JPH01190268A - Transistor inverter - Google Patents

Transistor inverter

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JPH01190268A
JPH01190268A JP63013911A JP1391188A JPH01190268A JP H01190268 A JPH01190268 A JP H01190268A JP 63013911 A JP63013911 A JP 63013911A JP 1391188 A JP1391188 A JP 1391188A JP H01190268 A JPH01190268 A JP H01190268A
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transistor
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Kenji Hirose
広瀬 謙司
Keiji Ogawa
啓司 小川
Hiromi Shibuya
渋谷 浩洋
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Matsushita Refrigeration Co
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Abstract

PURPOSE:To save electric power, by adding a comparator, a second transistor and a detection diode. CONSTITUTION:A transistor inverter is composed of a rectification section 1, a main circuit transistor(Tr) 2 and a reverse-parallel diode 3, a waveform generation section 4, a photocoupler 5, the 1st Tr 7, a comparator 9, a detection diode 10, the 2nd-4th Tr 11-13, a diode group 16, etc., and it drives a motor 18. When the current flows through this main circuit Tr 2, the 2nd Tr 11 turns OFF as the output of the comparator 9 gets to an 'L' level, so that the current is supplied to the base of the Tr 2 and it works. On the other hand, when the current flows through reverse-parallel diode 3 (when the Tr 2 need not work), the output of the comparator 9 gets to an 'H' level; the 2nd Tr 11 turns 'ON' and works so as not to supply the current to the base of the Tr 2.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電動機の回転数を任意に変化させるトランジス
タインバータニ関スル。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a transistor inverter that arbitrarily changes the rotational speed of an electric motor.

従来の技術 一般に特開昭82−138069号公報に示されるよう
にトランジスタインバータ装置において、主回路トラン
ジスタの制御を行なうために、トランジスタベースドラ
イブ回路を設けているが、特に大容量トランジスタイン
バータ装置においては、このベースドライブ回路の消費
電力の増大や回路部品の発熱の増大が問題となっている
。図中21は直流電源、22はインバータ回路を形成す
るトランジスタブリッジ、23は負荷であす、インバー
タ回路の出力側に負荷電流を検出する電流検出器24を
設けている。
BACKGROUND TECHNOLOGY Generally, transistor inverter devices are provided with a transistor base drive circuit in order to control the main circuit transistors, as shown in Japanese Patent Application Laid-open No. 82-138069, but in particular, in large capacity transistor inverter devices, However, the problem is that the power consumption of the base drive circuit increases and the heat generated by the circuit components increases. In the figure, 21 is a DC power supply, 22 is a transistor bridge forming an inverter circuit, 23 is a load, and a current detector 24 for detecting a load current is provided on the output side of the inverter circuit.

また、該電流検出器24の出力は電流検出回路26に導
入し、さらにこの電流検出回路26の出力信号は電流方
向判別器27を介してベース信号分配回路(1相分)2
8へ導入する。一方、インバータ制御回路25の出力信
号もこのベース信号分配回路28へ導入するが、この回
路28はタイマ29を有し、相互に反転するトランジス
タT1゜T4のベース駆動信号を得るのにインバータ制
御回路25からのトランジスタ駆動信号と電流方向判別
27からの電流方向信号とのアンド条件を課するもので
ある。
Further, the output of the current detector 24 is introduced into a current detection circuit 26, and the output signal of this current detection circuit 26 is further passed through a current direction discriminator 27 to a base signal distribution circuit (one phase).
8. On the other hand, the output signal of the inverter control circuit 25 is also introduced into this base signal distribution circuit 28, but this circuit 28 has a timer 29. This imposes an AND condition on the transistor drive signal from 25 and the current direction signal from current direction determination 27.

以上の様な構成をもった従来例の動作は以下の様になる
The operation of the conventional example having the above configuration is as follows.

