JPH0398422A - Dc power supply circuit - Google Patents
Dc power supply circuitInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、電源投入時の負荷に対するソフトチャージ機
能を有する直流電源供給回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a DC power supply circuit having a soft charge function for a load when power is turned on.
[従来の技術]
一般に、負荷に直流電源を供給する場合、その電源投入
時に突入電流によりコンデンサや負荷内のIC等に破損
が生じるのを防止するため、抵抗により突入電流を抑制
しながら負荷側のコンデンサを充電し、充電後に直接電
源供給するいわゆるソフトチャージ機能が用いられてい
る。[Prior Art] Generally, when supplying DC power to a load, in order to prevent damage to capacitors, ICs, etc. in the load due to inrush current when the power is turned on, a resistor is used to suppress the inrush current while supplying power to the load. A so-called soft charge function is used, which charges the capacitor of the battery and supplies power directly after charging.
このようなソフトチャージ機能を有する従来の直流電源
供給回路を第3図(回路図)に示す。この回路では、タ
イマ回路Tを使用することにより電源投入時からソフト
チャージ完了後の回路切換を行なって.いる。A conventional DC power supply circuit having such a soft charge function is shown in FIG. 3 (circuit diagram). This circuit uses a timer circuit T to perform circuit switching from power-on to after completion of soft charging. There is.
第3図において、lは直流電力を供給されるべき負荷(
例えばロボットのサーボモー夕等)、MCは電源投入時
にオン(閉)状態に操作されるマグネットコンタクタ、
DBはマグネットコンタクタM、Cを介して入力された
交流電力(例えば3相200 V )を3相全波整流し
て直流電力を出力する整流回路(直流電源)、C1は負
荷1と整流回路DBとの間に設けられ整流回路DBから
の直流電力を平滑化するコンデンサ、K1は整流回路D
Bの出力側に設けたリレー(スイッチング手段)、R↓
はリレーK1と並列接続され電源投入時の直流供給電流
を抑制するソフトチャージ用抵抗である。In Figure 3, l is the load to be supplied with DC power (
MC is a magnetic contactor that is turned on (closed) when the power is turned on.
DB is a rectifier circuit (DC power supply) that outputs DC power by rectifying the AC power (e.g., 3-phase 200 V) input via the magnetic contactors M and C through 3-phase full-wave rectification, and C1 is the load 1 and the rectifier circuit DB. A capacitor K1 is provided between the rectifier circuit D and smooths the DC power from the rectifier circuit D.
Relay (switching means) installed on the output side of B, R↓
is a soft charge resistor that is connected in parallel with relay K1 and suppresses the DC supply current when the power is turned on.
また、K2はマグネットコンタクタMCがオン状態にな
るとこれに連動してオン状態になるリレー接点、Tは電
源投入時つまりリレー接点K2のオン時から所定時間t
1を計時するためのタイマ回路で、このタイマ回路Tは
,抵抗R2,コンデンサC2およびコンパレータU1か
ら構成されている。このタイマ回路Tにおいて、コンパ
レータU1は,抵抗R2とコンデンサC2とにより設定
された所定の時定数で立ち上がる電圧を、反転入力端子
を介して受け基準電圧v2と比較し、その電圧が基準電
圧v2を超えた時点で出力をHighレベルからLow
レベルへ切り換えるものである。Further, K2 is a relay contact that turns on in conjunction with the on state of magnetic contactor MC, and T is a predetermined time t from when the power is turned on, that is, when relay contact K2 is turned on.
This timer circuit T is composed of a resistor R2, a capacitor C2, and a comparator U1. In this timer circuit T, a comparator U1 receives a voltage that rises at a predetermined time constant set by a resistor R2 and a capacitor C2 through an inverting input terminal, and compares it with a reference voltage v2. When the limit is exceeded, the output is changed from High level to Low level.
This is to switch to the level.
