BR112017005423B1 - Equipamento reator eletrônico e processo para controle de uma carga - Google Patents

Abstract

EQUIPAMENTO REATOR ELETRÔNICO E PROCESSO PARA CONTROLE DE UMA CARGA. O invento se refere a um equipamento reator eletrônico (I), EVG, para o controle no mínimo de uma carga (2), em especial lâmpadas como lâmpadas LED, fluorescentes, lâmpadas a gás ou semelhantes, com no mínimo um conversor de ressonância (3) para a criação de uma corrente inicial e/ou operacional a partir de uma corrente elétrica controlada de um fornecimento de energia elétrica (4) e um regulador de corrente (5) para a retificação da corrente elétrica, sendo que o EVG (I) identifica um fornecimento de corrente elétrica (4) em caso de emergência com desligamento do equipamento interruptor eletrônico (6), uma corrente de emergência em EVG (I) armazenável, e um ligamento de circuito elétrico intermediário (7; 8, 9, 11, 32) e/ou um ligamento de frequência de trabalho (35; 10, 12, 33) com diferentes tensões determináveis e/ou frequências de trabalho de EVG (I) ajustáveis.

Description

[0001] O invento se refere a um equipamento reator eletrônico, o qual será utilizado para o controle de pequenas cargas, em especial lâmpadas como LED, lâmpadas fluorescentes, lâmpadas a gás ou semelhantes. Tal equipamento de reator serve eventualmente para iniciar ou fornecer uma ignição, e inclusive uma corrente operacional para operação da lâmpada correspondente, por exemplo, com carga. Para dar ignição em tal lâmpada, após ligá-la é preciso normalmente uma alta tensão disponível, vide corrente inicial ou ignição. A operação da respectiva lâmpada ocorre em seguida com a tensão operacional. Ao mesmo tempo existe a necessidade de operar as respectivas lâmpadas por meio de um equipamento reator eletrônico com alta frequência, sendo que tal frequência corresponde normalmente a 20 kHz ou mais. Por meio do respectivo equipamento reator eletrônico, no mínimo uma lâmpada, e até mesmo duas ou mais lâmpadas conseguem ser alimentadas. Por meio do equipamento reator eletrônico, eventualmente as lâmpadas podem ficar tremelusentes ou podem ser executadas outras medidas de segurança, como desligamento de sobrecarga, desligamento de subcarga, desligamento em caso de fenômenos com risco de morte, ou semelhantes.

[0002] Um equipamento reator eletrônico deste tipo pode ser classificado como um elemento de construção separado para as respectivas lâmpadas, ou ser inserido no projeto. Os equipamentos reatores eletrônicos conhecidos normalmente possuem um regulador de rede, um circuito elétrico intermediário para a preparação de uma corrente intermediária, um controlador em forma de circuito integrado e especialmente um conversor de ressonância. Em um sistema inerte, a respectiva alta corrente é gerada para iniciar a iluminação de uma lâmpada. Caso seja conectada a outra carga, por exemplo, uma LED, o circuito de ressonância é amortecido, de modo que não há geração de alta tensão.

[0003] No caso de algumas áreas de aplicação de uma lâmpada, a tensão de rede ou em caso de queda do fornecimento de tensão podem ser alimentados por uma corrente de emergência. Ou seja, é possível instalar um comutador para um fornecimento de energia emergencial. Isto ocorre atualmente por um comutador de emergência separado, o qual fornece energia em caso de queda de luz como único componente ligado à lâmpada, sendo utilizado como fonte de energia de emergência uma bateria de tensão ou um acumulador de tensão.

[0004] O invento tem como base de sua tarefa aperfeiçoar um equipamento reator eletrônico conforme o tipo de entrada, que funcionaria em caso de queda de luz sem comutadores de energia adicionais separados para o respectivo fornecimento de carga a um equipamento reator eletrônico de forma segura e eventualmente ajustável.

[0005] Esta tarefa será solucionada com a característica descrita na Reivindicação de Patente 1.

