KR100343686B1 - The apparatus and method for light controlling of a microwave lighting system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마이크로 웨이브 조명기기의 밝기 조절장치 및 방법에 관한 것으로, 종래에는 인버터 전원공급 장치를 이용하여 마그네트론에 전원을 공급하고, 이에따라 램프의 밝기를 조절하였는데, 상기 인버터 전원공급 장치를 구성하게 되면 재료비 상승 및 빈번한 고장이 발생하는 문제점이 있었다. 따라서 본 발명은 마그네트론에 전류를 공급하여 마그네트론 온도를 일정수준에 도달하도록 하는 제1단계와, 상기에서 마그네트론 온도가 일정수준에 도달하면 마그네트론을 냉각시켜 마그네트론 온도를 일정하게 유지시키는 제2단계와, 외부에서 설정한 전구 밝기를 읽어들이는 제3단계와, 마그네트론 냉각 후 마그네트론의 온도를 검지하는 제4단계와, 상기에서 검지한 마그네트론 온도와 외부에서 설정한 전구 밝기를 비교하여 마그네트론 냉각시간을 조절하는 제5단계로 동작하여, 별도의 원가상승이 없고, 인버터 전원공급 장치와 같은 빈번한 고장 발생이 없도록 한 것이다.The present invention relates to a brightness control device and method of a microwave lighting device. In the related art, power is supplied to a magnetron using an inverter power supply device, and accordingly, the brightness of a lamp is adjusted. There was a problem in that a material cost increase and frequent failures occurred. Accordingly, the present invention provides a first step of supplying a current to the magnetron to reach the magnetron temperature to a certain level, and a second step of cooling the magnetron to maintain the magnetron temperature constant when the magnetron temperature reaches a certain level; Adjust the magnetron cooling time by comparing the third step of reading the bulb brightness set externally, the fourth step of detecting the temperature of the magnetron after cooling the magnetron, and comparing the magnetron temperature detected above with the bulb brightness set externally. By operating in the fifth step, there is no separate cost increase and there is no frequent failure such as inverter power supply.
Description
본 발명은 공진기속에 배치된 무전극 전구를 가지는 마이크로 웨이브 조명기기에서, 마그네트론의 온도를 제어하여 별다른 원가 상승없이 무전극 전구의 밝기를 조절하기 위한 마이크로 웨이브 조명기기의 밝기 조절장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 마그네트론의 온도에 따라 마그네트론 냉각부의 구동을 조절하여 조명 밝기를 조절하도록 한 마이크로 웨이브 조명기기의 밝기 조절장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a microwave illuminating device having an electrodeless bulb disposed in a resonator, and to a brightness adjusting device and a method of controlling a microwave illuminating device for controlling the brightness of the electrodeless bulb without increasing the cost by controlling the temperature of the magnetron. In particular, the present invention relates to a brightness control apparatus and method of a microwave illuminator for controlling illumination brightness by controlling the driving of the magnetron cooling unit according to the temperature of the magnetron.
근래에는 공진기 속에 배치된 무전극 전구를 가지는 마이크로 웨이브 조명기기가 개발되고 있으며, 그 수명이 길고, 발광효율이 좋기 때문에 주목을 끌고 있다.Recently, microwave illuminators having an electrodeless bulb disposed in a resonator have been developed, and have attracted attention because of their long life and good luminous efficiency.
도 1은 종래의 마이크로 웨이브 조명기기에 대한 블럭 구성도로서, 이에 도시된 바와같이, 전원 공급시 마이크로 웨이브를 발생시키는 마그네트론(10)과, 내부에 무전극 전구(20)를 가지며, 공급되는 마이크로 웨이브를 공진시키는 공진기(30)와, 상기 마그네트론(10)에서 발생된 마이크로 웨이브를 상기 공진기(30)로 안내해주는 웨이브 가이드(40)와, 마이크로 웨이브를 발생시키는 마그네트론(10)에 전원을 공급해주는 인버터 전원 공급부(50)와, 상기 마그네트론(10)에 차가운 공기를 공급하여 자체 발열시 식혀주기 위한 마그네트론 냉각부(70)와, 상기 인버터 전원 공급부(50)와 마그네트론 냉각부(70)의 동작을 제어하는 제어부(60)로 구성된다.1 is a block diagram of a conventional microwave lighting device, as shown therein, has a magnetron 10 for generating a microwave when the power supply, and the electrodeless bulb 20 therein, the supplied micro Supplying power to the resonator 30 for resonating the wave, the wave guide 40 for guiding the microwave generated by the magnetron 10 to the resonator 30, and the magnetron 10 for generating the microwave The inverter power supply unit 50, the magnetron cooling unit 70 for supplying cool air to the magnetron 10 to cool when self-heating, and the operation of the inverter power supply unit 50 and the magnetron cooling unit 70 It consists of the control part 60 to control.
