CN104991598B - 一种基于浪涌电流限制的电气系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于浪涌电流限制的电气系统，由前端处理电路，与前端处理电路输出端连接的放大电路，与放大电路输出端连接的脉冲纠偏电路，与脉冲纠偏电路连接的微调电路，以及与脉冲纠偏电路输出端连接的警示电路组成；其特征在于：还包括设置在放大电路和脉冲纠偏电路之间的线性驱动电路，以及串接在脉冲纠偏电路与微调电路之间的浪涌电流限制电路。本发明设置浪涌电流限制电路，其可以使电气系统更加稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种电气系统，具体是指一种基于浪涌电流限制的电气系统。
背景技术
随着人们对生活质量要求的提高，电气是现代科技领域中的核心学科之一，更是当今高新技术领域中不可或缺少的关键学科。正是电子技术的巨大进步才推动了以计算机网络为基础的信息时代的到来，并将改变人类的生活、工作模式。目前的电气系统不能检测系统电压是否正常，如系统电压电流过高或过低都会影响到终端用电负载的正常使用。这不但影响用电负载的使用寿命，还会严重影响人们的生产、生活。
发明内容
本发明的目的在于解决目前的电气系统无法检测电压电流是否正常的缺陷，提供一种自动检测电压电流的基于浪涌电流限制的电气系统。
本发明的目的通过下述技术方案现实：一种基于浪涌电流限制的电气系统，由前端处理电路，与前端处理电路输出端相连接的放大电路，与放大电路输出端相连接的脉冲纠偏电路，与脉冲纠偏电路相连接的微调电路，与脉冲纠偏电路输出端相连接的警示电路，设置在放大电路和脉冲纠偏电路之间的线性驱动电路，以及串接在脉冲纠偏电路与微调电路之间的浪涌电流限制电路组成。所述的浪涌电流限制电路是由PDP型林顿管Q5，PDP型林顿管Q6，三极管VT6，电感L，P极顺次经稳压二极管D5、极性电容C13、电阻R31、可变电阻R32后与三极管VT6的集电极相连接、N极顺次经二极管D6、可调电阻R30后与三极管VT6的发射极相连接的稳压二极管D4，正极经可变电阻R32与三极管VT6的集电极的连接点后与脉冲纠偏电路相连接、负极经电阻R24后与三极管VT6的基极相连接的极性电容C14，一端与极性电容C14的负极相连接、另一端与稳压二极管D4的N极相连接的电阻R23，正极经电阻R27后与电阻R30与三极管VT6的发射极的连接点相连接、负极接地的极性电容C10，N极与三 极管VT6的发射极相连接、P极顺次经电阻R28、极性电容C11后与PDP型林顿管Q5的发射极相连接的稳压二极管D7，负极与PDP型林顿管Q5的基极相连接、正极经热敏电阻R29后与PDP型林顿管Q6的集电极相连接的极性电容C12，以及P极顺次经电阻R26、电阻R25后与二极管D6与可调电阻R30的连接点相连接、N极经电阻R28与极性电容C11的连接点后与微调电路相连接的二极管D8组成；所述电感L串接在二极管D8的P极和N极两端；所述二极管D8与电阻R26的连接点与极性电容C13与稳压二极管D5的连接点相连接；所述PDP型林顿管Q6的基极与二极管D7的P极相连接、其发射极接地；所述PDP型林顿管Q5的集电极与三极管VT6的集电极相连接。
所述的线性驱动电路由驱动芯片U，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，正极与放大电路相连接、负极经电阻R16后与驱动芯片U的IN1管脚相连接的极性电容C7，一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端经电阻R18后与三极管VT3的基极相连接的电阻R17，正极与三极管VT5的基极相连接、负极与驱动芯片U的IN1管脚相连接的极性电容C8，正极与驱动芯片U的IN2管脚相连接、负极接地的极性电容C9，一端与三极管VT5的发射极相连接、另一端与三极管VT2的基极相连接的电阻R20，一端与三极管VT2的基极相