CN111352014B - 一种检测并定位异常mosfet的方法、系统、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测并定位异常MOSFET的方法、系统、设备和存储介质，方法包括以下步骤：响应于接收到输入电压升高信号，判断是否存在MOSFET输出电压；响应于存在MOSFET输出电压，控制所有MOSFET处于关闭状态，并实时比较MOSFET输出电压和MOSFET输入电压的大小；响应于MOSFET输出电压小于MOSFET输入电压，读取每个MOSFET流过的电流值并与阈值进行比较；以及响应于存在MOSFET的电流值超过阈值，将MOSFET确定为异常MOSFET。本发明提出的检测并定位异常MOSFET的方法、系统、设备及介质通过实时比较MOSFET输出电压和MOSFET输入电压的大小，能够及时确定MOSFET是否存在异常，并能根据电流对异常MOSFET进行定位。
Description
技术领域
本发明涉及热插拔领域，更具体地，特别是指一种检测并定位异常MOSFET的方法、系统、计算机设备及可读介质。
背景技术
由于科技进步飞快，服务器的效能越来越强，许多应用场合也必须支持热插拔的应用，热插拔应用即是指装置可以在系统运作时抽离或插入即可立刻运行该装置的功用，一般热插拔的设计线路上会有一个热插拔的控制器搭配多个MOSFET，MOSFET的数量会依据负载电流的大小不同而有增减，通常热插拔的线路会放置在服务器主板最靠近输入来源的位置，因此热插拔在服务器的设计上便是可靠度需要非常高的环节，若MOSFET因来料不良或是热插拔线路设计不当造成损坏则会造成主板无法运行。
目前的热插拔应用线路设计中，如果后端的MOSFET发生损坏将无法得知，使用者发现服务器异常时主板已严重损坏并可能会出现烧毁的情形，主要原因是MOSFET损坏的状态绝大多数是呈现短路的状态，当PSU插入瞬间输入电压就会透过损坏的MOSFET直接通过此损坏的MOSFET至后端装置，当Hot-swap(热插拔)控制器要开始动作时却发现输出端已有一高电压存在便会判定异常因此不会打开其余的MOSFET，导致后端装置所需要的电流皆通过此损坏的MOSFET，损坏后的MOSFET其短路阻抗通常会达到几十毫欧母(正常状况下不到一毫欧)，根据欧姆定律P＝I2×R，流过的电流为定值时，阻抗越大则消耗的功率越大，因此长时间有大电流流过此损坏的MOSFET就会不断地积热而烧毁。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种检测并定位异常MOSFET的方法、系统、计算机设备及计算机可读存储介质，通过实时比较MOSFET输出电压和MOSFET输入电压的大小，能够及时确定MOSFET是否存在异常，并能根据电流对异常MOSFET进行定位。
基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种检测并定位异常MOSFET的方法，包括如下步骤：响应于接收到输入电压升高信号，判断是否存在MOSFET输出电压；响应于存在MOSFET输出电压，控制所有MOSFET处于关闭状态，并实时比较MOSFET输出电压和MOSFET输入电压的大小；响应于MOSFET输出电压小于所述MOSFET输入电压，读取每个MOSFET流过的电流值并与阈值进行比较；以及响应于存在MOSFET的电流值超过阈值，将所述MOSFET确定为异常MOSFET。
在一些实施方式中，还包括：基于输入电压的大小设置分压电路，将输入电压经过分压电路以得到MOSFET输入电压。
在一些实施方式中，所述实时比较MOSFET输出电压和MOSFET输入电压的大小包括：将所述MOSFET输入电压接入比较器的正端，将所述MOSFET输出电压接入所述比较器的负端，并判断所述比较器输出是否为高电平。
在一些实施方式中，还包括：基于所述输入电压设置所述阈值。
本发明实施例的另一方面，还提供了一种检测并定位异常MOSFET的系统，包括：判断模块，配置用于响应于接收到输入电压升高信号，判断是否存在MOSFET输出电压；控制模块，配置用于响应于存在MOSFET输出电压，控制所有MOSFET处于关闭状态，并实时比较MOSFET输出电压和MOSFET输入电压的大小；电流模块，配置用于响应于MOSFET输出电压小于所述MOSFET输入电压，读取每个MOSFET流过的电流值并与阈值进行比较；以及定位模块，配置用于响应于存在MOSFET的电流值超过阈值，将所述MOSFET确定为异常MOSFET。
在一些实施方式中，还包括：分压模块，配置用于基于输入电压的大小设置分压电路，将输入电压经过分压电路以得到MOSFET输入电压。
在一些实施方式中，所述控制模块还配置用于：将所述MOSFET输入电压接入比较器的正端，将所述MOSFET输出电压接入所述比较器的负端，并判断所述比较器输出是否为高电平。
在一些实施方式中，还包括：阈值模块，配置用于基于所述输入电压设置所述阈值。
本发明实施例的又一方面，还提供了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现如上方法的步骤。
本发明实施例的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时实现如上方法步骤的计算机程序。
