JPH10285935A - インバータ装置 - Google Patents
インバータ装置Info
- Publication number
- JPH10285935A JPH10285935A JP9086764A JP8676497A JPH10285935A JP H10285935 A JPH10285935 A JP H10285935A JP 9086764 A JP9086764 A JP 9086764A JP 8676497 A JP8676497 A JP 8676497A JP H10285935 A JPH10285935 A JP H10285935A
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- Japan
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- circuit
- switching element
- driving
- drive circuit
- inverter device
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 通風構造上の制約によりスイッチング素子の
位置が決定された場合であっても、スイッチング素子の
近傍に駆動回路を配置することが可能となり、電圧駆動
型のスイッチング素子を駆動する場合においても、ノイ
ズの影響を受けにくく、基板設計および構造設計の自由
度を向上させた空気調和機用インバータ装置を得るこ
と。 【解決手段】 ゲート入力端子を有する電圧駆動型の電
力スイッチング素子で構成されたスイッチング手段と、
このスイッチング手段を駆動するトランジスタを用いた
駆動回路と、この駆動回路を制御する回路であって、接
地部の電位を駆動回路の接地部の電位と等しくした制御
回路と、スイッチング手段、駆動回路及び制御回路等を
実装する基板とを設けた。
位置が決定された場合であっても、スイッチング素子の
近傍に駆動回路を配置することが可能となり、電圧駆動
型のスイッチング素子を駆動する場合においても、ノイ
ズの影響を受けにくく、基板設計および構造設計の自由
度を向上させた空気調和機用インバータ装置を得るこ
と。 【解決手段】 ゲート入力端子を有する電圧駆動型の電
力スイッチング素子で構成されたスイッチング手段と、
このスイッチング手段を駆動するトランジスタを用いた
駆動回路と、この駆動回路を制御する回路であって、接
地部の電位を駆動回路の接地部の電位と等しくした制御
回路と、スイッチング手段、駆動回路及び制御回路等を
実装する基板とを設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ＭＯＳＦＥＴ、
ＩＧＢＴ等の絶縁ゲート入力を持つ電圧駆動型の電力ス
イッチング素子を有する空調機用インバータの制御装置
に関するものである。
ＩＧＢＴ等の絶縁ゲート入力を持つ電圧駆動型の電力ス
イッチング素子を有する空調機用インバータの制御装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ等の絶縁ゲート
入力を持つ電圧駆動型の電力スイッチング素子を有する
従来のインバータ装置は、例えば特開昭５−１３７３４
９号公報に開示されている。
入力を持つ電圧駆動型の電力スイッチング素子を有する
従来のインバータ装置は、例えば特開昭５−１３７３４
９号公報に開示されている。
【０００３】図３、図４は、従来の空気調和機用インバ
ータ装置を示す図で、図３は空気調和機の室外ユニット
の構成を示す図、図４はインバータ装置を示す図であ
る。図において、１は基板、２はこの基板１に取り付け
られて絶縁ゲート入力を有する電圧駆動型の電力スイッ
チング素子、１０は電力スイッチング素子２を駆動する
ための駆動回路、１０ａ〜１０ｆは駆動回路内のホトカ
プラ、４は駆動回路１０に対し所定のタイミングの信号
を入力する制御回路、５はスイッチング素子２を冷却す
るためのヒートシンク、６は基板１を収納するための電
気品ボックス、７は空気調和機の室外ユニット、８は室
外ユニット７の機械室、９は室外ユニット７のファンで
ある。
ータ装置を示す図で、図３は空気調和機の室外ユニット
の構成を示す図、図４はインバータ装置を示す図であ
る。図において、１は基板、２はこの基板１に取り付け
られて絶縁ゲート入力を有する電圧駆動型の電力スイッ
チング素子、１０は電力スイッチング素子２を駆動する
ための駆動回路、１０ａ〜１０ｆは駆動回路内のホトカ
プラ、４は駆動回路１０に対し所定のタイミングの信号
を入力する制御回路、５はスイッチング素子２を冷却す
るためのヒートシンク、６は基板１を収納するための電
気品ボックス、７は空気調和機の室外ユニット、８は室
外ユニット７の機械室、９は室外ユニット７のファンで
ある。
【０００４】次に動作について説明する。図３に示すよ
うに、通常、空気調和機の室外ユニット７はファン９に
より形成される風路（図示せず、熱交換器を含む）と、
コンプレッサおよび配管（図示せず）を収納する機械室
８と、機械室８内のコンプレッサ等を制御するための基