さらに、E1はコンパレータUlからの出力がLo%l
レベルになると動作してリレーK1をオン状態に切換・
駆動するフォトトライアツクである.上述の構成により
、従来回路は第4図に示すように動作する。つまり、負
荷1へ電力を供給する際には、まず、マグネットコンタ
クタMCをオン状態にする。そして、これに連動してリ
レー接点K2もオン状態になる。この時点では、リレー
K?はオフ状態になっている。Furthermore, E1 has the output from comparator Ul as Lo%l
When the level is reached, it operates and switches relay K1 to the on state.
This is a phototrial drive. With the above configuration, the conventional circuit operates as shown in FIG. That is, when supplying power to the load 1, first the magnetic contactor MC is turned on. In conjunction with this, the relay contact K2 is also turned on. At this point, Relay K? is in the off state.
マグネットコンタクタMCがオン状態になると、入力交
流電力(3相交流)は、整流回路DBで全波整流された
後、抵抗R1を通ってコンデンサClをソフトチャージ
する。同時に、リレー接点K2がオン状態になることに
より、タイマ回路T内のコンデンサC2への充電が開始
される。充電時間は、抵抗R2の抵抗値とコンデンサC
2の容量とによって決定される。コンデンサC2の充電
が進み、A点電位が立ち上がり,時間t■(所定の時定
数)経過後にコンパレータU1への反転入力端子電圧が
基準電圧v2よりも大きくなると、コンパレータU1の
出力は,HighレベルからLotzレベルへ切り換わ
る.
これにより、フォトトライアックElのフォトトランジ
スタに電流が流れ、フォトトライアツクE1のトライア
ックがオン状態になってリレーK1の接点がオン(閉)
状態になる。When the magnetic contactor MC is turned on, the input AC power (three-phase AC) is full-wave rectified by the rectifier circuit DB, and then passes through the resistor R1 to soft charge the capacitor Cl. At the same time, relay contact K2 is turned on, and charging of capacitor C2 in timer circuit T is started. The charging time depends on the resistance value of resistor R2 and capacitor C.
It is determined by the capacity of 2. As charging of the capacitor C2 progresses, the potential at point A rises, and after time t (predetermined time constant) has passed, the inverting input terminal voltage to the comparator U1 becomes larger than the reference voltage v2, the output of the comparator U1 changes from the High level. Switch to Lotz level. As a result, current flows through the phototransistor of phototriac El, turning on the triac of phototriac E1 and turning on (closed) the contact of relay K1.
become a state.
従って、それまで抵抗R1を通じてコンデンサC1にチ
ャージされていた電流は,リレーK1の接点を通じて直
接的にチャージされることになり,この時点でソフトチ
ャージが完了する.[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、上述した従来の直流電源供給回路では、
第4図に示すように、電源投入後、タイマ回路Tにより
予め設定された時間tエが経過すると、コンデンサCl
ヘチャージされた電圧レベルと無関係にソフトチャージ
が完了されてしまう。Therefore, the current that had previously been charged to the capacitor C1 through the resistor R1 is now directly charged through the contacts of the relay K1, and soft charging is completed at this point. [Problem to be solved by the invention] However, in the conventional DC power supply circuit described above,
As shown in FIG. 4, after the power is turned on, when a preset time te has elapsed by the timer circuit T, the capacitor Cl
Soft charging is completed regardless of the voltage level charged to the battery.
このため1次側インピーダンスが想定した値よりも大き
い場合、十分にコンデンサCLの電圧が上がらない状態
(第4図に示す電位差ΔVが大きい状態)でソフトチャ
ージが完了されることがあり、このような場合、整流ダ
イオードやマグネットコンタクタMCの接点に過電流が
流れ破損の原因となる。Therefore, if the primary impedance is larger than the expected value, soft charging may be completed before the voltage of capacitor CL has risen sufficiently (state where the potential difference ΔV shown in Figure 4 is large). In such a case, an overcurrent will flow through the rectifier diode and the contacts of the magnetic contactor MC, causing damage.
また、例えば外部からの交流電源に欠相が生じているよ
うな場合には全く対応できず、前述と同様に負荷1内の
回路部品を破損させるおそれがある。Further, for example, it cannot cope with a case where an open phase occurs in an external AC power source, and there is a possibility that circuit components in the load 1 may be damaged as described above.
