JP2978071B2 - Control circuit device for vacuum cleaner - Google Patents
Control circuit device for vacuum cleanerInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、吸気用のモータを有
する電気掃除機の制御回路装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control circuit device for a vacuum cleaner having a motor for suction.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に電気掃除機は、100Vの商用交
流電源でモータを駆動して、送風機を廻し、ゴミを吸引
するが、このモータを駆動するのに、従来トライアック
等の双方向性三端子サイリスタを点弧パルス発生回路で
発生した点弧パルスによりオンし、この点弧パルスの位
相角を制御して、強弱調整を行っている。強弱調整ある
いは切替は、手元操作スイッチを用いて行うが、何より
も操作の安全性、特に感電事故防止を配慮すると、家庭
用電気掃除機の手元操作回路は交流電源(A.C.10
0Vライン)からは、電気的に絶縁された低圧であるこ
とが望ましく、三脚トランスを用いた基本的な回路構成
(特開昭59−157722号参照)が多用されてい
る。2. Description of the Related Art Generally, a vacuum cleaner drives a motor with a commercial AC power supply of 100 V, turns a blower, and sucks dust. To drive this motor, a three-way terminal such as a conventional triac is used. The thyristor is turned on by a firing pulse generated by a firing pulse generating circuit, and the phase angle of the firing pulse is controlled to perform strength adjustment. The strength adjustment or switching is performed using a hand-operated switch, but above all, in consideration of operational safety, especially prevention of electric shock accidents, the hand-operated circuit of the household vacuum cleaner is an AC power supply (AC.10).
From the 0V line), it is desirable that the voltage is electrically insulated and low, and a basic circuit configuration using a tripod transformer (see JP-A-59-157722) is often used.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の制御回
路装置のように、三脚トランスを利用すると、確かにそ
の電気的特性に優れたものが得られるが、反面磁気増幅
器的機能を備えた三脚トランスは大量生産の場では、高
い組立精度が要求される上に、使用される原素材の厳選
を要する不便さが有り、また、異電圧(A.C.200
V〜240V級)対応も、その構造上の制約等があっ
て、量産的に非常に困難性を伴い、コスト低減に問題が
残されていた。When a tripod transformer is used as in the above-described conventional control circuit device, a transformer excellent in its electric characteristics can be obtained, but a tripod having a function of a magnetic amplifier is provided. In the case of mass production, transformers require high assembly accuracy, have the inconvenience of carefully selecting raw materials to be used, and have a different voltage (AC200).
(V-240V class) also has a structural limitation and the like, which is very difficult in mass production and has a problem in cost reduction.
【0004】この発明は上記問題点に着目してなされた
ものであって、手元操作部の低電圧安全性を確保し、か
つ安価に提供し得る電気掃除機の制御回路装置を提供す
ることを目的としている。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a control circuit device for a vacuum cleaner which can ensure low-voltage safety of an operation unit at hand and can be provided at low cost. The purpose is.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段及び作用】この電気掃除機
の制御回路装置は、交流用電源に接続される吸気用のモ
ータと、このモータを駆動するための双方向性三端子サ
イリスタと、前記交流電源を受けて、低圧交流電圧を出
力するダウン・トランスと、ダウン・トランスの出力を
整流する整流回路と、この整流回路の直流出力を電源と
し、手元操作手段の操作に応じた位相角の点弧パルスを
発生する発振回路と、この発振回路の点弧パルスに応答
して、前記双方向性三端子サイリスタに点弧信号を伝達
するフォトカプラとを備えるものにおいて、前記発振回
路は、自己の電源部間に接続される前記フォトカプラの
発光素子と第1のトランジスタの直列接続回路と、前記
電源部間に接続される少なくとも手元操作部の抵抗とコ
ンデンサの直流接続からなる時定数回路と、前記コンデ
ンサの充電電圧によりONし、前記第1のトランジスタ
をONする第2のトランジスタと、前記電源部間に接続
され、前記第2のトランジスタのベースに所定電位を与
える分圧回路とから構成されるものであり、かつ前記発
振回路への電源供給部に、前記フォトカプラのON時に
電源電圧を降下させる電圧降下手段を備え、前記フォト
カプラの発光素子のON時に分圧回路の電位を降下さ
せ、前記第1、第2のトランジスタのONを前記時定数
回路のコンデンサの放電終了まで維持するようにしてい
る。The control circuit device of the vacuum cleaner comprises: a suction motor connected to an AC power supply; a bidirectional three-terminal thyristor for driving the motor; A down transformer that receives an AC power supply and outputs a low-voltage AC voltage, a rectifier circuit that rectifies the output of the down transformer, and a DC output of the rectifier circuit that serves as a power supply and has a phase angle corresponding to the operation of the hand operation means. an oscillation circuit for generating a firing pulse, in response to the firing pulses of the oscillation circuit, in which and a photocoupler that transmits a firing signal to the bidirectional three-terminal thyristor, the oscillation times
The path of the photocoupler connected between its own power supply
A series connection circuit of a light emitting element and a first transistor;
Connect at least the resistance of the
A time constant circuit consisting of a DC connection of a capacitor and the capacitor
The first transistor is turned on by the charging voltage of the first transistor.