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接的电阻R19，N极与三极管VT5的集电极相连接、P极与三极管VT2的集电极相连接的二极管D2，正相端与三极管VT5的集电极相连接、反相端与三极管VT4集电极相连接的非门Y，一端与三极管VT4发射极相连接、另一端经电阻R21后与三极管VT3的发射极相连接的电阻R22，以及P极与非门Y的反相端相连接、N极与电阻R22和电阻R21的连接点相连接的二极管D3组成；所述驱动芯片U的VCC管脚与三极管VT5的基极相连接、END管脚接地、OUT管脚与三极管VT2的集电极相连接，三极管VT2的集电极还与三极管VT4的基极相连接、其发射极与三极管家VT3的基极相连接，三极管VT3的集电极接地，二极管D3的N极与脉冲纠偏电路相连接。
所述的前端处理电路包括电阻R1，电阻R2，电阻R3，极性电容C1；极性 电容C1的负极经电阻R2后与电阻R1相连接，电阻R3和电阻R2相并联，电阻R2和电阻R3的两个共同端均与放大电路相连接。
所述的放大电路由放大器P1，放大器P2，一端与放大器P2的正极相连接、另一端则经电阻R6后与放大器P2的输出端相连接的电阻R4，以及串接在放大器P1的负极和输出端之间的电阻R5组成；所述放大器P1的正极与极性电容C1的负极相连接、输出端与极性电容C7的正极相连接，放大器P2的负极与放大器P1的正极相连接、其正极则与电阻R2和电阻R1的连接点相连接、输出端与脉冲纠偏电路相连接，电阻R4和电阻R6的连接点与脉冲纠偏电路相连接。
所述的脉冲纠偏电路包括纠偏芯片K，电阻R7，极性电容C2，极性电容C3；极性电容C2的正极经电阻R7后与纠偏芯片K的INI管脚相连接、负极接地，极性电容C3的负极与纠偏芯片K的VCC管脚相连接、其正极则与电阻R4和电阻R6的连接点相连接的同时作为系统的一个输出端；所述纠偏芯片K的INV管脚与放大器P2的输出端相连接，其INI管脚则与二极管D3的N极相连接，OSC2管脚与极性电容C2的正极相连接，GND管脚接地，OSC1管脚和OUT1管脚均与警示电路相连接，OUT2管脚与极性电容C14的正极相连接。
所述的微调电路包括电阻R10，三极管VT1，极性电容C5；三极管VT1的基极经电阻R10后与二极管D8的N极相连接，其发射极与警示电路相连接的同时作为系统的另一输出端，集电极经极性电容C5后与极性电容C3的正极相连接。
所述警示电路由采样电路以及检测电路组成；所述的采样电路包括极性电容C4，电阻R8，电阻R9，电阻R11，以及稳压二极管D1；极性电容C4的正极经电阻R8、电阻R9、电阻R11后与稳压二极管D1的P极相连接、其负极则直接与稳压二极管D1的N极相连接，所述极性电容C4的正极还与纠偏芯片K的OUT1管脚相连接、负极还与三极管VT1的发射极相连接，电阻R8和电阻R9的连接点与检测电路相连接，电阻R9和电阻R11的连接点与检测电路相连接的同时接地；
所述的检测电路由与非门Q1，与非门Q2，与非门Q3，与非门Q4，一端和 与非门Q1的正相端相连接、另一端经电阻R13后和与非门Q1的输出端相连接的电阻R12，正极和与非门Q2的输出端相连接、负极则与电阻R12和电阻R13的连接点相连接的极性电容C6，一端和与非门Q3的输出端相连接、另一端经电阻R15后和与非门Q4的输出端相连接的电阻R14，以及一端与电阻R12和电阻R13的连接点相连接、另一端则与电阻R14和电阻R15的连接点相连接的警示灯VL组成；所述与非门Q1的反相端与电阻R11和电阻R9的连接点相连接，与非门Q2的正相端和与非门Q1的输出端相连接、其反相端则与电阻R8和电阻R9的连接点相连接，与非门Q3的正相端和反相端以及与非门Q4的正相端和反相端均和与非门Q2的输出端相连接。
所述的驱动芯片U为LM387集成芯片；所述纠偏芯片K为NE602集成芯片。
本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：
