CN101572430A - 新型自动识别极性的充电电路 - Google Patents

Abstract

一种新型自动识别极性的充电电路，它有一个电源，两个输出端，两个稳压电路，两个分压电路，两个运放，四只三极管组成的输出电路。给手机电池充电时，只要把电池与输出连接，不论正负极性都可充电，稳压电路和分压电路及运放构成比较和放大输出信号，驱动三极管输出充电电流，充电电流可以做得非常大，电池充满后充电电路就自动停止充电。

Description

新型自动识别极性的充电电路

技术领域

本发明涉及一种能对多种型号手机电池充电的充电电路，特别是新型自动识别极性的充电电路。

背景技术

现有的自动识别极性的充电电路有两种，一种是专利号ZL200420044160.8代表的形式，它能自动识别极性，但有一个最大的缺点，就是当电池已充满后不能自动停止充电。一种是专利号200620017493.0在实施方式中给出的，前面用一个充电电路，后面用四个三极管进行换相，这样做可以自动识别极性，但充电电流不能增大，充满电池的时间很长。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术上的不足，而提供一种新型自动识别极性的充电电路，其上用了两个运放来自动识别极性和控制输出电路，实现大电流充电，缩短充电时间。

本发明的技术方案是：新型自动识别极性的充电电路有一个电源，有两个输出端K1、K2。电阻R1、R2、R3、R16、发光二极管D1、二极管D9组成一个信号输出电路，接点a K2接电阻R1，b K2接电阻R3，b K1接电阻R2，a e接电阻R16，接点a K1接D1，D1正极接a点，D9正极接a点，负极接K2。电阻R4、R5、R6、R17、发光二极管D2、二极管D8组成另一信号输出电路，接点c K1接电阻R5，d K1接阻R6，d K2接电阻R4，c e接电阻R17，接点c K2接D2，D2正极接c点，D8正极接c点，负极接K1。a、b和c、d分别为两个信号的输出。三极管Q3、Q4发射极接地，Q3的集电极接K2，Q4的集电极接K1，Q3的基极串联电阻R8接K1，Q4基极串联电阻R7接K2。a、b点输出接运放UA的输入，运放UA的输出接电阻R10，R10另一端接三极管Q1基极和电阻R9，R9另一端接e点，Q1的另外两极分别接e点和K2，Q1基极接电容C1的负极和电容C3的正极，C1正极接e点，C3的负极接地。c、d点输出接运放UB的输入，运放UB的输出接电阻R12，R12另一端接三极管Q2基极和电阻R11，R11另一端接e点，Q2的另外两极分别接e点和K1，Q2基极接电容C2的负极和电容C4的正极，C2正极接e点，C4的负极接地。二极管D5负极接运放UA输出，二极管D4的负极接运放UB的输出，电阻R13、D4和D5正极相接，R13另一端接发光二极管D3的负极，D3正极接正电源。二极管D7的负极接e点，电阻R14、D7正极接三极管Q5基极，Q5发射极和R14的另一端接电源正极，Q5集电极串联电阻R15、发光二极管D6接地，D6的负极接地。

本发明的进一步技术方案是：a点接运放UA的负输入，b点接运放UA的正输入，Q1的发射极接e点，Q1的集电极接K2。c点接运放UB的负输入，d点接运放UB的正输入，Q2的发射极接e点，Q2的集电极接K1。e点接电源正极。C3、C4、R16、R17、D8、D9断路。

本发明的进一步技术方案是：a点接运放UA的负输入，b点接运放UA的正输入，Q1的发射极接e点，Q1的集电极接K2。c点接运放UB的负输入，d点接运放UB的正输入，Q2的发射极接e点，Q2的集电极接K1。D7短路，D4、D5、C3、C4、R16、R17、D8、D9断路。

本发明的进一步技术方案是：a点接运放UA的正输入，b点接运放UA的负输入，Q1的集电极接e点，Q1的发射极接K2。c点接运放UB的正输入，d点接运放UB的负输入，Q2的集电极接e点，Q2的发射极接K1。D4、D5、R9、R11、C1、C2、R16、R17、D8、D9断路。