従来、上述のような破損事故を確実に避けるためには、
タイマ回路Tによる設定時間t1を十分に長くとればよ
いが、あまり長く設定し過ぎると今度は装置(負荷1)
の起動に時間がかかり過ぎるという課題が生じてしまう
。Conventionally, in order to reliably avoid damage accidents such as those mentioned above,
The time t1 set by the timer circuit T should be long enough, but if it is set too long, the device (load 1)
The problem arises that it takes too long to start up.
本発明は,上述のような課題を解消するためになされた
もので,必要最小限の時間でソフトチャージを行ないな
がら、負荷内の回路部品の破損を確実に防止できる直流
電源供給回路を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a DC power supply circuit that can reliably prevent damage to circuit components in a load while performing soft charging in the minimum necessary time. The purpose is to
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成するために、本発明の直流電源供給回路
は、直流電源と、該直流電源の出力側に設けたスイッチ
ング手段と、該スイッチング手段と並列接続され電源投
入時の直流供給電流を抑制する抵抗と,該抵抗の両端電
位差を検出する検出手段とをそなえ、前記検出手段から
の検出信号に応じ前記スイッチング手段を動作させ所定
の直流供給電流を負荷に供給することを特徴としている
。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the DC power supply circuit of the present invention includes a DC power supply, a switching means provided on the output side of the DC power supply, and a circuit connected in parallel with the switching means. A resistor for suppressing a DC supply current when the power is turned on and a detection means for detecting a potential difference across the resistor are provided, and the switching means is operated in response to a detection signal from the detection means to supply a predetermined DC supply current to the load. It is characterized by supplying
[作 用コ
上述した本発明の直流電源供給回路では、直流電源から
の電力を負荷に供給する際の電源投入時には、スイッチ
ング手段をオフ状態とすることで、直流電源からの電力
が,抵抗を介し抑制されながら負荷へ供給される。この
とき、検出手段により抵抗の両端電位差を検出し,その
電位差がある値以下になった場合にスイッチング手段を
オン動作させることによって、所定の直流供給電流が負
荷に供給される。[Function] In the DC power supply circuit of the present invention described above, when the power is turned on to supply power from the DC power source to the load, the switching means is turned off, so that the power from the DC power source passes through the resistance. It is supplied to the load while being suppressed. At this time, the detection means detects the potential difference between both ends of the resistor, and when the potential difference becomes less than a certain value, the switching means is turned on, thereby supplying a predetermined DC supply current to the load.
[発明の実施例]
以下、図面により本発明の一実施例としての直流電源供
給回路について説明すると,第1図はその回路図、第2
図はその動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。なお、第1図中、既述の符号と同一の符号は同一部
分を示しているので、その説明は省略する.
本実施例では、第1図に示すように、ソフトチャージ用
抵抗R1の両端電位差(C点電位とD点電位との差)を
検出しうるフオトカプラ(検出手段)E2が、抵抗R1
と並列接続されている.このフォトカプラE2は、上記
電位差が設定値V1よリも大きい場合にはその出力側の
トランジスタTRをオン状態に保持する一方、上記電位
差が設定値Vエよりも小さくなるとトランジスタTRを
オフ状態に切り換えるように動作するものである。そし
て、トランジスタTRは,後述するタイマ回路T1のコ
ンパレータU2の反転入力端子電位(E点電位)をアー
ス接続切換するためのもので,オン状態で接地,オフ状
態で非接地となる。[Embodiments of the Invention] A DC power supply circuit as an embodiment of the present invention will be explained below with reference to the drawings.
The figure is a timing chart for explaining the operation. Note that in FIG. 1, the same reference numerals as those already described indicate the same parts, so their explanation will be omitted. In this embodiment, as shown in FIG. 1, a photocoupler (detection means) E2 capable of detecting the potential difference across the soft charge resistor R1 (difference between the potential at point C and the potential at point D) is connected to the resistor R1.
are connected in parallel. This photocoupler E2 holds the transistor TR on the output side in the on state when the potential difference is larger than the set value V1, and turns off the transistor TR when the potential difference becomes smaller than the set value Ve. It operates to switch. The transistor TR is used to switch the inverting input terminal potential (potential at point E) of the comparator U2 of the timer circuit T1, which will be described later, to the ground, and is grounded in the on state and ungrounded in the off state.