이와같이 구성된 종래기술에 대하여 살펴보면 다음과 같다.Looking at the prior art configured as described above is as follows.
제어부(60)에서 구동신호를 출력하면, 인버터 전원 공급부(50)가 동작하여 마그네트론(10)에 전원을 공급한다.When the control unit 60 outputs a drive signal, the inverter power supply unit 50 operates to supply power to the magnetron 10.
전원이 공급됨에 따라 상기 마그네트론(10)이 동작하여 마이크로 웨이브를 발생시킨다.As the power is supplied, the magnetron 10 operates to generate microwaves.
이렇게 발생된 마이크로 웨이브는 웨이브 가이드(40)에 의해 공진기(30)로 안내된다.The microwave thus generated is guided to the resonator 30 by the wave guide 40.
상기 공진기(30) 속으로 마이크로 웨이브가 공급되면, 상기 공진기(30) 속에 설치되어 있는 무전극 전구(20)내에 봉입되어 있는 가스가 마이크로 웨이브 에너지를 흡수하여 빛을 발생시킨다.When microwaves are supplied into the resonator 30, the gas enclosed in the electrodeless bulb 20 installed in the resonator 30 absorbs microwave energy to generate light.
한편, 상기 공진기(30)는 웨이브가이드(40)에 의해 전달되는 마이크로 웨이브를 공진시킬 뿐만 아니라 마이크로 웨이브가 외부로 누설되지 않도록 차단하고, 또한 무전극 전구(20)에서 발생되는 빛을 외부로 최대한 많은 양을 내보내야 하는 역할을 한다.On the other hand, the resonator 30 not only resonates the microwaves transmitted by the wave guide 40, but also blocks the microwaves from leaking to the outside, and also maximizes the light generated from the electrodeless light bulb 20 to the outside. It has a role to export large amount.
이에따라 발생되는 빛에 의해 주변을 밝게 해준다.The light generated thereby brightens the surroundings.
이와같은 동작을 수행할 때, 제어부(60)는 조명기기를 구동시킨 후 일정시간이 경과되면, 마그네트론 냉각부(70)를 제어하여 냉각동작을 수행하도록 한다.When performing such an operation, the controller 60 controls the magnetron cooling unit 70 to perform a cooling operation after a predetermined time after driving the lighting device.
이에따라 상기 마그네트론 냉각부(70)는 차가운 공기를 마그네트론(10)으로 제공하여, 상기 자체 발열되는 마그네트론(10)을 식혀준다.Accordingly, the magnetron cooling unit 70 provides cold air to the magnetron 10 to cool the magnetron 10 that is self-heated.
그리고, 무전극 전구(20)의 밝기 조절은 인버터 전원 공급부(50)에 의해 이루어진다.In addition, brightness control of the electrodeless light bulb 20 is performed by the inverter power supply unit 50.
즉, 상기 무전극 전구(20)의 밝기를 밝게하려면 제어부(60)의 제어에 의해 인버터 전원 공급부(50)의 전원의 크기를 높여주고, 어둡게 하려면 상기 제어부(60)의 제어에 의해 상기 인버터 전원 공급부(50)의 전원 크기를 줄여준다.That is, to brighten the brightness of the electrodeless light bulb 20, the size of the power supply of the inverter power supply unit 50 is increased by the control of the control unit 60, and if it is dark, the inverter power is controlled by the control unit 60. Reduce the size of the power supply 50.