[0006] Conforme o processo, o invento se destaca por meio do equipamento reator eletrônico que, por um lado, será compensado em caso de fornecimento de uma rede de energia por meio de um regulador de rede, e por meio de um conversor de ressonância que criará a tensão inicial ou operacional, e por outro lado, em caso de queda de energia, um elemento eletrônico de EVGs desligará o fornecimento da rede de tensão e ajustará uma tensão de emergência e/ou uma frequência de trabalho de EVG por meio do ligamento do circuito elétrico intermediário e ligamento da frequência de trabalho.

[0007] Conforme o mecanismo, a tarefa é solucionada especialmente por meio de um componente de circuito eletrônico como parte de um circuito eletrônico direcionador de EVG para desligar o fornecimento de tensão em caso de queda de energia, sendo esta substituída pela respectiva tensão de emergência armazenada em EVG e ajustável por meio de um circuito intermediário de corrente e ligamento da frequência de trabalho com diferentes correntes de emergência ajustável, e/ou uma frequência de trabalho de EVG também ajustável. Isto significa que tanto o fornecimento de energia quanto em caso de queda de energia, o mesmo conversor de ressonância de EVG será utilizado, sendo ajustado o ligamento do circuito intermediário e o ligamento da frequência de trabalho conforme o caso de fornecimento, e em especial em caso de queda de energia de um componente de circuito eletrônico de fornecimento de energia desligado.

[0008] Ou seja, não há a necessidade de um conversor de emergência separado com, por exemplo, um conversor de ressonância próprio ou uma série de conversores de ressonância ou semelhante. Em lugar deste ocorre somente uma tensão de emergência armazenada separadamente e ademais são utilizadas as respectivas peças do equipamento reator eletrônico, que também pode ser utilizado como fornecedor de energia. Em caso de queda no fornecimento da rede de energia ocorrerá o desligamento do fornecimento de emergência. O circuito elétrico intermediário pode ser influenciado pelo ligamento do circuito elétrico intermediário adicional em caso de queda de energia, e a frequência de trabalho pode ser influenciada pelo ligamento de outra frequência de trabalho.

[0009] Neste contexto deve-se observar, ainda, se por meio do ligamento da frequência de trabalho ocorre eventualmente um ajusta da frequência de trabalho em caso de fornecimento de energia de rede e mesmo em queda de energia. Isto significa que inclusive em caso de diferentes níveis de rede de tensão pode ocorrer um respectivo ajuste na frequência de trabalho, que será executado em caso de queda de energia.

[0010] O regulador do circuito mostra ainda um interruptor eletrônico, por meio do qual, em queda de energia, o fornecimento de corrente elétrica é descartado se for uma tensão muito baixa. Caso tal descarte do fornecimento de corrente elétrica não funcione, em queda de energia poderá ocorrer uma sobrecarga no ligamento.

[0011] Em um exemplo de apresentação, tanto o ligamento do circuito intermediário quanto o ligamento da frequência de trabalho podem formar combinações de resistência conversíveis.

[0012] Em um exemplo simples de apresentação, os componentes do circuito eletrônico podem ser conectados no desligamento do fornecimento de energia em série entre o fornecimento da rede de energia e o conversor de ressonância ou componente EVG. O interruptor eletrônico abrange no mínimo um elemento interruptor eletrônico, o qual é formado principalmente como um transistor, ou um transistor de efeito de campo. Caso o fornecimento de uma rede de energia seja desligado por meio deste elemento interruptor, o fornecimento de energia de emergência pode ser ligado normalmente.

[0013] O permutador de corrente serve normalmente como fornecedor de corrente elétrica. Este regulará o regulador de rede em forma de uma ponte de regulagem e será conectado a um filtro de rede (diodo) no regulador de rede com o componente EVG.

[0014] Uma forma de apresentação simples de tal dispositivo de filtro de rede possui no mínimo um diodo.

[0015] A rede de corrente regulada será transferida por meio de um diodo até o componente EVG. Um transistor boost pode ser acessado por um painel de controle e, em conexão com um boost e um boost diodo, pode gerar um aumento de tensão no circuito intermediário para o conversor de ressonância do circuito, que o armazenará no condensador. O aumento da corrente intermediária será determinado por um distribuidor de tensão.