(1)、本发明与现有技术相比设置了警示电路，通过警示电路的作用使电气系统能够自动检测系统电压，并做出相应的警示，人们可以根据其所发出的警示判断系统电压是否正常，并做出相应的处理。
(2)、本发明采用浪涌电流限制电路，可以限制电气系统的电流，使其电流保持在最低有效值；改善了电气系统电路的电流过大的缺陷，防止其被高电流损坏。
(3)、本发明的检测电路结构中采用了与非门，通过与非门的组合使得电路的抗干扰能力更强、检测的结果更准确。
(4)、本发明设置有线性驱动电路，其可以使电气系统更加稳定。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明线性驱动电路的结构示意图。
图3为本发明浪涌电流限制电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不 限于此。
实施例
如图1所示，本发明由前端处理电路，与前端处理电路输出端相连接的放大电路，与放大电路输出端相连接的脉冲纠偏电路，与脉冲纠偏电路相连接的微调电路，与脉冲纠偏电路输出端相连接的警示电路，设置在放大电路和脉冲纠偏电路之间的线性驱动电路，以及串接在脉冲纠偏电路与微调电路之间的浪涌电流限制电路组成。
所述浪涌电流限制电路的结构如图3所示，由PDP型林顿管Q5，PDP型林顿管Q6，三极管VT6，电感L，电阻R23，电阻R24，电阻R25，电阻R26，电阻R27，电阻R28，热敏电阻R29，电阻R30，电阻R31，电阻R32，极性电容C10，极性电容C11，极性电容C12，极性电容C13，极性电容C14，稳压二极管D4，稳压二极管D5，二极管D6，稳压二极管D7，以及二极管D8组成。
实施时，稳压二极管D4的P极顺次经稳压二极管D5、极性电容C13、电阻R31、可变电阻R32后与三极管VT6的集电极相连接、N极顺次经二极管D6、可调电阻R30后与三极管VT6的发射极相连接。极性电容C14的正极经可变电阻R32与三极管VT6的集电极的连接点后与脉冲纠偏电路相连接、负极经电阻R24后与三极管VT6的基极相连接。电阻R23的一端与极性电容C14的负极相连接、另一端与稳压二极管D4的N极相连接。
其中，极性电容C10的正极经电阻R27后与电阻R30与三极管VT6的发射极的连接点相连接、负极接地。稳压二极管D7的N极与三极管VT6的发射极相连接、P极顺次经电阻R28、极性电容C11后与PDP型林顿管Q5的发射极相连接。极性电容C12的负极与PDP型林顿管Q5的基极相连接、正极经热敏电阻R29后与PDP型林顿管Q6的集电极相连接。二极管D8的P极顺次经电阻R26、电阻R25后与二极管D6与可调电阻R30的连接点相连接、N极经电阻R28与极性电容C11的连接点后与微调电路相连接。
所述电感L并连在二极管D8的P极和N极两端；所述二极管D8与电阻R26的连接点与极性电容C13与稳压二极管D5的连接点相连接；所述PDP型 林顿管Q6的基极与二极管D7的P极相连接、其发射极接地；所述PDP型林顿管Q5的集电极与三极管VT6的集电极相连接；
为了更好的实施本发明，该电路中的可变电阻R32优先采用金属氧化物可变电阻，其可变值范围5Ω～25Ω。热敏电阻R29则采用，用于限制启动浪通电流，当电气系统电流过大时，负温度系数热敏电阻断开，温度正常后导通，其避免系统损坏。
如图2所示，所述的线性驱动电路由驱动芯片U，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，电阻R16，电阻R17，电阻R18，电阻R19，电阻R20，电阻R21，电阻R22，极性电容C7，极性电容C8，极性电容C9，二极管D2，二极管D3，以及非门Y组成。
连接时，极性电容C7的正极与放大电路相连接、负极经电阻R16后与驱动芯片U的IN1管脚相连接。电阻R17的一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端经电阻R18后与三极管VT3的基极相连接。极性电容C8的正极与三极管VT5的基极相连接、负极与驱动芯片U的IN1管脚相连接。极性电容C9的正极与驱动芯片U的IN2管脚相连接、负极接地。
