CN211094898U - 电动牙刷防止飞溅控制系统以及电动牙刷 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电动牙刷防止飞溅控制系统以及电动牙刷，涉及生活电器控制的技术领域，包括主控电路以及电机控制电路；主控电路与电机控制电路相连；主控电路用以检测到电动牙刷启动后，定时增加PWM信号的占空比，并将增加后的PWM信号发送给电机控制电路；电机控制电路用以连接电机，根据PWM信号，驱动电机振动。缓解现有技术中存在的开启瞬间惯性太大而导致牙膏或牙膏泡面飞溅的技术问题。

Description

电动牙刷防止飞溅控制系统以及电动牙刷

技术领域

本实用新型涉及生活电器控制技术领域，尤其是涉及一种电动牙刷防止飞溅控制系统以及电动牙刷。

背景技术

目前，随着生活质量越来越高，人们对口腔卫生也越来越重视，电动牙刷使用也越来越普及。从原理上分，电动牙刷有两大类：旋转与振动。旋转类的牙刷原理简单，就是电动机驱动圆形刷头旋转，在执行普通刷牙动作的同时加强摩擦效果。振动类型的牙刷内部有一个电驱动的振动电机，能让刷头产生垂直于刷柄方向的高频摆动。

然而，不管电动牙刷是旋转式亦或振动式，在使用过程中，先涂抹牙膏再开启，或刷牙中途先暂停后取出牙刷漱口，然后又重新开启接着刷牙，由于开启瞬间惯性太大，有可能导致涂抹的牙膏或牙膏泡面掉落或飞溅问题，会给消费者刷牙时带来极大的不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供电动牙刷防止飞溅控制系统以及电动牙刷，以缓解现有技术中存在的开启瞬间惯性太大而导致牙膏或牙膏泡面飞溅的技术问题。

本实用新型提供的一种电动牙刷防止飞溅控制系统，包括：主控电路以及电机控制电路；所述主控电路与所述电机控制电路相连；

所述主控电路用以检测到电动牙刷启动后，定时增加PWM信号的占空比，并将增加后的PWM信号发送给所述电机控制电路；

所述电机控制电路用以连接电机，根据所述PWM信号，驱动所述电机振动。

进一步的，所述系统还包括：

按键控制电路，所述按键控制电路的第一端和所述主控电路相连；

所述按键控制电路用以接收用户按键信息，在接收到用户按键信息后，改变按键控制电路与主控电路连接处的电平信号；

所述主控电路用以检测到改变的所述电平信号时，确定所述电动牙刷启动。

进一步的，所述系统还包括：电池系统，所述电池系统分别与所述主控电路、所述电机控制电路和所述按键控制电路的第二端相连；

在所述按键控制电路接收到用户按键信息后，控制所述电池系统为所述主控电路和所述电机控制电路供电，以使所述主控电路和所述电机控制电路工作。

进一步的，所述电池系统包括：电池、以及开机电池电压转换电路；

所述按键控制电路的第二端设置在所述电池与所述开机电池电压转换电路之间；

在所述按键控制电路接收到用户按键信息后，导通所述电池与所述开机电池电压转换电路，以使所述开机电池电压转换电路将所述电池发送的电压转换为工作电压，以所述工作电压为所述主控电路和所述电机控制电路供电。