また、Tlはリレー接点K2がオン状態になり且つトラ
ンジスタTRがオフ状態になると所定時間t2を計時し
始めるタイマ回路で、このタイマ回路T1は、抵抗R3
,コンデンサC3およびコンパレータU2から構威され
ている。このタイマ回路T1において,コンパレータU
2は、抵抗R3とコンデンサC3とにより設定された所
定の時定数で立ち上がる電圧を,反転入力端子を介して
受け基準電圧v2と比較し、その電圧が基準電圧v2を
超えた時点で出力をI{ighレベルからLowレベル
へ切り換えるものである。Further, Tl is a timer circuit that starts counting a predetermined time t2 when the relay contact K2 is turned on and the transistor TR is turned off, and this timer circuit T1 is connected to the resistor R3.
, a capacitor C3 and a comparator U2. In this timer circuit T1, the comparator U
2 receives a voltage that rises at a predetermined time constant set by a resistor R3 and a capacitor C3 through an inverting input terminal and compares it with a reference voltage v2, and when the voltage exceeds the reference voltage v2, the output is changed to I. {This is for switching from high level to low level.
さらに、E3はコンパレータU2からの出力がLowレ
ベルになると動作してリレーK1をオン状態に切換・駆
動するフォトトライアックである。Further, E3 is a phototriac that operates when the output from the comparator U2 becomes Low level to switch and drive the relay K1 to the on state.
本実施例の直流電源供給回路は上述のごとく構成されて
いるので,第2図に示すように動作する.つまり、負荷
1へ電力を供給する際には,まず、マグネットコンタク
タMCをオン状態にする。そして、これに連動してリレ
ー接点K2もオン状態になる。この時点では、リレーK
1はオフ状態になっている。Since the DC power supply circuit of this embodiment is configured as described above, it operates as shown in Figure 2. That is, when supplying power to the load 1, first the magnetic contactor MC is turned on. In conjunction with this, the relay contact K2 is also turned on. At this point, relay K
1 is in the off state.
マグネットコンタクタMCがオン状態になると、入力交
流電力(3相交流)は,整流回路DBで3相全波整流さ
れた後,抵抗R1を通ってコンデンサC1をソフトチャ
ージする。これにより、D点の電位が上昇し始める。本
実施例では、このD点電位とC点電位との差つまり抵抗
R1の両端電位差がフォトカプラE2により監視されて
おり、第2図に示すように,抵抗R1の両端電位差が設
定値Vエ以下となるまで、フォトカプラE2のトランジ
スタTRはオン状態を保持される.従って,前述のよう
に電源投入に伴ってリレー接点K2がオン状態になって
も,E点電位はOでコンデンサC3への充電は行なわれ
ない.
コンデンサC1へのソフトチャージに伴いD点電位が徐
々に上昇し、抵抗R1の両端電位差が設定値Vエ以下に
なると、第2図に示すように、トランジスタTRがオフ
状態になりタイマ回路Tl内のコンデンサC3への充電
が開始され、このタイマ回路T1による時間t2の計時
が始まる。この時間t2は,抵抗R3の抵抗値とコンデ
ンサC3の容量とによって決定さ汽る。コンデンサC3
の充電が進み、E点電位が立ち上がり、時間t2経過後
にコンパレータU2への反転入力端子電圧が基準電圧v
2よりも大きくなると、コンパレータU2の出力は、H
ighレベルからLowレベルへ切り換わる。When the magnetic contactor MC is turned on, the input AC power (three-phase AC) is subjected to three-phase full-wave rectification in the rectifier circuit DB, and then passes through the resistor R1 to soft charge the capacitor C1. As a result, the potential at point D begins to rise. In this embodiment, the difference between the potential at point D and the potential at point C, that is, the potential difference across the resistor R1 is monitored by the photocoupler E2, and as shown in FIG. The transistor TR of the photocoupler E2 is kept in the on state until the following occurs. Therefore, even if the relay contact K2 is turned on when the power is turned on as described above, the potential at point E is O and the capacitor C3 is not charged. As the capacitor C1 is soft-charged, the potential at point D gradually rises, and when the potential difference across the resistor R1 becomes less than the set value Ve, the transistor TR turns off and the timer circuit Tl is turned off, as shown in Figure 2. Charging of the capacitor C3 is started, and the timer circuit T1 starts counting the time t2. This time t2 is determined by the resistance value of the resistor R3 and the capacitance of the capacitor C3. Capacitor C3
As charging progresses, the potential at point E rises, and after time t2, the voltage at the inverting input terminal to comparator U2 reaches the reference voltage v.