其中，电阻R20的一端与三极管VT5的发射极相连接、另一端与三极管VT2的基极相连接。电阻R19的一端与三极管VT2的基极相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接。二极管D2的N极与三极管VT5的集电极相连接、P极与三极管VT2的集电极相连接。非门Y的正相端与三极管VT5的集电极相连接、反相端与三极管VT4集电极相连接。电阻R22的一端与三极管VT4发射极相连接、另一端经电阻R21后与三极管VT3的发射极相连接。二极管D3的P极与非门Y的反相端相连接、N极与电阻R22和电阻R21的连接点相连接。
所述驱动芯片U的VCC管脚与三极管VT5的基极相连接、END管脚接地、OUT管脚与三极管VT2的集电极相连接，三极管VT2的集电极还与三极管VT4的基极相连接、其发射极与三极管家VT3的基极相连接，三极管VT3的集电极接地，二极管D3的N极与脉冲纠偏电路相连接。
为了保证实施效果，所述的驱动芯片U优选为LM387集成芯片，其灵敏度 高、并且价格便宜。
所述的前端处理电路由电阻R1，电阻R2，电阻R3，以及极性电容C1组成。
连接时，极性电容C1的负极经电阻R2后与电阻R1相连接，电阻R3和电阻R2相并联，电阻R2和电阻R3的两个共同端均与放大电路相连接。
所述的放大电路由放大器P1，放大器P2，一端与放大器P2的正极相连接、另一端则经电阻R6后与放大器P2的输出端相连接的电阻R4，以及串接在放大器P1的负极和输出端之间的电阻R5组成。
所述放大器P1的正极与极性电容C1的负极相连接、输出端与极性电容C7的正极相连接，放大器P2的负极与放大器P1的正极相连接、其正极则与电阻R2和电阻R1的连接点相连接、输出端与脉冲纠偏电路相连接，电阻R4和电阻R6的连接点与脉冲纠偏电路相连接。
所述的脉冲纠偏电路包括纠偏芯片K，电阻R7，极性电容C2，极性电容C3；极性电容C2的正极经电阻R7后与纠偏芯片K的INI管脚相连接、负极接地，极性电容C3的负极与纠偏芯片K的VCC管脚相连接、其正极则与电阻R4和电阻R6的连接点相连接的同时作为系统的一个输出端；所述纠偏芯片K的INV管脚与放大器P2的输出端相连接，其INI管脚则与二极管D3的N极相连接，OSC2管脚与极性电容C2的正极相连接，GND管脚接地，OSC1管脚和OUT1管脚均与警示电路相连接，OUT2管脚与极性电容C14的正极相连接。
所述的纠偏芯片K优选为UC3842，其输出频率的最大占空比可达100％，使系统驱动更稳定。
所述的微调电路由电阻R10，三极管VT1，以及极性电容C5组成。
三极管VT1的基极经电阻R10后与二极管D8的N极相连接，其发射极与警示电路相连接的同时作为系统的另一输出端，集电极经极性电容C5后与极性电容C3的正极相连接。
所述警示电路由采样电路以及检测电路组成；所述的采样电路由极性电容C4，电阻R8，电阻R9，电阻R11，以及稳压二极管D1组成。
极性电容C4的正极经电阻R8、电阻R9、电阻R11后与稳压二极管D1的 P极相连接、其负极则直接与稳压二极管D1的N极相连接，所述极性电容C4的正极还与纠偏芯片K的OUT1管脚相连接、负极还与三极管VT1的发射极相连接，电阻R8和电阻R9的连接点与检测电路相连接，电阻R9和电阻R11的连接点与检测电路相连接的同时接地。
所述的检测电路由与非门Q1，与非门Q2，与非门Q3，与非门Q4，一端和与非门Q1的正相端相连接、另一端经电阻R13后和与非门Q1的输出端相连接的电阻R12，正极和与非门Q2的输出端相连接、负极则与电阻R12和电阻R13的连接点相连接的极性电容C6，一端和与非门Q3的输出端相连接、另一端经电阻R15后和与非门Q4的输出端相连接的电阻R14，以及一端与电阻R12和电阻R13的连接点相连接、另一端则与电阻R14和电阻R15的连接点相连接的警示灯VL组成。