本发明的进一步技术方案是：a点接运放UA的负输入，b点接运放UA的正输入，Q1的发射极接e点，Q1的集电极接K2。c点接运放UB的负输入，d点接运放UB的正输入，Q2的发射极接e点，Q2的集电极接K1。e点接电源正极。C3、C4、R1、R5、断路。

本发明的进一步技术方案是：a点接运放UA的负输入，b点接运放UA的正输入，Q1的发射极接e点，Q1的集电极接K2。c点接运放UB的负输入，d点接运放UB的正输入，Q2的发射极接e点，Q2的集电极接K1。D7短路，D4、D5、C3、C4、R1、R5断路。

给电池充电时，只要电池的电极接K1、K2，不论正负极性都可充电。两个信号输出电路及运放构成比较和放大输出信号，驱动三极管Q1或Q2，输出电流。充电电流可以做得非常大。当电池被充满后，充电电路就会自动停止充电，充电指示灯不再指示为充电状态。

本发明由于采用了如上电路结构，与现有技术相比，设计新颖，使用方便。不需要检查电池的极性。没有调换电池极性的机械开关，使用寿命大大地延长。

以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细电路作进一步描述。

附图说明

图1为新型自动识别极性的充电电路的第一个实施例的电路原理图。

图2为新型自动识别极性的充电电路的第二个实施例的电路原理图。

图3为新型自动识别极性的充电电路的第三个实施例的电路原理图。

图4为新型自动识别极性的充电电路的第四个实施例的电路原理图。

图5为新型自动识别极性的充电电路的第五个实施例的电路原理图。

具体实施方式

在图1的实施例中，有一个电源VCC，K1、K2为两个输出端。K2接电阻R1，R1的另一端和发光二极管D1正极接a点，D1负极接K1，电阻R3接K2，R3另一端和电阻R2接b点，R2另一端接K1，K1、K2为输入，a、b为输出。K1接电阻R5，R5的另一端和发光二极管D2正极接c点，D2负极接K2，电阻R6接K1，R6另一端和电阻R4接d点，R4另一端接K2，K1、K2为输入，c、d为输出。三极管Q3、Q4的发射极接地，Q3基极串联电阻R8接K1，Q3的集电极接K2，Q4的基极串联电阻R7接K2，Q4的集电极接K1。a点接运放UA的负输入，b点接运放UA的正输入，运放UA的输出接电阻R10，R10的另一端和电阻R9接三极管Q1的基极，Q1发射极和R9的另一端接e点，Q1的集电极接K2，Q1基极接电容C1的负极，C1正极接e点。c点接运放UB的负输入，d点接运放UB的正输入，运放UB的输出接电阻R12，R12的另一端和电阻R11接三极管Q2的基极，Q2发射极和R11的另一端接e点，Q2的集电极接K1，Q2基极接电容C2的负极，C2正极接e点。二极管D4的负极接运放UB的输出，二极管D5的负极接运放UA的输出，D4、D5的正极接电阻R13，R13的另一端接发光二极管D3负极，D3的正极和e点接电源正极VCC。

它的工作过程如下：锂电池的电量在用完后，还有一点电量，当电池正极接K1，负极接K2，K1电压高于K2，D1反相不发光，b点电压高于a点电压，运放UA输出高电压，Q1不工作，没有电流输出。K1上的电压通过R8加到Q3基极，Q3导通，导致Q4基极低电压，Q4不导通。发光二极管D2通过正相电流而发光，c点电压稳定在一定值上，d点电压经R6、R4分压得到，处于充电状态时，c点电压高于d点电压，运放UB输出低电压，Q2基极获得电流而导通，向电池充电。运放UB输出低电压使D4导通，D3通电发光，指示为充电状态。电池充满后，d点电压上升，高于c点电压，运放UB输出为高电压，Q2不导通没有充电电流，电池不再充电。D4不导通，D3没有电流不发光，不指示为充电状态。

当电池正极接K2，负极接K1，K2电压高于K1，D2反相不发光，d点电压高于c点电压，运放UB输出高电压，Q2不工作，没有电流输出。K2上的电压通过R7加到Q4基极，Q4导通，导致Q3基极低电压，Q3不导通。发光二极管D1通过正相电流而发光，a点电压稳定在一定值上，b点电压经R3、R2分压得到，处于充电状态时，a点电压高于b点电压，运放UA输出低电压，Q1基极获得电流而导通，向电池充电。运放UA输出低电压使D5导通，D3通电发光，指示为充电状态。电池充满后，b点电压上升，高于a点电压，运放UA输出为高电压，Q1不导通没有充电电流，电池不再充电。D5不导通，D3没有电流不发光，不指示为充电状态。