板１を収納する電気品ボックス６によって構成される。
うに、通常、空気調和機の室外ユニット７はファン９に
より形成される風路（図示せず、熱交換器を含む）と、
コンプレッサおよび配管（図示せず）を収納する機械室
８と、機械室８内のコンプレッサ等を制御するための基
板１を収納する電気品ボックス６によって構成される。
【０００５】室外ユニット７を運転した場合、スイッチ
ング素子２が発熱するためヒートシンク５によって冷却
する必要がある。ヒートシンク５を十分冷却するために
は、ヒートシンク５をファン９によって形成される風路
内に置く必要がある。通常、電気品ボックス６は機械室
８の上方に配置されるため、ヒートシンク５を風路内に
置くためには通風構造上の制約からスイッチング素子２
の位置が決定される。
ング素子２が発熱するためヒートシンク５によって冷却
する必要がある。ヒートシンク５を十分冷却するために
は、ヒートシンク５をファン９によって形成される風路
内に置く必要がある。通常、電気品ボックス６は機械室
８の上方に配置されるため、ヒートシンク５を風路内に
置くためには通風構造上の制約からスイッチング素子２
の位置が決定される。
【０００６】図４に電気品ボックス６内のスイッチング
素子２とヒートシンク５および基板１の位置関係を示
す。スイッチング素子２をオンまたはオフするためのの
ゲート入力端子２ａ〜２ｆが、基板１の端面に近い場合
は、スイッチング素子２を駆動するための駆動回路１０
のホトカプラ１０ａ〜１０ｆの部品サイズが大きいた
め、ゲート端子２ａ〜２ｆの近傍に配置する事ができな
い。
素子２とヒートシンク５および基板１の位置関係を示
す。スイッチング素子２をオンまたはオフするためのの
ゲート入力端子２ａ〜２ｆが、基板１の端面に近い場合
は、スイッチング素子２を駆動するための駆動回路１０
のホトカプラ１０ａ〜１０ｆの部品サイズが大きいた
め、ゲート端子２ａ〜２ｆの近傍に配置する事ができな
い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の空気調和機用イ
ンバータ装置は以上のように構成されているので、ヒー
トシンク５の取り付け等の構造上の制約により基板形状
が決められた場合は、駆動回路１０をスイッチング素子
２の近傍に配置することができなくなり、駆動回路１０
とスイッチング素子２の間の配線を引き回していた。そ
の結果、配線長が不要に長くなり、ノイズが重畳し誤動
作を起こしやすくなっていた。特に電圧駆動型の素子を
駆動する場合には配線長の影響がでやすい為、ノイズに
よる誤動作を引き起こすという問題点があった。
ンバータ装置は以上のように構成されているので、ヒー
トシンク５の取り付け等の構造上の制約により基板形状
が決められた場合は、駆動回路１０をスイッチング素子
２の近傍に配置することができなくなり、駆動回路１０
とスイッチング素子２の間の配線を引き回していた。そ
の結果、配線長が不要に長くなり、ノイズが重畳し誤動
作を起こしやすくなっていた。特に電圧駆動型の素子を
駆動する場合には配線長の影響がでやすい為、ノイズに
よる誤動作を引き起こすという問題点があった。
【０００８】また、上記問題点を解決するためにスイッ
チング素子２と駆動回路１０を近接させた場合には構造
設計上の自由度が低下するという問題点があった。空気
調和機および電気品ボックスの小型化の要求に対して
は、基板設計および構造設計の両者一体で扱わなければ
ならず設計の自由度が低下するという問題点があった。
チング素子２と駆動回路１０を近接させた場合には構造
設計上の自由度が低下するという問題点があった。空気
調和機および電気品ボックスの小型化の要求に対して
は、基板設計および構造設計の両者一体で扱わなければ
ならず設計の自由度が低下するという問題点があった。
【０００９】この発明は、かかる問題点を解消するため
になされたもので、通風構造上の制約によりスイッチン
グ素子の位置が決定された場合であっても、スイッチン
グ素子の近傍に駆動回路を配置することが可能となり、
電圧駆動型のスイッチング素子を駆動する場合において
も、ノイズの影響を受けにくく、基板設計および構造設
計の自由度を向上させた空気調和機用インバータ装置を
得ることを目的とする。
になされたもので、通風構造上の制約によりスイッチン
グ素子の位置が決定された場合であっても、スイッチン
グ素子の近傍に駆動回路を配置することが可能となり、
電圧駆動型のスイッチング素子を駆動する場合において
も、ノイズの影響を受けにくく、基板設計および構造設
計の自由度を向上させた空気調和機用インバータ装置を
得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明に係るインバー
タ装置は、ゲート入力端子を有する電圧駆動型の電力ス
イッチング素子で構成されたスイッチング手段と、スイ
ッチング手段を駆動するトランジスタを用いた駆動回路
と、駆動回路を制御する回路であって、接地部の電位を
駆動回路の接地部の電位と等しくした制御回路と、スイ
ッチング手段、駆動回路及び制御回路等を実装する基板
とを設けた。
タ装置は、ゲート入力端子を有する電圧駆動型の電力ス