进一步的，所述开机电池电压转换电路包括：第一控制开关和控制器；

所述第一控制开关的控制端与所述按键控制电路的第二端相连；所述第一控制开关的第一端与所述电池相连；所述第一控制开关的第二端与所述控制器相连；

在所述按键控制电路接收到用户按键信息后，控制所述第一控制开关的第一端和所述第一控制开关的第二端导通，以将所述电池与所述开机电池电压转换电路导通；

所述控制器用以在所述第一控制开关的第一端和所述第一控制开关的第二端导通时，将所述电池发送的电压转换为工作电压。

进一步的，所述电池系统还包括：放电管理电路，所述放电管理电路与所述电池相连，用以保护所述电池。

进一步的，所述系统还包括：自锁电路；

所述自锁电路分别与所述主控电路与所述电池系统相连；

在所述按键控制电路接收到用户按键信息后，所述主控电路用以发送启动信号给所述自锁电路；

所述自锁电路用以在接收到所述启动信号后，导通所述开机电池电压转换电路与所述电池，以使所述开机电池电压转换电路给所述主控电路和所述电机控制电路供电。

进一步的，所述自锁电路包括第二控制开关；

所述第二控制开关的控制端与所述主控电路相连；所述第二控制开关的第一端与所述第一控制开关的控制端相连；所述第二控制开关的第二端接地；

所述第二控制开关用以接收到所述启动信号后，导通所述第二控制开关的第一端和所述第二控制开关的第二端，以导通所述开机电池电压转换电路与所述电池。

进一步的，所述系统还包括：电池电压检测电路和显示控制电路；

所述电池电压检测电路的一端与所述第一控制开关的第二端相连；所述电池电压检测电路与所述主控电路相连；所述主控电路与所述显示控制电路相连；

所述电池电压检测电路用以检测所述电池的电压；

所述主控电路用以根据所述电池的电压，生成电量情况，发送给所述显示控制电路；

所述显示控制电路用以显示电量情况。

本实用新型提供的一种电动牙刷，包括：电动牙刷本体和根据上述实施例任一项所述的电动牙刷防止飞溅控制系统，所述电动牙刷防止飞溅控制系统设置在所述电动牙刷本体上。

本实用新型提供的电动牙刷防止飞溅控制系统以及电动牙刷，可以通过主控电路以及电机控制电路，主控电路与电机控制电路相连，主控电路用以检测到电动牙刷启动后，定时增加PWM信号的占空比，并将增加后的PWM信号发送给电机控制电路，电机控制电路连接电机，根据PWM信号，驱动电机振动，这样可以将初始PWM信号的占空比设置较小，并按照时间定时增加PWM信号的占空比，使得电动牙刷的振动情况从小逐渐变大，可以缓解现有技术中存在的开启瞬间惯性太大而导致牙膏或牙膏泡面飞溅的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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附图。

图1为本实用新型实施例提供的电动牙刷防止飞溅控制系统的一种结构图；

图2为本实用新型实施例提供的电动牙刷防止飞溅控制系统的工作过程流程图；

图3为本实用新型实施例提供的电动牙刷防止飞溅控制系统的另一种结构图；

图4为本实用新型实施例提供的电动牙刷防止飞溅控制系统的电路结构图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前，由于电动牙刷开启瞬间惯性太大，有可能导致涂抹的牙膏或牙膏泡面掉落或飞溅问题，会给消费者刷牙时带来极大的不便，基于此，本实用新型提供的电动牙刷防止飞溅控制系统以及电动牙刷，可以通过主控电路以及电机控制电路，主控电路与电机控制电路相连，主控电路用以检测到电动牙刷启动后，定时增加PWM信号的占空比，并将增加后的PWM信号发送给电机控制电路，电机控制电路连接电机，根据PWM信号，驱动电机振动，这样可以将初始PWM信号的占空比设置较小，并按照时间定时增加PWM信号的占空比，使得电动牙刷的振动情况从小逐渐变大，可以缓解现有技术中存在的开启瞬间惯性太大而导致牙膏或牙膏泡面飞溅的技术问题，提高了用户的体验感。

