く出力電圧の変動を抑制するために内燃機関の
回転数を制御する構成の場合には、制御ループ内
に存在する遅延時定数が大きく、制御系を構成す
ることがむずかしい。
いられる場合には、内燃機関の回転数の変動によ
つて生じる発電機の出力電圧の変動を如何に抑制
するかが問題となる。当該発電機の出力電圧の変
動を抑制するために、例えば内燃機関の点火時期
を点火時期を遅延するなどの手段によつて変化せ
しめ内燃機関の回転数を変化せしめることによつ
て対処することが行われている。しかし、上記の
如く出力電圧の変動を抑制するために内燃機関の
回転数を制御する構成の場合には、制御ループ内
に存在する遅延時定数が大きく、制御系を構成す
ることがむずかしい。
また、上記所定周波数で所定電圧の交流電圧を
得る内燃機関駆動発電装置において、日本国内で
使用される装置においては100〔Ｖ〕の交流電圧を
得るようにされるが、外国で使用される装置にお
いては230〔Ｖ〕の交流電圧を得るようにされる必
要があり、上記に対処するためには、上記内燃機
関の回転数を調整することでは対処できず、２種
類の発電機を用意し、日本国内向けと外国向けと
で発電機を選択することが必要となる。
得る内燃機関駆動発電装置において、日本国内で
使用される装置においては100〔Ｖ〕の交流電圧を
得るようにされるが、外国で使用される装置にお
いては230〔Ｖ〕の交流電圧を得るようにされる必
要があり、上記に対処するためには、上記内燃機
関の回転数を調整することでは対処できず、２種
類の発電機を用意し、日本国内向けと外国向けと
で発電機を選択することが必要となる。
このような各種の問題を解決するために、出願
人は、先に、チヨツパ形スイツチング・レギユレ
ータを用い、当該チヨツパ形スイツチング・レギ
ユレータにおいて、当該レギユレータの出力電圧
を一定値に保つようにパルス幅変調を行つた信号
によつてスイツチング素子をオン・オフせしめ、
当該定電圧化されたレギユレータの出力電圧をイ
ンバータによつて交流電圧に変換することを提案
した（昭和60年12月23日出願の特願昭60−289784
号）。
人は、先に、チヨツパ形スイツチング・レギユレ
ータを用い、当該チヨツパ形スイツチング・レギ
ユレータにおいて、当該レギユレータの出力電圧
を一定値に保つようにパルス幅変調を行つた信号
によつてスイツチング素子をオン・オフせしめ、
当該定電圧化されたレギユレータの出力電圧をイ
ンバータによつて交流電圧に変換することを提案
した（昭和60年12月23日出願の特願昭60−289784
号）。
第４図は上記提案に示す構成を示しており、１
は内燃機関駆動発電機、２は整流回路、３は昇圧
型のチヨツパ形スイツチング・レギユレータ、４
はインバータ回路、５はパルス幅変調器、６はス
イツチング素子、７はインダクタンス素子、８は
ダイオード、９はコンデンサを表している。
は内燃機関駆動発電機、２は整流回路、３は昇圧
型のチヨツパ形スイツチング・レギユレータ、４
はインバータ回路、５はパルス幅変調器、６はス
イツチング素子、７はインダクタンス素子、８は
ダイオード、９はコンデンサを表している。
内燃機関駆動発電機１としては永久磁石界磁を
もつ発電機が用いられている。そして発電された
交流電圧は、整流回路２によつて直流電圧に変換
される。チヨツパ形スイツチング・レギユレータ
３は、当該レギユレータ３の出力側の直流電圧の
電圧レベルに対応してパルス幅を変調するパルス
幅変調器５と当該変調器５によつてオン・オフさ
れるスイツチング素子６をそなえている。そし
て、当該レギユレータ３の出力側の直流電圧の電
圧レベルを一定に維持する。インバータ回路４
は、当該一定の電圧レベルに保たれた直流電圧
を、所定の周波数をもつ交流電圧に変換する。
もつ発電機が用いられている。そして発電された
交流電圧は、整流回路２によつて直流電圧に変換
される。チヨツパ形スイツチング・レギユレータ
３は、当該レギユレータ３の出力側の直流電圧の
電圧レベルに対応してパルス幅を変調するパルス
幅変調器５と当該変調器５によつてオン・オフさ
れるスイツチング素子６をそなえている。そし
て、当該レギユレータ３の出力側の直流電圧の電
圧レベルを一定に維持する。インバータ回路４
は、当該一定の電圧レベルに保たれた直流電圧
を、所定の周波数をもつ交流電圧に変換する。
内燃機関によつて駆動される発電機１は、内燃