Between the second transistor for turning on the power supply and the power supply unit
A predetermined potential is applied to the base of the second transistor.
And a voltage supply unit for supplying power to the oscillation circuit, the power supply unit comprising:
When the light emitting element of the coupler is turned on, the potential of the voltage dividing circuit drops.
Setting the ON of the first and second transistors to the time constant
It is maintained until the discharge of the capacitor of the circuit is completed .
【0006】この制御回路装置では、電源電圧により時
定数回路のコンデンサが充電されると、この充電電圧に
より第2のトランジスタがONし、応じて第1のトラン
ジスタもONする。これによりフォトカプラの発光素子
が点灯し、発振回路から点弧パルスが発生すると、フォ
トカプラを経て、双方向性三端子サイリスタがONし、
モータもONする。フォトカプラに大きな電流が流れる
ように設定されていて、電圧降下手段にも大きな電流が
流れ、大きな電圧降下が生じ、発振回路の電源電圧が低
下して、分圧回路の電位も低下し、第1、第2のトラン
ジスタのONを維持し、発振回路のコンデンサの放電が
完全に行われるため、例えばCR発振の時定数は非常に
安定し、正確な発振周期を確保できる。In this control circuit device, time is controlled by a power supply voltage.
When the capacitor of the constant circuit is charged,
The second transistor is turned on, and the first transistor is accordingly turned on.
The register is also turned on. This enables the light emitting element of the photocoupler
There lights, the firing pulse from the oscillating circuit occurs, via the photo coupler, bidirectional three-terminal thyristor turned ON,
The motor also turns on. A large current flows through the photocoupler, a large current also flows through the voltage drop means, a large voltage drop occurs, the power supply voltage of the oscillation circuit decreases, and the potential of the voltage divider circuit decreases. 1, second tran
Since the transistor is kept ON and the capacitor of the oscillation circuit is completely discharged, the time constant of, for example, CR oscillation is very stable, and an accurate oscillation cycle can be secured.
【0007】[0007]
【実施例】以下、実施例により、この発明をさらに詳細
に説明する。図1は、この発明の実施例電気掃除機の制
御回路装置の構成を示す回路図である。この実施例制御
回路装置は、主回路1と、ダウン・トランス2と、整流
回路3と、位相制御角決定用の発振回路4とから構成さ
れている。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a control circuit device of a vacuum cleaner according to an embodiment of the present invention. The control circuit device of this embodiment includes a main circuit 1, a down transformer 2, a rectifier circuit 3, and an oscillation circuit 4 for determining a phase control angle.
【0008】主回路1は、吸気用のモータ11に、双方
向性三端子サイリスタ12が直列に接続され、交流電源
13に接続されている。また、交流電源13に並列に、
保護素子ZRとコンデンサC1 の並列回路が接続されて
いる。また、双方向性三端子サイリスタ12に並列に抵
抗R1 とコンデンサC2 の直列回路が接続されている。
また、双方向性三端子サイリスタ12のアノードT1 と
ゲートG間に抵抗R2、フォトカプラ14の受光素子P
Tの直列回路が接続され、またゲートGとカソードT2
間に抵抗R3 とコンデンサC3 の並列回路が接続されて
いる。In the main circuit 1, a bidirectional three-terminal thyristor 12 is connected in series to an intake motor 11, and is connected to an AC power supply 13. Also, in parallel with the AC power supply 13,
A parallel circuit of the protective element ZR and the capacitor C 1 is connected. Further, a series circuit of a resistor R 1 and a capacitor C 2 is connected in parallel with the bidirectional three-terminal thyristor 12.
