JP3207948B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents
誘導加熱調理器Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インバータ回路用スイ
ッチング素子の制御方法の改善を計った誘導加熱調理器
に関するものである。
ッチング素子の制御方法の改善を計った誘導加熱調理器
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】スイッチング素子により高周波電流を加
熱コイルに印加し高周波の磁束を発生させて加熱コイル
と磁気結合した負荷に渦電流を誘起させて、そのジュー
ル熱により負荷を加熱させるインバータ回路用制御回路
を有する誘導加熱調理器において、スイッチング素子の
通電パルスを発生させる方法としては、インバータ入力
電圧に相似する信号を基準とし、インバータの共振電圧
とを比較してスイッチング素子のオン信号（通電パルス
信号）を発生させる方法が、特公昭６１−１２６３６号
公報等で提案されており、他には入力電流検知回路と、
共振出力検知回路と、これらの出力信号に応じて動作す
る比較増幅回路を有するものが、特開昭５７−８７８号
公報等で提案されている。
熱コイルに印加し高周波の磁束を発生させて加熱コイル
と磁気結合した負荷に渦電流を誘起させて、そのジュー
ル熱により負荷を加熱させるインバータ回路用制御回路
を有する誘導加熱調理器において、スイッチング素子の
通電パルスを発生させる方法としては、インバータ入力
電圧に相似する信号を基準とし、インバータの共振電圧
とを比較してスイッチング素子のオン信号（通電パルス
信号）を発生させる方法が、特公昭６１−１２６３６号
公報等で提案されており、他には入力電流検知回路と、
共振出力検知回路と、これらの出力信号に応じて動作す
る比較増幅回路を有するものが、特開昭５７−８７８号
公報等で提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな方法では、インバータ入力電圧に相似する信号（例
えばインバータ入力電圧を分圧した信号等）または入力
電流に相似する信号（例えばカレントトランスにて入力
電流を取り込んだ信号等）と、インバータの共振電圧と
を比較しオン信号を発生させているため、交流電源のゼ
ロクロス付近において、インバータ入力電圧及び共振電
圧が双方ともゼロボルトに近づき比較器の入力電圧とし
ては不適当となり、耐ノイズ性も悪化し、異常発振を起
し、スイッチング素子に異常な駆動パルスが印加され、
過負荷や、過電圧によって素子破壊を引き起こす恐れが
あった。
うな方法では、インバータ入力電圧に相似する信号（例
えばインバータ入力電圧を分圧した信号等）または入力
電流に相似する信号（例えばカレントトランスにて入力
電流を取り込んだ信号等）と、インバータの共振電圧と
を比較しオン信号を発生させているため、交流電源のゼ
ロクロス付近において、インバータ入力電圧及び共振電
圧が双方ともゼロボルトに近づき比較器の入力電圧とし
ては不適当となり、耐ノイズ性も悪化し、異常発振を起
し、スイッチング素子に異常な駆動パルスが印加され、
過負荷や、過電圧によって素子破壊を引き起こす恐れが
あった。
【０００４】インバータ入力電圧をゼロボルトにならな
いようにするには、非常に大きな平滑回路を挿入しなけ
ればならず、部品の大型化、コストの増大をまねくとい
う問題がある。
いようにするには、非常に大きな平滑回路を挿入しなけ
ればならず、部品の大型化、コストの増大をまねくとい
う問題がある。
【０００５】他にスイッチング素子の端子電圧の変化率
を検出する変化率検出回路と、その電圧変化率が２度目
の０に達したときにトリガ信号を発生するトリガ回路と
を有し、被加熱物の形状材質によらず、常に発振できる
ものが、特開昭６０−７４３８０号公報等で提案されて
いるが、やはり、交流電源のゼロクロス付近において
は、スイッチング素子の端子電圧の変化率が小さくなる
ため、目的とする発振動作が不安定になる恐れがある。
