《基于Matlab Simulink的ZVS降压与升压转换器分析》 开关电源作为现代电子设备中不可或缺的一部分,其高效、灵活的特性在众多领域得到广泛应用。本压缩包包含了一个名为“zvs.mdl”的Matlab Simulink模型文件,用于模拟零电压开关(Zero-Voltage Switching, ZVS)的降压和升压转换器工作原理。通过对该模型的解析和分析,我们可以深入理解ZVS技术以及其在开关电源设计中的应用。 ZVS是一种开关电源拓扑,其主要优势在于能在开关器件切换时降低或消除开关损耗,从而提高效率。在传统的硬开关转换器中,开关器件在开通和关断时会产生显著的电压和电流尖峰,导致能量损失。而ZVS技术通过适当的电路设计,使得开关器件在接近零电压时进行状态切换,显著降低了开关损耗,提高了系统的整体效率。 在Matlab Simulink环境中,"zvs.mdl"模型展示了ZVS降压和升压转换器的完整工作流程。模型包括了输入电源、开关控制、谐振网络、电感、电容等关键组件。通过Simulink的仿真功能,我们可以观察到在不同工作条件下,转换器的电压、电流波形以及功率转换效率的变化,这有助于我们理解和优化转换器的设计。 降压(Buck)转换器是将输入电压降低为较低的输出电压,常用于为高电压电源供电的低电压设备。升压(Boost)转换器则相反,可以将输入电压提升至高于原始值,适用于电池充电或逆变器应用。ZVS技术应用于这两种转换器,都能实现高效的能量传输。 此外,文件夹中的"license.txt"可能是软件许可协议,提醒用户在使用该模型时应遵循相应的授权条款。通常,这会涉及到模型的使用、修改和分享的限制,确保知识产权的尊重。 总结来说,这个Matlab Simulink模型为学习和研究ZVS降压和升压转换器提供了一个直观的工具。通过分析和仿真实验,我们可以深入了解ZVS技术如何改善开关电源的性能,以及如何利用Matlab Simulink进行开关电源的系统级建模和仿真。这不仅对电路设计工程师有极大的帮助,也对电子工程学生的学习和研究提供了宝贵的资源。
2026-01-15 10:15:34 21KB
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反激式开关电源设计方案:详细12V6A输出参数、全套原理图、PCB工程文件及BOM表,专业标准即刻上手,【分享】反激式开关电源设计方案,12V6A输出,附有完整原理图、PCB工程文件和BOM表,可直接使用,反激式开关电源设计方案,12V6A输出,有完整原理图,PCB工程文件,BOM表,可直接使用。 ,反激式开关电源设计方案; 12V6A输出; 完整原理图; PCB工程文件; BOM表; 可直接使用。,反激式电源设计,12V6A高效输出,完整文件及原理图供现成使用 在现代电子技术领域,反激式开关电源因其高效、稳定且实用性强的特点,已成为设计电源电路的重要选择。本文将详细探讨一份专业标准的12V6A输出反激式开关电源设计方案,该方案不仅提供了详细的技术参数,还包含了全套的原理图、PCB工程文件和BOM表,使其能够被电子工程师们即刻上手使用。 反激式开关电源,也称为变压器反激式电源,是一种常见的开关模式电源拓扑结构。它的工作原理是利用变压器初级线圈的磁能在断电时通过次级线圈释放出来,以此来控制电能的传输。这种电源设计通常具有较高的转换效率,较低的功耗,并且能够提供良好的输出电压稳定性和负载调整能力。 设计方案中提到的12V6A输出参数,意味着该电源可以稳定提供12伏特的电压和6安培的电流,这足以满足多数中等功率电子设备的供电需求。设计者需要关注的主要性能指标包括输出电压精度、负载调整率、纹波噪声、转换效率和保护功能等。 一套完整的原理图是反激式开关电源设计的基础,它详细描绘了电路中各个组件之间的连接关系和工作原理。PCB工程文件则是将这些原理转化为实际电路板布局和走线的指导文件,它决定了电路板的尺寸、形状和电子元件的布局。