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CN105006970A - 一种pv-led系统的拓扑电路 - Google Patents

一种pv-led系统的拓扑电路 Download PDF

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CN105006970A
CN105006970A CN201410422983.8A CN201410422983A CN105006970A CN 105006970 A CN105006970 A CN 105006970A CN 201410422983 A CN201410422983 A CN 201410422983A CN 105006970 A CN105006970 A CN 105006970A
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electric capacity
triode
negative electrode
inductance
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周民一
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SHENZHEN JYAL PHOTOVOLTAIC SYSTEM PROJECT CO Ltd
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Abstract

本发明提供了一种PV-LED系统的拓扑电路，属于光伏技术领域。在本发明中，PV-LED系统的拓扑电路包括电源、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、变压器、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、第三电容以及第四电容；电源的负极与第三三极管的发射极、第三二极管的阳极、第三电容的第一端、第四三极管的发射极以及第四二极管的阳极共接于电源地；电源的正极与第一三极管的集电极、第一二极管的阴极、第一电容的第一端、第二三极管的集电极以及第二二极管的阴极连接。本发明通过所述PV-LED系统的拓扑电路，实现了在变化的光伏和负载情况下的同时进行的升压和降压配置。

Description

一种PV-LED系统的拓扑电路
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，特别涉及一种PV-LED系统的拓扑电路。
背景技术
PV-LED(Photovoltaic Light Emitting Diode，光伏发光二极管)系统是将太阳能光伏发电系统与建筑一体化设计，采用高效非逆变和智能控制技术，将太阳能电池组件-控制系统-并网-储能-LED灯具有机组合,构建成一个太阳能发电、用电的直流应用系统，并根据建筑条件进行一体化设计、生产、安装、维护，从而优化建筑照明用电结构，以直流的和以变化为特征的光伏电力搭配直流的LED灯具(也呈根据红外感应随机变化特征)。解决建筑内公共区域的照明，达到节能减排、降低成本的综合目的，是目前最为先进的将太阳能光伏新能源替换传统能源、用绿色环保的LED新光源替换传统光源、应用于建筑公共照明的实用型技术与产品。
现有的拓扑电路为升压电路或者为降压电路，都是在稳压条件下的拓扑，但是光伏电池根据日照强度的不同，产生的电压和电流时随机变化的。在建筑中安装的光伏电池，也会因为传输距离产生压降原因，末端电压低于负载或储能电池的电压值，因此，尚没有光伏直流控制技术技术能够满足实际的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种PV-LED系统的拓扑电路，实现了在一个电路中可以自动选择升降压。
本发明是这样实现的，一种PV-LED系统的拓扑电路，包括电源、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、变压器、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、第三电容以及第四电容；
所述电源的负极与所述第三三极管的发射极、所述第三二极管的阳极以及所述第三电容的第一端、所述第四三极管的发射极、所述第四二极管的阳极共接于电源地；所述电源的正极与所述第一三极管的集电极、所述第一二极管的阴极、所述第一电容的第一端、所述第二三极管的集电极以及所述第二二极管的阴极连接；所述第一三极管的发射极与所述第一二极管的阳极、所述第一电容的第二端、所述第二电容的第一端、所述第三三极管的集电极、所述第三二极管的阴极以及所述第三电容的第二端连接；所述第二二极管的发射极与所述第二二极管的阳极、所述第一电感的第一端、所述第四三极管的集电极以及所述第四二极管的阴极连接；所述第一电感的第二端与所述第二电感的第一端连接；所述第二电感的第二端与所述变压器的原边的第一端连接；所述变压器的原边的第二端与所述第二电容的第二端连接；所述变压器的副边的第一端与所述第五二极管的阳极连接；所述变压器的副边的抽头与所述第四电容的第一端为所述PV-LED系统的拓扑电路的第一输出端；所述变压器的副边的第二端与所述第六二极管的阳极连接；所述第五二极管的阴极与所述第六二极管的阴极以及所述第三电感的第一端连接；所述第三电感的第二端与所述第四电容的第二端为所述PV-LED系统的拓扑电路的第二输出端。
