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LLC谐振全桥软开关DC/DC变换器研究
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作者 张小勇 张庆 +2 位作者 饶沛南 耿志东 罗盼 《机车电传动》 北大核心 2019年第3期95-98,119共5页
为适应变流产品高频化、高功率密度化的发展趋势,重点介绍了LLC谐振软开关电路的工作原理,研究了LLC谐振网络主要数学关系,分析了软开关实现的理论条件。提出了LLC谐振软开关电路在工程上实现软开关的3个约束,结电容放电时间约束、一次... 为适应变流产品高频化、高功率密度化的发展趋势,重点介绍了LLC谐振软开关电路的工作原理,研究了LLC谐振网络主要数学关系,分析了软开关实现的理论条件。提出了LLC谐振软开关电路在工程上实现软开关的3个约束,结电容放电时间约束、一次侧电流过零约束和频率匹配约束。在此基础上搭建了1台60kW基于LLC谐振软开关的DC/DC变换器,并通过试验验证了设计的可行性。 展开更多
关键词 LLC谐振 开关 DC/DC变换器 开关工程约束 结电容放电时间 一次侧电流过零时间 频率匹配
谐振直流环节逆变器和负载自适应换流控制
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作者 褚恩辉 李思 张化光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期256-265,共10页
为实现一种结构简单、高效、低电压应力的软开关逆变器,该文提出一种新型谐振直流环节三相逆变器和负载自适应换流控制。其换流回路避免了2个大的分裂电解质电容,并且无耦合电感,可简化电路的分析与计算。通过换流开关控制换流电路,使... 为实现一种结构简单、高效、低电压应力的软开关逆变器,该文提出一种新型谐振直流环节三相逆变器和负载自适应换流控制。其换流回路避免了2个大的分裂电解质电容,并且无耦合电感,可简化电路的分析与计算。通过换流开关控制换流电路,使逆变器的主开关管能完成零电压零电流开通和准零电压关断,换流开关能完成准零电流开通和准零电压关断。另外,与定时间控制相比,负载自适应控制可动态调节每个开关周期内换流开关管的开关时间,可以提高效率和直流母线电压利用率。逆变器主开关管和换流开关管具有相同且固定的开关频率,主开关管和换流开关管电压应力均等于逆变器的输入直流电压。对逆变器的负载自适应控制、软开关谐振过程进行研究,分析逆变器谐振参数的设计方法,设计10kW实验样机并完成实验验证。 展开更多
关键词 三相逆变器 负载自适应换流控制 零电流开关 零电压开关 开关
单开关辅助换流的谐振直流环节PWM整流器 预览
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作者 王强 张岩 +1 位作者 王天施 刘晓琴 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期98-105,共8页
为改善传统的脉冲宽度调制(PWM)整流器的运行效率,在直流环节增加与直流母线并联的辅助谐振电路,提出了一种谐振直流环节PWM整流器,其辅助电路只设置了1个辅助开关。在辅助谐振电路处于工作状态时,在每个开关周期内,主开关能完成零电压... 为改善传统的脉冲宽度调制(PWM)整流器的运行效率,在直流环节增加与直流母线并联的辅助谐振电路,提出了一种谐振直流环节PWM整流器,其辅助电路只设置了1个辅助开关。在辅助谐振电路处于工作状态时,在每个开关周期内,主开关能完成零电压软切换动作,辅助开关能完成零电流切换动作,辅助谐振电路仅运行1次。详细说明了整流器在1个开关周期的工作过程,给出了设计规则,完成了对辅助电路损耗的数学建模。在10kW实验样机上的实验结果表明特征实验波形符合理论分析,开关器件实现了软切换。因此,该新型整流器处于高频和大功率运行状态时,能实现高效率运行。 展开更多
关键词 整流器 谐振 开关 开关损耗 脉冲宽度调制
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印刷电路板双向脉冲镀铜可编程开关电源研制 预览
4
作者 梁培 张晓波 王珂 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2019年第3期31-35,共5页