BOM表,即物料清单,列出了设计中所用到的所有电子元件的详细信息,包括元件编号、名称、规格、数量以及采购商等信息,是采购和组装电路板的关键文件。 在设计反激式开关电源时,工程师通常会采用专业的电源设计软件,比如MATLAB/Simulink、PSpice等,进行电路仿真和参数优化。这些软件能够帮助工程师模拟实际工作条件下的电路性能,快速发现并修正设计中的问题,从而提高设计的准确性和可靠性。 在实际应用中,反激式开关电源的设计还必须考虑到电磁兼容(EMC)和热管理问题。良好的EMC设计能够保证电源在工作时不会对其他设备产生干扰,同时也不会受到外界电磁干扰的影响。而有效的热管理措施则能够确保电源在长时间工作状态下的稳定性,避免过热导致的性能下降或损坏。 此外,本设计方案还可能包含了对电源模块的尺寸、重量、外壳材料和散热方式等物理属性的设计要求,这些都会直接影响到电源产品的最终形态和使用环境。 在完成了电路设计、仿真优化和PCB布局设计之后,设计者还需要制定一套完整的测试计划,以验证电源模块是否满足设计规格,确保其性能达到预期目标。测试过程通常包括负载测试、环境测试、老化测试等,以全面评估电源模块的稳定性和可靠性。 随着电子技术的不断发展,反激式开关电源设计也呈现出向着更高效率、更低功耗和更强实用性的方向发展的趋势。设计师需要不断吸收新的技术知识,采用先进的设计工具,以及关注最新行业标准和规范,以此来提升反激式开关电源设计的竞争力和市场应用范围。 这份反激式开关电源设计方案不仅为电子工程师提供了一套完整的工程文件和详细的设计流程,还体现了当前电源设计的专业水平和未来发展趋势,对于想要快速上手设计工作的工程师来说是一份宝贵的资源。通过学习和应用这份设计方案,工程师可以有效地提升自己在电源设计领域的专业技能,并开发出符合市场需求的高质量电源产品。
2026-01-12 14:28:30 10.64MB sass
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开关电源PWM反馈控制模式详解】 开关电源的PWM(Pulse Width Modulation)反馈控制是保证其输出电压或电流稳定性的重要技术。PWM开关电源的工作原理是通过改变开关元件的导通时间来调整输出,以此应对输入电压、内部参数、负载变化的影响。控制电路通过比较被控制信号(如输出电压)与基准信号的差值,形成闭环反馈,以调整开关器件的导通脉冲宽度。常见的PWM控制方式包括电压模式控制、峰值电流模式控制、平均电流模式控制、电流斜率补偿模式控制和混合模式控制。 1. 电压模式控制PWM (VOLTAGE-MODE CONTROL PWM) 电压模式控制是最早采用的PWM控制方法,适用于降压斩波器。该模式只有一个电压反馈闭环,利用脉宽调制原理,将电压误差放大器的输出与固定频率的三角波比较,以调整脉冲宽度。然而,这种方法的暂态响应较慢,因为输出电压的变化需要经过电容和电感的延迟以及误差放大器的补偿。为改善这一点,可以通过增加电压误差放大器带宽或采用电压前馈模式控制,以提高对输入电压变化的响应速度。 2. 峰值电流模式控制PWM (PEAK CURRENT-MODE CONTROL PWM) 峰值电流模式控制从70年代开始发展,主要用于单端和推挽电路。它引入了原边电流保护,并且通过检测峰值电流来控制开关器件,从而实现快速的动态响应。这种方式的反馈不仅考虑电压,还考虑了电流,提高了系统的稳定性和瞬态响应。 3. 平均电流模式控制PWM 平均电流模式控制考虑了电流的平均值,适用于需要精确控制电流的应用,例如电机驱动。这种方法可以提供良好的电流限制和负载调整率,但设计上可能更复杂。 4. 电流斜率补偿模式控制PWM 电流斜率补偿模式控制通过调整电流上升速率来控制开关器件,以改善系统的瞬态响应和环路稳定性。这在大电流应用和高速开关电源中很有用。 5. 混合模式控制PWM 混合模式控制结合了电压和电流模式的特性,旨在优化两者的优势,通常用于高效率、高性能的电源系统。 在选择PWM反馈控制模式时,需要综合考虑电源的输出稳定性、动态响应、环路稳定性、噪声抑制等因素。每种模式都有其适用场景和局限性,理解并掌握这些模式的工作原理对于开关电源的设计和优化至关重要。实际应用中,还需要考虑补偿网络的设计,以确保闭环系统的稳定性,同时处理好噪声问题,以实现高效、可靠的电源系统。