在图2的实施例中，有一个电源VCC，K1、K2为两个输出端。K2接电阻R1，R1的另一端和发光二极管D1正极接a点，D1负极接K1，电阻R3接K2，R3另一端和电阻R2接b点，R2另一端接K1，K1、K2为输入，a、b为输出。K1接电阻R5，R5的另一端和发光二极管D2正极接c点，D2负极接K2，电阻R6接K1，R6另一端和电阻R4接d点，R4另一端接K2，K1、K2为输入，c、d为输出。三极管Q3、Q4的发射极接地，Q3基极串联电阻R8接K1，Q3的集电极接K2，Q4的基极串联电阻R7接K2，Q4的集电极接K1。a点接运放UA的负输入，b点接运放UA的正输入，运放UA的输出接电阻R10，R10的另一端和电阻R9接三极管Q1的基极，Q1发射极和R9的另一端接e点，Q1的集电极接K2，Q1基极接电容C1的负极，C1正极接e点。c点接运放UB的负输入，d点接运放UB的正输入，运放UB的输出接电阻R12，R12的另一端和电阻R11接三极管Q2的基极，Q2发射极和R11的另一端接e点，Q2的集电极接K1，Q2基极接电容C2的负极，C2正极接e点。e点接三极管Q5基极和电阻R14，R14的另一端和Q5的发射极接电源正极VCC，Q5的集电极串联电阻R15和发光二极管D6接地，D6负极接地。

它的工作过程如下：锂电池的电量在用完后，还有一点电量，当电池正极接K1，负极接K2，K1电压高于K2，D1反相不发光，b点电压高于a点电压，运放UA输出高电压，Q1不工作，没有电流输出。K1上的电压通过R8加到Q3基极，Q3导通，导致Q4基极低电压，Q4不导通。发光二极管D2通过正相电流而发光，c点电压稳定在一定值上，d点电压经R6、R4分压得到，处于充电状态时，c点电压高于d点电压，运放UB输出低电压，Q2基极获得电流而导通，向电池充电。由于Q2通电，Q5导通，D6通电发光，指示为充电状态。电池充满后，d点电压上升，高于c点电压，运放UB输出为高电压，Q2不导通没有充电电流，电池不再充电。Q5不导通，D6没有电流不发光，不指示为充电状态。

当电池正极接K2，负极接K1，K2电压高于K1，D2反相不发光，d点电压高于c点电压，运放UB输出高电压，Q2不工作，没有电流输出。K2上的电压通过R7加到Q4基极，Q4导通，导致Q3基极低电压，Q3不导通。发光二极管D1通过正相电流而发光，a点电压稳定在一定值上，b点电压经R3、R2分压得到，处于充电状态时，a点电压高于b点电压，运放UA输出低电压，Q1基极获得电流而导通，向电池充电。由于Q1通电，Q5导通，D6通电发光，指示为充电状态。电池充满后，b点电压上升，高于a点电压，运放UA输出为高电压，Q1不导通没有充电电流，电池不再充电。Q5不导通，D6没有电流不发光，不指示为充电状态。

在图3的实施例中，有一个电源VCC，K1、K2为两个输出端。K2接电阻R1，R1的另一端和发光二极管D1正极接a点，D1负极接K1，电阻R3接K2，R3另一端和电阻R2接b点，R2另一端接K1，K1、K2为输入，a、b为输出。K1接电阻R5，R5的另一端和发光二极管D2正极接c点，D2负极接K2，电阻R6接K1，R6另一端和电阻R4接d点，R4另一端接K2，K1、K2为输入，c、d为输出。三极管Q3、Q4的发射极接地，Q3基极串联电阻R8接K1，Q3的集电极接K2，Q4的基极串联电阻R7接K2，Q4的集电极接K1。a点接运放UA的正输入，b点接运放UA的负输入，运放UA的输出串联电阻R10接三极管Q1的基极，Q1集电极接e点，Q1的发射极接K2，Q1基极接电容C3的正极，C3负极接地。c点接运放UB的正输入，d点接运放UB的负输入，运放UB的输出串联电阻R12接三极管Q2的基极，Q2集电极接e点，Q2的发射极接K1，Q2基极接电容C4的正极，C4负极接地。e点二极管D7的负极，D7正极接三极管Q5基极和电阻R14，R14的另一端和Q5的发射极接电源正极VCC，Q5的集电极串联电阻R15和发光二极管D6接地，D6负极接地。