结合图1所示，本实用新型提供的一种电动牙刷防止飞溅控制系统，包括：主控电路110、电机控制电路120；所述主控电路110与所述电机控制电路120相连；

所述主控电路110用以检测到电动牙刷启动后，定时增加PWM信号的占空比，并将增加后的PWM信号发送给所述电机控制电路120；其中，定时增加PWM信号的占空比可以理解为相同的时间间隔增加PWM信号的相同比例的占空比，例如，当初始占空比为2％，每一分钟均增加PWM信号的10％，第一次增加后，为PWM信号的12％，第二次增加后，为PWM信号的22％(初始占空比+第一次的10％+第二次的10％)，第三次增加后，为PWM信号的32％(初始占空比+第一次的10％+第二次的10％+第三次的10％)，依次类推。或者，可以理解为按照递增的时间间隔增加PWM信号的相同比例的占空比，例如，第一次增加时，时间持续1分钟，占空比为12％，第二次增加时，时间持续1分10秒，占空比为22％，第三次增加时间持续1分20秒，占空比为32％，依次类推。或者，可以理解为按照递减的时间间隔增加PWM信号的相同比例的占空比，例如，第一次增加时，时间持续1分钟，占空比为12％，第二次增加时，时间持续40秒，占空比为22％，第三次增加时间持续20秒，占空比为32％，依次类推。或者，可以理解为按照递增的时间间隔增加PWM信号的递增比例的占空比，例如，第一次增加时，时间持续1分钟，占空比为12％(初始占空比+第一次的10％)，第二次增加时，时间持续1分10秒，占空比为32％(初始占空比+第一次的10％+第二次增加比例为20％)，第三次增加时间持续1分30秒，占空比为62％(初始占空比+第一次的10％+第二次增加比例为20％+第三次增加比例为30％)，依次类推。类似的，按照递增的时间间隔增加PWM信号的递减比例的占空比。或者，可以理解为按照递减的时间间隔增加PWM信号的递增比例的占空比，例如，第一次增加时，时间持续1分钟，占空比为12％，第二次增加时，时间持续40秒，占空比为32％，第三次增加时间持续20秒，占空比为62％，依次类推；类似的，按照递减的时间间隔增加PWM信号的递减比例的占空比。

当然，时间间隔、占空比比例也可以按照不规则的规律进行控制，对此，本实用新型并不做具体控制。

所述电机控制电路120用以连接电机100，根据所述PWM信号，驱动所述电机100振动。

结合图2所示，所述主控电路110的工作过程可以为：S11：判断电动牙刷是否开机，如果是，则执行步骤S12，启动定时器，并确定PWM信号的初始占空比进行工作，其中，初始占空比可以比较小，例如2％，这样使得电动牙刷的电机的振动比较小，步骤S13，判断定时器中的时间是否满足预定时间，如果是，则执行步骤S14，在初始占空比的基础上，增加PWM信号的占空比。步骤S15在PWM信号的占空比达到阈值时，停止增加PWM信号的占空比。这样，可以以当前的PWM信号的阈值对应的占空比进行工作，直到用户关闭电动牙刷为止。

在一些实施例中，结合图4所示，电机控制电路120包括：控制器U3、电阻R11、电阻R12、电机M，控制器U3的VCC端与控制器U3的nSLEEP端均连接电池系统的工作电压输出端(标注+5的端口)，以使电池系统140为控制器U3供电，控制器U3的IN1端和控制器U3的IN2端分别通过电阻R11与电阻R12连接主控电路110的PWM1和PWM2的端口，以使主控电路110通过PWM1和PWM2的端口发送PWM信号给电机控制电路。控制器U3的VM端口(标注BAT+)连接电池BAT+，控制器U3根据PWM信号和电池电压为电机M进行供电。

在一些实施例中，结合图3所示，启动电动牙刷的方式可以为：所述系统还包括：

按键控制电路130，所述按键控制电路130的第一端和所述主控电路110相连；

所述按键控制电路130用以接收用户按键信息，在接收到用户按键信息后，改变按键控制电路130与主控电路110连接处的电平信号；

所述主控电路110用以检测到改变的所述电平信号时，确定所述电动牙刷启动。

在实际应用过程中，电动牙刷还包括电子显示屏，该电子显示屏上具有开机按键，该开机按键包括在按键控制电路130上，当用户没有按键时，与主控电路连接电的电平信号为高点位，当用户按键后，按键控制电路改变与主控电路110连接点的电平信号为低点位，当所述主控电路110检测到这种由高电位到低电位这种改变时，确定所述电动牙刷启动。

当然除了上述确定所述电动牙刷启动的方式，还可以采用语音识别，利用语音识别技术控制电动牙刷的开启。

结合图4所示，示出了一种按键控制电路的电路结构图；按键控制电路130包括按键、电阻R9、电阻R10，二极管D2、二极管D3，电容C6，如图中的按键控制电路130的第一端(标注KEY1)与主控电路中的KEY1相连，KEY1为按键控制电路与主控电路110的连接处，电阻R9、电阻R10用以保护按键控制电路130的工作元件、例如按键。

