EP1575341A1 - Dimmer - Google Patents

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EP1575341A1
EP1575341A1 EP05003826A EP05003826A EP1575341A1 EP 1575341 A1 EP1575341 A1 EP 1575341A1 EP 05003826 A EP05003826 A EP 05003826A EP 05003826 A EP05003826 A EP 05003826A EP 1575341 A1 EP1575341 A1 EP 1575341A1
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EP
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control lever
dimmer
controller
control
brightness
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EP05003826A
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EP1575341B1 (de
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Matthias Dipl.-Ing. Tidden
Andreas Dipl.-Ing. Jeide
Jens Dipl.-Betriebswirt Riewe
Mirko Dipl.-Ing. Simon
Steffan Dipl.-Ing. Ulbrich
Robert Dipl.-Ing. Zapp
Dirk Dipl.-Ing. Goldyn
Frank Dipl.-Ing. Czimmeck
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ABB Patent GmbH
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ABB Patent GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H25/00—Switches with compound movement of handle or other operating part

Definitions

  • the invention relates to a dimmer according to the preamble of claim 1.
  • the invention can be used, for example, for driving LED-based light sources be used.
  • the invention is based on the object, a dimmer of the type mentioned specify not only the brightness of a bulb, but beyond also its light color can be adjusted in the desired manner.
  • the advantages achieved by the invention are in particular that the light color a modern light source, z. B. on LED basis, depending on the specific Use (living room, bedroom, kitchen, conservatory, greenhouse, design light) can be specified in the desired manner.
  • the adjustment takes place Brightness and desired light color of the bulb independently and in an easy-to-understand way, allowing the operation of the dimmer Despite increased functionality even untrained people is easily possible.
  • control lever 4 springs in the unloaded state automatically from the positions A, B, C, D, E, F back to the stable middle position.
  • this is the intensity of different color channels (red / green / blue) adjustable.
  • control lever 4 in its center position with a rotation G "in Clockwise "and with a rotation H” counterclockwise "applied become.
  • Fig. 3 the basic electrical circuit diagram of the dimmer 1 is shown.
  • a switching device 5 As essential components are a switching device 5, a controller 16 and z. B. three pulse width modulators as independently adjustable power modules 19, 20, 21 are provided.
  • the switching device 5 has a voltage applied via a terminal 22 with a control voltage U H main contact 6, which can selectively and in any order one of the switch contacts 7 - 13 contact.
  • the main contact 6 contacts a switching contact 7 - 13
  • the contacted switching contact is subjected to the control voltage U H.
  • the control lever 4 If the control lever 4 is in its middle position and is neither tilted, turned nor pressed (rest position), the main contact 6 does not contact any of the switch contacts 7 - 13.
  • the switch contacts 7 - 13 are connected directly to corresponding control inputs of the controller 16 on the output side.
  • the controller 16 has a time detecting element 17, which detects the duration of the presence of a transmitted by the switching contact 13 control signal.
  • control lever 4 Upon rotation of the control lever 4 is directly coupled to the control lever 4 and likewise connected to terminal 22 connected incremental encoder 18, which a corresponding control input of the controller 16 in response to the rotational movement G or H of the control lever 4 is supplied with signals.
  • the time detection element is used 17 for detection / discrimination, whether by a short-term movement K of Control lever 4 on / off the dimmer 1 is to be effected or whether by a longer insistence of the control lever 4 in the depressed state, d. H. regarding the linear movement K, saving / resetting the minimum brightness can be effected should.
  • the controller 16 controls for each color channel red / green / blue a separate power module 19, 20, 21, for example, pulse width modulator, said pulse width modulators input side to a z. B. with an AC voltage U AC applied terminal 23 are connected and the output side, a light source 24 on LED base supply. Since LED lights do not necessarily work with 230V AC, you can alternatively use z. B. also a small protection voltage of 12V DC are used to power the LED lamp, in such an application corresponding semiconductor actuator / converter for DC or DC voltage as power devices 19, 20, 21 are used.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Switches With Compound Operations (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
  • Arrangements Of Lighting Devices For Vehicle Interiors, Mounting And Supporting Thereof, Circuits Therefore (AREA)