이렇게 인버터 전원 공급부(50)의 전원 공급을 높여주면, 마그네트론(10)에서 발생되는 마이크로 웨이브가 많아지게 되고, 이에따라 밝아지게 된다.In this way, when the power supply of the inverter power supply unit 50 is increased, the microwaves generated by the magnetron 10 are increased, thereby brightening.
그리고 상기 인버터 전원 공급부(50)의 전원 공급을 낮춰주면, 상기 마그네트론(10)에서 발생되는 마이크로 웨이브가 적어지게 되고, 이에따라 어두워지게 된다.When the power supply of the inverter power supply unit 50 is lowered, the microwaves generated by the magnetron 10 are reduced, and thus darkens.
그러나, 상기에서와 같은 종래기술에 있어서, 인버터 전원공급 장치를 이용하여 마그네트론에 전원을 공급하고, 이에따라 램프의 밝기를 조절하였는데, 상기 인버터 전원공급 장치를 구성하게 되면 재료비 상승 및 빈번한 고장이 발생하는 문제점이 있었다.However, in the prior art as described above, power is supplied to the magnetron by using an inverter power supply device, and the brightness of the lamp is adjusted accordingly. When the inverter power supply device is configured, material cost increases and frequent failures occur. There was a problem.
상기에서와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 인버터 전원공급 장치를 사용하지 않고, 고압 발생부를 사용하여 마그네트론에 전원을 공급하도록 하여 재료비 및 고장발생을 줄이도록 한 마이크로 웨이브 조명기기의 밝기 조절장치 및 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention for solving the conventional problems as described above is to use a high voltage generator to supply power to the magnetron without using an inverter power supply device to reduce the material cost and failure of the microwave lighting device A brightness control device and method are provided.
본 발명의 다른 목적은 마그네트론에 전류가 많이 공급되면 마이크로 웨이브가 많이 발생하고 이에따라 무전극 전구의 밝기가 밝아지게 되고, 마그네트론의 온도가 증가하면 공급되는 전류도 증가하므로 마그네트론의 온도를 제어하여 전구 밝기를 조절하도록 한 마이크로 웨이브 조명기기의 밝기 조절장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is that when a large amount of current is supplied to the magnetron, a lot of microwaves are generated, and thus the brightness of the electrodeless bulb is brightened, and as the temperature of the magnetron increases, the supplied current also increases, thereby controlling the temperature of the magnetron to brighten the bulb. The present invention provides a brightness control apparatus and method for controlling a microwave lighting device.
본 발명의 또 다른 목적은 마그네트론의 온도로 전구 밝기를 조절함으로써, 별다른 원가상승이 없도록 한 마이크로 웨이브 조명기기의 밝기 조절장치 및 방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide an apparatus and method for adjusting brightness of a microwave lighting device, by controlling the brightness of a bulb at a temperature of a magnetron, so that there is no cost increase.
도 1은 종래의 마이크로 웨이브 조명기기에 대한 블럭 구성도.1 is a block diagram of a conventional microwave illuminator.
도 2는 본 발명 마이크로 웨이브 조명기기의 밝기 조절장치에 대한 구성도.2 is a block diagram of a brightness control device of the present invention microwave illuminator.