を検出する変化率検出回路と、その電圧変化率が２度目
の０に達したときにトリガ信号を発生するトリガ回路と
を有し、被加熱物の形状材質によらず、常に発振できる
ものが、特開昭６０−７４３８０号公報等で提案されて
いるが、やはり、交流電源のゼロクロス付近において
は、スイッチング素子の端子電圧の変化率が小さくなる
ため、目的とする発振動作が不安定になる恐れがある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、交流電源から直流電源
に変換する整流回路と、この直流電源をスイッチング素
子により高周波電流に変換し加熱コイルに供給するイン
バータ回路と、このインバータ回路を制御する制御回路
とからなる誘電加熱調理器において、制御回路はインバ
ータ回路の共振電圧波形と比較電圧波形を比較しトリガ
パルスを発生するトリガ検出回路と、このトリガパルス
の入力によりトリガされる自走発振器の出力を波形整形
してスイッチング素子のオンオフパルスとする手段とで
構成し、このトリガ検出回路内にインバータ回路の共振
電圧ＶCE波形を検出する共振電圧検出回路とインバータ
回路の入力電圧、入力電流、あるいは共振電圧波形を平
滑した波形に相似な比較電圧波形を出力する比較電圧検
出回路を設け、その比較電圧検出回路に比較電圧波形が
一定電圧以下にならないよう保持する波形整形回路を付
加したものである。
するためになされたものであり、交流電源から直流電源
に変換する整流回路と、この直流電源をスイッチング素
子により高周波電流に変換し加熱コイルに供給するイン
バータ回路と、このインバータ回路を制御する制御回路
とからなる誘電加熱調理器において、制御回路はインバ
ータ回路の共振電圧波形と比較電圧波形を比較しトリガ
パルスを発生するトリガ検出回路と、このトリガパルス
の入力によりトリガされる自走発振器の出力を波形整形
してスイッチング素子のオンオフパルスとする手段とで
構成し、このトリガ検出回路内にインバータ回路の共振
電圧ＶCE波形を検出する共振電圧検出回路とインバータ
回路の入力電圧、入力電流、あるいは共振電圧波形を平
滑した波形に相似な比較電圧波形を出力する比較電圧検
出回路を設け、その比較電圧検出回路に比較電圧波形が
一定電圧以下にならないよう保持する波形整形回路を付
加したものである。
【０００７】また、比較電圧検出回路はインバータ回路
の入力電圧ＶＬ、入力電流、あるいは共振電圧ＶCE等の
波形を平滑した波形に相似な比較電圧波形を出力するも
のとすると良い。
の入力電圧ＶＬ、入力電流、あるいは共振電圧ＶCE等の
波形を平滑した波形に相似な比較電圧波形を出力するも
のとすると良い。
【０００８】
【作用】上記のように構成したことにより、共振電圧検
出回路にてインバータ回路の共振電圧を検出し、比較電
圧検出回路にてインバータ回路の入力電圧、入力電流、
あるいは共振電圧等を平滑した比較電圧波形を検出し波
形整形回路にて比較電圧入力に対し波形整形し比較電圧
波形が一定電圧以下にならないよう保持し、トリガ検出
回路にて比較しトリガパルスを発生するので、ゼロクロ
ス付近において、少なくとも比較電圧波形はゼロボルト
になることはなく、異常発振などは発生せず、自走発振
器の出力を安定させる作用をする。
出回路にてインバータ回路の共振電圧を検出し、比較電
圧検出回路にてインバータ回路の入力電圧、入力電流、
あるいは共振電圧等を平滑した比較電圧波形を検出し波
形整形回路にて比較電圧入力に対し波形整形し比較電圧
波形が一定電圧以下にならないよう保持し、トリガ検出
回路にて比較しトリガパルスを発生するので、ゼロクロ
ス付近において、少なくとも比較電圧波形はゼロボルト
になることはなく、異常発振などは発生せず、自走発振
器の出力を安定させる作用をする。
【０００９】
【実施例】以下本発明の一実施例について図面に従って
説明する。図１は、本発明の一実施例を施した誘導加熱
調理器のブロック回路図、図２は同回路のトリガ検出回
路の具体的な回路図、図３は同検出回路における各部の
動作波形図、図４は本発明の第２の実施例を施した共振
電圧を平滑し比較電圧とする比較電圧検出回路図、図５