Further, a resistor R 2 is provided between the anode T 1 and the gate G of the bidirectional three-terminal thyristor 12, and the light receiving element P of the photocoupler 14 is connected.
A series circuit of T is connected, and a gate G and a cathode T 2 are connected.
A parallel circuit of a resistor R 3 and capacitor C 3 is connected between.
【0009】ダウン・トランス2は、絶縁、小型のトラ
ンスであり、1次コイルPは主回路1に並列に交流電源
13に接続されている。整流回路3は、4個のダイオー
ドD1 、…、D4 がブリッジ型に接続された全波ブリッ
ジ整流回路15と、この全波ブリッジ整流回路15に直
列に接続される抵抗R4 とから構成され、また、全波ブ
リッジ整流回路15の入力点a、bにダウン・トランス
2の2次コイルSが接続されている。抵抗R4 の出力側
e点と全波ブリッジ整流回路15のd点は、発振回路4
の電源ラインを形成している。The down transformer 2 is an insulated, small-sized transformer. The primary coil P is connected to an AC power supply 13 in parallel with the main circuit 1. The rectifier circuit 3 includes a full-wave bridge rectifier circuit 15 in which four diodes D 1 ,..., D 4 are connected in a bridge type, and a resistor R 4 connected in series to the full-wave bridge rectifier circuit 15. The secondary coil S of the down transformer 2 is connected to the input points a and b of the full-wave bridge rectifier circuit 15. The point e on the output side of the resistor R 4 and the point d on the full-wave bridge rectifier circuit 15 are
Power lines.
【0010】発振回路4として、e点とd点間に、フォ
トカプラ14の発光素子LとNPN形のトランジスタQ
1 の直列回路が接続され、このトランジスタQ1 等の直
列回路に並列にツェナー素子ZDが接続され、抵抗R7
とR8 の直列回路が、e点とd点間に接続されている。
また、トランジスタQ1 のベースとエミッタ間に抵抗R
6 が接続され、さらにトランジスタQ1 のベースは抵抗
R5 を介してPNP形のトランジスタQ2 のコレクタに
接続されている。トランジスタQ2 のエミッタとd点間
にコンデンサC4 が接続され、トランジスタQ2 のベー
スと、抵抗R7とR8 の接続点間にダイオードD5 が接
続されている。また、e点とアオ端子間に抵抗R9 が接
続され、トランジスタQ2 のエミッタがシロ端子に接続
され、さらに実際の使用に際しては、アオ、シロ端子間
に、手元操作用可変抵抗器VRが接続される。The oscillation circuit 4 includes a light emitting element L of the photocoupler 14 and an NPN transistor Q between the points e and d.
A first series circuit is connected, a Zener element ZD is connected in parallel with the series circuit of the transistor Q 1 and the like, the resistor R 7
And a series circuit of R 8 are connected between points e and d.
Further, between the base and emitter of the transistor Q 1 resistor R
6 is connected and further the base of the transistor Q 1 is connected via a resistor R 5 to the collector of the transistor Q 2 of PNP type. Capacitor C 4 is connected between the emitter and the point d of the transistor Q 2, and the base of the transistor Q 2, the diode D 5 between the connection point of the resistors R 7 and R 8 are connected. Further, a resistor R 9 is connected between the point e and the AO terminal, the emitter of the transistor Q 2 is connected to the SHIRO terminal, and in actual use, a hand-operated variable resistor VR is provided between the AO and SHIRO terminals. Connected.