機関の回転数の変動に対応して、周波数と電圧と
が夫々変化する交流電圧を発生する。当該交流電
圧は整流回路２によつて直流に変換される。そし
て、上記チヨツパ形スイツチング・レギユレータ
３によつて一定の直流電圧レベルに保持された上
で、インバータ回路４によつて、所定の周波数で
かつ所定の電圧レベルをもつ交流電圧に変換され
る。
機関の回転数の変動に対応して、周波数と電圧と
が夫々変化する交流電圧を発生する。当該交流電
圧は整流回路２によつて直流に変換される。そし
て、上記チヨツパ形スイツチング・レギユレータ
３によつて一定の直流電圧レベルに保持された上
で、インバータ回路４によつて、所定の周波数で
かつ所定の電圧レベルをもつ交流電圧に変換され
る。
上記の構成において、日本国内向けとして100
〔Ｖ〕の交流電圧を得るようにされ、また外国向
けとして230〔Ｖ〕の交流電圧を得るようにしよう
とする場合、次のようにされる。即ち、チヨツパ
形スイツチング・レギユレータ３としては、上記
230〔Ｖ〕を必要とする場合には昇圧型のものを用
いて例えば90〔Ｖ〕程度の直流電圧レベルを昇圧
した上でインバータ回路４に供給するようにし、
上記100〔Ｖ〕を必要とする場合には降圧型のもの
を用いて上記90〔Ｖ〕程度の直流電圧レベルを降
圧した上でインバータ回路４に供給するようにす
る。
〔Ｖ〕の交流電圧を得るようにされ、また外国向
けとして230〔Ｖ〕の交流電圧を得るようにしよう
とする場合、次のようにされる。即ち、チヨツパ
形スイツチング・レギユレータ３としては、上記
230〔Ｖ〕を必要とする場合には昇圧型のものを用
いて例えば90〔Ｖ〕程度の直流電圧レベルを昇圧
した上でインバータ回路４に供給するようにし、
上記100〔Ｖ〕を必要とする場合には降圧型のもの
を用いて上記90〔Ｖ〕程度の直流電圧レベルを降
圧した上でインバータ回路４に供給するようにす
る。
上記第４図に示す如き先の提案の場合、特に上
記レギユレータとして昇圧型のものが用いられる
場合に、次の如き問題が生じることが明らかにな
つた。即ち、インバータ回路４の負荷側に接続さ
れているインダクシヨン・モータを起動しようと
する場合に、大きい起動電流が流れ、レギユレー
タ３の出力側電圧が低下しようとする。このため
に、レギユレータ３は、当該電圧低下を抑止する
ように働き、この結果、発電機１の最大出力以上
の出力を負荷側に供給するように働くことが生じ
る。
記レギユレータとして昇圧型のものが用いられる
場合に、次の如き問題が生じることが明らかにな
つた。即ち、インバータ回路４の負荷側に接続さ
れているインダクシヨン・モータを起動しようと
する場合に、大きい起動電流が流れ、レギユレー
タ３の出力側電圧が低下しようとする。このため
に、レギユレータ３は、当該電圧低下を抑止する
ように働き、この結果、発電機１の最大出力以上
の出力を負荷側に供給するように働くことが生じ
る。
第５図はこの間の状況を概略説明する説明図で
あり、図示の場合、昇圧比が「２」以上にならな
いように制限された状態の下で、レギユレータ３
の出力電圧をVNに保つようにするときの動作は
図示特性として示されるものとなる。即ち、発
電機の電圧は電流の増大につれて下降してゆく
が、発電機の出力が最大出力Pmaxに達するまで
の間、レギユレータ３は、発電機１の電圧の下降
に拘らず、一定の電圧VNを出力するように働く。
しかし、発電機１の出力が最大出力に達した後に
は、負荷電流が増大しようとするレギユレータ３
の出力電圧もそれに対応して低下してゆく。
あり、図示の場合、昇圧比が「２」以上にならな
いように制限された状態の下で、レギユレータ３
の出力電圧をVNに保つようにするときの動作は
図示特性として示されるものとなる。即ち、発
電機の電圧は電流の増大につれて下降してゆく
が、発電機の出力が最大出力Pmaxに達するまで
の間、レギユレータ３は、発電機１の電圧の下降
に拘らず、一定の電圧VNを出力するように働く。
しかし、発電機１の出力が最大出力に達した後に
は、負荷電流が増大しようとするレギユレータ３
の出力電圧もそれに対応して低下してゆく。
レギユレータ３における昇圧比を値「２」以上
にならないように制限した場合には上記の如き特
性にしたがつたものとなるが、レギユレータ３
の昇圧比が「３」まで増加し得る状態の下でレギ