本发明具有以下有益技术效果：通过实时比较MOSFET输出电压和MOSFET输入电压的大小，能够及时确定MOSFET是否存在异常，并能根据电流对异常MOSFET进行定位。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为本发明提供的检测并定位异常MOSFET的方法的实施例的示意图；
图2为本发明提供的检测并定位异常MOSFET的热插拔应用线路的实施例的示意图；
图3为本发明提供的检测并定位异常MOSFET的计算机设备的实施例的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种检测并定位异常MOSFET的方法的实施例。图1示出的是本发明提供的检测并定位异常MOSFET的方法的实施例的示意图。如图1所示，本发明实施例包括如下步骤：
S1、响应于接收到输入电压升高信号，判断是否存在MOSFET输出电压；
S2、响应于存在MOSFET输出电压，控制所有MOSFET处于关闭状态，并实时比较MOSFET输出电压和MOSFET输入电压的大小；
S3、响应于MOSFET输出电压小于MOSFET输入电压，读取每个MOSFET流过的电流值并与阈值进行比较；以及
S4、响应于存在MOSFET的电流值超过阈值，将MOSFET确定为异常MOSFET。
图2示出的是本发明提供的检测并定位异常MOSFET的热插拔应用线路的实施例的示意图。为了进一步描述本发明的技术方案，下面结合图2进行进一步的说明：
当服务器主板插入PSU(Power Supply Unit，电源供应器)，Hot-swap(热插拔)控制器会侦测到输入电压开始上升，上升到一定水平后，例如大于UVLO(Under Voltage LockOut，欠压锁定)，控制器便会输出讯号将后端的MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，金属-氧化层半导体场效晶体管)打开使输入电压能通过MOSFET并对后端的所有装置供电，使服务器能够运行。
响应于接收到输入电压升高信号，判断是否存在MOSFET输出电压。接收到输入电压升高信号表明将要运行热插拔应用，当PSU接上时如果MOSFET已经短路，在控制器还未动作时MOSFET的输出电压就会存在，但是仅仅是存在MOSFET输出电压还不足以说明MOSFET出现异常。
响应于存在MOSFET输出电压，控制所有MOSFET处于关闭状态，并实时比较MOSFET输出电压和MOSFET输入电压的大小。当检测到存在MOSFET输出电压时，MOSFET有出现异常的风险，但由于控制器此时并不知道具体可能出现异常的MOSFET的具体位置，便保持所有的MOSFET关闭。实时比较MOSFET输出电压和MOSFET输入电压的大小以确认是否存在异常MOSFET。
响应于MOSFET输出电压小于MOSFET输入电压，读取每个MOSFET流过的电流值并与阈值进行比较。响应于电流值超过阈值，将MOSFET确定为异常MOSFET。如果MOSFET输出电压小于MOSFET输入电压，那说明此时确实存在异常MOSFET，可以根据MOSFET流过的电流值对异常MOSFET进行定位。如果电流值超过预先设定的阈值，则该电流值对应的MOSFET则是异常MOSFET。
在一些实施方式中，还包括：基于输入电压的大小设置分压电路，将输入电压经过分压电路以得到MOSFET输入电压。在一些实施方式中，所述实时比较MOSFET输出电压和MOSFET输入电压的大小包括：将所述MOSFET输入电压接入比较器的正端，将所述MOSFET输出电压接入所述比较器的负端，并判断所述比较器输出是否为高电平。具体到图2，可以设置比较器，将MOSFET输入电压经过电阻分压接入比较器的正端，将MOSFET的输出电压直接接入比较器的负端。根据比较器的特性，当比较器的正端大于负端，输出高电平，当比较器的负端大于正端，输出低电平。因此，可以根据判断所述比较器输出是否为高电平来判断MOSFET输出电压是否小于MOSFET输入电压。可以根据输入电压来设置分压电阻，例如，可以设置R1：R2＝1：(Vin-1)。
在一些实施方式中，还包括：基于所述输入电压设置所述阈值。热插拔线路正常运作下，MOSFET的输入电压几乎等于输出电压，因MOSFET正常运作下的导通阻抗非常小(约1毫欧母)，根据欧姆定律，若此时流过200安培的电流，在均流的情况下每个MOSFET会流过50安培的电流，则MOSFET上的压降大约ΔV＝50×1m＝50mV，代表MOSFET的输入电压会大于输出电压50mV左右，若输入电压为12V，输出电压等于12-0.05＝11.95V，此时比较器的正端为12*11/12＝11V，比较器的负端为11.95V，因此比较器会输出低电平。若MOSFET有损坏会呈现短路的状态，但因半导体制程的关系其短路阻抗会比正常的导通阻抗还要大，大约为50毫欧甚至更大，当后端装置开始工作时，通过损坏MOSFET的电流就会开始增加，假设电流增加至40A通过此损坏的MOSFET，就会造成ΔV＝30×0.05＝1.5V的压降，此时比较器的正端为11V，但比较器的负端降至12-1.5＝10.5V，因比较器的正端电压大于比较器的负端，因此输出高电平。