電流検出器24によって負荷電流を検出し、これを極性
判別器27に導いて電流方向を検知し、この電流方向信
号と、制御回路26から与えられるトランジスタの駆動
信号のアンド条件でトランジスタに駆動される。これに
より、第3図に示すように不必要な期間のベース電流供
給はなくすことができる。すなわち、電流方向信号が1
!1111ということは、トランジスタT1 もしくは
ダイオードD4が導通していることを示しておシ、トラ
ンジスタT4にベース電流を供給することは無意味であ
シ、電流方向信号が“○″′のときのみ■の信号に従っ
て、トランジスタが駆動されている、というものであっ
た。
The current detector 24 detects the load current, guides it to the polarity discriminator 27 to detect the current direction, and uses the AND condition of this current direction signal and the transistor drive signal given from the control circuit 26 to drive the transistor. Ru. Thereby, as shown in FIG. 3, supply of base current during unnecessary periods can be eliminated. That is, the current direction signal is 1
! 1111 means that the transistor T1 or the diode D4 is conductive, and it is meaningless to supply the base current to the transistor T4, and only when the current direction signal is "○"'. The transistor was driven according to the signal.

発明が解決しようとする課題 しかし、従来の構成では、電流検出回路、電流方向判別
器ベース信号分配回路、タイマ等の回路や部品が多数必
要であり、コストアップになるという問題点があった。
Problems to be Solved by the Invention However, the conventional configuration requires a large number of circuits and components such as a current detection circuit, a current direction discriminator base signal distribution circuit, and a timer, resulting in an increase in cost.

本発明は上記問題点を解消するために、少ない部品で省
電力の図れるベースドライブ回路を提供することを目的
としている。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a base drive circuit that uses fewer components and can save power.

課題を解決するための手段 上記課題を達成するために本発明は、整流部の出力とブ
リッジ接続された主回路トランジスタと、この主回路ト
ランジスタと逆並列に接続された逆並列ダイオードと、
基準入力を前記主回路トランジスタのエミッタと接続し
た比較器と、この比較器の信号入力にアノードを、前記
主回路トランジスタのコレクタにカソードを接続した検
知ダイオードと、前記比較器の出力と、ベースを接続し
た第2のトランジスタ(NPN)と、この第2のトラン
ジスタのコレクタ及び前記第1のトランジスタのコレク
タをベースに接続した第3のトランジスタ(NPN)と
、第3のトランジスタのエミッタとエミッタを、またベ
ースとベースを接続した第4のトランジスタ(PNP)
と、前記第3のトランジスタのコレクタと接続した第2
の抵抗とを備えた構成である。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above problems, the present invention comprises: a main circuit transistor bridge-connected to the output of a rectifier; an anti-parallel diode connected anti-parallel to the main circuit transistor;
a comparator whose reference input is connected to the emitter of the main circuit transistor; a detection diode whose anode is connected to the signal input of the comparator; a detection diode whose cathode is connected to the collector of the main circuit transistor; and the output of the comparator and the base thereof. A second transistor (NPN) connected to the base, a third transistor (NPN) connected to the base of the collector of the second transistor and the collector of the first transistor, and the emitter and emitter of the third transistor, In addition, a fourth transistor (PNP) whose base is connected to the base
and a second transistor connected to the collector of the third transistor.
The configuration has a resistance of .

作   用 本発明は、上記しれ構成により、主回路トランジスタに
電流が流れている時は、比較器の出力が11 L I+
レベルになるだめ、第2のトランジスタはパ○FF”と
なり、主回路トランジスタのベースに電流が供給され、
主回路トランジスタは動作するが、逆並列ダイオードに
電流が流れている時、すなわち主回路トランジスタが動
作する必要のない時は比較器の出力が”H”レベルとな
り、第2のトランジスタは”ON”し、主回路トランジ
スタのベースに電流が供給されない様な動作をする。
Effect of the present invention Due to the above-mentioned configuration, when current flows through the main circuit transistor, the output of the comparator becomes 11 L I+
When the level is reached, the second transistor becomes a FF, and current is supplied to the base of the main circuit transistor.
The main circuit transistor operates, but when current flows through the anti-parallel diode, that is, when the main circuit transistor does not need to operate, the output of the comparator becomes "H" level and the second transistor is "ON". However, it operates in such a way that no current is supplied to the base of the main circuit transistor.