2, the output of comparator U2 becomes H
Switches from high level to low level.
これにより、フォトトライアックE3のフォトトランジ
スタに電流が流れ、フォトトライアックE3のトライア
ックがオン状態になってリレーK1の接点がオン(閉)
状態になる。従って、それまで抵抗R1を通じてコンデ
ンサC1にチャージさ?ていた電流は、リレーK1の接
点を通じて直接的にチャージされることになり、この時
点でソフトチャージが完了する。As a result, current flows through the phototransistor of phototriac E3, turning on the triac of phototriac E3 and turning on (closed) the contact of relay K1.
become a state. Therefore, until then, the capacitor C1 is charged through the resistor R1? The current that was being used will be directly charged through the contacts of relay K1, and at this point soft charging is completed.
ここで、C点電位は、実際には第2図に示すようにリッ
プルをもつため、フォトカプラE2のトランジスタTR
は,抵抗R1の両端電位差が設定値V,に近づくとオン
/オフを繰り返すチャタリング状態になる場合がある.
そこで、本実施例では、タイマ回路T1を設けトランジ
スタTRのオフ後に時間t2を計時してからソフトチャ
ージを完了させることにより、上記チャタリングによる
バタ付き分を吸収している.タイマ回路T1は、このよ
うな機能を有しているので、本実施例での設定時間t2
は,従来のタイマ回路Tにおける設定時間t■よりもか
なり短く設定されている。Here, since the potential at point C actually has a ripple as shown in FIG.
When the potential difference across the resistor R1 approaches the set value V, a chattering state may occur in which the resistor R1 repeatedly turns on and off.
Therefore, in this embodiment, a timer circuit T1 is provided to measure the time t2 after the transistor TR is turned off, and then complete the soft charge, thereby absorbing the flapping caused by the chattering. Since the timer circuit T1 has such a function, the set time t2 in this embodiment
is set much shorter than the set time t■ in the conventional timer circuit T.
このように、本実施例の直流電源供給回路によれば、直
接チャージされる2次側電圧レベルと1次側電圧レベル
との差,つまり抵抗R1の両端電位差がフォトカプラE
2により監視され、その両端電位差が設定値V■以下に
なってからコンデンサC1へのソフトチャージが完了す
るようになる。In this way, according to the DC power supply circuit of this embodiment, the difference between the directly charged secondary side voltage level and the primary side voltage level, that is, the potential difference across the resistor R1, is applied to the photocoupler E.
2, and the soft charging of the capacitor C1 is completed after the potential difference between both ends becomes equal to or less than the set value V■.
従って、従来のごとく,1次側のインピーダンス,電源
オン/オフ用の接点(マグネットコンタクタMCの接点
)の破損等に伴う欠相などによりC点とD点との電位差
が大き過ぎる状態で,リレーK1がオン状態に切り換え
られることはなくなり,ソフトチャージ完了時に過電流
が電源供給回路へ流れ込み回路部品が破損するのを確実
に防止できる。Therefore, as in the past, if the potential difference between points C and D is too large due to impedance on the primary side or an open phase due to damage to the power on/off contact (contact of magnetic contactor MC), the relay K1 is no longer switched to the on state, and it is possible to reliably prevent overcurrent from flowing into the power supply circuit and damaging circuit components upon completion of soft charging.