ユレータ３の出力電圧をVNに保つように働く運
転の場合、図示特性となり、またレギユレータ
３の昇圧比が「４」まで増加し得る状態の下でレ
ギユレータ３の出力電圧をVNに保つように働く
運転の場合、図示特性となる。即ちレギユレー
タ３の出力電圧がVNで出力電流がINをとる点Ａ
に達した後に、更に出力電流が増大しようとする
と、レギユレータ３の出力電圧は急速に低下し、
特性の場合には一挙に電圧零にまで低下するこ
ととなる。
にならないように制限した場合には上記の如き特
性にしたがつたものとなるが、レギユレータ３
の昇圧比が「３」まで増加し得る状態の下でレギ
ユレータ３の出力電圧をVNに保つように働く運
転の場合、図示特性となり、またレギユレータ
３の昇圧比が「４」まで増加し得る状態の下でレ
ギユレータ３の出力電圧をVNに保つように働く
運転の場合、図示特性となる。即ちレギユレー
タ３の出力電圧がVNで出力電流がINをとる点Ａ
に達した後に、更に出力電流が増大しようとする
と、レギユレータ３の出力電圧は急速に低下し、
特性の場合には一挙に電圧零にまで低下するこ
ととなる。
本発明は上記の点を解決したものであり、昇圧
型のチヨツパ形スイツチング・レギユレータから
の出力電圧を所定値に保つように働かせる場合
に、当該レギユレータにおける昇圧比を上記出力
電圧に対応する所定の値に制限するようにしたレ
ギユレータを用いるようにしている。
型のチヨツパ形スイツチング・レギユレータから
の出力電圧を所定値に保つように働かせる場合
に、当該レギユレータにおける昇圧比を上記出力
電圧に対応する所定の値に制限するようにしたレ
ギユレータを用いるようにしている。
第１図は本発明の原理構成図を示している。図
中の符号１は発電機、２は整流回路、３は昇圧型
のチヨツパ形スイツチング・レギユレータ、４は
インバータ回路を表している。そして、１０は昇
圧比制限手段を表している。
中の符号１は発電機、２は整流回路、３は昇圧型
のチヨツパ形スイツチング・レギユレータ、４は
インバータ回路を表している。そして、１０は昇
圧比制限手段を表している。
第１図図示構成の全体の動作は第４図に示した
ものと本質的に変わりはない。即ち、発電機１か
らの出力電圧が整流回路２によつて整流され、レ
ギユレータ３は自己の出力電圧を所定の電圧例え
ばVNに保つように動作し、レギユレータ３から
の直流出力がインバータ回路４によつて交流電圧
に変換される。このとき、第１図図示構成の場合
は、レギユレータ３における昇圧比が所定の値を
超えることのないように制限される。即ち、図示
昇圧比制限手段１０によつて、出荷時にプリセツ
トされる。
ものと本質的に変わりはない。即ち、発電機１か
らの出力電圧が整流回路２によつて整流され、レ
ギユレータ３は自己の出力電圧を所定の電圧例え
ばVNに保つように動作し、レギユレータ３から
の直流出力がインバータ回路４によつて交流電圧
に変換される。このとき、第１図図示構成の場合
は、レギユレータ３における昇圧比が所定の値を
超えることのないように制限される。即ち、図示
昇圧比制限手段１０によつて、出荷時にプリセツ
トされる。
なお、上記許容できる最大の昇圧比は、レギユ
レータ３の定格出力電圧例えばVNを、発電機１
の最大出力Pmaxに対応する発電機１の出力電圧
（第５図図示のVn）にて除算した値に定められ
る。
レータ３の定格出力電圧例えばVNを、発電機１
の最大出力Pmaxに対応する発電機１の出力電圧
（第５図図示のVn）にて除算した値に定められ
る。
第５図図示の場合を例に挙げれば、昇圧比は値
（VN／Vn）に制限するようにされる。このよう
にすることによつて、全体の出力特性は第５図図
示特性にしたがつたものとなる。
（VN／Vn）に制限するようにされる。このよう
にすることによつて、全体の出力特性は第５図図
示特性にしたがつたものとなる。
第２図は本発明の一実施例構成を示す。図中の
符号１ないし１０は第１図および第４図に対応し
ている。
符号１ないし１０は第１図および第４図に対応し
ている。
レギユレータ３の昇圧比は、１サイクルにおけ
るスイツチング素子６のオン期間とオフ期間との
比によつて決まる。即ち、第２図図示点ａにベー
スが接続されているスイツチング素子６のオン期
間が所定値以上にならないように制限することに
よつて、昇圧比を制限することが可能となる。