実施例 第1図は本発明の一実施例を示す電気回路図で、1は電
源を整流平滑する整流部、2はこの整流部1の出力とブ
リッジ接続された主回路トランジスタ3はこの主回路ト
ランジスタ2と逆並列に接続された逆並列ダイオード、
4は任意の周波数波形を出力する波形発生部である。6
は前記波形発生部の出力信号を受けるホトカプラ、6は
このホトカプラ5内にあるホトトランジスタである。7
はこのホトトランジスタ6と逆相動作をする第1のトラ
ンジスタ(NPN)、8はこの第1のトランジスタ7の
コレクタと接続された第1の抵抗、9は基準入力(9−
a)を前記主回路トランジスタ2のエミッタと接続した
比較器である。10は前記比11iZ器9の信号入力(
9−b)にアノードを、前記主回路トランジスタ2のコ
レクタにカソードを接続した検知ダイオードであシ、順
方向電圧は逆並列ダイオード3のそれより小さい。11
は前記比較器9の出力(a−c)と、ベースを接続した
第2のトランジスタ(NPN)、12はこの第2のトラ
ンジスタ11のコレクタ及び前記第1のトランジスタ7
のコレクタをベースに接続した第3のトランジスタ(N
PN)、13は第3のトランジスタ12のエミッタとエ
ミッタを、マタヘースとペースヲ接続した第4のトラン
ジスタ(PNP)、14は第3のトランジスタのコレク
タと接続した第2の抵抗である。15は前記検知ダイオ
ード1゜のアノードと接続した第3の抵抗、16は前記
主回路トランジスタのエミッタをアノードに接続したダ
イオード群、17はダイオード群16のアノードと接続
した第4の抵抗、18は前記主回路トランジスタ2の出
力と接続した電動機でおる。
Embodiment FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an embodiment of the present invention, in which 1 is a rectifier for rectifying and smoothing the power supply, 2 is a main circuit connected to the output of the rectifier 1 in a bridge, and transistor 3 is connected to this main circuit. an anti-parallel diode connected in anti-parallel with transistor 2;
4 is a waveform generator that outputs an arbitrary frequency waveform. 6
6 is a photocoupler that receives the output signal of the waveform generator, and 6 is a phototransistor within the photocoupler 5. 7
is a first transistor (NPN) that operates in reverse phase with this phototransistor 6, 8 is a first resistor connected to the collector of this first transistor 7, and 9 is a reference input (9-
a) is a comparator connected to the emitter of the main circuit transistor 2. 10 is the signal input of the ratio 11iZ unit 9 (
9-b) and a sensing diode whose anode is connected to the collector of the main circuit transistor 2, and whose forward voltage is smaller than that of the anti-parallel diode 3. 11
is a second transistor (NPN) whose base is connected to the output (a-c) of the comparator 9; 12 is the collector of this second transistor 11 and the first transistor 7;
A third transistor (N
PN), 13 is a fourth transistor (PNP) in which the emitter of the third transistor 12 is connected to the emitter, and 14 is a second resistor connected to the collector of the third transistor. 15 is a third resistor connected to the anode of the detection diode 1°; 16 is a diode group whose anode is connected to the emitter of the main circuit transistor; 17 is a fourth resistor connected to the anode of the diode group 16; A motor is connected to the output of the main circuit transistor 2.