は同回路図による比較電圧波形図、図６は本発明の第３
の実施例を施した入力電流波形を比較電圧とする回路
図、図７は同回路図による比較電圧波形図である。
説明する。図１は、本発明の一実施例を施した誘導加熱
調理器のブロック回路図、図２は同回路のトリガ検出回
路の具体的な回路図、図３は同検出回路における各部の
動作波形図、図４は本発明の第２の実施例を施した共振
電圧を平滑し比較電圧とする比較電圧検出回路図、図５
は同回路図による比較電圧波形図、図６は本発明の第３
の実施例を施した入力電流波形を比較電圧とする回路
図、図７は同回路図による比較電圧波形図である。
【００１０】図において、交流電源１は整流回路２に入
力され直流化し、整流回路２の出力をフィルター回路を
構成するチョークコイル３と平滑コンデンサ４に入力し
平滑し、共振回路を構成する加熱コイル５と共振コンデ
ンサ６に接続し、さらに逆並列に接続したダンパーダイ
オード７とスイッチング素子８に接続し閉回路となし、
インバータ回路を構成する。ここで、前記平滑後の電源
電圧であるインバータ入力電圧をＶＬ、共振回路のスイ
ッチング素子８側の共振電圧をＶCEとする。
力され直流化し、整流回路２の出力をフィルター回路を
構成するチョークコイル３と平滑コンデンサ４に入力し
平滑し、共振回路を構成する加熱コイル５と共振コンデ
ンサ６に接続し、さらに逆並列に接続したダンパーダイ
オード７とスイッチング素子８に接続し閉回路となし、
インバータ回路を構成する。ここで、前記平滑後の電源
電圧であるインバータ入力電圧をＶＬ、共振回路のスイ
ッチング素子８側の共振電圧をＶCEとする。
【００１１】トリガ検出回路１００は共振電圧検出回路
１１０、比較電圧検出回路１２０、波形整形回路１３
０、及び比較器１４０からなるものである。共振電圧検
出回路１１０は共振電圧ＶCEを適当な分圧抵抗により相
似な電圧を検出するものであり、また、その検出出力電
圧を一定電圧以下にクランプする回路である。比較電圧
検出回路１２０はインバータ入力電圧ＶＬを適当な分圧
抵抗により相似な電圧を検出するものである。波形整形
回路１３０は比較電圧検出回路１２０の出力が一定電圧
以下になった場合にある電圧以上に保持する回路であ
る。従ってトリガ検出回路１００はインバータ入力電圧
ＶＬと共振電圧ＶCEを入力し、比較器１４０にて比較
し、適切なタイミングのトリガパルスを発生するもので
ある。
１１０、比較電圧検出回路１２０、波形整形回路１３
０、及び比較器１４０からなるものである。共振電圧検
出回路１１０は共振電圧ＶCEを適当な分圧抵抗により相
似な電圧を検出するものであり、また、その検出出力電
圧を一定電圧以下にクランプする回路である。比較電圧
検出回路１２０はインバータ入力電圧ＶＬを適当な分圧
抵抗により相似な電圧を検出するものである。波形整形
回路１３０は比較電圧検出回路１２０の出力が一定電圧
以下になった場合にある電圧以上に保持する回路であ
る。従ってトリガ検出回路１００はインバータ入力電圧
ＶＬと共振電圧ＶCEを入力し、比較器１４０にて比較
し、適切なタイミングのトリガパルスを発生するもので
ある。
【００１２】トリガ検出回路１００の出力を受ける自走
発振器９は外部からトリガパルスが入力されない場合
に、ある一定周期の発振をし、トリガパルスを入力する
とそのトリガパルスの周期でロックする発振器であり、
本実施例では略三角波を出力するものとする。入力設定
回路１０は使用者が設定する火力レベルによって比較器
１１の一方の比較値が設定される。比較器１１は前記自
走発振器９及び入力設定回路１０の出力を比較し、所定
の通電率の駆動パルスを発生するものである。ドライバ
１２は前記比較器１１の出力をスイッチング素子８の駆
動電力にドライブするものである。
発振器９は外部からトリガパルスが入力されない場合
に、ある一定周期の発振をし、トリガパルスを入力する
とそのトリガパルスの周期でロックする発振器であり、
本実施例では略三角波を出力するものとする。入力設定
回路１０は使用者が設定する火力レベルによって比較器
１１の一方の比較値が設定される。比較器１１は前記自