结合图3所示，所述系统还包括：电池系统140，所述电池系统140分别与所述主控电路110、所述电机控制电路和所述按键控制电路的第二端相连；

在所述按键控制电路接收到用户按键信息后，控制所述电池系统140为所述主控电路110和所述电机控制电路120供电，以使所述主控电路110和所述电机控制电路120工作。

其中，本实用新型的电动牙刷防止飞溅控制系统还可以采用可拆卸的电池系统140进行工作。

在一些实施例中，所述电池系统140包括：电池、以及开机电池电压转换电路142；

所述按键控制电路130的第二端(如图4标志的nsleep端)设置在所述电池与所述开机电池电压转换电路142之间；

在所述按键控制电路130接收到用户按键信息后，导通所述电池与所述开机电池电压转换电路142，以使所述开机电池电压转换电路142将所述电池发送的电压转换为工作电压，以所述工作电压为所述主控电路110和所述电机控制电路120供电。

结合图4所示，所述开机电池电压转换电路142包括：第一控制开关Q1和控制器U1；

所述第一控制开关Q1的控制端(端口nsleep)与所述按键控制电路130的第二端(nsleep)相连；所述第一控制开关Q1的第一端与所述电池相连；所述第一控制开关Q1的第二端与所述控制器U1相连；

在所述按键控制电路接收到用户按键信息后，控制所述第一控制开关的第一端和所述第一控制开关的第二端导通，以将所述电池与所述开机电池电压转换电路142导通，所述控制器U1用以在所述第一控制开关Q1的第一端和所述第一控制开关Q2的第二端导通时，将所述电池发送的电压转换为工作电压当用户按键后，给nsleep端口一个电压，使其导通第一控制开关Q1，从而使主控电路110和电机控制电路120工作。

其中，第一控制开关Q1为场效应管，所述第一控制开关Q1的控制端为场效应管的栅极，第一控制开关Q1的第一端为场效应管的漏极，第一控制开关Q1的第二端为场效应管的源极。

再结合图4所示，控制器U1的VIN端连接电容C1后接地，控制器U1的EN端连接VIN端，控制器U1的VOUT端为工作电压输出端(标注+5V的端口)，控制器U1的VFB端通过电阻R1为工作电压输出端，控制器U1的VFB端通过电阻R2接地。

开关电池电压转换电路中，还包括电阻R1、电阻R2、电阻R16、电阻R17、二极管D1、电感L1、电容C2、电容C3，其中，电阻R1、电阻R2、电阻R16、电阻R17为保护电路的作用，电容C2、电容C3为储能滤波的作用。

再结合图4所示，按键控制电路130的标注“+5V”端口与开关电池电压转换电路标注“+5V”端口相连，可以开关电池电压转换电路提供的工作电压可以通过“+5V”端口为按键控制电路130供电。

为了保护电池，降低电池出现过放、短路等等问题损坏电池，在一些实施例中，所述电池系统还包括：放电管理电路141，所述放电管理电路141与所述电池相连，用以保护所述电池。

结合图4所示，放电管理电路包括：控制器U2，电阻R3、电容C4，其中，控制器U2的VDD端通过电阻R3连接电池正极，控制器U2的GND连接电池负极，控制器U2的VM接地，当放电管理电路检测到电池放电的电压超过最低电池电压后，或者发现电路短路等等电池非正常工作时，放电管理电路VM端与地之间断开，从而使得电池BAT无法正常工作。

在按键触发后，短时间内，可以使第一控制开关导通，然而，若需要继续进行导通的状态，结合图3所示，所述系统还包括：自锁电路150；

所述自锁电路150分别与所述主控电路110与所述电池系统140相连。

在所述按键控制电路接收到用户按键信息后，所述主控电路110用以发送启动信号给所述自锁电路150；

所述自锁电路150用以在接收到所述启动信号后，导通所述开机电池电压转换电路142与所述电池，以使所述开机电池电压转换电路142给所述主控电路110和所述电机控制电路120供电。由于自锁电路在不导通时，所述电池与开机电池电压转换电路142不导通，则可以避免主控电路110和电机控制电路120在待机时，耗费电池的电量。