***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ********** Explanation of symbols for the main parts of the drawing *****
100 : 마그네트론 200 : 무전극 전구100: magnetron 200: electrodeless bulb
300 : 공진기 400 : 웨이브 가이드300: resonator 400: wave guide
500 : 고압 발생부 600 : 제어부500: high pressure generating unit 600: control unit
700 : 냉각부 800 : 마그네트론 온도검지 센서700: cooling unit 800: magnetron temperature detection sensor
900 : 센서신호 처리부900: sensor signal processing unit
상기에서와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 고압 발생부에서 고압 공급시 마그네트론에서 발생되는 마이크로 웨이브를 공진기에 공급하고, 그 공급된 마이크로 웨이브를 공진기속의 무전극 전구내 가스가 흡수하여 빛으로 변환하여 방사토록 하는 마이크로 웨이브 조명기기에 있어서, 상기 마그네트론의 온도를 검지하여 전기적 에너지로 변환시켜 출력하는 마그네트론 온도검지 센서와, 상기 마그네트론 온도검지 센서에서 얻어진 전기적 신호를 파형 정형화하여 출력하는 센서신호 처리부와, 상기 센서신호 처리부에서 얻어진 파형의 레벨에 따라 무전극 전구의 밝기를 인식하고, 그 인식한 밝기에 따라 상기 고압 발생부를 통해 마그네트론의 발진 및 억제여부를 결정하는 제어부를 포함한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is to supply a microwave generated in the magnetron to the resonator when supplying a high pressure in the high-pressure generator, and the supplied microwave is absorbed by the gas in the electrodeless bulb of the resonator to convert to light In the microwave illuminating device, the magnetron temperature detection sensor for detecting the temperature of the magnetron is converted into electrical energy and output, and the sensor signal processing unit for waveform-forming and outputting the electrical signal obtained from the magnetron temperature detection sensor and And a controller for recognizing the brightness of the electrodeless light bulb according to the level of the waveform obtained by the sensor signal processing unit, and determining whether the magnetron is oscillated and suppressed through the high voltage generator according to the recognized brightness.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings in detail as follows.
도 2는 본 발명 마이크로 웨이브 조명기기의 밝기 조절장치에 대한 구성도로서, 이에 도시한 바와같이 마이크로 웨이브를 발생시키는 마그네트론(100)과, 외부의 전원 공급시 고압을 발생시켜 상기 마그네트론(100)으로 제공하는 고압 발생부(500)와, 내부에 무전극 전구(200)를 가지며, 공급되는 마이크로 웨이브를 공진시키고, 상기 무전극 전구(200)에서 마이크로 웨이브 에너지를 빛으로 변환시 그 변환된 빛을 최대한 밖으로 배출토록 하는 공진기(300)와, 상기 마그네트론(100)에서 발생된 마이크로 웨이브를 상기 공진기(300)로 안내해주는 웨이브 가이드(400)와, 상기 마그네트론(100)의 온도를 검지하여 전기적 에너지로 변환시켜 출력하는 마그네트론 온도검지 센서(800)와, 상기 마그네트론 온도검지 센서(800)에서 얻어진 전기적 신호를 파형 정형화하여 출력하는 센서신호 처리부(900)와, 상기 센서신호 처리부(900)에서 얻어진 파형의 레벨에 따라 상기 무전극 전구(200)의 밝기를 인식하고, 그 인식한 밝기에 따라 상기 고압 발생부(500)를 통해 상기 마그네트론(100)의 발진 및 억제여부를 결정하는 제어부(600)로 구성한다.2 is a block diagram of the brightness control device of the present invention microwave lighting device, as shown in the magnetron 100 for generating a microwave, and generates a high pressure when the external power supply to the magnetron 100 It has a high-pressure generating unit 500 and the electrodeless bulb 200 provided therein, resonating the supplied microwave, and when the microwave energy is converted into light in the electrodeless bulb 200 to maximize the converted light The resonator 300 to be discharged to the outside, the wave guide 400 for guiding the microwave generated by the magnetron 100 to the resonator 300, and the temperature of the magnetron 100 is detected and converted into electrical energy The magnetron temperature detection sensor 800 and the electrical signal obtained from the magnetron temperature detection sensor 800 are waveform-formed and outputted. The sensor signal processor 900 and the brightness of the electrodeless light bulb 200 are recognized according to the level of the waveform obtained by the sensor signal processor 900, and the high pressure generator 500 is recognized according to the recognized brightness. The controller 600 is configured to determine whether the magnetron 100 is oscillated and suppressed.