【0011】次に、上記実施例制御回路装置の動作を説
明する。今、発振回路4の入力端子アオ、シロ間に手元
操作用可変抵抗器VRが接続されると、保護抵抗R9 を
通じて可変抵抗VRの抵抗値に応じた電流がコンデンサ
C4 に充電電流として流入する。そのために、コンデン
サC4 の端子電圧は上昇を開始する。Next, the operation of the control circuit device of the embodiment will be described. Now, the input terminals Ao of the oscillation circuit 4, the variable resistor VR is connected for hand operation between white, flows as charging current current corresponding to the resistance value of the variable resistor VR is the capacitor C 4 through protective resistor R 9 I do. Therefore, the terminal voltage of the capacitor C 4 starts increasing.
【0012】トランジスタQ2 のベースには、e点の電
源電圧が抵抗R7 及び抵抗R8 で分圧して印加されてい
る。コンデンサC4 の端子電圧が上昇を続け、トランジ
スタQ2 のベース電位より高くなると、トランジスタQ
2 はベース回路に直列の逆電流防止用ダイオードD 5 を
通じてベース電流が流れ、トランジスタQ2 はONとな
る。トランジスタQ 2 がONすると、トランジスタQ1
のベースには抵抗R5 及び抵抗R6 のベース入力回路を
通じてベース電流が流れ、トランジスタQ1 もONす
る。Transistor QTwoAt the base of point e
Source voltage is resistance R7And resistance R8Voltage is applied
You. Capacitor CFourTerminal voltage continues to rise,
Star QTwoBecomes higher than the base potential of the transistor Q
TwoIs a diode D for preventing reverse current in series with the base circuit. FiveTo
A base current flows through the transistor QTwoIs ON
You. Transistor Q TwoTurns on, the transistor Q1
The base of the resistor RFiveAnd resistance R6Base input circuit
A base current flows through the transistor Q1Turn on
You.
【0013】トランジスタQ1 がONすると、コレクタ
に直列に接続されたフォトカプラ14の発光素子Lに
は、電源回路より電流が流れて発光し、光接続されたフ
ォトカプラ14のフォト・トライアックPTは点弧され
て、主回路1の双方向性三端子サイリスタ12は点弧さ
れてONし、吸気用モータ11は電源に接続され、入力
電流が通電されて回転を開始する。When the transistor Q 1 is turned on, a current flows from the power supply circuit to the light emitting element L of the photocoupler 14 connected in series to the collector, and light is emitted. The phototriac PT of the optically connected photocoupler 14 is Upon being fired, the bidirectional three-terminal thyristor 12 of the main circuit 1 is fired and turned on, the intake motor 11 is connected to a power supply, and the input current is supplied to start rotation.
【0014】ここで、発振回路4の動作に話を戻すと、
トランジスタQ1 がONしてフォトカプラ14の発光素
子Lが通電されると、通電電流のため、抵抗R4 の電圧
降下が発生し、回路電源電圧VAは0V近傍まで低下
し、その結果、抵抗R7 及び抵抗R8 で分圧されて印加
されていたトランジスタQ2 のベース電位も0V近傍ま
で低下するので、コンデンサC4 の充電電荷が、ほぼ完
全に放電し終わるまでトランジスタQ2 はONし続け、
従ってトランジスタQ1 もONし続ける。Here, returning to the operation of the oscillation circuit 4,
When the light emitting element L of the photocoupler 14 transistor Q 1 is turned ON is energized, for conducting current, the voltage drop across the resistor R 4 is generated, the circuit power supply voltage VA drops to near 0V, as a result, resistance the base potential of the transistor Q 2 to which has been applied is divided by R 7 and the resistor R 8 is also reduced to near 0V, charges the capacitor C 4 is, the transistor Q 2 is turned ON until after almost completely discharged continue,
Therefore, transistor Q 1 also continue to ON.
【0015】コンデンサC4 の充電電荷が0となり、放
電を停止するとトランジスタQ2 及びトランジスタQ1
もOFFし、フォトカプラ14の発光素子Lの通電電流
が0となると、抵抗R4 による電源電圧降下も元に回復
して、電源電圧VAは元の値にまで上昇する。電源電圧
VAが元の値にまで上昇すると、可変抵抗VRの抵抗値
に応じたコンデンサC4 の充電電流が再度、流れ始め、
以後上述したと同様の動作を繰り返すことになる。When the charge of the capacitor C 4 becomes 0 and the discharging is stopped, the transistors Q 2 and Q 1
Also OFF, the energization current of the light emitting element L of the photocoupler 14 becomes 0, the power supply voltage drop due to the resistance R 4 be restored to the original, the power supply voltage VA increases to the original value. When the power supply voltage VA rises to the original value, the charging current of the capacitor C 4 corresponding to the resistance value of the variable resistor VR is again begins to flow,
Thereafter, the same operation as described above is repeated.