结合图4所示，示出了一种自锁电路的电路结构图，自锁电路150包括第二控制开关Q2，所述第二控制开关Q2的控制端(标注sleep)与所述主控电路110(标注sleep)相连；所述第二控制开关Q2的第一端(标注nsleep)分别与所述第一控制开关的控制端(标注nsleep)和所述按键控制电路130(标注nsleep)相连；所述第二控制开关Q2的第二端接地。

所述第二控制开关Q2用以接收到所述启动信号后，导通所述第二控制开关Q2的第一端和所述第二控制开关Q2的第二端，以导通所述开机电池电压转换电路与所述电池。

再结合图4所示，第二控制开关Q2可以为NPN型三极管，该三极管的基极通过电阻R4连接主控电路110，该三极管的集电极连接按键控制电路的nsleep端口以及电池系统的nsleep端口，三极管的发射极连地，以及电阻R5。当用户控制按键控制电路按键时，主控电路110检测到电动牙刷启动后，发送启动信号给所述三极管的基极，使得三极管导通，当三极管导通时，电池系统与主控电路110和电机控制电路120之间导通，为其供电。

为了使得用户更加连接电动牙刷的电量情况，在一些实施例中，结合图3所示，所述系统还包括：电池电压检测电路160和显示控制电路170；

所述电池电压检测电路160的一端(标注VDD的端口)与所述控制开关Q1的第二端相连；所述电池电压检测电路160的另一端(标注AD-V1的端口)与所述主控电路110相连；所述主控电路110与所述显示控制电路170相连；

所述电池电压检测电路160用以检测当前电压；例如，结合图4所示，所述电池电压检测电路160的一端(标注VDD的端口)通过电阻R6和电阻R7接地，所述电池电压检测电路160的一端(标注VDD的端口)通过电阻R6和电阻R8连接主控电路110，且连接电容C5接地。

所述主控电路110用以根据所述当前电压，生成电量情况，发送给所述显示控制电路170。例如，结合图4所示，可以根据电阻R6、电阻R7以及检测的当前电压，计算电池的放电电压。由于电池的放电电压具有阈值，当超过电池的放电电压时，电池会出现过放的情况，所以主控电路110检测当前的电池电压，判断当前的电池电压是否超过电池放电电压的阈值，如果超过了，则生成关于电池没有电的电量情况，如果没超过，则生成关于电池还有电的电量情况。

所述显示控制电路170用以显示电量情况。显示电量情况可以采用发光二极管，当没电时，可以进行闪烁显示，当有电时，可以进行长亮显示。

结合图4所示，除了电量显示外，还可以包括电动牙刷各个模式的显示情况，发光二极管的数量可以根据显示的情况而定，图4中以5个为例，一个代表电量显示，其他四个表示四个模式的使用情况。

再结合图4所示，所述系统还包括：多个电阻，例如，电阻R1～电阻R15，所述多个电阻设置在按键控制电路、所述自锁电路、所述开机电池电压转换电路、所述放电管理电路、显示控制电路、电池电压检测电路中的一种或者多种电路上。例如，按键控制电路的电阻R9和电阻R10；自锁电路的电阻R4和电阻R5；开机电池电压转换电路的电阻R1、电阻R2、电路R16、电阻R17；放电管理电路的电阻R3；显示控制电路的电阻R13、电阻R14、电路R15；电池电压检测电路的电阻R8。

本实用新型提供的一种电动牙刷，包括：电动牙刷本体和根据上述实施例任一项所述的电动牙刷防止飞溅控制系统，所述电动牙刷防止飞溅控制系统设置在所述电动牙刷本体上。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电动牙刷防止飞溅控制系统，其特征在于，包括：主控电路以及电机控制电路；所述主控电路与所述电机控制电路相连；