走発振器９及び入力設定回路１０の出力を比較し、所定
の通電率の駆動パルスを発生するものである。ドライバ
１２は前記比較器１１の出力をスイッチング素子８の駆
動電力にドライブするものである。
【００１３】次に図２、図３を用いてトリガ検出回路１
００について説明する。
００について説明する。
【００１４】共振電圧検出回路１１０は抵抗１１１、１
１２で分圧し、ダイオード１１３により過電圧分を回路
電源にバイパスし、比較器１４０の入力端子を保護す
る。この出力波形をＶ１とする。
１２で分圧し、ダイオード１１３により過電圧分を回路
電源にバイパスし、比較器１４０の入力端子を保護す
る。この出力波形をＶ１とする。
【００１５】比較電圧検出回路１２０は抵抗１２１、１
２２で分圧し、コンデンサ１２３によりノイズ成分を取
り除く。波形整形回路１３０は抵抗１３１、１３２によ
り回路電源を分圧し、ダイオード１３３により前記比較
電圧検出回路１２０の出力と合成し、入力電圧がゼロボ
ルトになってもある電圧まで保持するように波形整形す
る。この出力波形をＶ２とする。
２２で分圧し、コンデンサ１２３によりノイズ成分を取
り除く。波形整形回路１３０は抵抗１３１、１３２によ
り回路電源を分圧し、ダイオード１３３により前記比較
電圧検出回路１２０の出力と合成し、入力電圧がゼロボ
ルトになってもある電圧まで保持するように波形整形す
る。この出力波形をＶ２とする。
【００１６】比較器１４０は前記Ｖ１及びＶ２の電圧を
比較し、自走発振器９にトリガパルスＶ３を出力する。
自走発振器９はトリガパルスＶ３の立ち下がりでトリガ
され略三角波Ｖ４を出力するものとすると、以上説明し
た回路の波形は図３のようになる。
比較し、自走発振器９にトリガパルスＶ３を出力する。
自走発振器９はトリガパルスＶ３の立ち下がりでトリガ
され略三角波Ｖ４を出力するものとすると、以上説明し
た回路の波形は図３のようになる。
【００１７】図３において区間Ｔ１は電源のゼロクロス
周辺であり、波形整形回路１３０の出力Ｖ２が有効とな
っている区間である。区間Ｔ１以外の区間では共振電圧
Ｖ１と比較電圧Ｖ２のクロス点は比較器１４０の入力電
圧範囲のうちのゼロボルト付近ではないため正常なトリ
ガパルスＶ３を出力し、そのトリガパルスによって自走
発振器９はロックする。区間Ｔ１中は共振電圧Ｖ１、比
較電圧Ｖ２共ゼロボルトに近づき、比較器１４０の入力
は比較器自身の特性やノイズ等によって非常に不安定な
状態にある。
周辺であり、波形整形回路１３０の出力Ｖ２が有効とな
っている区間である。区間Ｔ１以外の区間では共振電圧
Ｖ１と比較電圧Ｖ２のクロス点は比較器１４０の入力電
圧範囲のうちのゼロボルト付近ではないため正常なトリ
ガパルスＶ３を出力し、そのトリガパルスによって自走
発振器９はロックする。区間Ｔ１中は共振電圧Ｖ１、比
較電圧Ｖ２共ゼロボルトに近づき、比較器１４０の入力
は比較器自身の特性やノイズ等によって非常に不安定な
状態にある。
【００１８】従って、波形整形回路１３０がない場合に
は比較電圧は点線のＶ２’の如くなり、比較器１４０及
び自走発振器９から波形例で示すような異常パルスや異
常波形が発生し、スイッチング素子８の故障を引き起こ
す危険性が大きい。
は比較電圧は点線のＶ２’の如くなり、比較器１４０及
び自走発振器９から波形例で示すような異常パルスや異
常波形が発生し、スイッチング素子８の故障を引き起こ
す危険性が大きい。
【００１９】本実施例では波形整形回路１３０により、
実線で示すごとく比較電圧Ｖ２がある電圧まで保持され
るため、共振電圧Ｖ１の振幅がゼロボルトに近づいて
も、比較器１４０自体は安定に動作する。その間は自走
発振器９にトリガはかからず、自走発振器９固有の周波
数にて発振する。従って異常パルスの発生によるスイッ
チング素子８の故障は起きない。
実線で示すごとく比較電圧Ｖ２がある電圧まで保持され
るため、共振電圧Ｖ１の振幅がゼロボルトに近づいて
も、比較器１４０自体は安定に動作する。その間は自走
発振器９にトリガはかからず、自走発振器９固有の周波
数にて発振する。従って異常パルスの発生によるスイッ