所述与非门Q1的反相端与电阻R11和电阻R9的连接点相连接，与非门Q2的正相端和与非门Q1的输出端相连接、其反相端则与电阻R8和电阻R9的连接点相连接，与非门Q3的正相端和反相端以及与非门Q4的正相端和反相端均和与非门Q2的输出端相连接。
工作时，当检测电路检测到系统的电压过低时，本实施例为低于11V，警示灯VL会发出稳定的光。当检测电路检测到系统的电压过高时，本实施例为高于15V，警示灯VL会以1HZ的频度闪烁。当电压正常时，即电压在11-15V之间时，警示灯会熄灭，人们可以根据不同的情况做出处理。
如上所述，便可很好的实现本发明。
Claims (7)
1.一种基于浪涌电流限制的电气系统，由前端处理电路，与前端处理电路输出端相连接的放大电路，与放大电路输出端相连接的脉冲纠偏电路，与脉冲纠偏电路相连接的微调电路，以及与脉冲纠偏电路输出端相连接的警示电路组成；其特征在于：还包括设置在放大电路和脉冲纠偏电路之间的线性驱动电路，以及串接在脉冲纠偏电路与微调电路之间的浪涌电流限制电路；所述的浪涌电流限制电路是由PDP型林顿管Q5，PDP型林顿管Q6，三极管VT6，电感L，P极顺次经稳压二极管D5、极性电容C13、电阻R31、可变电阻R32后与三极管VT6的集电极相连接、N极顺次经二极管D6、可调电阻R30后与三极管VT6的发射极相连接的稳压二极管D4，正极经可变电阻R32与三极管VT6的集电极的连接点后与脉冲纠偏电路相连接、负极经电阻R24后与三极管VT6的基极相连接的极性电容C14，一端与极性电容C14的负极相连接、另一端与稳压二极管D4的N极相连接的电阻R23，正极经电阻R27后与电阻R30与三极管VT6的发射极的连接点相连接、负极接地的极性电容C10，N极与三极管VT6的发射极相连接、P极顺次经电阻R28、极性电容C11后与PDP型林顿管Q5的发射极相连接的稳压二极管D7，负极与PDP型林顿管Q5的基极相连接、正极经热敏电阻R29后与PDP型林顿管Q6的集电极相连接的极性电容C12，以及P极顺次经电阻R26、电阻R25后与二极管D6与可调电阻R30的连接点相连接、N极经电阻R28与极性电容C11的连接点后与微调电路相连接的二极管D8组成；所述电感L串接在二极管D8的P极和N极两端；所述二极管D8与电阻R26的连接点与极性电容C13与稳压二极管D5的连接点相连接；所述PDP型林顿管Q6的基极与二极管D7的P极相连接、其发射极接地；所述PDP型林顿管Q5的集电极与三极管VT6的集电极相连接；
所述的线性驱动电路由驱动芯片U，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，正极与放大电路相连接、负极经电阻R16后与驱动芯片U的IN1管脚相连接的极性电容C7，一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端经电阻R18后与三极管VT3的基极相连接的电阻R17，正极与三极管VT5的基极相连接、负极与驱动芯片U的IN1管脚相连接的极性电容C8，正极与驱动芯片U 的IN2管脚相连接、负极接地的极性电容C9，一端与三极管VT5的发射极相连接、另一端与三极管VT2的基极相连接的电阻R20，一端与三极管VT2的基极相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接的电阻R19，N极与三极管VT5的集电极相连接、P极与三极管VT2的集电极相连接的二极管D2，正相端与三极管VT5的集电极相连接、反相端与三极管VT4集电极相连接的非门Y，一端与三极管VT4发射极相连接、另一端经电阻R21后与三极管VT3的发射极相连接的电阻R22，以及P极与非门Y的反相端相连接、N极与电阻R22和电阻R21的连接点相连接的二极管D3组成；所述驱动芯片U的VCC管脚与三极管VT5的基极相连接、END管脚接地、OUT管脚与三极管VT2的集电极相连接，三极管VT2的集电极还与三极管VT4的基极相连接、其发射极与三极管家VT3的基极相连接，三极管VT3的集电极接地，二极管D3的N极与脉冲纠偏电路相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