[0016] Tal circuito elétrico intermediário será regulado por um distribuidor de corrente, por exemplo, em caso de corrente operacional de 420 V. Outros valores de corrente serão possíveis dependendo dos valores de corrente conforme o tipo de conversor de ressonância, do tipo e da quantidade de lâmpadas e semelhantes. No caso mais simples, esta primeira combinação de resistência identifica duas resistências.

[0017] Normalmente ocorre um ajuste da frequência de trabalho de EVG por meio de um ajuste de frequência da resistência como parte do ligamento da frequência de trabalho, interconectado pelo controlador de massa do conversor de ressonância.

[0018] Neste contexto, é imaginável que não haja o ajuste de uma única resistência de frequência, mas sim de várias resistências de frequência ajustadas e ligadas em série.

[0019] Para possibilitar a respectiva corrente de emergência no EVG de forma mais simples, o regulador de corrente de rede está previsto como um regulador de corrente de rede como parte separada do EVG. Neste regulador de corrente de emergência ocorre então um armazenamento da corrente de emergência.

[0020] A respectiva corrente de emergência será preparada pelo regulador de corrente de emergência em um conversor manual em caso de emergência a partir da corrente da bateria ou o acumulador de tensão.

[0021] Este conversor manual é ligável conforme o regulador de corrente de emergência.

[0022] O fornecimento da corrente de emergência ocorre, neste contexto, por meio de um regulador de corrente de emergência e pelo regulador diodo pertencente à parte EVG.

[0023] Em caso de queda de energia, para possibilitar o ligamento mais fácil da corrente de emergência e as respectivas variações de tensão e frequência, o equipamento reator eletrônico pode no mínimo identificar um ligamento paralelo a partir de elementos de controle e interruptores de emergência e resistência de emergência, sendo, em caso de queda de energia, religável por interruptor eletrônico de emergência e resistência de emergência juntos, especialmente com uma combinação da primeira resistência com a segunda resistência para a determinação de um segundo circuito de tensão.

[0024] Ou seja, a respectiva resistência de emergência pode ser ligada separadamente da primeira combinação de resistência, de modo que, por meio da segunda combinação existente, haverá a distribuição da corrente para a determinação de um segundo circuito elétrico intermediário. Desta forma, o elemento de ligamento de emergência, a resistência de emergência formam a primeira combinação de resistência do ligamento do circuito elétrico intermediário.

[0025] Da mesma forma, o equipamento reator eletrônico pode identificar uma série de ligamentos, a partir de no mínimo um elemento de controle eletrônico e outra resistência paralela à resistência com frequência de ajuste. Por isso, a resistência de ajuste de frequência, que, por exemplo, é determinada pelo fornecimento de corrente elétrica com a respectiva frequência de trabalho, pode ser substituída por outra resistência, que neste caso determina outra frequência de trabalho de EVG. Assim, outra resistência e outra resistência de ajuste de frequência são formadas como uma combinação diferente e conversível de resistência do ligamento da frequência de trabalho.

[0026] Conforme já apresentado, a peça EVG pode, além de ser um componente de controle e de capacitador de carregamento, no mínimo identificar dois transistores e um circuito em série, que, por exemplo, seriam monados entre o controlador e a carga e serviriam para uma respectiva operação de carregamento.

[0027] Os respectivos equipamentos de proteção do controlador podem, para maior vantagem, não só serem utilizados somente para o fornecimento de uma corrente de energia, mas também para o caso de um fornecimento de corrente de emergência, como, por exemplo, equipamentos de proteção para o desligamento de sobrecargas, para ligamento em sobrecargas ou para o desligamento dos chamados fenômenos End-of-Life.

[0028] A seguir estão explicados exemplos de apresentação com vantagens do invento, com base no desenho anexado em figura.

[0029] Este mostra:

[0030] Figura 1: Um ligamento inicial de um equipamento reator eletrônico conforme o invento para operação em caso de fornecimento de corrente de energia e fornecimento de emergência.