チング素子８の故障は起きない。
【００２０】次に比較電圧検出回路１２０の他の実施例
について説明する。
について説明する。
【００２１】図４は共振電圧ＶCEを平滑し比較電圧とす
る回路の例であり、共振電圧ＶCEを逆流防止ダイオード
１５１を介し、抵抗１５２、１５３により分圧し、コン
デンサ１５４にて平滑して共振電圧波形ＶCEを平滑した
波形に相似な波形とし、この出力を波形整形回路１３０
に接続すると、この回路の波形は図５のようになる。図
中点線は波形整形回路１３０がない場合の出力電圧であ
る。
る回路の例であり、共振電圧ＶCEを逆流防止ダイオード
１５１を介し、抵抗１５２、１５３により分圧し、コン
デンサ１５４にて平滑して共振電圧波形ＶCEを平滑した
波形に相似な波形とし、この出力を波形整形回路１３０
に接続すると、この回路の波形は図５のようになる。図
中点線は波形整形回路１３０がない場合の出力電圧であ
る。
【００２２】図６は入力電流波形を比較電圧とする回路
の例であり、入力電流をカレントトランス１６１により
検出し、整流器１６２にて全波整流した後、抵抗１６
３，１６４で分圧し、コンデンサ１６５によりノイズ成
分を取り除いて入力電流に相似な波形とし、この出力を
波形整形回路１３０に接続すると、この回路の波形は図
７のようになる。図中点線は波形整形回路１３０がない
場合の出力電圧である。
の例であり、入力電流をカレントトランス１６１により
検出し、整流器１６２にて全波整流した後、抵抗１６
３，１６４で分圧し、コンデンサ１６５によりノイズ成
分を取り除いて入力電流に相似な波形とし、この出力を
波形整形回路１３０に接続すると、この回路の波形は図
７のようになる。図中点線は波形整形回路１３０がない
場合の出力電圧である。
【００２３】いずれも負荷がない場合や、不適正な負荷
の場合には入力電流がほとんど流れないことがあるが、
その場合においても波形整形回路１３０の効果により、
ある一定電圧以下に下がらないため、異常なトリガ信号
は発生しない。従って、異常パルスの発生によるスイッ
チング素子８の故障は起きない。
の場合には入力電流がほとんど流れないことがあるが、
その場合においても波形整形回路１３０の効果により、
ある一定電圧以下に下がらないため、異常なトリガ信号
は発生しない。従って、異常パルスの発生によるスイッ
チング素子８の故障は起きない。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、インバータ回路の共振
電圧を検出する共振電圧検出回路と、インバータ回路の
入力電圧、入力電流、あるいは共振電圧等を平滑した波
形に相似な比較電圧波形を出力する比較電圧検出回路
と、比較電圧入力に対し波形整形し比較電圧波形が一定
電圧以下にならないよう保持する波形整形回路を、共振
電圧と比較電圧波形を比較しトリガパルスを発生するト
リガ検出回路内に設けたから、非常に大きな平滑回路等
を挿入することなく簡単な構成で、交流電源のゼロクロ
ス付近において、インバータ回路の共振電圧、あるいは
インバータ回路の入力電圧、入力電流等がゼロボルトに
近づいても、少なくとも比較電圧波形はゼロボルトにな
ることはなく、スイッチング素子を駆動する信号に異常
発振などが発生することがないものとしたから、過電流
や過電圧によるスイッチング素子の破壊を防止する効果
がある。
電圧を検出する共振電圧検出回路と、インバータ回路の
入力電圧、入力電流、あるいは共振電圧等を平滑した波
形に相似な比較電圧波形を出力する比較電圧検出回路
と、比較電圧入力に対し波形整形し比較電圧波形が一定
電圧以下にならないよう保持する波形整形回路を、共振
電圧と比較電圧波形を比較しトリガパルスを発生するト
リガ検出回路内に設けたから、非常に大きな平滑回路等
を挿入することなく簡単な構成で、交流電源のゼロクロ
ス付近において、インバータ回路の共振電圧、あるいは
インバータ回路の入力電圧、入力電流等がゼロボルトに
近づいても、少なくとも比較電圧波形はゼロボルトにな
ることはなく、スイッチング素子を駆動する信号に異常
発振などが発生することがないものとしたから、過電流