Abstract

Es wird ein Dimmer mit einem Bedienelement vorgeschlagen, welches mindestens einen Leistungsbaustein ansteuert, um derart die gewünschte Helligkeit eines Leuchtmittels einzustellen. Es ist ein Steuerhebel (4) als Bedienelement vorgesehen, welcher in unterschiedliche Positionen gekippt (A, B, C, D, E, F) und/oder gedreht (G, H) und/oder gedrückt (K) werden kann, um derart Schaltkontakte (6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13) einer Schalteinrichtung (5) zu betätigen, welche einen Kontroller (16) ansteuern, um derart mit Hilfe eines pro Farbkanal separaten Leistungsbausteines (19, 20, 21) außer der gewünschten Helligkeit zusätzlich die gewünschte Lichtfarbe eines Leuchtmittels (24) einzustellen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dimmer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung kann beispielsweise zur Ansteuerung von Leuchtmitteln auf LED-Basis verwendet werden.
Die in der Installationstechnik allgemein bekannten Dimmer erlauben es, Leuchtmittel durch Druck auf ein Bedienelement (mit gekoppeltem Potentiometer) ein- und auszuschalten und durch Drehen am Bedienelement in der Helligkeit zu steuern. Für übliche Lichtquellen (Glühlampen, Halogenglühlampen) reicht diese Funktionalität vollkommen aus. Zwischenzeitlich sind moderne Leuchtmittel, z. B. auf LED-Basis, erhältlich, bei denen das weiße Licht durch Mischung aus den drei Grundfarben rot/grün/blau erzeugt wird. Solche Leuchtmittel können mit herkömmlichen Dimmern ebenfalls in ihrer Helligkeit variiert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dimmer der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem nicht nur die Helligkeit eines Leuchtmittels, sondern darüber hinaus auch dessen Lichtfarbe in gewünschter Weise eingestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Lichtfarbe eines modernen Leuchtmittels, z. B. auf LED-Basis, in Abhängigkeit des konkreten Einsatzes (Wohnraum, Schlafraum, Küche, Wintergarten, Gewächshaus, Designleuchte) in gewünschter Weise vorgegeben werden kann. Dabei erfolgen die Einstellung von Helligkeit und gewünschter Lichtfarbe des Leuchtmittels unabhängig voneinander und in einfach verständlicher Art und Weise, so dass die Bedienung des Dimmers trotz erhöhter Funktionalität auch ungeübten Personen leicht möglich ist.
Weitere Vorteile sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
Fig.1
eine Sicht auf die Frontseite eines Dimmers,
Fig. 2
eine Seitenansicht des Dimmers,
Fig. 3
das prinzipielle elektrische Schaltschema des Dimmers.
In Fig. 1 ist eine Sicht auf die Frontseite eines Dimmers dargestellt. Wie bei einem elektrischen Installationsgerät üblich, ist der Dimmer 1 mehrteilig aufgebaut und besteht aus einem Dimmer-Geräteeinsatz 3 (in Unterputz-Ausführung, mit Tragring) und einem Abdeckrahmen 2. Zur Einstellung eines an den Dimmer 1 angeschlossenen Leuchtmittels dient ein an der Frontseite des Geräteeinsatzes 3 angeordneter Steuerhebel 4, auch unter der Bezeichnung "Joystick" geläufig. Dieser Steuerhebel 4 weist eine als "Ruheposition" dienende Mittelstellung auf und kann aus dieser Mittelstellung heraus in sechs unterschiedliche Positionen gekippt werden:
  • Position A "oben links"
  • Position B "oben Mitte"
  • Position C "oben rechts"
  • Position D "unten links"
  • Position E "unten Mitte"
  • Position F "unten rechts"
Dabei federt der Steuerhebel 4 jeweils im unbelasteten Zustand selbsttätig von den Positionen A, B, C, D, E, F zurück in die stabile Mittelstellung. Wie nachfolgend noch näher erläutert, ist hierdurch die Intensität verschiedener Farbkanäle (rot/grün/blau) einstellbar.
Des weiteren kann der Steuerhebel 4 in seiner Mittelstellung mit einer Drehung G "im Uhrzeigersinn" sowie mit einer Drehung H "entgegen dem Uhrzeigersinn" beaufschlagt werden.