[0031] O equipamento reator eletrônico 1 conforme o invento é formado, conforme apresentado no exemplo, para um controle de carga 2, em especial uma lâmpada fluorescente de LED, ou uma lâmpada a gás, ou semelhante. A carga 2 é conectada por meio de um conversor de ressonância 3 com um fornecimento de corrente elétrica 4. De forma adicional ao conversor de ressonância 3, o equipamento reator eletrônico 1 identifica um regulador de corrente 5 e um compensador de circuito elétrico de diodo 22, e um transistor boost 23, bem como outro diodo (boost diodo) 29. Por meio do regulador de corrente 5 ocorre um equilíbrio da respectiva corrente elétrica, que foi transferida para uma corrente de circuito intermediário maior, e conectada e equilibrada com o capacitador de carregamento 14. A respectiva corrente elétrica intermediária será determinada por meio de uma primeira combinação de resistências 7 com resistências 8 e 9 formadas pelo distribuidor de corrente. Por exemplo, um determinado valor de corrente pode corresponder a 420 V. Este valor é, somente a título de exemplo, e contanto também que outros valores de tensão sejam aplicados ao equipamento reator eletrônico, apresentável conforme o tipo e a quantidade de lâmpadas e semelhantes conectados.

[0032] Em caso de fornecimento de corrente elétrica 4, na ocasião do exemplo apresentado, será ligado um primeiro elemento de ligamento de corrente eletrônico 31 e um outro elemento eletrônico de emergência, de modo que haja uma sobreposição paralela a este elemento eletrônico de emergência no ligamento da resistência de emergência 11. Uma respectiva frequência de trabalho do equipamento reator eletrônico 1 será determinada por meio de sua resistência de ajuste de frequência 10, conforme também no controlador 13. Paralelamente a esta resistência de ajuste da frequência 10 é ligado um outro elemento eletrônico 33 em ligamento em série com outra resistência 12.

[0033] O elemento eletrônico de rede elétrica 31, as resistências 8, 9 e a resistência de emergência 11 formam um ligamento de circuito elétrico intermediário e os elementos de ligamento 33, a resistência de ajuste de frequência 10 e a resistência 12 um ligamento da frequência de trabalho.

[0034] Em caso de queda de energia, a corrente elétrica desliga o fornecimento de corrente elétrica 4 por meio do elemento de corrente elétrica 31. No caso de um conversor manual não apresentado, direcionamos correntes de emergência e conectores de corrente de emergência 26 com o respectivo regulador de corrente de emergência 25. Este é uma peça do equipamento reator eletrônico

[0035] A respectiva corrente de emergência será armazenada em um regulador de corrente de emergência 25 e uma série de dois diodos 24 conectados.

[0036] Somente o elemento de corrente elétrica 31 e posteriormente o elemento de emergência 32 serão ligados para executar o início do aumento do circuito elétrico intermediário. Desta forma, uma nova combinação de resistência e um novo distribuidor de tensão serão determinados; veja também o distribuidor de corrente a partir da resistência 8, por um lado, e as resistências 9 e 11, por outro lado. Por meio desta nova combinação de resistência consta um novo circuito elétrico intermediário no capacitador de carregamento 14. Este novo circuito elétrico intermediário pode assumir, por exemplo, 200 V, 350 V ou também outros valores de corrência, que serão respectivamente dependentes do carregamento. A resistência 11 pode existir a partir de uma ou mais resistências.

[0037] Normalmente o respectivo circuito elétrico intermediário não pode ser reduzido. Para possibilitar uma redução do desempenho das lâmpadas em caso de queda de energia, a frequência de trabalho do equipamento reator eletrônico pode ser aumentada.

[0038] Isto ocorre por meio do ligamento do elemento eletrônico 33, por meio do qual é ligada a resistência 12 paralela até a resistência de ajuste de frequência 10. Desta forma, o valor de resistência é diminuído por uma nova combinação de resistências a partir das resistências paralelas ligadas 10 e 12, e o equipamento reator eletrônico é ligado com uma frequência maior. Por meio deste aumento de frequência constam outras reduções de fluxo luminoso. A resistência 12 pode existir a partir de uma ou mais resistências.