所述主控电路用以检测到电动牙刷启动后，定时增加PWM信号的占空比，并将增加后的PWM信号发送给所述电机控制电路；

所述电机控制电路用以连接电机，根据所述PWM信号，驱动所述电机振动。

2.根据权利要求1所述的电动牙刷防止飞溅控制系统，其特征在于，所述系统还包括：

按键控制电路，所述按键控制电路的第一端和所述主控电路相连；

所述按键控制电路用以接收用户按键信息，在接收到用户按键信息后，改变按键控制电路与主控电路连接处的电平信号；

所述主控电路用以检测到改变的所述电平信号时，确定所述电动牙刷启动。

3.根据权利要求2所述的电动牙刷防止飞溅控制系统，其特征在于，所述系统还包括：电池系统，所述电池系统分别与所述主控电路、所述电机控制电路和所述按键控制电路的第二端相连；

在所述按键控制电路接收到用户按键信息后，控制所述电池系统为所述主控电路和所述电机控制电路供电，以使所述主控电路和所述电机控制电路工作。

4.根据权利要求3所述的电动牙刷防止飞溅控制系统，其特征在于，所述电池系统包括：电池、以及开机电池电压转换电路；

所述按键控制电路的第二端设置在所述电池与所述开机电池电压转换电路之间；

在所述按键控制电路接收到用户按键信息后，导通所述电池与所述开机电池电压转换电路，以使所述开机电池电压转换电路将所述电池发送的电压转换为工作电压，以所述工作电压为所述主控电路和所述电机控制电路供电。

5.根据权利要求4所述的电动牙刷防止飞溅控制系统，其特征在于，所述开机电池电压转换电路包括：第一控制开关和控制器；

所述第一控制开关的控制端与所述按键控制电路的第二端相连；所述第一控制开关的第一端与所述电池相连；所述第一控制开关的第二端与所述控制器相连；

在所述按键控制电路接收到用户按键信息后，控制所述第一控制开关的第一端和所述第一控制开关的第二端导通，以将所述电池与所述开机电池电压转换电路导通；

所述控制器用以在所述第一控制开关的第一端和所述第一控制开关的第二端导通时，将所述电池发送的电压转换为工作电压。

6.根据权利要求4或5所述的电动牙刷防止飞溅控制系统，其特征在于，所述电池系统还包括：放电管理电路，所述放电管理电路与所述电池相连，用以保护所述电池。

7.根据权利要求5所述的电动牙刷防止飞溅控制系统，其特征在于，所述系统还包括：自锁电路；

所述自锁电路分别与所述主控电路与所述电池系统相连；

在所述按键控制电路接收到用户按键信息后，所述主控电路用以发送启动信号给所述自锁电路；

所述自锁电路用以在接收到所述启动信号后，导通所述开机电池电压转换电路与所述电池，以使所述开机电池电压转换电路给所述主控电路和所述电机控制电路供电。

8.根据权利要求7所述的电动牙刷防止飞溅控制系统，其特征在于，

所述自锁电路包括第二控制开关；

所述第二控制开关的控制端与所述主控电路相连；所述第二控制开关的第一端与所述第一控制开关的控制端相连；所述第二控制开关的第二端接地；

所述第二控制开关用以接收到所述启动信号后，导通所述第二控制开关的第一端和所述第二控制开关的第二端，以导通所述开机电池电压转换电路与所述电池。

9.根据权利要求5所述的电动牙刷防止飞溅控制系统，其特征在于，所述系统还包括：电池电压检测电路和显示控制电路；

所述电池电压检测电路的一端与所述第一控制开关的第二端相连；所述电池电压检测电路与所述主控电路相连；所述主控电路与所述显示控制电路相连；

所述电池电压检测电路用以检测所述电池的电压；

所述主控电路用以根据所述电池的电压，生成电量情况，发送给所述显示控制电路；

所述显示控制电路用以显示电量情况。

10.一种电动牙刷，其特征在于，包括：电动牙刷本体和根据权利要求1-9任一项所述的电动牙刷防止飞溅控制系统，所述电动牙刷防止飞溅控制系统设置在所述电动牙刷本体上。

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