Ferner kann durch Drücken auf den Steuerhebel 4 eine lineare Bewegung K in Richtung zum Geräteeinsatz 3 hin bewirkt werden. Dies ist in Fig. 2 zu erkennen, in welcher eine Seitenansicht des Dimmers 1 dargestellt ist. Es sind der Dimmer-Geräteeinsatz 3 mit Steuerhebel 4 an der Frontseite sowie der Abdeckrahmen 2 zu erkennen.
In Fig. 3 ist das prinzipielle elektrische Schaltschema des Dimmers 1 dargestellt. Als wesentliche Baukomponenten sind eine Schalteinrichtung 5, ein Kontroller 16 sowie z. B. drei Pulsweitenmodulatoren als unabhängig voneinander einstellbare Leistungsbausteine 19, 20, 21 vorgesehen. Die Schalteinrichtung 5 weist einen über eine Klemme 22 mit einer Steuerspannung UH beaufschlagten Hauptkontakt 6 auf, welcher wahlweise und in beliebiger Reihenfolge einen der Schaltkontakte 7 - 13 kontaktieren kann. Sobald der Hauptkontakt 6 einen Schaltkontakt 7 - 13 kontaktiert, wird der kontaktierte Schaltkontakt mit der Steuerspannung UH beaufschlagt. Befindet sich der Steuerhebel 4 in seiner Mittelstellung und wird dabei weder gekippt, gedreht noch gedrückt (Ruheposition), kontaktiert der Hauptkontakt 6 keinen der Schaltkontakte 7 - 13. Die Schaltkontakte 7 - 13 sind ausgangsseitig direkt mit entsprechenden Steuereingängen des Kontrollers 16 verbunden. Dabei besitzt der Kontroller 16 ein Zeiterfassungsglied 17, welches die Zeitdauer des Anstehens eines durch den Schaltkontakt 13 übermittelten Steuersignals erfasst.
Bei Drehung des Steuerhebels 4 wird ein mit dem Steuerhebel 4 direkt gekoppelter und ebenfalls an Klemme 22 angeschlossener Inkrementalgeber 18 beaufschlagt, welcher einen entsprechenden Steuereingang des Kontrollers 16 in Abhängigkeit der Drehbewegung G oder H des Steuerhebels 4 mit Signalen beaufschlagt.
Die Bedienung des Dimmers 1 erfolgt in folgender Weise:
  • I. Bei Drücken des in seiner Mittelstellung befindlichen Steuerhebels 4 ― siehe lineare Bewegung K ― beaufschlagt Schaltkontakt 13 den entsprechenden Steuereingang des Kontrollers 16 und es erfolgt ein Einschalten oder Ausschalten des Dimmers 1. Dabei wird das relativ kurzzeitige Drücken des Steuerhebels 4 vom Zeiterfassungsglied 17 detektiert.
  • II. Beim Kippen des Steuerhebels 4 in die Position A "oben links" beaufschlagt der Schaltkontakt 7 den entsprechenden Steuereingang des Kontrollers 16, wodurch vorgegeben wird, dass die Lichtfarbe des Leuchtmittels in Richtung "mehr rot" einzustellen ist.
  • III. Beim Kippen des Steuerhebels 4 in die Position B "oben Mitte" beaufschlagt der Schaltkontakt 8 den entsprechenden Steuereingang des Kontrollers 16, wodurch vorgegeben wird, dass die Lichtfarbe des Leuchtmittels in Richtung "mehr grün" einzustellen ist.
  • IV. Beim Kippen des Steuerhebels 4 in die Position C "oben rechts" beaufschlagt der Schaltkontakt 9 den entsprechenden Steuereingang des Kontrollers 16, wodurch vorgegeben wird, dass die Lichtfarbe des Leuchtmittels in Richtung "mehr blau" einzustellen ist.
  • V. Beim Kippen des Steuerhebels 4 in die Position D "unten links" beaufschlagt der Schaltkontakt 10 den entsprechenden Steuereingang des Kontrollers 16, wodurch vorgegeben wird, dass die Lichtfarbe des Leuchtmittels in Richtung "weniger rot" einzustellen ist.
  • VI. Beim Kippen des Steuerhebels 4 in die Position E "unten Mitte" beaufschlagt der Schaltkontakt 11 den entsprechenden Steuereingang des Kontrollers 16, wodurch vorgegeben wird, dass die Lichtfarbe des Leuchtmittels in Richtung "weniger grün" einzustellen ist.
  • VII. Beim Kippen des Steuerhebels 4 in die Position F "unten rechts" beaufschlagt der Schaltkontakt 12 den entsprechenden Steuereingang des Kontrollers 16, wodurch vorgegeben wird, dass die Lichtfarbe des Leuchtmittels in Richtung "weniger blau" einzustellen ist.
  • VIII. Bei einer Drehbewegung G des Steuerhebels 4 im Uhrzeigersinn beaufschlagt der Inkrementalgeber 18 den entsprechenden Steuereingang des Kontrollers 16 mit entsprechenden 'Signalen, wodurch vorgegeben wird, dass das Leuchtmittel in Richtung "heller" einzustellen ist. Bei der Helligkeitssteuerung wird beim Drehen des Steuerhebels 4 das vorher eingestellt Mischungsverhältnis der drei Farben rot/grün/blau beibehalten. Eine Grenze bezüglich der Helligkeits-Einstellung ist erreicht, sobald bei mindestens einem der drei Farbkanäle die maximale Helligkeit eingestellt ist.