[0039] Conforme o invento, juntamente com o respectivo equipamento reator eletrônico podem ser ligados, conforme apresentado na figura um, um ligamento, por exemplo, de 1,5 horas em operação de emergência, com uma leve redução do fluxo luminoso e uma operação de emergência por 3 horas, com um fluxo luminoso reduzido a partir da mesma bateria por meio de um conversor manual e um regulador de corrente de emergência 25.

[0040] As demais resistências 17, 18, o elemento eletrônico de ligamento 15, 16, bem como os carregadores 19,21 e indutores 20 servem para o controle direto da respectiva carga por parte do equipamento de controle 13. Neste contexto seria mais uma vez identificado que este fornecimento de carga 2 é formado como uma lâmpada 34 por parte do controlador 13, apresentado a título de exemplo. Estando a carga 2 estiver de fato conectada ao controlador 13, pode ser alterada por meio da configuração do controlador, da mesma forma como a distribuição das lâmpadas 34 conforme as resistências 17,18, os elementos de controle eletrônico 15, 16 ou os condensadores 19 21 e indutores 20. Esta distribuição depende, por exemplo, inclusive do tipo e da quantidade de lâmpadas 34.

[0041] Em geral, conforme o presente invento, consta que uma carga e especialmente uma lâmpada em formato de LED, lâmpadas fluorescentes ou lâmpadas a gás podem operar sobre um mesmo ligamento tanto no fornecimento de energia elétrica quanto em caso de queda de energia. Não é necessário um componente separado ou um conversor de emergência separado, o qual eventualmente seria ligado por meio de um interruptor mecânico ou, em caso de queda de energia, pelo fornecimento de uma respectiva carga. Em lugar disto, conforme o invento, todos os equipamentos de proteção podem ser aplicados ao equipamento reator eletrônico 1 em caso de queda de energia, inclusive em desligamento End-Of-Life, desligamento de sobrecarga/subcarga, e semelhantes.

[0042] Conforme acima apresentado, além da redução do fluxo luminoso em caso de queda de energia, também pode ocorrer o respectivo ajuste da frequência de trabalho, bem como a redução do circuito elétrico intermediário, de modo que, em caso de emergência, ocorra somente um desenvolvimento mínimo da temperatura, pois em caso de queda de energia, o respectivo desempenho é reduzido enquanto fornecimento de corrente elétrica.

[0043] Isto leva, por exemplo, ao aumento da vida útil do componente eletrônico.

[0044] Além disso, outros mecanismos do equipamento reator eletrônico podem ser utilizados em ambos os tipos de fornecimento, como, por exemplo, filtros EMV ou semelhantes.

Claims (17)

1. Equipamento reator eletrônico, para controlar pelo menos uma lâmpada (2), tal como LED, lâmpada fluorescente, lâmpada a gás, com pelo menos um conversor de ressonância (3) para gerar uma correção inicial e/ou operação de um regulador de corrente (5) da alimentação de tensão de rede retificada EVG (4), caracterizado pelo fato de o equipamento reator eletrônico (1) ter um dispositivo de comutação eletrônico (6) que desliga a alimentação de corrente elétrica (4) em caso de emergência e que alimenta uma corrente de emergência no equipamento reator eletrônico (1) como um circuito elétrico intermediário, e no qual um circuito elétrico intermediário (7; 8, 9, 11, 32) e um circuito de frequência de trabalho (35; 10, 12, 33), circuito elétrico intermediário o qual determina diferentes tensões de circuito intermediário e circuito da frequência de trabalho o qual define diferentes frequências operacionais do reator eletrônico (1), sendo que o circuito de tensão do circuito intermediário (7; 8, 9, 11, 32) e/ou o circuito de frequência de trabalho (35; 10, 12, 33) são cada um formados por combinações de resistores comutáveis.

2. Equipamento reator eletrônico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o dispositivo de comutação eletrônico (6) ter pelo menos um elemento eletrônico de corrente elétrica (31) que está conectado em série entre o regulador de corrente (45) e o conversor de ressonância (3) e ser projetado como um transistor.

3. Equipamento reator eletrônico, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o transistor ser um transistor de efeito de campo.