为降低开关损耗对双向脉冲镀铜质量的影响,输出满足印刷电路板封孔镀铜需求的脉冲波形,通过研究封孔镀铜工艺及其技术指标,应用软开关与DSP2812详细设计了支持电镀参数设置和脉冲波形可编程控制的大容量双向脉冲电源。主电路利用软开关... 为降低开关损耗对双向脉冲镀铜质量的影响,输出满足印刷电路板封孔镀铜需求的脉冲波形,通过研究封孔镀铜工艺及其技术指标,应用软开关与DSP2812详细设计了支持电镀参数设置和脉冲波形可编程控制的大容量双向脉冲电源。主电路利用软开关降低高频镀铜的开关损耗,由控制电路的DSP2812为封孔镀铜提供触发信号,控制主电路周期性输出15V/800A正向、24V/2000A反向可调的脉冲镀铜激励。利用研制的双向脉冲电源对φ20μm×80μm盲孔进行封孔镀铜试验,镀铜凹陷均值为11.34~13.28μm,双向脉冲输出稳定,盲孔均镀性良好。 展开更多
关键词 双向脉冲电镀 印刷电路板 封孔镀铜 开关 DSP 开关电源
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基于可控开关电容的定频谐振式多路LED均流驱动器 预览
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作者 田涵雷 刘俊峰 +1 位作者 曾君 梁国壮 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期286-295,共10页
多路LED并联可造成电流不均衡,利用电容阻抗匹配的均流方案因控制简单、易扩展而得到广泛应用,但伴随路数增加,均流效果锐减、无功损耗增大。同时,传统LED驱动常采用脉冲频率调制(PFM),从而造成高电磁干扰(EMI)的风险。基于此提出一种LE... 多路LED并联可造成电流不均衡,利用电容阻抗匹配的均流方案因控制简单、易扩展而得到广泛应用,但伴随路数增加,均流效果锐减、无功损耗增大。同时,传统LED驱动常采用脉冲频率调制(PFM),从而造成高电磁干扰(EMI)的风险。基于此提出一种LED定频均流驱动拓扑,利用其上、下半桥叠加输出,缓解由容抗不匹配造成的均流失效及额外损耗,同时利用谐振单元中可控开关电容(SCC)模块完成定频控制下的LED大范围调光。LED驱动器中开关电路采用PWM,且均可实现软开关,转化效率高。设计12W的实验样机,实现四路LED均流调光,验证了所提LED驱动器的可行性。 展开更多
关键词 恒频 可控开关电容 开关 多路均流 谐振 LED调光
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一种新型的零电压开关无桥PFC变换器 预览
6
作者 刘静 杨辉 《时代农机》 2019年第3期96-98,108共4页
介绍了一种采用零电压开关技术且功率因数高的新型单相无桥ZVS-PFC变换器。由于这种变换器拓扑结构中所有的功率半导体器件都采用软开关技术控制,因此不仅降低了开关损耗,还可以获得最高效率。
关键词 无桥PFC 功率因数校正(PFC) 开关 零电压开关(ZVS)
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软开关条件下DAB变换器三重移相最小回流功率控制策略 预览
7
作者 朱自伟 刘宝泉 吕杨蒙 《陕西科技大学学报》 CAS 2019年第3期164-169,共6页
双有源桥式变换器(Dual-Active-Bridge,DAB)在宽电压范围输出条件下存在回流功率,增大了功率器件以及磁性元件的损耗,降低变换器的效率.采用三重移相的控制方式可有效减小此回流功率,但是开关器件多工作在硬开关状态,使得开关损耗增大,... 双有源桥式变换器(Dual-Active-Bridge,DAB)在宽电压范围输出条件下存在回流功率,增大了功率器件以及磁性元件的损耗,降低变换器的效率.采用三重移相的控制方式可有效减小此回流功率,但是开关器件多工作在硬开关状态,使得开关损耗增大,限制了其开关频率和功率密度的进一步增加.针对此问题,论文以软开关作为约束条件,推导出输出功率及回流功率与桥间移相比及桥内移相比的关系,得到优化的移相控制函数.在实现变换器最小回流功率控制同时,可保证全部开关管的零电压开通.论文通过MATLAB/simulink仿真验证了所提控制策略的有效性. 展开更多
关键词 DAB变换器 三重移相控制策略 回流功率 开关
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大功率直流充电关键技术研究
8
作者 马宇超 段光 张佳慧 《公路交通科技:应用技术版》 CSCD 北大核心 2019年第5期337-339,共3页
随着电动汽车超快速充电需求日益强烈,我们设计了一种基于大功率直流并联的充电系统,本文主要介绍了大功率直流并联充电部分的关键技术,包括大功率DC/DC的软开关技术,基于CAN总线的大功率DC/DC模块并联无主均流技术等。
关键词 DC/DC转换模块 无主均流 开关
电子束连续焊接生产线逆变高压电源及控制方法研究 预览
9
作者 蔡树立 张向东 《科学与信息化》 2019年第14期75-76,共2页