需要特别指出的是，上述检测并定位异常MOSFET的方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于检测并定位异常MOSFET的方法也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在实施例之上。
基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种检测并定位异常MOSFET的系统，包括：判断模块，配置用于响应于接收到输入电压升高信号，判断是否存在MOSFET输出电压；控制模块，配置用于响应于存在MOSFET输出电压，控制所有MOSFET处于关闭状态，并实时比较MOSFET输出电压和MOSFET输入电压的大小；电流模块，配置用于响应于MOSFET输出电压小于所述MOSFET输入电压，读取每个MOSFET流过的电流值并与阈值进行比较；以及定位模块，配置用于响应于存在MOSFET的电流值超过阈值，将所述MOSFET确定为异常MOSFET。
在一些实施方式中，还包括：分压模块，配置用于基于输入电压的大小设置分压电路，将输入电压经过分压电路以得到MOSFET输入电压。
在一些实施方式中，所述控制模块还配置用于：将所述MOSFET输入电压接入比较器的正端，将所述MOSFET输出电压接入所述比较器的负端，并判断所述比较器输出是否为高电平。
在一些实施方式中，还包括：阈值模块，配置用于基于所述输入电压设置所述阈值。
基于上述目的，本发明实施例的第三个方面，提出了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行以实现如下步骤：S1、响应于接收到输入电压升高信号，判断是否存在MOSFET输出电压；S2、响应于存在MOSFET输出电压，控制所有MOSFET处于关闭状态，并实时比较MOSFET输出电压和MOSFET输入电压的大小；S3、响应于MOSFET输出电压小于MOSFET输入电压，读取每个MOSFET流过的电流值并与阈值进行比较；以及S4、响应于存在MOSFET的电流值超过阈值，将MOSFET确定为异常MOSFET。
在一些实施方式中，还包括：基于输入电压的大小设置分压电路，将输入电压经过分压电路以得到MOSFET输入电压。
在一些实施方式中，所述实时比较MOSFET输出电压和MOSFET输入电压的大小包括：将所述MOSFET输入电压接入比较器的正端，将所述MOSFET输出电压接入所述比较器的负端，并判断所述比较器输出是否为高电平。
在一些实施方式中，还包括：基于所述输入电压设置所述阈值。
如图3所示，为本发明提供的上述检测并定位异常MOSFET的计算机设备的一个实施例的硬件结构示意图。
以如图3所示的装置为例，在该装置中包括一个处理器301以及一个存储器302，并还可以包括：输入装置303和输出装置304。
处理器301、存储器302、输入装置303和输出装置304可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。
存储器302作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的检测并定位异常MOSFET的方法对应的程序指令/模块。处理器301通过运行存储在存储器302中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的检测并定位异常MOSFET的方法。
存储器302可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据检测并定位异常MOSFET的方法的使用所创建的数据等。此外，存储器302可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至本地模块。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置303可接收输入的用户名和密码等信息。输出装置304可包括显示屏等显示设备。
一个或者多个检测并定位异常MOSFET的方法对应的程序指令/模块存储在存储器302中，当被处理器301执行时，执行上述任意方法实施例中的检测并定位异常MOSFET的方法。
执行上述检测并定位异常MOSFET的方法的计算机设备的任何一个实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序。
最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，检测并定位异常MOSFET的方法的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由处理器执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被处理器执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。
此外，上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。