次に、上記の様に構成したトランジスタインバータの動
作を説明する。まず電源が投入されると、整流部1にて
直流化され、主回路トランジスタ2及び逆並列ダイオー
ド3に電圧が印加される。他方、波形発生部4では任意
の周波数のPWM波形を発生しホトカプラ6に通じ、内
部のホトトランジスタを○N/○FFしている。この○
N/○FFN/上逆相動作をする第1のトランジスタ7
に導れる。すなわち、ホトトランジスタがONO時は第
1のトランジスタ7はOFFとなり、第1の抵抗8を通
して電流が流れ、第3のトランジスタ12のベースに電
流が流入するため第3のトランジスタ12はONL、こ
のため、第2の抵抗14を通して電流は主回路トランジ
スタ2のベースに流入し、主回路トランジスタ2はON
し、この主回路トランジスタ2には電圧が印加されてい
るため、電動機18に電流が流れる。
Next, the operation of the transistor inverter configured as described above will be explained. First, when the power is turned on, the rectifier 1 converts it into a direct current, and a voltage is applied to the main circuit transistor 2 and the anti-parallel diode 3. On the other hand, the waveform generating section 4 generates a PWM waveform of an arbitrary frequency, communicates with the photocoupler 6, and turns the internal phototransistor into ○N/○FF. This○
N/○FFN/upper first transistor 7 that operates in reverse phase
can lead to That is, when the phototransistor is ON, the first transistor 7 is OFF, current flows through the first resistor 8, and current flows into the base of the third transistor 12, so the third transistor 12 is ONL. , the current flows into the base of the main circuit transistor 2 through the second resistor 14, and the main circuit transistor 2 is turned ON.
However, since a voltage is applied to this main circuit transistor 2, a current flows to the motor 18.

一方、ホトトランジスタがOFFの時は第1のトランジ
スタ7はON、第4のトランジスタ13のベース電流を
引出すため、ダイオード群16で作られた逆方向電圧の
ため主回路トランジスタ2のベース電流が急速に引出さ
れ、主回路トランジスタ2はOFFする。すなわちホト
トランジスタ6と同相動作を主回路トランジス゛り2は
する様になる。
On the other hand, when the phototransistor is OFF, the first transistor 7 is ON, and in order to draw out the base current of the fourth transistor 13, the base current of the main circuit transistor 2 rapidly increases due to the reverse voltage created by the diode group 16. The main circuit transistor 2 is turned off. In other words, the main circuit transistor 2 operates in the same mode as the phototransistor 6.

次に、出力負荷を考えると、電動機であり、いわゆるL
負荷であるため、逆起電力の作用にて、逆並列ダイオー
ド3に電流が流れる期間がある。
Next, considering the output load, it is an electric motor, so-called L
Since it is a load, there is a period in which current flows through the anti-parallel diode 3 due to the action of back electromotive force.

従来この期間においても主回路トランジスタ2のベース
には電流が流れていたが本発明は以下に示す動作にてこ
の期間のベース電流をカットしているO まず、逆並列ダイオード3に電流が流れない時、すなわ
ち、主回路トランジスタ2が0N10FFする必要があ
る時(トランジスタ領域と呼ぶ)と、逆並列ダイオード
3に電流が流れる時、すなわち主回路トランジスタ2が
0N10FFする必要がない時(ダイオード領域と呼ぶ
)の動作について説明する。
Conventionally, current flowed through the base of the main circuit transistor 2 even during this period, but the present invention cuts the base current during this period by the operation shown below. First, no current flows through the anti-parallel diode 3. In other words, when the main circuit transistor 2 needs to be 0N10FF (called the transistor region), and when current flows through the anti-parallel diode 3, that is, when the main circuit transistor 2 does not need to be 0N10FF (called the diode region) ) operation will be explained.

今、信号入力値をvIN、基準入力値をvREF 。Now, the signal input value is vIN, and the reference input value is vREF.

主回路トランジスタ2のエミッタコレクタ間電圧をvc
E、検知ダイオード1oの順方向電圧をvDl 、逆並
列ダイオード3の順方向電圧を■D2トスると、トラン
ジスタ領域では ■工h:vREF+(vCE+vD1)となシ、右辺の
vcE+vD1は正数であるため、左辺のvINはvR
EF  より大きい。このだめ、比較器9の出力(9−
c’)は“L′”レベルを出力し、第2のトランジスタ
11はOFFするため、第3のトランジスタ12及び第
4のトランジスタ13はホトトランジスタ6の動作と同
様動作をするため、主回路トランジスタ2は0N10F
F動作する。
The emitter-collector voltage of main circuit transistor 2 is vc
E. When the forward voltage of the detection diode 1o is vDl and the forward voltage of the anti-parallel diode 3 is tossed with ■D2, in the transistor region, ■work h:vREF+(vCE+vD1), and vcE+vD1 on the right side is a positive number. Therefore, vIN on the left side is vR
Greater than EF. In this case, the output of comparator 9 (9-
c') outputs "L'" level and the second transistor 11 is turned off, so the third transistor 12 and the fourth transistor 13 operate in the same way as the phototransistor 6, so the main circuit transistor 2 is 0N10F
F works.