또한 본 발명 마이크로 웨이브 조명기기의 밝기 조절방법은, 마그네트론에 전류를 공급하여 마그네트론의 온도를 일정수준에 도달하도록 하는 제1단계와, 상기에서 마그네트론의 온도가 일정수준에 도달하면 마그네트론을 냉각시켜 마그네트론의 온도를 일정하게 유지시키는 제2단계와, 외부로 부터의 전구 밝기를 읽어들이는 제3단계와, 마그네트론 냉각 후 마그네트론의 온도를 검지하는 제4단계와, 상기에서 검지한 마그네트론의 온도와 외부로 부터의 전구 밝기를 비교하여 마그네트론의 냉각시간을 조절하는 제5단계로 이루어진다.In addition, the brightness control method of the microwave lighting device of the present invention, the first step of supplying a current to the magnetron to reach the temperature of the magnetron to a certain level, and when the temperature of the magnetron reaches a predetermined level in the magnetron to cool the magnetron A second step of keeping the temperature constant, a third step of reading the brightness of the bulb from the outside, a fourth step of detecting the temperature of the magnetron after cooling the magnetron, and the temperature and the outside of the magnetron detected above The fifth step is to adjust the cooling time of the magnetron by comparing the brightness of the bulb from.
이와같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the present invention configured as described in detail as follows.
제어부(600)가 고압 발생부(500)를 구동시키면, 상기 고압 발생부(500)는 고압을 발생시켜 마그네트론(100)으로 공급한다.When the controller 600 drives the high pressure generator 500, the high pressure generator 500 generates high pressure and supplies the high pressure generator 500 to the magnetron 100.
그러면 상기 마그네트론(100)은 발생된 고압에 의해 발진하여 마이크로 웨이브를 발생시킨다.Then, the magnetron 100 oscillates by the generated high pressure to generate microwaves.
이렇게 발생된 마이크로 웨이브는 웨이브 가이드(400)에 의해 공진기(300)내에 설치되고, 플라즈마 발생매체가 봉입된 무전극 전구(200)로 전달한다.The microwave generated in this way is installed in the resonator 300 by the wave guide 400 and transferred to the electrodeless bulb 200 in which the plasma generating medium is sealed.
따라서 상기 무전극 전구(200)는 공진기(300)로 공급된 마이크로 웨이브의 에너지를 흡수하여 빛을 발산하게 되고, 이 발생된 빛을 공진기(300)가 최대한 많이 밖으로 배출시킨다.Therefore, the electrodeless light bulb 200 emits light by absorbing the energy of the microwaves supplied to the resonator 300, and the resonator 300 discharges the generated light out as much as possible.
이렇게 배출되는 빛에 의해 주변이 밝게 비추어지게 되는 것이다.The light emitted by this way will brighten the surroundings.
이와같은 동작을 행할 때 마그네트론(100)과 고압 발생부(500)는 자체 발열되어 과열된다.When performing such an operation, the magnetron 100 and the high pressure generator 500 are self-heated and overheated.
따라서 제어부(600)는 소정시간이 경과하면 냉각부(700)를 구동시켜 고압 발생부(500)와 마그네트론(100)으로 차가운 공기를 공급하여 식혀줌으로써, 과열되는 것을 방지한다.Therefore, the controller 600 drives the cooling unit 700 when a predetermined time elapses, and supplies the cool air to the high pressure generator 500 and the magnetron 100 to cool them, thereby preventing overheating.
그런데 마그네트론(100)으로 부터 마이크로 웨이브가 많이 나오면 밝아지고, 마이크로 웨이브가 적게 나오면 상대적으로 어두워진다.By the way, a lot of microwaves from the magnetron 100 is brightened, when the microwave comes out is relatively dark.
상기 마이크로 웨이브는 마그네트론(100)에 공급되는 전류의 양에 따라 결정되는데, 마그네트론(100)의 온도가 증가하면 공급되는 전류도 증가하게 된다.The microwave is determined according to the amount of current supplied to the magnetron 100. When the temperature of the magnetron 100 increases, the supplied current also increases.
따라서 처음에 제어부(600)에서 고압 발생부(500)를 제어하여 마그네트론(100)이 동작하면, 그 마그네트론(100)으로 부터 마이크로 웨이브가 나오면서 마그네트론(100)의 온도가 올라간다.Therefore, when the magnetron 100 operates by controlling the high pressure generator 500 in the control unit 600 at first, the temperature of the magnetron 100 rises while microwaves are emitted from the magnetron 100.