此外，应该明白的是，本文的计算机可读存储介质(例如，存储器)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为例子而非限制性的，非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦写可编程ROM(EEPROM)或快闪存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器(RAM)，该RAM可以充当外部高速缓存存储器。作为例子而非限制性的，RAM可以以多种形式获得，比如同步RAM(DRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据速率SDRAM(DDRSDRAM)、增强SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)、以及直接Rambus RAM(DRRAM)。所公开的方面的存储设备意在包括但不限于这些和其它合适类型的存储器。
本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。
结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成用于执行这里功能的下列部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP和/或任何其它这种配置。
结合这里的公开所描述的方法或算法的步骤可以直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中或这两者的组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域已知的任何其它形式的存储介质中。示例性的存储介质被耦合到处理器，使得处理器能够从该存储介质中读取信息或向该存储介质写入信息。在一个替换方案中，存储介质可以与处理器集成在一起。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端中。在一个替换方案中，处理器和存储介质可以作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性设计中，功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、DSL或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(CD)、激光盘、光盘、数字多功能盘(DVD)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种检测并定位异常MOSFET的方法，其特征在于，包括以下步骤：
响应于接收到输入电压升高信号，判断是否存在MOSFET输出电压；
响应于存在MOSFET输出电压，控制所有MOSFET处于关闭状态，并实时比较MOSFET输出电压和MOSFET输入电压的大小；
响应于MOSFET输出电压小于所述MOSFET输入电压，读取每个MOSFET流过的电流值并与阈值进行比较；以及
响应于存在MOSFET的电流值超过阈值，将所述MOSFET确定为异常MOSFET；
其中，所述实时比较MOSFET输出电压和MOSFET输入电压的大小包括：
将所述MOSFET输入电压接入比较器的正端，将所述MOSFET输出电压接入所述比较器的负端，并判断所述比较器输出是否为高电平。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
基于输入电压的大小设置分压电路，将输入电压经过分压电路以得到MOSFET输入电压。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
基于所述输入电压设置所述阈值。
4.一种检测并定位异常MOSFET的系统，其特征在于，包括：
判断模块，配置用于响应于接收到输入电压升高信号，判断是否存在MOSFET输出电压；
控制模块，配置用于响应于存在MOSFET输出电压，控制所有MOSFET处于关闭状态，并实时比较MOSFET输出电压和MOSFET输入电压的大小；
电流模块，配置用于响应于MOSFET输出电压小于所述MOSFET输入电压，读取每个MOSFET流过的电流值并与阈值进行比较；以及
定位模块，配置用于响应于存在MOSFET的电流值超过阈值，将所述MOSFET确定为异常MOSFET；
其中，所述控制模块还配置用于：
将所述MOSFET输入电压接入比较器的正端，将所述MOSFET输出电压接入所述比较器的负端，并判断所述比较器输出是否为高电平。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括：
分压模块，配置用于基于输入电压的大小设置分压电路，将输入电压经过分压电路以得到MOSFET输入电压。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括：
阈值模块，配置用于基于所述输入电压设置所述阈值。
7.一种计算机设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现权利要求1-3任意一项所述方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-3任意一项所述方法的步骤。
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