它的工作过程如下：锂电池的电量在用完后，还有一点电量，当电池正极接K1，负极接K2，K1电压高于K2，D1反相不发光，b点电压高于a点电压，运放UA输出低电压，Q1不工作，没有电流输出。K1上的电压通过R8加到Q3基极，Q3导通，导致Q4基极低电压，Q4不导通。发光二极管D2通过正相电流而发光，c点电压稳定在一定值上，d点电压经R6、R4分压得到，处于充电状态时，c点电压高于d点电压，运放UB输出高电压，Q2基极获得电流而导通，向电池充电。由于Q2通电，D7、Q5导通，D6通电发光，指示为充电状态。电池充满后，d点电压上升，高于c点电压，运放UB输出为低电压，Q2不导通没有充电电流，电池不再充电。Q5不导通，D6没有电流不发光，不指示为充电状态。

当电池正极接K2，负极接K1，K2电压高于K1，D2反相不发光，d点电压高于c点电压，运放UB输出低电压，Q2不工作，没有电流输出。K2上的电压通过R7加到Q4基极，Q4导通，导致Q3基极低电压，Q3不导通。发光二极管D1通过正相电流而发光，a点电压稳定在一定值上，b点电压经R3、R2分压得到，处于充电状态时，a点电压高于b点电压，运放UA输出高电压，Q1基极获得电流而导通，向电池充电。由于Q1通电，D7、Q5导通，D6通电发光，指示为充电状态。电池充满后，b点电压上升，高于a点电压，运放UA输出为低电压，Q1不导通没有充电电流，电池不再充电。Q5不导通，D6没有电流不发光，不指示为充电状态。

在图4的实施例中，有一个电源VCC，K1、K2为两个输出端。K2接二极管D9负极，D9的正极、电阻R16和发光二极管D1正极接a点，D1负极接K1，R16的另一端接e点，电阻R3接K2，R3另一端和电阻R2接b点，R2另一端接K1，a、b为输出。K1接二极管D8的负极，D8的正极、电阻R17和发光二极管D2正极接c点，D2负极接K2，R17的另一端接e点，电阻R6接K1，R6另一端和电阻R4接d点，R4另一端接K2，c、d为输出。三极管Q3、Q4的发射极接地，Q3基极串联电阻R8接K1，Q3的集电极接K2，Q4的基极串联电阻R7接K2，Q4的集电极接K1。a点接运放UA的负输入，b点接运放UA的正输入，运放UA的输出接电阻R10，R10的另一端和电阻R9接三极管Q1的基极，Q1发射极和R9的另一端接e点，Q1的集电极接K2，Q1基极接电容C1的负极，C1正极接e点。c点接运放UB的负输入，d点接运放UB的正输入，运放UB的输出接电阻R12，R12的另一端和电阻R11接三极管Q2的基极，Q2发射极和R11的另一端接e点，Q2的集电极接K1，Q2基极接电容C2的负极，C2正极接e点。二极管D4的负极接运放UB的输出，二极管D5的负极接运放UA的输出，D4、D5的正极接电阻R13，R13的另一端接发光二极管D3负极，D3的正极和e点接电源正极VCC。

它的工作过程如下：锂电池的电量在用完后，还有一点电量，当电池正极接K1，负极接K2，K1电压高于K2，由于D9将a点电压降低，D1反相不发光，b点电压高于a点电压，运放UA输出高电压，Q1不工作，没有电流输出。K1上的电压通过R8加到Q3基极，Q3导通，导致Q4基极低电压，Q4不导通。发光二极管D2通过正相电流而发光，c点电压稳定在一定值上，d点电压经R6、R4分压得到，处于充电状态时，c点电压高于d点电压，运放UB输出低电压，Q2基极获得电流而导通，向电池充电。运放UB输出低电压使D4导通，D3通电发光，指示为充电状态。电池充满后，d点电压上升，高于c点电压，运放UB输出为高电压，Q2不导通没有充电电流，电池不再充电。D4不导通，D3没有电流不发光，不指示为充电状态。