  • IX. Bei einer Drehbewegung H des Steuerhebels 4 entgegen dem Uhrzeigersinn beaufschlagt der Inkrementalgeber 18 den entsprechenden Steuereingang des Kontrollers 16 mit entsprechenden Signalen, wodurch vorgegeben wird, dass das Leuchtmittel in Richtung "dunkler" einzustellen ist. Eine Grenze bezüglich der Helligkeitseinstellung ist erreicht, sobald eine vorgegebene Mindesthelligkeit (Summe der drei Farbkanäle rot/grün/blau) erreicht ist.
  • X. Für die Vorgabe und das Abspeichern der Mindesthelligkeit wird zunächst der Dimmer 1 eingeschaltet (dies erfolgt durch eine kurzzeitige Bewegung K des Steuerhebels 4) und die gewünschte Mindesthelligkeit wird eingestellt (dies erfolgt durch eine Drehbewegung H des Steuerhebels 4). Anschließend wird der Steuerhebel 4 für eine vorgegebene längere Zeitspanne - z. B. 30 Sekunden ― in seiner Mittelstellung gedrückt gehalten (dies erfolgt durch eine Bewegung K des Steuerhebels 4). Hierdurch erfolgt ein Abspeichern der vorgegebenen Mindesthelligkeit.
  • XI. Für das Rücksetzen der Mindesthelligkeit wird zunächst der Dimmer 1 ausgeschaltet (kurzzeitige Bewegung K des Steuerhebels 4). Beim anschließenden Einschalten (Bewegung K des Steuerhebels 4) wird der Steuerhebel 4 für eine vorgegebene längere Zeitspanne - z. B. 30 Sekunden ― in seiner Mittelstellung gedrückt gehalten. Anschließend wird die gewünschte Mindesthelligkeit abgespeichert, wie vorstehend unter X beschrieben.
    • Wie sich bereits aus den vorstehenden Erläuterungen ergibt, dient das Zeiterfassungsglied 17 zur Detektion/Unterscheidung, ob durch eine kurzzeitige Bewegung K des Steuerhebels 4 ein Ein-/Ausschalten des Dimmers 1 bewirkt werden soll oder ob durch ein längeres Beharren des Steuerhebels 4 im gedrückten Zustand, d. h. bezüglich der linearen Bewegung K, ein Speichern/Rücksetzen der Mindesthelligkeit bewirkt werden soll.
    Ausgangsseitig steuert der Kontroller 16 für jeden Farbkanal rot/grün/blau einen separaten Leistungsbaustein 19, 20, 21, beispielsweise Pulsweitenmodulator an, wobei diese Pulsweitenmodulatoren eingangsseitig an eine z. B. mit einer Wechselspannung UAC beaufschlagte Klemme 23 angeschlossen sind und ausgangsseitig ein Leuchtmittel 24 auf LED-Basis versorgen. Da bei LED-Leuchten nicht zwingend mit 230V Wechselspannung gearbeitet wird, kann alternativ z. B. auch eine Kleinschutzspannung von 12V DC zur Versorgung der LED-Leuchte verwendet werden, wobei in einem solchen Anwendungsfall entsprechende Halbleitersteller/Umrichter für Gleichstrom oder Gleichspannung als Leistungsbausteine 19, 20, 21 zum Einsatz kommen.
    Bezugszeichenliste:
    1
    Dimmer
    2
    Abdeckrahmen
    3
    Dimmer-Geräteeinsatz
    4
    Steuerhebel (Joystick)
    5
    Schalteinrichtung
    6
    Hauptkontakt
    7
    Schaltkontakt
    8
    Schaltkontakt
    9
    Schaltkontakt
    10
    Schaltkontakt
    11
    Schaltkontakt
    12
    Schaltkontakt
    13
    Schaltkontakt
    14
    -
    15
    -
    16
    Kontroller
    17
    Zeiterfassungsglied
    18
    Inkrementalgeber
    19
    Leistungsbaustein
    20
    Leistungsbaustein
    21
    Leistungsbaustein
    22
    Klemme
    23
    Klemme
    24
    Leuchtmittel auf LED-Basis
    A
    Position des Steuerhebels "oben links"
    B
    Position des Steuerhebels "oben Mitte"
    C
    Position des Steuerhebels "oben rechts"
    D
    Position des Steuerhebels "unten links"
    E
    Position des Steuerhebels "unten Mitte"
    F
    Position des Steuerhebels "unten rechts"
    G
    Drehbewegung des Steuerhebels im Uhrzeigersinn
    H
    Drehbewegung des Steuerhebels entgegen dem Uhrzeigersinn
    K
    lineare Bewegung des Steuerhebels in Richtung Geräteeinsatz
    UH
    Steuerspannung
    UAC
    Wechselspannung