【0016】この発振回路4の充放電動作を1サイクル
とする、発振周波数の時定数は、可変抵抗VRの抵抗値
とコンデンサC4 の静電容量値の組合わせで調整可能で
あり、可変抵抗VRの調整次第で主回路1の吸気用モー
タ11の入力電力の位相制御角の設定が可能になる。図
2は、図1の回路の発振回路4の電源電圧VAがトラン
ジスタQ1 のONで、瞬時に短絡状態になる様子を表し
ている。図2において(a)は、VR無限大時のVA
を、図2の(b)はVR≒10KΩ時のVAを、図2の
(c)は、VR=0Ω時のVAの波形を示しており、図
2の(d)はVR≒10KΩ時のトライアック12のT
1 −T2 波形を示している。[0016] The charging and discharging operation of one cycle of the oscillation circuit 4, the time constant of the oscillation frequency is adjustable by a combination of the resistance value and the capacitance value of the capacitor C 4 of the variable resistor VR, variable resistor Depending on the adjustment of VR, the phase control angle of the input power of the intake motor 11 of the main circuit 1 can be set. 2, the power supply voltage VA of the oscillation circuit 4 in the circuit of Figure 1 is ON the transistor Q 1, and represents a state in which shorted state instantaneously. 2A shows VA at VR infinity.
2 (b) shows VA when VR ≒ 10 KΩ, FIG. 2 (c) shows a VA waveform when VR = 0Ω, and FIG. 2 (d) shows a VA when VR ≒ 10KΩ. Triac 12 T
Shows 1 -T 2 waveform.
【0017】図3は、図1の回路の発振回路4のコンデ
ンサC4 が、充放電を繰り返して発振している様子を表
している。なお、図1の回路では、全波整流回路の出力
端に抵抗R4 が必要な垂下特性を得るための減流素子と
して描かれているが、これは抵抗に限られるものではな
く、インピーダンス素子ならインダクタンスLでも、キ
ャパシタンスCでも良いし、挿入される位置も全波整流
回路の出力端に限られているわけでもなくて、例えば、
ダウン・トランス2の1次コイルPと、交流電源端子キ
間、ダウン・トランス2の2次コイルSと電流ブリッジ
回路15の入力端子a間、ツェナダイオードZDのカソ
ード(e点)とフォトカプラ14の発生素子Lのアノー
ド間等、発振回路4の電流が流れる部位であれば何処で
あってもよい。[0017] Figure 3, capacitor C 4 of the oscillation circuit 4 in the circuit of FIG. 1, represents a state in which oscillates by repeating charge and discharge. In the circuit of FIG. 1, the resistance R 4 to an output terminal of the full-wave rectifier circuit is depicted as a flow reducer device for obtaining a drooping characteristics required, it is not limited to the resistance, the impedance element Then, the inductance L or the capacitance C may be used, and the insertion position is not limited to the output terminal of the full-wave rectifier circuit.
Between the primary coil P of the down transformer 2 and the AC power supply terminal, between the secondary coil S of the down transformer 2 and the input terminal a of the current bridge circuit 15, the cathode (point e) of the Zener diode ZD and the photocoupler 14. May be anywhere as long as the current of the oscillation circuit 4 flows, such as between the anodes of the generating element L.
【0018】[0018]
【発明の効果】漏洩型の三脚トランスを用いずに、一般
的な小型絶縁トランスと直列に減流インピーダンス素子
を組合わせて垂下特性を得て、電源回路から完全に絶縁
されて安全な低圧リモートコントロールの位相制御回路
を得ることができる。According to the present invention, a low-voltage remote controller that is completely insulated from a power supply circuit and obtains a drooping characteristic by combining a low-current impedance element in series with a general small-sized insulating transformer without using a leakage type tripod transformer. A control phase control circuit can be obtained.