次にダイオード領域を考えると、 vIN:vREF+(vDl−■D2)となシ、右辺の
vDl−vD2は負数となシ、左辺のvINはvREF
より小さくなる。このため、比較器9の出力(9−c)
は“H”°レベルとなり、第2のトランジスタ11はO
Nするため、第3のトランジスタ12のベース電流は供
給されなくなる。このため、主回路トランジスタ2は○
N10FF動作しない。
Next, considering the diode area, vIN:vREF+(vDl-■D2), vDl-vD2 on the right side is a negative number, and vIN on the left side is vREF.
become smaller. Therefore, the output of comparator 9 (9-c)
becomes “H” level, and the second transistor 11 becomes O
Therefore, the base current of the third transistor 12 is no longer supplied. Therefore, the main circuit transistor 2
N10FF does not work.

上記実施例の構成によれば、比較器9と第2のトランジ
スタ11と検知ダイオード10を付加するだけで、逆並
列ダイオード3に電流が流れる時の主回路トランジスタ
2へのベース電流をカット出来るため、インバータベー
スドライブ回路の省電力化が図れるものである。
According to the configuration of the above embodiment, by simply adding the comparator 9, the second transistor 11, and the detection diode 10, it is possible to cut the base current to the main circuit transistor 2 when current flows through the antiparallel diode 3. , the power consumption of the inverter base drive circuit can be reduced.

発明の効果 以上、実施例からも明らかな様に本発明は、電源を整流
平滑する整流部と、この整流部の出力とブリ、ジ接続さ
れた主回路トランジスタと、この主回路トランジスタと
逆並列に接続された逆並列ダイオードと、任意の周波数
波形を出力する波形発生部と、この波形発生部の出力信
号を受けるホトカプラと、このホトカプラのホトトラン
ジスタと逆相動作する第1のトランジスタ(NPN)と
、この第1のトランジスタのコレクタと接続された第1
の抵抗と、基準入力を前記主回路トランジスタのエミッ
タと接続した比較器と、この比較器の信号入力にアノー
ドを、前記主回路トランジスタのコレクタにカソードを
接続し、順方向電圧が前記逆並列ダイオードのそれより
小さい検知ダイオードと、前記比較器の出力とベースを
接続した第2のトランジスタ(NPN)と、この第2の
トランシスタノコレクタ及ヒ前記第1のトランジスタの
コレクタをベースに接続した第2のトランジスタ(NP
N)と、第3のトランジスタのエミッタを、マタヘース
とベースを接続した第4のトランジスタ(PNP)と、
前記第3のトランジスタのコレクタと接続した第2の抵
抗とを備えたものであるから、従来の様に多数の部品を
追加することなく、すなわち、コストアップ額が小さく
、所望の効果が得られるため、製品価値の向上に貢献す
るものである。
In addition to the effects of the invention, as is clear from the examples, the present invention includes a rectifier that rectifies and smoothes a power supply, a main circuit transistor connected in parallel to the output of this rectifier, and a main circuit transistor connected in inverse parallel to this main circuit transistor. an antiparallel diode connected to the diodes, a waveform generator that outputs an arbitrary frequency waveform, a photocoupler that receives the output signal of the waveform generator, and a first transistor (NPN) that operates in opposite phase to the phototransistor of the photocoupler. and a first transistor connected to the collector of this first transistor.
a comparator whose reference input is connected to the emitter of the main circuit transistor, an anode connected to the signal input of the comparator, a cathode connected to the collector of the main circuit transistor, and a forward voltage is connected to the anti-parallel diode. a second transistor (NPN) having its base connected to the output of said comparator; a second transistor (NPN) having its base connected to the collector of said first transistor; transistor (NP
N), and a fourth transistor (PNP) in which the emitter of the third transistor is connected to the base of the transistor,
Since it is equipped with a second resistor connected to the collector of the third transistor, it is possible to obtain the desired effect without adding a large number of parts as in the conventional case, that is, with a small increase in cost. Therefore, it contributes to improving product value.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