    Claims (7)

    1. Dimmer mit einem Bedienelement, welches mindestens einen Leistungsbaustein ansteuert, um derart die gewünschte Helligkeit eines Leuchtmittels einzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerhebel (4) als Bedienelement vorgesehen ist, welcher in unterschiedliche Positionen gekippt (A, B, C, D, E, F) und/oder gedreht (G, H) und/oder gedrückt (K) werden kann, um derart Schaltkontakte (6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13) einer Schalteinrichtung (5) zu betätigen, welche einen Kontroller (16) ansteuern, um derart mit Hilfe eines pro Farbkanal separaten Leistungsbausteines (19, 20, 21) außer der gewünschten Helligkeit zusätzlich die gewünschte Lichtfarbe eines Leuchtmittels (24) einzustellen.
    2. Dimmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontroller (16) ein Zeiterfassungslied (17) aufweist, das die Zeitdauer der Beaufschlagung mindestens eines Schaltkontaktes (13) durch den Steuerhebel (4) erfasst, wodurch in Abhängigkeit der Zeitdauer der Beaufschlagung unterschiedliche Funktionen definiert sind.
    3. Dimmer nach Anspruch 1 und/ oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerhebel (4) bei Drehung einen an den Kontroller (16) angeschlossenen Inkrementalgeber (18) beaufschlagt, um derart die Helligkeit des Leuchtmittels (24) einzustellen.
    4. Dimmer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerhebel (4) aus einer als Ruheposition dienenden Mittelstellung heraus in sechs unterschiedliche Positionen "oben links" (A), "oben Mitte" (B), oben rechts" (C), "unten links" (D), "unten Mitte" (E), "unten rechts" (F) kippbar ist, wodurch die Intensität von drei verschiedenen Farbkanälen an den Kontroller (16) vorgebbar und durch die Leistungsbausteine (19, 20, 21) einstellbar ist.
    5. Dimmer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mindesthelligkeit abspeicherbar ist.
    6. Dimmer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Leistungsbausteine (19, 20, 21) drei Pulsweitenmodulatoren eingesetzt sind, welche unabhängig voneinander drei Farbkanäle eines Leuchtmittels (24) einstellen.
    7. Dimmer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Leistungsbausteine (19, 20, 21) drei Halbleitersteller/Umrichter für Gleichstrom oder Gleichspannung zum Einsatz kommen, welche unabhängig voneinander drei Farbkanäle eines Leuchtmittels (24) einstellen.
    EP05003826A 2004-03-11 2005-02-23 Dimmer Expired - Lifetime EP1575341B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE102004011803 2004-03-11
    DE102004011803A DE102004011803B3 (de) 2004-03-11 2004-03-11 Dimmer

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP1575341A1 true EP1575341A1 (de) 2005-09-14
    EP1575341B1 EP1575341B1 (de) 2006-10-25

    Family

    ID=34559880

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP05003826A Expired - Lifetime EP1575341B1 (de) 2004-03-11 2005-02-23 Dimmer

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