イッチング素子で構成されたスイッチング手段と、スイ
ッチング手段を駆動するトランジスタを用いた駆動回路
と、駆動回路を制御する回路であって、接地部の電位を
駆動回路の接地部の電位と等しくした制御回路と、スイ
ッチング手段、駆動回路及び制御回路等を実装する基板
とを設けた。
【００１１】また、この発明に係るインバータ装置は、
駆動回路のトランジスタを、スイッチング手段のゲート
入力端子近傍に設けたものである。
駆動回路のトランジスタを、スイッチング手段のゲート
入力端子近傍に設けたものである。
【００１２】また、この発明に係るインバータ装置は、
基板をスイッチング手段と駆動回路とを実装する第１の
基板と、制御回路を実装する第２の基板とで構成したも
のである。
基板をスイッチング手段と駆動回路とを実装する第１の
基板と、制御回路を実装する第２の基板とで構成したも
のである。
【００１３】
実施の形態１．以下、この発明の実施の形態の一例を図
について説明する。図１、図２はこの発明の実施の形態
の一例を示す図で、図１は電気品ボックス内のスイッチ
ング素子とヒートシンクおよび基板の位置関係を示す
図、図２は図１の一部分を拡大した図である。
について説明する。図１、図２はこの発明の実施の形態
の一例を示す図で、図１は電気品ボックス内のスイッチ
ング素子とヒートシンクおよび基板の位置関係を示す
図、図２は図１の一部分を拡大した図である。
【００１４】図において、１は基板、２はスイッチング
手段の一例で、この基板１に設けられて絶縁ゲート入力
を有する電圧駆動型の電力スイッチング素子、３はスイ
ッチング素子２を駆動するための駆動回路、３ａ〜３ｆ
は駆動回路内のトランジスタ回路、４は駆動回路３に対
し所定のタイミングの信号を入力する制御回路、５はス
イッチング素子２を冷却するためのヒートシンク、６は
基板１を収納するための電気品ボックスである。
手段の一例で、この基板１に設けられて絶縁ゲート入力
を有する電圧駆動型の電力スイッチング素子、３はスイ
ッチング素子２を駆動するための駆動回路、３ａ〜３ｆ
は駆動回路内のトランジスタ回路、４は駆動回路３に対
し所定のタイミングの信号を入力する制御回路、５はス
イッチング素子２を冷却するためのヒートシンク、６は
基板１を収納するための電気品ボックスである。
【００１５】図１により回路の構成について説明する。
図１は電気品ボックス６内のスイッチング素子２とヒー
トシンク５および基板１の位置関係を示す。通風構造上
の制約により、スイッチング素子２を制御するためのゲ
ート入力端子２ａ〜２ｆが基板１の端面に近い場合にお
いても、スイッチング素子２を駆動するための駆動回路
３に小型のトランジスタ３ａ〜３ｆを用いる事により、
駆動回路３のトランジスタ３ａ〜３ｆをゲート端子２ａ
〜２ｆの近傍に配置する事ができる。
図１は電気品ボックス６内のスイッチング素子２とヒー
トシンク５および基板１の位置関係を示す。通風構造上
の制約により、スイッチング素子２を制御するためのゲ
ート入力端子２ａ〜２ｆが基板１の端面に近い場合にお
いても、スイッチング素子２を駆動するための駆動回路
３に小型のトランジスタ３ａ〜３ｆを用いる事により、
駆動回路３のトランジスタ３ａ〜３ｆをゲート端子２ａ
〜２ｆの近傍に配置する事ができる。
【００１６】図２は図１のスイッチング素子２、駆動回
路３および駆動回路３内のトランジスタ回路３ａおよび
制御回路４の回路構成の一部分を拡大したものであり、
図２を用いて更に詳細に動作を説明する。
路３および駆動回路３内のトランジスタ回路３ａおよび
制御回路４の回路構成の一部分を拡大したものであり、
図２を用いて更に詳細に動作を説明する。
【００１７】上述した通り、スイッチング素子２を制御
するためのゲート入力端子２ａが基板１の端面に近い場
合においても、スイッチング素子２を駆動するための駆
動回路３に小型のトランジスタ３ａを用いる事により、
トランジスタ３ａをゲート端子２ａの近傍に配置する事
ができる。
するためのゲート入力端子２ａが基板１の端面に近い場
合においても、スイッチング素子２を駆動するための駆
動回路３に小型のトランジスタ３ａを用いる事により、
トランジスタ３ａをゲート端子２ａの近傍に配置する事
ができる。
【００１８】従って、電圧駆動型のスイッチング素子２
のゲート入力端子２ａと駆動回路３のトランジスタ３ａ
の間の配線３１を最短にすることができる。配線３１は
電圧を基準に動作するため、ノイズによる誤動作を受け
やすい回路構成であり、この配線３１を最短にすること
は、前記ノイズによる影響を最小にすることになる。
のゲート入力端子２ａと駆動回路３のトランジスタ３ａ
の間の配線３１を最短にすることができる。配線３１は
電圧を基準に動作するため、ノイズによる誤動作を受け
やすい回路構成であり、この配線３１を最短にすること
は、前記ノイズによる影響を最小にすることになる。
【００１９】また、駆動回路３と制御回路４の間の配線
３２に関しては、トランジスタ３ａを駆動するためのも
のであり、電流を基準に動作するため比較的ノイズに対
して影響を受けにくい回路構成になっている。従って、
配線３２を長くしても配線３１を長くした場合に比較し
てノイズによる影響を受けにくい。