【図1】この発明の一実施例制御回路装置の構成を示す
回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a control circuit device according to an embodiment of the present invention.
【図2】同実施例制御回路装置の発振回路の電源電圧を
説明するための波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram for explaining a power supply voltage of an oscillation circuit of the control circuit device of the embodiment.
【図3】同実施例制御回路装置の発振回路の充放電を説
明するための波形図である。FIG. 3 is a waveform chart for explaining charging and discharging of an oscillation circuit of the control circuit device of the embodiment.
2 ダウン・トランス 4 発振回路 11 モータ 12 双方向性三端子サイリスタ 13 交流電源 14 フォトカプラ 15 全波ブリッジ整流回路 R4 抵抗2 Down transformer 4 Oscillation circuit 11 Motor 12 Bidirectional three-terminal thyristor 13 AC power supply 14 Photocoupler 15 Full-wave bridge rectifier circuit R 4 Resistance
Claims (2)
と、このモータを駆動するための双方向性三端子サイリ
スタと、前記交流電源を受けて、低圧交流電圧を出力す
るダウン・トランスと、ダウン・トランスの出力を整流
する整流回路と、この整流回路の直流出力を電源とし、
手元操作手段の操作に応じた位相角の点弧パルスを発生
する発振回路と、この発振回路の点弧パルスに応答し
て、前記双方向性三端子サイリスタに点弧信号を伝達す
るフォトカプラとを備える電気掃除機の制御回路装置に
おいて、前記発振回路は、自己の電源部間に接続される前記フォ
トカプラの発光素子と第1のトランジスタの直列接続回
路と、前記電源部間に接続される少なくとも手元操作部
の抵抗とコンデンサの直流接続からなる時定数回路と、
前記コンデンサの充電電圧によりONし、前記第1のト
ランジスタをONする第2のトランジスタと、前記電源
部間に接続され、前記第2のトランジスタのベースに所
定電位を与える分圧回路とから構成されるものであり、 かつ 前記発振回路への電源供給部に、前記フォトカプラ
のON時に電源電圧を降下させる電圧降下手段を備え、
前記フォトカプラの発光素子のON時に分圧回路の電位
を降下させ、前記第1、第2のトランジスタのONを前
記時定数回路のコンデンサの放電終了まで維持するよう
にしたことを特徴とする電気掃除機の制御回路装置。1. An intake motor connected to an AC power supply, a bidirectional three-terminal thyristor for driving the motor, and a down transformer receiving the AC power and outputting a low-voltage AC voltage. A rectifier circuit that rectifies the output of the down transformer, and the DC output of this rectifier circuit as the power supply,
An oscillation circuit for generating a firing pulse having a phase angle corresponding to the operation of the hand operation means, and a photocoupler for transmitting a firing signal to the bidirectional three-terminal thyristor in response to the firing pulse of the oscillation circuit. In the control circuit device for a vacuum cleaner, the oscillation circuit comprises:
The series connection of the light emitting element of the photocoupler and the first transistor
Path and at least a hand-held operation unit connected between the power supply unit
A time constant circuit consisting of a DC connection of a resistor and a capacitor,
It is turned on by the charging voltage of the capacitor,
A second transistor for turning on a transistor, and the power supply
And connected to the base of the second transistor.
A voltage dividing circuit for applying a constant potential, and a power supply unit for supplying power to the oscillation circuit, further comprising a voltage drop unit that drops a power supply voltage when the photocoupler is turned on ,
The potential of the voltage dividing circuit when the light emitting element of the photocoupler is ON
Before turning on the first and second transistors.
Keep the time constant circuit until the capacitor discharge ends.
The control circuit apparatus for an electric vacuum cleaner, characterized in that the.
部と、前記発振回路の電源供給ライン間に設けたもので
ある請求項1記載の電気掃除機の制御回路装置。2. The control circuit device for a vacuum cleaner according to claim 1, wherein said voltage drop means is provided between an output section of said rectifier circuit and a power supply line of said oscillation circuit.
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- 1994-10-12 JP JP6245809A patent/JP2978071B2/en not_active Expired - Lifetime
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