2026-01-09 10:22:42 135KB 开关电源
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当前提供的文件信息表明,这份文档主要涉及业界首款电流模式LLC AC-DC控制器NCP1399的介绍,这是一款针对开关电源应用的控制器。为了满足要求,接下来我将详细介绍文档提及的相关知识点。 文档提到了传统电压模式LLC控制器的风险及限制。电压模式控制是一种广泛使用的控制策略,其原理图涉及使用次级稳压器改变压控振荡器(VCO)的频率来实现稳压。然而,这种模式存在一些限制和潜在风险。比如,它没有直接连接到初级端电流,导致需要额外的过载及短路保护系统。此外,次级命令系统强制提供的较低交叉频率会降低瞬态响应。此外,传统的电压模式实现低待机功耗也存在一定的限制。特别是在大屏幕电视或一体化电脑电源系统中,12V/24VDCO/P5V,3.3V,2.5V等输出中,为了实现低待机功耗,可能需要额外的电路如NCP1399这样的DC/DC Buck或Boost开关器,以实现更高效的待机模式。 文档介绍了NCP1399 LLC应用原理图。NCP1399通过集成的电流模式控制算法与初级电流成正比的Vcs电压,可以在关断期间根据Vcs电压的正负斜率实现电流模式控制。这种控制方式有其特定的优势,比如在满载和轻载时,能实现高能效和超低待机能耗。为了实现这一点,NCP1399引入了“ActiveOFF”和“ActiveON”两种关断模式。在这两种模式下,PFC运行由NCP1399通过VCC控制,并且共享及开关式PFC FB和LLC BO电阻分压。特别地,“ActiveOFF”模式版本采用“Skip”引脚来调整进入Skip Mode的负载状态,而“ActiveON”模式版本则采用内部设定的“Skip Mode”门栅,并利用独立的光耦制REM引脚来实现关断模式。 NCP1399的电流模式控制算法提供了多种优势,包括更优越的交叉调节性能、对输入电压变化的快速响应、以及对负载波动的快速补偿能力。电流模式控制算法允许控制器通过检测初级电流与Vcs电压的关系来调整功率开关的导通时间,从而实现更精准的输出电流控制。 NCP1399也提供了强大的保护功能,以确保电源在异常情况下不会对负载造成损害。这些保护功能可能包括过流保护、过压保护、欠压锁定、以及软启动等。 文档提到了NCP1399评估板,这是用于评估和测试NCP1399控制器性能的实验平台。通过评估板,设计人员可以直观地了解NCP1399在实际应用中的表现,并对控制器进行必要的调整以满足特定应用的需求。 总结而言,NCP1399作为业界首款电流模式LLC AC-DC控制器,不仅在传统电压模式的基础上提供了改进,实现了更高效和更稳定的电源转换,而且还提供了创新的电流模式控制算法和各种保护功能,极大地增强了开关电源设计的灵活性和安全性。
2025-12-30 06:25:42 5.24MB 开关电源
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"电子/电气工程师的成长历程" 以下是从给定的文件中生成的相关知识点: 一、电子/电气工程师的成长历程 * 电子/电气工程师的成长历程是因人而异的,每个人都有其自己的道路和挫折。 * 成长历程中需要耐得住寂寞和挫折,需要百炼成钢,电子/电气工程师就是一步步被「炼」出来的。 二、初级阶段的成长 * 对电的好奇和初步的学习是电子/电气工程师的初级阶段的成长。 * 这个阶段的学习主要是基础知识的学习,例如电路理论、控制理论、电子学等。 * 这个阶段的实践主要是拆装和组装电子设备,例如无线电收音机等。 三、本科阶段的成长 * 本科阶段的学习是电子/电气工程师的成长的重要阶段。 * 这个阶段的学习主要是专业知识的学习,例如电力电子、电机学、材料学等。 * 这个阶段的实践主要是实验实习和小组项目,例如DC-DC开关电源设计等。 四、硕士阶段的成长 * 硕士阶段的学习是电子/电气工程师的深入学习和实践的阶段。 * 这个阶段的学习主要是知识深度上的钻研和知识广度的拓展。 * 这个阶段的实践主要是独立设计和实现电源系统,例如DC-DC开关电源设计等。 五、博士阶段的成长 * 博士阶段的学习是电子/电气工程师的系统学习和实践的阶段。 * 这个阶段的学习主要是对专业知识的系统认识和拓展,例如电力电子技术等。 * 这个阶段的实践主要是独立解决问题和项目实践,例如航天电源的设计等。 六、工程师之「见」 * 工程师之「见」是电子/电气工程师的总体知识和实践的认识。 * 这个阶段的学习主要是对专业知识的广度和深度的认识,例如电力电子技术等。 * 这个阶段的实践主要是独立解决问题和项目实践,例如电源电路设计等。 七、实践是最快捷的学习途径 * 实践是电子/电气工程师最快捷的学习途径。 * 在实践中发现问题,理论联系实际地去解决问题,最后再深入对理论的认识与理解。 * 实践中要多问为什么,日积月累,这一个个为什么就会提高自己分析问题解决问题的能量。
2025-12-28 22:08:31 473KB 电气工程师 开关电源 AC-DC 职场创业
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"大功率开关电源的研制" 本文介绍了一款基于SG3525的大功率开关电源的研制方案,该电源采用半桥式功率逆变电路,输出电压可达数百伏特,适用于新兴的电子设备中。 一、开关电源的优势 随着电子技术的高速发展,电子设备的种类与日俱增。任何电子设备都离不开可靠的供电电源,对电源供电质量的要求也越来越高,而开关电源在效率、重量、体积等方面相对于传统的晶体管线性电源具有显着优势。 二、功率主电路原理图 本电源模块采用半桥式功率逆变电路,如图1所示,三个交流电经EMI滤波器滤波,大大减少了交流电源输入的电磁干扰,同时防止开关电源产生的谐波串扰到输入电源端。再经过桥式整流电路、滤波电路变成直流电压加在P、N两点间。 三、电容器的选择 P、N之间接入一个小容量、高耐压的无感电容,起到高频滤波的作用。半桥式功率变换电路与全桥式功率变换电路类似,只是其中两个功率开关器件改由两个容量相等的电容C1和C2代替。在实际应用中为了提高电容的容量以及耐压程度,C1和C2往往采用由多个等值电容并联组成的电容组。C1、C2的容量选值应尽可能大,以减小输出电压的纹波系数和低频振荡。 四、PWM集成芯片SG3525的功能特点 SG3525是一款功能齐全、通用性强的单片集成PWM芯片。它采用恒频脉宽调制控制方案,适合于各种开关电源、斩波器的控制。其主要功能包括基准电压产生电路、振荡器、误差放大器、PWM比较器、欠压锁定电路、软启动控制电路、推拉输出形式。 五、SG3525的基本外围电路接线图 图2 SG3525的基本外围接线图,频率可调,一般通过改变CT和RT的值来调节PWM波的输出频率。死区时间可调,通过调节RD即可改变死区时间的大小,防止逆变桥的上下桥臂直通。SG3525具有PWM脉冲信号封锁功能,当10脚电压高于2.5V时,可及时封锁脉冲输出,防止出现过压、过流、过热故障时对电路产生危害。 六、SG3525的应用电路及工作原理 利用SG3525建立的大功率直流开关电源控制电路如图3所示,下面主要介绍调压和限流模块。图3 SG3525外围控制电路,电压反馈电路通过光电耦合器实现了强电输出部分与弱电控制部分的隔离。光电耦合器采用的是Hp4504,当输入端电流在0~4mA之间的时候,输入与输出之间的电流传递比呈线性关系,设计的时候选择合适的限流电阻,控制输入端电流在0~3mA之间变化。
2025-12-23 09:46:52 280KB SG3525 开关电源 电源设计