4. Equipamento reator eletrônico, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de o regulador de corrente (5) ser uma ponte reguladora e está conectado ao conversor de ressonância EVG (3) através de um regulador de filtro de rede (22, 23, 29).

5. Equipamento reator eletrônico, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de o regulador de filtro de rede (22, 23, 29) ter pelo menos um diodo (22) e um transistor boost (23).

6. Equipamento reator eletrônico, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de uma primeira combinação de resistor do circuito de tensão do circuito intermediário formar um distribuidor de tensão (8, 9) quando a tensão da rede elétrica (4) está presente e determina um circuito elétrico intermediário presente em um capacitor de carregamento (14) do conversor de ressonância (3).

7. Equipamento reator eletrônico, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de a primeira combinação de resistores (2) ter pelo menos duas resistências (8, 9).

8. Equipamento reator eletrônico, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de um resistor de ajuste de frequência (10), como parte do circuito de frequência de trabalho (35; 10, 12, 33), ser conectado em série ao controlador (13) do reator eletrônico a massa do conversor de ressonância (3).

9. Equipamento reator eletrônico, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de o reator eletrônico (1) apresentar um regulador de corrente de emergência (25) para armazenamento de corrente de emergência.

10. Equipamento reator eletrônico, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o regulador de corrente de emergência (25) estar conectado a um conversor manual que gera a corrente de emergência.

11. Equipamento reator eletrônico, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de a corrente de emergência ser alimentada ao conversor de ressonância (3) através do regulador de corrente de emergência (25) e um regulador de diodo (24).

12. Equipamento reator eletrônico, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o circuito de tensão do circuito intermediário ter pelo menos uma conexão paralela de um elemento de comutação de emergência eletrônico (32) e uma resistência de emergência (11) e, em caso de emergência, o elemento de comutação de emergência eletrônico (32) pode ser desligado e a resistência de emergência (11) junto com, a primeira combinação de resistores (8, 9) forma uma segunda combinação de resistores para determinar uma segunda tensão de circuito intermediário, o elemento de comutação de emergência (32), a resistência de emergência (11) e a primeira combinação de resistores (8, 9) formando o circuito elétrico intermediário.

13. Equipamento reator eletrônico, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de o equipamento reator eletrônico (1) ter uma conexão em série de pelo menos um interruptor eletrônico (33) e um resistor (12) paralelo à resistência de ajuste de frequência (10), sendo que o interruptor (33), o resistor (12) e a resistência de ajuste de frequência (10), como uma outra combinação de resistor comutável, forma o circuito de frequência de trabalho.

14. Equipamento reator eletrônico, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de o conversor de ressonância (3) ter pelo menos dois transistores (15, 16) e um circuito ressonante em série (19, 20, 21), além de um controlador (13) do reator eletrônico e o capacitor de carregamento (14) do reator eletrônico.

15. Equipamento reator eletrônico, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de o controlador (13) ter dispositivos de proteção para desligamento por sobretensão/sobretensão e/ou desligamento End-Of-Life.

16. Equipamento reator eletrônico, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de a resistência de emergência (11) e/ou as resistências (12) serem formadas a partir de uma ou mais resistências.

17. Processo para controle de uma carga, uma lâmpada (2), tal como LED, lâmpada fluorescente, lâmpada a gás, por meio de um equipamento reator eletrônico (1), conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 16, caracterizado pelo fato de no caso de fornecimento de corrente elétrica (4), - retificar uma tensão de rede correspondente por meio de um regulador de corrente (5) através de um reator eletrônico; - gerar por meio de um conversor de ressonância (3), uma tensão inicial ou operacional com um elemento eletrônico de controle (31) como parte de um dispositivo de comutação (6) do reator eletrônico (1) desligando o fornecimento de energia elétrica; e - definir, uma corrente de emergência como a tensão do circuito intermediário do equipamento reator eletrônico (1) por meio de um circuito elétrico intermediário (7; 8, 9, 11, 32) e uma frequência operacional do equipamento reator eletrônico (1) por meio de um circuito da frequência de trabalho (35; 10, 12, 33) do dispositivo de comutação (6).

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