电子束连续焊接设备,要求电子枪高压电源输出电压精度高,稳定性好,纹波小,动态响应快。本文提出一种LLC谐振逆变高压电源实现方案,包括工频整流滤波、BUCK 调压电路、LL谐振电路、一个或者多个高频变压整流滤波输出。LLC谐振电路,当开... 电子束连续焊接设备,要求电子枪高压电源输出电压精度高,稳定性好,纹波小,动态响应快。本文提出一种LLC谐振逆变高压电源实现方案,包括工频整流滤波、BUCK 调压电路、LL谐振电路、一个或者多个高频变压整流滤波输出。LLC谐振电路,当开关频率工作在谐振频率频率时,高频变压器的工作状态与负载无关,可以实现逆变软开关功能。BUCK电路调节母线电压的大小,逆变电路将直流电变成高频的交流电,满足电子束焊机特别是连续式电子束焊机长期稳定工作的要求。 展开更多
关键词 LLC 高频 开关 电子束
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一种高频高升压比改进型Sepic变换器 预览
10
作者 高珊珊 王懿杰 徐殿国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第16期3366-3372,共7页
随着对高电压增益特性需求的不断增长,传统Boost电路由于过大的占空比已不再适用。该文在传统Sepic电路的基础上,通过两个二极管、三个电容和一个变压器的集成,提出了一种改进型Sepic变换器。通过采用平面磁性元件,磁心的体积不会增加,... 随着对高电压增益特性需求的不断增长,传统Boost电路由于过大的占空比已不再适用。该文在传统Sepic电路的基础上,通过两个二极管、三个电容和一个变压器的集成,提出了一种改进型Sepic变换器。通过采用平面磁性元件,磁心的体积不会增加,同时获得了较高的电压增益和较低的电压应力。此外,实现了开关管的零电压开通(ZVS),有效降低了由开关频率的增加而带来的开关损耗。详细介绍所提变换器的工作原理和参数设计过程,并制作了80W的样机,验证理论分析的准确性,满载时效率可达到92.6%。 展开更多
关键词 高频 高升压比 低电压应力 开关 SEPIC
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基于负载匹配的三相交错并联LLC谐振变换器变模式控制策略
11
作者 冯兴田 万满满 +2 位作者 马文忠 邵康 陶媛媛 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期47-53,共7页
针对三相交错并联LLC谐振变换器的负载工况,提出一种基于负载匹配的变模式控制策略。当工作在额定负载时,采用脉冲频率调制(PFM)控制方法使其发挥最大效率;当工作在轻载时,设计对称脉宽调制(PWM)控制策略,利用电压增益曲线中负载独立点... 针对三相交错并联LLC谐振变换器的负载工况,提出一种基于负载匹配的变模式控制策略。当工作在额定负载时,采用脉冲频率调制(PFM)控制方法使其发挥最大效率;当工作在轻载时,设计对称脉宽调制(PWM)控制策略,利用电压增益曲线中负载独立点的特性设计开关频率,既实现了软开关,也限制了开关频率的增大。深入研究对称PWM控制下的工作原理与增益特性,进一步对变换器的线性控制区和非线性控制区展开分析。当工作在极轻载与空载状态时,采用Burst控制方法实现对输出电压的有效控制。此外,对不同控制策略之间切换点的选择进行了详细分析与优化设计,准确可靠地实现了变模式控制。最后,基于碳化硅器件研制变换器实验样机,验证对变换器进行性能分析和变模式控制策略的正确性与合理性。 展开更多
关键词 LLC谐振变换器 开关 对称PWM 变模式控制 碳化硅
案例教学法在软开关课堂教学中的应用研究 预览
12
作者 李一鸣 周小强 +1 位作者 荣军 郭龙源 《湖南理工学院学报:自然科学版》 CAS 2019年第2期91-94,共4页
针对电力电子技术软开关课堂教学中,软开关和硬开关定义比较难区别,特别是在电力电子电路中软开关技术应用原理复杂等问题,采用案例教学法,先分析一种典型软开关电路的原理,然后建模仿真对实验波形进行分析.实践证明,采用这种教学方法,... 针对电力电子技术软开关课堂教学中,软开关和硬开关定义比较难区别,特别是在电力电子电路中软开关技术应用原理复杂等问题,采用案例教学法,先分析一种典型软开关电路的原理,然后建模仿真对实验波形进行分析.实践证明,采用这种教学方法,教师能够比较直观和清晰地阐述软开关的定义,使学生易于理解和掌握软开关的概念,并通过典型软开关电路让学生学以致用,能够激发学生学习积极性,在课堂教学中达到事半功倍的效果. 展开更多
关键词 开关 课堂教学 案例教学法 教学效果
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移相全桥变换器软开关设计及效率优化 预览
13