や過電圧によるスイッチング素子の破壊を防止する効果
がある。
【図１】本発明の一実施例を示す誘導加熱調理器のブロ
ック回路図である。
ック回路図である。
【図２】同回路のトリガ検出回路の具体的な回路図であ
る。
る。
【図３】同検出回路における各部の動作波形図である。
【図４】本発明の第２の実施例を施した共振電圧を平滑
し比較電圧とする比較電圧検出回路図である。
し比較電圧とする比較電圧検出回路図である。
【図５】同回路図による比較電圧波形図である。
【図６】本発明の第３の実施例を施した入力電流波形を
比較電圧とする回路図である。
比較電圧とする回路図である。
【図７】同回路図による比較電圧波形図である。
１ 交流電源 ２ 整流回路 ５ 加熱コイル ８ スイッチング素子 ９ 自走発振回路 １００ トリガ検出回路 １１０ 共振電圧検出回路 １２０ 比較電圧検出回路 １３０ 波形整形回路
Claims (1)
- 【請求項１】 交流電源（１）から直流電源に変換する
整流回路（２）と、この直流電源をスイッチング素子
（８）により高周波電流に変換し加熱コイル（５）に供
給するインバータ回路と、このインバータ回路を制御す
る制御回路とからなる誘電加熱調理器において、制御回
路はインバータ回路の共振電圧（ＶCE）波形と比較電圧
波形を比較しトリガパルスを発生するトリガ検出回路
（１００）と、このトリガパルスの入力によりトリガさ
れる自走発振器（９）の出力を波形整形してスイッチン
グ素子（８）のオンオフパルスとする手段とで構成し、
このトリガ検出回路（１００）内にインバータ回路の共
振電圧（ＶCE）波形を検出する共振電圧検出回路（１１
０）とインバータ回路の入力電圧（ＶＬ）、入力電流、
あるいは共振電圧波形（ＶCE）を平滑した波形に相似な
比較電圧波形を出力する比較電圧検出回路（１２０）を
設け、その比較電圧検出回路（１２０）に比較電圧波形
が一定電圧以下にならないよう保持する波形整形回路
（１３０）を付加したことを特徴とする誘導加熱調理
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32708792A JP3207948B2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 誘導加熱調理器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32708792A JP3207948B2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 誘導加熱調理器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06176862A JPH06176862A (ja) | 1994-06-24 |
| JP3207948B2 true JP3207948B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=18195151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32708792A Expired - Fee Related JP3207948B2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 誘導加熱調理器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3207948B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4748356B2 (ja) * | 2005-10-13 | 2011-08-17 | サンケン電気株式会社 | 誘導加熱装置 |
| CN107611923B (zh) * | 2017-09-20 | 2019-07-16 | 江苏邦融微电子有限公司 | 一种无静态功耗的过流保护电路 |
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