３２に関しては、トランジスタ３ａを駆動するためのも
のであり、電流を基準に動作するため比較的ノイズに対
して影響を受けにくい回路構成になっている。従って、
配線３２を長くしても配線３１を長くした場合に比較し
てノイズによる影響を受けにくい。
【００２０】また、制御回路４のＧＮＤと駆動回路３の
ＧＮＤを共通電位とすることにより、本回路は絶縁を目
的に使用されるホトカプラが不要になり、前記回路構成
を実現することができるものである。
ＧＮＤを共通電位とすることにより、本回路は絶縁を目
的に使用されるホトカプラが不要になり、前記回路構成
を実現することができるものである。
【００２１】上述の実施の形態１によれば、制御回路４
のＧＮＤと駆動回路３のＧＮＤを共通電位とすることに
より、絶縁を目的に使用されるホトカプラが不要にな
り、駆動回路３に小型のトランジスタ３ａ〜３ｆを使用
することができるので、駆動回路３を小型化することが
できる。
のＧＮＤと駆動回路３のＧＮＤを共通電位とすることに
より、絶縁を目的に使用されるホトカプラが不要にな
り、駆動回路３に小型のトランジスタ３ａ〜３ｆを使用
することができるので、駆動回路３を小型化することが
できる。
【００２２】従って、ヒートシンク５への通風構造上の
制約により、スイッチング素子２を制御するためのゲー
ト入力端子２ａ〜２ｆが、たまたま基板１の端面側に位
置する場合においても、駆動回路３が小型であるから、
駆動回路３をゲート端子２ａ〜２ｆの近傍に配置する事
ができ、電圧駆動型のスイッチング素子２のゲート入力
端子２ａと駆動回路３のトランジスタ３ａ間のノイズに
よる誤動作を受けやすい配線３１を最短にすることがで
き、ノイズによる影響を最小にすることができる。
制約により、スイッチング素子２を制御するためのゲー
ト入力端子２ａ〜２ｆが、たまたま基板１の端面側に位
置する場合においても、駆動回路３が小型であるから、
駆動回路３をゲート端子２ａ〜２ｆの近傍に配置する事
ができ、電圧駆動型のスイッチング素子２のゲート入力
端子２ａと駆動回路３のトランジスタ３ａ間のノイズに
よる誤動作を受けやすい配線３１を最短にすることがで
き、ノイズによる影響を最小にすることができる。
【００２３】空気調和機等のインバータ装置のように、
通風構造上の制約の中でも、基板設計および構造設計の
自由度を向上することができ、空気調和機等の小型化に
寄与する効果がある。
通風構造上の制約の中でも、基板設計および構造設計の
自由度を向上することができ、空気調和機等の小型化に
寄与する効果がある。
【００２４】実施の形態２．なお、上記実施の形態で
は、一枚基板による回路構成について示したが、スイッ
チング手段と駆動回路とを実装する第１の基板と、制御
回路を実装する第２の基板とに分けた基板構成の場合で
あっても、同様の効果を奏する。また、スイッチング素
子２がモジュール構成でない場合であっても同様の効果
を奏する。
は、一枚基板による回路構成について示したが、スイッ
チング手段と駆動回路とを実装する第１の基板と、制御
回路を実装する第２の基板とに分けた基板構成の場合で
あっても、同様の効果を奏する。また、スイッチング素
子２がモジュール構成でない場合であっても同様の効果
を奏する。
【００２５】なお、上述の実施の形態では、空気調和機
用のインバータ装置について説明したが、空気調和機に
限定されるものではない。
用のインバータ装置について説明したが、空気調和機に
限定されるものではない。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、この発明のインバータ装
置によれば、駆動回路の接地部と制御回路の接地部を同
電位にすることにより、駆動回路に従来絶縁のために必
要であったホトカプラに代えてトランジスタを用いるこ
とができるので、駆動回路を小型にできるという効果を
奏する。また、駆動回路のトランジスタを、スイッチン
グ手段のゲート入力端子近傍に設けることにより、電圧
駆動型の電力スイッチング素子を用いてもノイズによる
影響を抑制できる。また、例えば空気調和機用のインバ
ータ装置のように、通風構造上の制約の中でも、基板設
計および構造設計の自由度を向上することができ、空気
調和機等の小型化に寄与する効果がある。
置によれば、駆動回路の接地部と制御回路の接地部を同
電位にすることにより、駆動回路に従来絶縁のために必
要であったホトカプラに代えてトランジスタを用いるこ
とができるので、駆動回路を小型にできるという効果を
奏する。また、駆動回路のトランジスタを、スイッチン
グ手段のゲート入力端子近傍に設けることにより、電圧
駆動型の電力スイッチング素子を用いてもノイズによる
影響を抑制できる。また、例えば空気調和機用のインバ
ータ装置のように、通風構造上の制約の中でも、基板設
計および構造設計の自由度を向上することができ、空気
調和機等の小型化に寄与する効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１によるインバータ装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１の一部を拡大した図である。