当电池正极接K2，负极接K1，K2电压高于K1，由于D8将c点电压降低，D2反相不发光，d点电压高于c点电压，运放UB输出高电压，Q2不工作，没有电流输出。K2上的电压通过R7加到Q4基极，Q4导通，导致Q3基极低电压，Q3不导通。发光二极管D1通过正相电流而发光，a点电压稳定在一定值上，b点电压经R3、R2分压得到，处于充电状态时，a点电压高于b点电压，运放UA输出低电压，Q1基极获得电流而导通，向电池充电。运放UA输出低电压使D5导通，D3通电发光，指示为充电状态。电池充满后，b点电压上升，高于a点电压，运放UA输出为高电压，Q1不导通没有充电电流，电池不再充电。D5不导通，D3没有电流不发光，不指示为充电状态。

在图5的实施例中，有一个电源VCC，K1、K2为两个输出端。K2接二极管D9的负极，D9的正极、电阻R16和发光二极管D1正极接a点，D1负极接K1，R16的另一端接e点，电阻R3接K2，R3另一端和电阻R2接b点，R2另一端接K1，a、b为输出。K1接二极管D8的负极，D8的正极、电阻R17和发光二极管D2正极接c点，D2负极接K2，R17的另一端接e点，电阻R6接K1，R6另一端和电阻R4接d点，R4另一端接K2，c、d为输出。三极管Q3、Q4的发射极接地，Q3基极串联电阻R8接K1，Q3的集电极接K2，Q4的基极串联电阻R7接K2，Q4的集电极接K1。a点接运放UA的负输入，b点接运放UA的正输入，运放UA的输出接电阻R10，R10的另一端和电阻R9接三极管Q1的基极，Q1发射极和R9的另一端接e点，Q1的集电极接K2，Q1基极接电容C1的负极，C1正极接e点。c点接运放UB的负输入，d点接运放UB的正输入，运放UB的输出接电阻R12，R12的另一端和电阻R11接三极管Q2的基极，Q2发射极和R11的另一端接e点，Q2的集电极接K1，Q2基极接电容C2的负极，C2正极接e点。e点接三极管Q5基极和电阻R14，R14的另一端和Q5的发射极接电源正极VCC，Q5的集电极串联电阻R15和发光二极管D6接地，D6负极接地。

它的工作过程如下：锂电池的电量在用完后，还有一点电量，当电池正极接K1，负极接K2，K1电压高于K2，由于D9将a点电压降低，D1反相不发光，b点电压高于a点电压，运放UA输出高电压，Q1不工作，没有电流输出。K1上的电压通过R8加到Q3基极，Q3导通，导致Q4基极低电压，Q4不导通。发光二极管D2通过正相电流而发光，c点电压稳定在一定值上，d点电压经R6、R4分压得到，处于充电状态时，c点电压高于d点电压，运放UB输出低电压，Q2基极获得电流而导通，向电池充电。由于Q2通电，Q5导通，D6通电发光，指示为充电状态。电池充满后，d点电压上升，高于c点电压，运放UB输出为高电压，Q2不导通没有充电电流，电池不再充电。Q5不导通，D6没有电流不发光，不指示为充电状态。

当电池正极接K2，负极接K1，K2电压高于K1，由于D8将c点电压降低，D2反相不发光，d点电压高于c点电压，运放UB输出高电压，Q2不工作，没有电流输出。K2上的电压通过R7加到Q4基极，Q4导通，导致Q3基极低电压，Q3不导通。发光二极管D1通过正相电流而发光，a点电压稳定在一定值上，b点电压经R3、R2分压得到，处于充电状态时，a点电压高于b点电压，运放UA输出低电压，Q1基极获得电流而导通，向电池充电。由于Q1通电，Q5导通，D6通电发光，指示为充电状态。电池充满后，b点电压上升，高于a点电压，运放UA输出为高电压，Q1不导通没有充电电流，电池不再充电。Q5不导通，D6没有电流不发光，不指示为充电状态。

发光二极管D3、D6为普通发光二极管，也可以为七彩发光二极管。

Claims (9)