また、ソフトチャージ完了のタイミングは、抵抗R1の
両端電位差に応じて変化することになり,1次側電圧レ
ベル,インピーダンス,回路状態に自由に対応すること
ができ、電源投入後のソフトチャージ時間を最小にする
ことができる.[発明の効果]
以上詳述したように、本発明の直流電源供給回路によれ
ば、電源投入時の直流供給電流抑制用抵抗の両端電位差
を検出する検出手段をそなえ、この検出手段からの検出
信号に応じて、スイッチング手段(直流電源出力側に前
記抵抗と並列接続されたもの)を動作させ所定の直流供
給電流を負荷に供給するように構或したので、必要最小
限の時間でソフトチャージを行ないながら、負荷内の回
路部品の破損を確実に且つ簡便で安価な回路により防止
できる効果がある。In addition, the timing at which soft charging is completed changes depending on the potential difference across the resistor R1, and can be freely adjusted to the primary side voltage level, impedance, and circuit status, and the soft charging time after power is turned on changes. It can be minimized. [Effects of the Invention] As described in detail above, the DC power supply circuit of the present invention includes a detection means for detecting the potential difference across the DC supply current suppression resistor when the power is turned on, and the detection from the detection means According to the signal, the switching means (connected in parallel with the resistor on the output side of the DC power supply) is operated to supply a predetermined DC supply current to the load, so soft charging can be performed in the minimum necessary time. While doing so, it is possible to reliably prevent damage to circuit components within the load using a simple and inexpensive circuit.
第1,2図は本発明の一実施例としての直流電源供給回
路を示すもので、第1図はその回路図,第2図はその動
作を説明するためのタイミングチャートであり、第3,
4図は従来の直流電源供給回路を示すもので、第3図は
その回路図,第4図はその動作を説明するためのタイミ
ングチャートである。
図において、■−・負荷、C 1 , C 3−・−・
コンデンサ、DB−・一整流回路(直流電源).E2−
フォトカプラ、E3−・−・−フオトトライアック、K
l−・・・リレー(スイッチング手段)、K2・−リレ
ー接点,MC−=マグネットコンタクタ、R1・−ソフ
トチャージ用抵抗.R3・−・抵抗、T1・一タイマ回
路.TR.−・一トランジスタ、U2・・−コンパレー
夕。1 and 2 show a DC power supply circuit as an embodiment of the present invention, FIG. 1 is its circuit diagram, FIG. 2 is a timing chart for explaining its operation, and FIG.
FIG. 4 shows a conventional DC power supply circuit, FIG. 3 is a circuit diagram thereof, and FIG. 4 is a timing chart for explaining its operation. In the figure, ■-・Load, C 1 , C 3-・-・
Capacitor, DB-1 rectifier circuit (DC power supply). E2-
Photocoupler, E3---Phototriac, K
l-...Relay (switching means), K2--relay contact, MC-=magnetic contactor, R1--soft charge resistor. R3 - Resistor, T1 - Timer circuit. T.R. -・One transistor, U2...-Comparator.
Claims (1)
手段と、該スイッチング手段と並列接続され電源投入時
の直流供給電流を抑制する抵抗とがそなえられるととも
に、該抵抗の両端電位差を検出する検出手段がそなえら
れ、前記検出手段からの検出信号に応じて前記スイッチ
ング手段を動作させ所定の直流供給電流を負荷に供給す
ることを特徴とする直流電源供給回路。A detection device includes a DC power supply, a switching means provided on the output side of the DC power supply, and a resistor connected in parallel with the switching means to suppress the DC supply current when the power is turned on, and detecting a potential difference between both ends of the resistor. A DC power supply circuit comprising means for operating the switching means in response to a detection signal from the detection means to supply a predetermined DC supply current to a load.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1231773A JPH0398422A (en) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | Dc power supply circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1231773A JPH0398422A (en) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | Dc power supply circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0398422A true JPH0398422A (en) | 1991-04-24 |
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ID=16928805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1231773A Pending JPH0398422A (en) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | Dc power supply circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0398422A (en) |
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