作者 黄伟 罗文广 黄丹 《广西科技大学学报》 2019年第3期48-54,共7页
针对负载减小时传统移相全桥变换器滞后桥臂的开关管实现软开关的范围变窄,变换器效率降低的问题,通过分析变换器的工作过程以及变换器超前滞后桥臂实现软开关的条件,研究谐振电感取值不同对占空比丢失、滞后桥臂实现软开关、变换器效... 针对负载减小时传统移相全桥变换器滞后桥臂的开关管实现软开关的范围变窄,变换器效率降低的问题,通过分析变换器的工作过程以及变换器超前滞后桥臂实现软开关的条件,研究谐振电感取值不同对占空比丢失、滞后桥臂实现软开关、变换器效率的影响;设计移相全桥变换器电路参数,并通过saber软件进行仿真.结果表明取适当的谐振电感值,增加滞后桥臂软开关范围,可以优化变换器效率. 展开更多
关键词 移相全桥变换器 开关 效率优化 滞后桥臂 谐振电感
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基于零电压零电流软开关技术的5 kW DC/DC变换器设计 预览
14
作者 付强 张一鸣 +3 位作者 高俊侠 王海涛 高星乐 刘洁 《电气自动化》 2019年第3期19-21,共3页
针对现有的零电压软开关DC/DC变换器存在环流损耗大、占空比丢失严重、软开关范围窄和高频二极管寄生振荡严重等问题。设计了一种采用有限双极性PWM控制的零电压零电流软开关变换器,可在宽输入和宽负载范围内实现超前管零电流开通、零... 针对现有的零电压软开关DC/DC变换器存在环流损耗大、占空比丢失严重、软开关范围窄和高频二极管寄生振荡严重等问题。设计了一种采用有限双极性PWM控制的零电压零电流软开关变换器,可在宽输入和宽负载范围内实现超前管零电流开通、零电压关断,滞后管零电流开关。采用RCD缓冲电路,有效抑制了高频整流二极管寄生振荡。相对于传统的零电压软开关变换器,具有环流损耗低、占空比丢失少和软开关范围宽等优点。 展开更多
关键词 有限双极性 PWM 零电压零电流 开关 DC/DC全桥变换器 RCD缓冲电路
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一种抑制母线电压尖峰的软开关准Z源变换器 预览
15
作者 刘赟 余岱玲 +2 位作者 赵德林 赵振伟 丁新平 《电气传动》 北大核心 2019年第5期49-54,共6页
针对现有的准Z源拓扑母线高压尖峰和硬开关等问题,介绍了一种有效抑制母线高压尖峰的软开关准Z源变换器,该变换器具有高电压增益的特点。通过使用耦合单元代替原始电感,提高电压增益;增加1个二极管,使漏感能量传递至负载,提高拓扑效率... 针对现有的准Z源拓扑母线高压尖峰和硬开关等问题,介绍了一种有效抑制母线高压尖峰的软开关准Z源变换器,该变换器具有高电压增益的特点。通过使用耦合单元代替原始电感,提高电压增益;增加1个二极管,使漏感能量传递至负载,提高拓扑效率。主开关管实现了软开关特性,并有效缓解了二极管的反向恢复问题。在理论分析的基础上,制作了1 kW的样机。实验结果表明,其工作过程和最终效果与理论分析、仿真结果一致,性能稳定,效率良好。 展开更多
关键词 抑制电压尖峰 准Z源变换器 开关 高电压增益
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高速电弧放电加工机床脉冲电源的设计与实验研究 预览
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作者 刘美华 蒋毅 +2 位作者 安伟 高忠峰 赵万生 《电加工与模具》 2019年第2期68-72,共5页
针对高速电弧放电加工对脉冲电源的要求,设计了一种基于PS-ZVZCS、结合ARM单片机控制及保护电路的脉冲电源,能稳定输出脉宽参数可调的大电流脉冲,峰值电流达500A以上。通过对主电路的仿真分析与元器件参数优化获得理想输出,并制作样机... 针对高速电弧放电加工对脉冲电源的要求,设计了一种基于PS-ZVZCS、结合ARM单片机控制及保护电路的脉冲电源,能稳定输出脉宽参数可调的大电流脉冲,峰值电流达500A以上。通过对主电路的仿真分析与元器件参数优化获得理想输出,并制作样机进行实验验证,结果表明:该电源能输出电流5~500A、频率0~200Hz可调的脉冲,并可在加工过程中通过实时监测电源工作状态对其进行控制与保护,为高速电弧放电加工机床的研究提供了重要基础。 展开更多
关键词 电弧放电加工 脉冲电源 开关
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新型三相谐振极软开关逆变器 预览
17
作者 王强 徐有万 +1 位作者 王天施 刘晓琴 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1373-1377,共5页