ンシスタインバータの電気回路図、第3図は同第2図の
動作説明図である。 1・・・・・・整流部、2・・・・・主回路トランジス
タ、3・・・・・・逆並列ダイオード、4・・曲波形発
生部、5・・・・・・ホトカプラ、7・・・・・・第1
のトランジスタ、8・・・・・第1の抵抗、9・・山・
比較器、1o・・・・・・検知ダイオード、11・・山
・第2のトランジスタ 12・・・・・・第3のトラン
ジスタ、13・・・・・・第4のトランジスタ、14・
・・・・第2の抵抗。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名/−
−−整i画 ?−主口g7−ラレシ゛ヌク
FIG. 3 is an electrical circuit diagram of the system inverter, and is an explanatory diagram of the operation of FIG. 2. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Rectifying section, 2... Main circuit transistor, 3... Anti-parallel diode, 4... Curved waveform generating section, 5... Photocoupler, 7... ...First
transistor, 8...first resistor, 9...mountain...
Comparator, 1o...Detection diode, 11...Mountain, second transistor 12...Third transistor, 13...Fourth transistor, 14...
...Second resistance. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person/-
---I-ga? -Main mouth g7-Rareshienuku

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 電源を整流平滑する整流部と、この整流部の出力とブリ
ッジ接続された主回路トランジスタと、この主回路トラ
ンジスタと逆並列に接続された逆並列ダイオードと、任
意の周波数波形を出力する波形発生部と、この波形発生
部の出力信号を受けるホトカプラと、このホトカプラの
ホトトランジスタと逆相動作する第1のトランジスタと
、この第1のトランジスタのコレクタと接続された第1
の抵抗と、基準入力を前記主回路トランジスタのエミッ
タと接続した比較器と、この比較器の信号入力にアノー
ドを、前記主回路トランジスタのコレクタにカソードを
接続し、順方向電圧が前記逆並列ダイオードのそれより
小さい検知ダイオードと、前記比較器の出力とベースを
接続した第2のトランジスタと、この第2のトランジス
タのコレクタ及び前記第1のトランジスタのコレクタを
ベースに接続した第3のトランジスタと、第3のトラン
ジスタのエミッタとエミッタを、またベースとベースを
接続した前記各トランジスタと逆極性の第4のトランジ
スタと、前記第3のトランジスタのコレクタと接続した
第2の抵抗とを備えたトランジスタインバータ。
A rectifier that rectifies and smoothes the power supply, a main circuit transistor bridge-connected to the output of this rectifier, an anti-parallel diode connected in anti-parallel to this main circuit transistor, and a waveform generator that outputs an arbitrary frequency waveform. a photocoupler that receives the output signal of the waveform generator, a first transistor that operates in opposite phase to the phototransistor of the photocoupler, and a first transistor that is connected to the collector of the first transistor.
a comparator whose reference input is connected to the emitter of the main circuit transistor, an anode connected to the signal input of the comparator, a cathode connected to the collector of the main circuit transistor, and a forward voltage is connected to the anti-parallel diode. a second transistor having its base connected to the output of said comparator; and a third transistor having its base connected to the collector of said second transistor and the collector of said first transistor; A transistor inverter comprising: a fourth transistor having a polarity opposite to that of each of the transistors in which the emitters of the third transistor are connected together and the bases thereof are connected; and a second resistor which is connected to the collector of the third transistor. .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03289347A (en) * 1990-04-04 1991-12-19 Fuji Electric Co Ltd Base drive circuit for transistor

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03289347A (en) * 1990-04-04 1991-12-19 Fuji Electric Co Ltd Base drive circuit for transistor

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