るスイツチング素子６のオン期間とオフ期間との
比によつて決まる。即ち、第２図図示点ａにベー
スが接続されているスイツチング素子６のオン期
間が所定値以上にならないように制限することに
よつて、昇圧比を制限することが可能となる。
図示点ｂの電圧を０〔Ｖ〕から3.3〔Ｖ〕の範囲
で変化させると、上記スイツチング素子６のオン
期間を97〔％〕ないし０〔％〕の範囲で変化させる
ことができる（パルス幅変調器５としてテキサス
インスツルメント製T1494を用いた場合）。即ち、
第３図ＡまたはＢに示す如く、点ｂの電圧（閾値
レベル）を0.1〔Ｖ〕から3.3〔Ｖ〕まで変化させる
ことによつて、スイツチング素子６のオン期間が
97〔％〕から０〔％〕まで変化する。
で変化させると、上記スイツチング素子６のオン
期間を97〔％〕ないし０〔％〕の範囲で変化させる
ことができる（パルス幅変調器５としてテキサス
インスツルメント製T1494を用いた場合）。即ち、
第３図ＡまたはＢに示す如く、点ｂの電圧（閾値
レベル）を0.1〔Ｖ〕から3.3〔Ｖ〕まで変化させる
ことによつて、スイツチング素子６のオン期間が
97〔％〕から０〔％〕まで変化する。
この点に着目して、上記昇圧比を所定値以下に
制限するように設定せしめている。即ち、今発電
機の容量が予め定まつていて、レギユレータ３の
定格出力電圧を200〔Ｖ〕とするよう設計されてい
る状態の下で、昇圧比制限手段１０内に抵抗Rb
が接続されているものとした場合、レギユレータ
３の定格出力電圧が230〔Ｖ〕となるような仕様に
対処するには、第２図図示抵抗Rdを付加すると
共に抵抗Rbを取り外すようにする。即ち、この
ようにプリセツトが行われた状態で、ユーザ側に
出荷される。換言すれば、レギユレータ３として
は、昇圧比制限手段１０内に抵抗Rbと抵抗Rdと
を取り付けた状態で生産されており、定格出力
200〔Ｖ〕のユーザに対しては抵抗Rdを取り外し、
確定出力230〔Ｖ〕のユーザに対しては抵抗Rbを
取り外すようにする。
制限するように設定せしめている。即ち、今発電
機の容量が予め定まつていて、レギユレータ３の
定格出力電圧を200〔Ｖ〕とするよう設計されてい
る状態の下で、昇圧比制限手段１０内に抵抗Rb
が接続されているものとした場合、レギユレータ
３の定格出力電圧が230〔Ｖ〕となるような仕様に
対処するには、第２図図示抵抗Rdを付加すると
共に抵抗Rbを取り外すようにする。即ち、この
ようにプリセツトが行われた状態で、ユーザ側に
出荷される。換言すれば、レギユレータ３として
は、昇圧比制限手段１０内に抵抗Rbと抵抗Rdと
を取り付けた状態で生産されており、定格出力
200〔Ｖ〕のユーザに対しては抵抗Rdを取り外し、
確定出力230〔Ｖ〕のユーザに対しては抵抗Rbを
取り外すようにする。
なお、簡易的には、点ｂと点ｃとを共通にし、
点ｃの電位を変更させるようにすることもでき
る。
点ｃの電位を変更させるようにすることもでき
る。
以上説明した如く、本発明によれば、レギユレ
ータの定格出力電圧が与えられたことに対応し
て、レギユレータの昇圧比を所定値以下に制限す
るようにしており、または制限できるようにして
構成しており、第５図に関連して説明した如き非
所望な運転状態に入つてしまうことがない。
ータの定格出力電圧が与えられたことに対応し
て、レギユレータの昇圧比を所定値以下に制限す
るようにしており、または制限できるようにして
構成しており、第５図に関連して説明した如き非
所望な運転状態に入つてしまうことがない。
第１図は本発明の原理構成図、第２図は本発明
の一実施例構成、第３図は動作説明図、第４図は
本発明の前提とされた構成、第５図は問題点を説
明する説明図を示す。 図中、１は発電機、２は整流回路、３は昇圧型
のチヨツパ形スイツチング・レギユレータ、４は
インバータ回路、５はパルス幅変調器、６はスイ
ツチング素子、７はインダクタンス素子、８はダ
イオード、９はコンデンサ、１０は昇圧比制限手
段を表す。
の一実施例構成、第３図は動作説明図、第４図は
本発明の前提とされた構成、第５図は問題点を説
明する説明図を示す。 図中、１は発電機、２は整流回路、３は昇圧型
のチヨツパ形スイツチング・レギユレータ、４は
インバータ回路、５はパルス幅変調器、６はスイ
ツチング素子、７はインダクタンス素子、８はダ
イオード、９はコンデンサ、１０は昇圧比制限手