【図３】 従来のインバータ装置を用いた空気調和機の
室外ユニットの構成図である。
室外ユニットの構成図である。
【図４】 従来のインバータ装置の構成を説明するブロ
ック図である。
ック図である。
【符号の説明】 １ 基板、２ 絶縁ゲート入力を持つ電圧駆動型の電力
スイッチング素子、２ａ〜２ｆ ゲート入力端子、３
駆動回路、３ａ〜３ｆ トランジスタ回路、４制御回
路、５ ヒートシンク、６ 電気品ボックス、７ 室外
ユニット、８機械室、９ ファン、１０ 駆動回路、１
０ａ〜１０ｆ ホトカプラ、３１，３２ 配線。
スイッチング素子、２ａ〜２ｆ ゲート入力端子、３
駆動回路、３ａ〜３ｆ トランジスタ回路、４制御回
路、５ ヒートシンク、６ 電気品ボックス、７ 室外
ユニット、８機械室、９ ファン、１０ 駆動回路、１
０ａ〜１０ｆ ホトカプラ、３１，３２ 配線。
フロントページの続き (72)発明者 吉川 芳彦 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 三 菱電機エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 岩崎 善宏 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 三 菱電機エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 鈴木 宏昭 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 三 菱電機エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 森 真人 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 川▲崎▼ 功 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 ゲート入力端子を有する電圧駆動型の電
力スイッチング素子で構成されたスイッチング手段と、 このスイッチング手段を駆動するトランジスタを用いた
駆動回路と、 この駆動回路を制御する回路であって、当該接地部の電
位を前記駆動回路の接地部の電位と等しくした制御回路
と、 前記スイッチング手段、前記駆動回路及び前記制御回路
等を実装する基板と、を備えたことを特徴とするインバ
ータ装置。 - 【請求項２】 前記駆動回路のトランジスタを、前記ス
イッチング手段のゲート入力端子近傍に設けたことを特
徴とする請求項１記載のインバータ装置。 - 【請求項３】 前記基板は、前記スイッチング手段と前
記駆動回路とを実装する第１の基板と、前記制御回路を
実装する第２の基板とにより構成されたことを特徴とす
る請求項１記載のインバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9086764A JPH10285935A (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9086764A JPH10285935A (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | インバータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10285935A true JPH10285935A (ja) | 1998-10-23 |
Family
ID=13895823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9086764A Pending JPH10285935A (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10285935A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0220346U (ja) * | 1988-07-27 | 1990-02-09 | ||
| JPH0541098U (ja) * | 1991-10-30 | 1993-06-01 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | 蛍光灯用インバータ装置 |
-
1997
- 1997-04-04 JP JP9086764A patent/JPH10285935A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0220346U (ja) * | 1988-07-27 | 1990-02-09 | ||
| JPH0541098U (ja) * | 1991-10-30 | 1993-06-01 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | 蛍光灯用インバータ装置 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030204 |