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基于SG3525和DC/DC变换器的大电流低电压开关电源设计涉及到开关电源的原理、设计方法以及关键组件的应用。为了设计一款输出直流电流在45~90A范围内可调、输出电压可以在5~15V自动调整以适应负载变化并保持恒定输出电流的大电流低电压直流开关电源,本文概述了以下几个关键技术知识点。 本设计采用的SG3525是一个广泛应用于开关电源的PWM控制器。SG3525是一个双列直插式封装的集成电路,它能提供精确的PWM波形,并且内部集成了振荡器、误差放大器、基准电压源、欠压锁定和软启动等功能,非常适合于需要精确控制的大电流开关电源设计。 设计中所提及的全桥变换器,是一种DC/DC变换器的拓扑结构,其特点是利用四个开关管组成一个桥式结构,通过切换这些开关管的导通和关闭状态,能够将直流电转换为高频方波交流电。全桥变换器相比其他类型的变换器,能够更有效地处理大电流的情况。 输出电流的调节采用电流传感器采样输出直流电流作为反馈信号,反馈到控制电路,实现PWM调制。这种控制方式可以有效地稳定输出电流,防止电源在大负载变动时发生过流或欠流的情况。 在电源总体设计中,采用了恒流源工作方式,保证了即使在负载变化的情况下,输出的电流也能保持在设定的范围内。这种设计方法特别适用于需要恒定电流输出的场合,例如电镀、电解等工艺。 本设计中还提到了软启动电路,这是为了防止电源在接入电网时由于电容器上的初始电压为零而产生过大的瞬间冲击电流。软启动电路能够逐渐增加输出电压,让电流缓慢地达到预设的工作状态,从而避免对电源内部元件造成损害,提高电源的可靠性。 针对大电流低电压电源对高频干扰信号敏感的特点,本设计在交流电整流前采用EMI滤波器,能够有效减小交流电源输入的电磁干扰,并且防止开关电源产生的谐波串扰到输入电源端。EMI滤波器在开关电源设计中是十分关键的元件,它能抑制高频噪声,提升电源的电磁兼容性能。 高频变压器的设计采用了AP法,通过精确计算磁芯有效截面积和线圈有效窗口面积的乘积(AP),选择了合适的磁芯材料和尺寸。高频变压器的设计优化对于整个变换器的性能至关重要,它不仅需要满足功率传输的要求,还要保证高效率和低漏感。 文中提到的电流密度选择为400A/cm²,这表明设计者在变压器绕组设计时考虑到了电流的密度,以确保变压器能在大电流条件下稳定工作,不会由于过热导致性能下降或损坏。 本文所介绍的开关电源设计需要对电源控制、主电路拓扑结构、EMI滤波器的应用、高频变压器设计以及电流控制和反馈机制等方面有深入的理解和精准的实施。这些关键技术和方法的应用,确保了开关电源能够输出大电流且稳定性好,满足工业应用对电源的严格要求。
2025-12-23 09:12:22 192KB SG3525 开关电源 技术应用
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PWM控制器SG3525的变频控制 PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)是一种常用的电源控制方式,广泛应用于开关电源、变频器、电机驱动等领域。SG3525是一种常用的PWM控制芯片,具有较高的性能和可靠性。本文将对SG3525的工作原理、脉冲频率的计算与分析、变频控制的思路与方法进行详细的介绍。 一、SG3525的工作原理 SG3525主要由基准稳压源、振荡器、误差放大器、PWM比较器、锁存器、分相器、或非门电路和图腾输出电路等几个部分组成。基准稳压源提供了稳定的电压信号,振荡器产生锯齿波振荡,PWM比较器对比 reference电压和反馈电压,生成脉冲信号。锁存器和分相器对脉冲信号进行处理,生成最终的PWM信号。 二、脉冲频率的计算与分析 脉冲频率是PWM控制芯片的重要参数,它直接影响着电源的效率和稳定性。SG3525的脉冲频率取决于振荡器的频率和PWM比较器的工作模式。在正常工作模式下,SG3525的脉冲频率可以达到20kHz以上。 影响SG3525脉冲频率的主要因素包括: * 振荡器的频率:振荡器的频率直接影响着SG3525的脉冲频率。 * PWM比较器的工作模式:PWM比较器的工作模式影响着脉冲信号的生成和PWM信号的频率。 * 输入电压和输出电压:输入电压和输出电压的变化也会影响SG3525的脉冲频率。 三、变频控制的思路与方法 变频控制是PWM控制芯片的重要应用领域。SG3525可以实现变频控制,通过调整PWM信号的频率和占空比来控制电机的速度和方向。 实现变频控制的思路包括: * 选择合适的PWM控制芯片:选择合适的PWM控制芯片是实现变频控制的关键。 * 设计合适的PWM信号:设计合适的PWM信号是实现变频控制的另一个关键。 * 选择合适的电机:选择合适的电机也是实现变频控制的重要步骤。 結論: 本文对SG3525的工作原理、脉冲频率的计算与分析、变频控制的思路与方法进行了详细的介绍。SG3525是一种常用的PWM控制芯片,具有较高的性能和可靠性。其广泛应用于开关电源、变频器、电机驱动等领域。
2025-12-22 20:50:18 259KB 开关电源 SG3525 变频控制
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实例讲解半桥LLC效率低下原因及解决.pdfpdf,实例讲解半桥LLC效率低下原因及解决.pdf
2025-12-01 17:34:28 1.06MB 开关电源
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开关电源是一种高效能的电力转换设备,广泛应用于各种电子设备中。在1000W开关电源SCH原理图设计中,我们涉及的关键知识点包括功率级别管理、拓扑结构、控制策略、磁性元件设计、保护电路以及安规标准。 1. 功率级别管理:1000W的功率级别意味着电源需要处理大电流和高电压,因此设计时需考虑热管理和效率优化。这通常涉及到功率半导体器件(如IGBT或MOSFET)的选择,确保它们能在高负载下稳定工作且具有良好的热性能。 2. 拓扑结构:开关电源有多种拓扑结构,如Boost、Buck、Buck-Boost、Flyback、Forward、推挽等。1000W开关电源可能采用多级转换或者复杂的拓扑,如LLC谐振、半桥、全桥等,以实现高效、低纹波和宽输入电压范围。 3. 控制策略:开关电源的控制方式包括PWM(脉宽调制)、PFM(频率调制)或混合模式。设计中可能使用反馈回路来维持输出电压恒定,同时采用环路补偿技术以改善系统稳定性。 4. 磁性元件设计:磁性元件如变压器和电感是开关电源的核心部分,负责能量的储存和传输。设计时需考虑磁芯材料、线圈绕组、磁通密度、漏感等参数,以确保高效和最小的损耗。 5. 保护电路:为防止过压、过流、过温等情况,设计中必须包含保护机制。例如,短路保护、过载保护、过热保护等,这些都能确保电源在异常情况下的安全运行。 6. 安规标准:1000W开关电源设计需要符合国内外相关安全标准,如UL、CE、CCC、TUV等,确保产品的电磁兼容性(EMC)、电气安全和能效等级。 7. 软启动与预偏置:为了平滑启动过程并防止电流冲击,软启动电路必不可少。同时,预偏置功能可以确保电源在输入电压已经高于输出电压时也能正常工作。 8. 功率因数校正(PFC):对于大功率应用,提高输入电流的功率因数非常重要,以减少对电网的影响。主动PFC或被动PFC技术可以被采用来达到这个目标。 9. 效率优化:通过优化电路布局、选择低功耗元器件、采用高效开关器件以及利用先进的控制算法,提高整体系统的转换效率。 10. 测试与验证:设计完成后,原型需要经过严格的测试,包括空载、满载、瞬态响应、温度循环等,以验证其性能和可靠性。 以上是1000W开关电源SCH原理图设计涉及的主要知识点,每个方面都需要深入理解和精确计算,才能确保电源设计的成功。通过这份设计资料,可以学习到如何综合运用这些知识来创建一个高效、稳定且安全的开关电源
2025-12-01 15:50:26 21KB 1000W 开关电源
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