1、一种新型自动识别极性的充电电路有一个电源，有两个输出端K1、K2，其特征是电阻R1、R2、R3、R16、发光二极管D1、二极管D9组成一个信号输出电路，接点a K2接电阻R1，b K2接电阻R3，b K1接电阻R2，a e接电阻R16，接点a K1接D1，D1正极接a点，D9正极接a点，负极接K2，电阻R4、R5、R6、R17、发光二极管D2、二极管D8组成另一信号输出电路，接点c K1接电阻R5，d K1接阻R6，d K2接电阻R4，c e接电阻R17，接点c K2接D2，D2正极接c点，D8正极接c点，负极接K1，a、b和c、d分别为两个信号的输出，三极管Q3、Q4发射极接地，Q3的集电极接K2，Q4的集电极接K1，Q3的基极串联电阻R8接K1，Q4基极串联电阻R7接K2，a、b点输出接运放UA的输入，运放UA的输出接电阻R10，R10另一端接三极管Q1基极和电阻R9，R9另一端接e点，Q1的另外两极分别接e点和K2，Q1基极接电容C1的负极和电容C3的正极，C1正极接e点，C3的负极接地，c、d点输出接运放UB的输入，运放UB的输出接电阻R12，R12另一端接三极管Q2基极和电阻R11，R11另一端接e点，Q2的另外两极分别接e点和K1，Q2基极接电容C2的负极和电容C4的正极，C2正极接e点，C4的负极接地，二极管D5负极接运放UA输出，二极管D4的负极接运放UB的输出，电阻R13、D4和D5正极相接，R13另一端接发光二极管D3的负极，D3正极接正电源，二极管D7的负极接e点，电阻R14、D7正极接三极管Q5基极，Q5发射极和R14的另一端接电源正极，Q5集电极串联电阻R15、发光二极管D6接地，D6的负极接地。

2、根据权利要求1所述新型自动识别极性的充电电路，其特征是a点接运放UA的负输入，b点接运放UA的正输入，Q1的发射极接e点，Q1的集电极接K2，c点接运放UB的负输入，d点接运放UB的正输入，Q2的发射极接e点，Q2的集电极接K1，e点接电源正极，C3、C4、R16、R17、D8、D9断路。

3、根据权利要求1所述新型自动识别极性的充电电路，其特征是a点接运放UA的负输入，b点接运放UA的正输入，Q1的发射极接e点，Q1的集电极接K2，c点接运放UB的负输入，d点接运放UB的正输入，Q2的发射极接e点，Q2的集电极接K1，D7短路，D4、D5、C3、C4、R16、R17、D8、D9断路。

4、根据权利要求1所述新型自动识别极性的充电电路，其特征是a点接运放UA的正输入，b点接运放UA的负输入，Q1的集电极接e点，Q1的发射极接K2，c点接运放UB的正输入，d点接运放UB的负输入，Q2的集电极接e点，Q2的发射极接K1，D4、D5、R9、R11、C1、C2、R16、R17、D8、D9断路。

5、根据权利要求1所述新型自动识别极性的充电电路，其特征是a点接运放UA的负输入，b点接运放UA的正输入，Q1的发射极接e点，Q1的集电极接K2，c点接运放UB的负输入，d点接运放UB的正输入，Q2的发射极接e点，Q2的集电极接K1，e点接电源正极，C3、C4、R1、R5、断路。

6、根据权利要求1所述新型自动识别极性的充电电路，其特征是a点接运放UA的负输入，b点接运放UA的正输入，Q1的发射极接e点，Q1的集电极接K2，c点接运放UB的负输入，d点接运放UB的正输入，Q2的发射极接e点，Q2的集电极接K1，D7短路，D4、D5、C3、C4、R1、R5断路。

7、根据权利要求1、2或3或4或5或6所述新型自动识别极性的充电电路，其特征是电容C1、C2、C3、C4断路。

8、根据权利要求1、2或3或5或6所述新型自动识别极性的充电电路，其特征是Q1的基极接电容C1的负极，C1正极接e点，Q2的基极接电容C2的负极，C2正极接e点。

9、根据权利要求1、4所述新型自动识别极性的充电电路，其特征是Q1的基极接电容C3的正极，C3负极接地，Q2的基极接电容C4的正极，C4负极接地。

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