段を表す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関によつて駆動される交流発電機と、
該交流発電機の出力を整流する整流回路と、該整
流回路からの直流出力を所定の直流電圧レベルに
保持する定電圧制御回路と、該定電圧制御回路に
よつて所定の直流電圧レベルに保持された直流電
圧を所定の周波数をもつ交流電圧に変換するイン
バータ回路とを有する内燃機関駆動発電装置にお
いて、 上記定電圧制御回路が、 当該定電圧制御回路の出力側電圧に対応してパ
ルス幅を変調するパルス幅変調器を有しかつ当該
パルス幅変調器によつてオン・オフされるスイツ
チング素子を有する昇圧型のチヨツパ形スイツチ
ング・レギユレータによつて構成され、 かつ上記スイツチング素子がオフ状態に保たれ
る期間を昇圧比に対応した値以下にしないよう制
限する制限手段をそなえてなり、 当該制限手段は、 上記当該定電圧制御回路の出力電圧の電圧レベ
ルを検出して上記パルス幅変調器に供給する出力
電圧検出部に対応してもうけられ、 かつ上記検出される出力電圧の電圧レベルを、
上記昇圧比に対応した値に強制的に制限する よう構成され、 上記昇圧比に対応した値は、上記インバータへ
供給すべき電圧値と上記交流発電機の最大出力に
対応した当該交流発電機の出力電圧値との比によ
つて予め設定される ことを特徴とする内燃機関駆動発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1076986A JPS62171463A (ja) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | 内燃機関駆動発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1076986A JPS62171463A (ja) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | 内燃機関駆動発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62171463A JPS62171463A (ja) | 1987-07-28 |
| JPH0528068B2 true JPH0528068B2 (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=11759537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1076986A Granted JPS62171463A (ja) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | 内燃機関駆動発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62171463A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006310246A (ja) * | 2004-08-06 | 2006-11-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP7818809B2 (ja) * | 2021-02-26 | 2026-02-24 | 学校法人大阪産業大学 | Ｄｃｄｃコンバータ、及び直流電力供給装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59201678A (ja) * | 1983-04-30 | 1984-11-15 | Sharp Corp | スイツチングレギユレ−タ |
| JPH0820914B2 (ja) * | 1984-06-25 | 1996-03-04 | ソニー株式会社 | 電源回路 |
-
1986
- 1986-01-21 JP JP1076986A patent/JPS62171463A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62171463A (ja) | 1987-07-28 |
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