이때 마그네트론 온도검지센서(800)에서 마그네트론(100)의 온도를 검지하여 전기적인 신호로 변환시켜 센서신호 처리부(900)로 전달한다.At this time, the magnetron temperature detection sensor 800 detects the temperature of the magnetron 100, converts the temperature into an electrical signal, and transmits the electrical signal to the sensor signal processor 900.
그러면 상기 센서신호 처리부(900)는 마그네트론 온도검지센서(800)에서 전달된 온도에 대응하는 전기적인 신호를 파형 정형화하여 제어부(600)로 전달한다.Then, the sensor signal processing unit 900 waveform-forms an electrical signal corresponding to the temperature transmitted from the magnetron temperature detection sensor 800 and transmits the waveform to the control unit 600.
이에 파형 정형화된 신호를 전달받은 제어부(600)는 미리 정해진 마그네트론 온도대비 공급전류식에 의해 마그네트론(100)의 온도가 일정수준에 도달하도록 고압 발생부(500)를 계속해서 구동시켜, 상기 고압 발생부(500)에 의해 마그네트론(100)을 발진시킨다.Accordingly, the controller 600 receiving the waveform-shaped signal continuously drives the high pressure generator 500 so that the temperature of the magnetron 100 reaches a predetermined level by a supply current formula for a predetermined magnetron temperature, thereby generating the high pressure. The magnetron 100 is oscillated by the unit 500.
이렇게하여 마그네트론(100)의 온도가 일정수준에 도달하도록 한다.This allows the temperature of the magnetron 100 to reach a certain level.
상기 마그네트론(100)의 온도가 일정수준에 도달한 이후에 제어부(600)는 냉각부(700)를 제어하여 마그네트론(100)을 냉각시켜 그 마그네트론(100)의 온도를 일정하게 유지시킨다.After the temperature of the magnetron 100 reaches a predetermined level, the controller 600 controls the cooling unit 700 to cool the magnetron 100 to maintain the temperature of the magnetron 100 constant.
상기에서와 같이 마그네트론(100)의 온도가 일정하게 유지되는 상태에서, 외부로 부터 조명의 밝기를 지금보다 더 밝게 유지하라는 명령이 입력되면, 제어부(600)는 무전극 전구(200)의 밝기를 더 밝게 하기 위하여 냉각부(700)의 구동시간을 짧게하여 마그네트론(100)의 온도를 올려주도록 한다.In the state where the temperature of the magnetron 100 is maintained as described above, when a command is input from the outside to keep the brightness of the light brighter than now, the controller 600 adjusts the brightness of the electrodeless light bulb 200. In order to brighten the driving time of the cooling unit 700 to shorten the temperature of the magnetron 100 to raise.
반대로, 마그네트론(100)의 온도가 일정하게 유지되는 상태에서, 외부로 부터 조명의 밝기를 지금보다 더 어둡게 유지하라는 명령이 입력되면, 상기 제어부(600)는 무전극 전구(200)의 밝기를 더 어둡게 하기 위하여 냉각부(700)의 구동시간을 길게하여 마그네트론(100)의 온도를 낮게 해준다.On the contrary, in a state where the temperature of the magnetron 100 is kept constant, if a command is input from the outside to keep the brightness of the light darker than now, the controller 600 further increases the brightness of the electrodeless light bulb 200. In order to darken, the driving time of the cooling unit 700 is extended to lower the temperature of the magnetron 100.
이와같이 조명의 밝기를 마그네트론(100)의 온도감지를 통해 인식하고, 그에따라 마그네트론(100)의 온도를 제어하여 밝기를 조절함으로써 별도의 구성없이 조명 밝기의 조절이 가능하도록 한다.As such, the brightness of the illumination is recognized through the temperature detection of the magnetron 100, and the brightness of the magnetron 100 is controlled accordingly to adjust the brightness so that the brightness of the illumination can be adjusted without a separate configuration.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 마그네트론의 온도 제어로 조명의 밝기를 조절하도록 하여 별도의 원가상승이 없고, 인버터 전원공급 장치와 같은 빈번한 고장 발생이 없도록 한 효과가 있다.As described in detail above, the present invention has the effect of controlling the brightness of the light by controlling the temperature of the magnetron, thereby avoiding a separate cost increase and preventing frequent failures such as an inverter power supply.
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