于浪涌电流限制的电气系统，其特征在于：所述的前端处理电路包括电阻R1，电阻R2，电阻R3，极性电容C1；极性电容C1的负极经电阻R2后与电阻R1相连接，电阻R3和电阻R2相并联，电阻R2和电阻R3的两个共同端均与放大电路相连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于浪涌电流限制的电气系统，其特征在于：所述的放大电路由放大器P1，放大器P2，一端与放大器P2的正极相连接、另一端则经电阻R6后与放大器P2的输出端相连接的电阻R4，以及串接在放大器P1的负极和输出端之间的电阻R5组成；所述放大器P1的正极与极性电容C1的负极相连接、输出端与极性电容C7的正极相连接，放大器P2的负极与放大器P1的正极相连接、其正极则与电阻R2和电阻R1的连接点相连接、输出端与脉冲纠偏电路相连接，电阻R4和电阻R6的连接点与脉冲纠偏电路相连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于浪涌电流限制的电气系统，其特征在于：所述的脉冲纠偏电路包括纠偏芯片K，电阻R7，极性电容C2，极性电容C3；极性电容C2的正极经电阻R7后与纠偏芯片K的INI管脚相连接、负极接地，极性电容C3的负极与纠偏芯片K的VCC管脚相连接、其正极则与电阻R4和 电阻R6的连接点相连接的同时作为系统的一个输出端；所述纠偏芯片K的INV管脚与放大器P2的输出端相连接，其INI管脚则与二极管D3的N极相连接，OSC2管脚与极性电容C2的正极相连接，GND管脚接地，OSC1管脚和OUT1管脚均与警示电路相连接，OUT2管脚与极性电容C14的正极相连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于浪涌电流限制的电气系统，其特征在于：所述的微调电路包括电阻R10，三极管VT1，极性电容C5；三极管VT1的基极经电阻R10后与二极管D8的N极相连接，其发射极与警示电路相连接的同时作为系统的另一输出端，集电极经极性电容C5后与极性电容C3的正极相连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于浪涌电流限制的电气系统，其特征在于：所述警示电路由采样电路以及检测电路组成；所述的采样电路包括极性电容C4，电阻R8，电阻R9，电阻R11，以及稳压二极管D1；极性电容C4的正极经电阻R8、电阻R9、电阻R11后与稳压二极管D1的P极相连接、其负极则直接与稳压二极管D1的N极相连接，所述极性电容C4的正极还与纠偏芯片K的OUT1管脚相连接、负极还与三极管VT1的发射极相连接，电阻R8和电阻R9的连接点与检测电路相连接，电阻R9和电阻R11的连接点与检测电路相连接的同时接地；
所述的检测电路由与非门Q1，与非门Q2，与非门Q3，与非门Q4，一端和与非门Q1的正相端相连接、另一端经电阻R13后和与非门Q1的输出端相连接的电阻R12，正极和与非门Q2的输出端相连接、负极则与电阻R12和电阻R13的连接点相连接的极性电容C6，一端和与非门Q3的输出端相连接、另一端经电阻R15后和与非门Q4的输出端相连接的电阻R14，以及一端与电阻R12和电阻R13的连接点相连接、另一端则与电阻R14和电阻R15的连接点相连接的警示灯VL组成；所述与非门Q1的反相端与电阻R11和电阻R9的连接点相连接，与非门Q2的正相端和与非门Q1的输出端相连接、其反相端则与电阻R8和电阻R9的连接点相连接，与非门Q3的正相端和反相端以及与非门Q4的正相端和反相端均和与非门Q2的输出端相连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于浪涌电流限制的电气系统，其特征在于： 所述的驱动芯片U为LM387集成芯片；所述纠偏芯片K为NE602集成芯片。
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