为提高三相逆变器的转换效率,提出了一种新型三相谐振极软开关逆变器拓扑结构,通过在每相桥臂上增加结构简单的辅助电路,实现了主开关的零电压软开通和零电流软关断.逆变器主开关采用金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semicond... 为提高三相逆变器的转换效率,提出了一种新型三相谐振极软开关逆变器拓扑结构,通过在每相桥臂上增加结构简单的辅助电路,实现了主开关的零电压软开通和零电流软关断.逆变器主开关采用金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)或者绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)时,都能实现无损耗切换,解决了MOSFET内部结电容造成的容性开通损耗问题和IGBT拖尾电流造成的关断损耗问题.分析了电路的工作过程,实验结果表明开关器件完成了软切换.因此,该拓扑结构对于提高逆变器的性能具有重要意义. 展开更多
关键词 逆变器 谐振极 开关 零电压开通 零电流关断
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Kicker高压充电电源设计 预览
18
作者 张石磊 上官靖斌 +5 位作者 髙大庆 唐勇 高杰 李明睿 金雪剑 黄玉珍 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2019年第2期196-200,共5页
为满足强流重离子加速器高频率束流的注入引出需求,设计了一台Kicker高压大功率充电电源。电源采用串联谐振技术,实现了开关管零电流开通关断,充电电压0~20 kV范围内可调,平均充电速度为16 kj/s,最大输出功率为32 kWo测试结果表明:实测... 为满足强流重离子加速器高频率束流的注入引出需求,设计了一台Kicker高压大功率充电电源。电源采用串联谐振技术,实现了开关管零电流开通关断,充电电压0~20 kV范围内可调,平均充电速度为16 kj/s,最大输出功率为32 kWo测试结果表明:实测波形与仿真结果一致,该电源满足强流重离子加速器注入引出系统的性能要求。 展开更多
关键词 Kicker 充电电源 串联谐振 开关
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电动汽车DC-DC变换器电磁骚扰的抑制 预览
19
作者 刘庆鑫 张柏年 +1 位作者 谭泽强 孙欣萌 《安全与电磁兼容》 2019年第3期71-75,共5页
结合某电动汽车大功率DC-DC变换器电磁骚扰超标的案例,重点分析功率器件阻抗特性、滤波器设计参数选择与电磁骚扰的关系。根据电磁骚扰的产生机理、耦合路径分析结果,建议从软开关应用、功率器件参数选取与滤波器设计的优化、线束屏蔽... 结合某电动汽车大功率DC-DC变换器电磁骚扰超标的案例,重点分析功率器件阻抗特性、滤波器设计参数选择与电磁骚扰的关系。根据电磁骚扰的产生机理、耦合路径分析结果,建议从软开关应用、功率器件参数选取与滤波器设计的优化、线束屏蔽性能等方面抑制电磁骚扰,解决电动汽车电磁骚扰超标问题。 展开更多
关键词 DC-DC变换器 寄生参数 开关 电磁骚扰 线束屏蔽
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电动汽车车载充电DC/DC变换器研究 预览
20
作者 陶海军 秦熙东 郑征 《南京理工大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期312-319,共8页
针对电动汽车车载充电电源的DC/DC变换器存在滞后臂零电压开关(ZVS)丢失、输出整流管电压振荡和导通损耗较大等问题,将箝位二极管引入传统移相全桥(PSFB)DC/DC变换器,同时在变压器副边采用同步整流(SR)技术。分析加入箝位二极管后,对变... 针对电动汽车车载充电电源的DC/DC变换器存在滞后臂零电压开关(ZVS)丢失、输出整流管电压振荡和导通损耗较大等问题,将箝位二极管引入传统移相全桥(PSFB)DC/DC变换器,同时在变压器副边采用同步整流(SR)技术。分析加入箝位二极管后,对变压器副边整流管电压振荡的抑制过程。同步整流管采用或驱动逻辑,降低整流管的导通损耗。对主电路进行损耗计算,结果表明,采用软开关同步整流技术比硬开关二极管整流技术效率高8%。仿真和实验结果表明,该DC/DC变换器抑制了变压器副边整流管的电压振荡,实现了宽负载范围的软开关,且具有很好的动态性能和抗干扰能力;当负载高于10%额定负载时,系统效率高于95%。 展开更多
关键词 电动汽车 车载充电电源 箝位二极管 同步整流 开关
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