从上述本发明可知，由于包括电源、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、变压器、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、第三电容以及第四电容；电源的负极与第三三极管的发射极、第三二极管的阳极以及第三电容的第一端、第四三极管的发射极、第四二极管的阳极共接于电源地；电源的正极与第一三极管的集电极、第一二极管的阴极、第一电容的第一端、第二三极管的集电极以及第二二极管的阴极连接；第一三极管的发射极与第一二极管的阳极、第一电容的第二端、第二电容的第一端、第三三极管的集电极、第三二极管的阴极以及第三电容的第二端连接；第二二极管的发射极与第二二极管的阳极、第一电感的第一端、第四三极管的集电极以及第四二极管的阴极连接；第一电感的第二端与第二电感的第一端连接；第二电感的第二端与变压器的原边的第一端连接；变压器的原边的第二端与第二电容的第二端连接；变压器的副边的第一端与第五二极管的阳极连接；变压器的副边的抽头与第四电容的第一端为PV-LED系统的拓扑电路的第一输出端；变压器的副边的第二端与第六二极管的阳极连接；第五二极管的阴极与第六二极管的阴极以及第三电感的第一端连接；第三电感的第二端与第四电容的第二端为PV-LED系统的拓扑电路的第二输出端，因此，实现了在一个电路中可以自动选择升降压。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的PV-LED系统的拓扑电路的电路图；
图2为本发明实施例二提供的PV-LED系统的拓扑电路的电路图；
图3为本发明实施例三提供的PV-LED系统的拓扑电路的电路图；
图4为本发明实施例四提供的PV-LED系统的拓扑电路的电路图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本发明实施例一提供一种PV-LED系统的拓扑电路的电路图，参见图1，PV-LED系统的拓扑电路包括电源Vin、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管DR1、第六二极管DR2、变压器Tr、第一电感Ls、第二电感Llk、第三电感Lf、第一电容C1、第二电容Ca、第三电容C3以及第四电容Cf；
电源Vin的负极与第三三极管Q3的发射极、第三二极管D3的阳极以及第三电容C3的第一端、第四三极管Q4的发射极、第四二极管D4的阳极共接于电源地；电源Vin的正极与第一三极管Q1的集电极、第一二极管D1的阴极、第一电容C1的第一端、第二三极管Q2的集电极以及第二二极管D2的阴极连接；第一三极管Q1的发射极与第一二极管D1的阳极、第一电容C1的第二端、第二电容Ca的第一端、第三三极管Q3的集电极、第三二极管D3的阴极以及第三电容C3的第二端连接；第二二极管D2的发射极与第二二极管D2的阳极、第一电感Ls的第一端、第四三极管Q4的集电极以及第四二极管D4的阴极连接；第一电感Ls的第二端与第二电感Llk的第一端连接；第二电感Llk的第二端与变压器Tr的原边的第一端1连接；变压器Tr的原边的第二端2与第二电容Ca的第二端连接；变压器Tr的副边的第一端3与第五二极管DR1的阳极连接；变压器Tr的副边的抽头4与第四电容Cf的第一端为PV-LED系统的拓扑电路的第一输出端；变压器Tr的副边的第二端5与第六二极管DR2的阳极连接；第五二极管DR1的阴极与第六二极管DR2的阴极以及第三电感Lf的第一端连接；第三电感Lf的第二端与第四电容Cf的第二端为PV-LED系统的拓扑电路的第二输出端。
本发明实施例通过包括电源Vin、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管DR1、第六二极管DR2、变压器Tr、第一电感Ls、第二电感Llk、第三电感Lf、第一电容C1、第二电容Ca、第三电容C3以及第四电容Cf；电源Vin的负极与第三三极管Q3的发射极、第三二极管D3的阳极以及第三电容C3的第一端、第四三极管Q4的发射极、第四二极管D4的阳极共接于电源地；电源Vin的正极与第一三极管Q1的集电极、第一二极管D1的阴极、第一电容C1的第一端、第二三极管Q2的集电极以及第二二极管D2的阴极连接；第一三极管Q1的发射极与第一二极管D1的阳极、第一电容C1的第二端、第二电容Ca的第一端、第三三极管Q3的集电极、第三二极管D3的阴极以及第三电容C3的第二端连接；第二二极管D2的发射极与第二二极管D2的阳极、第一电感Ls的第一端、第四三极管Q4的集电极以及第四二极管D4的阴极连接；第一电感Ls的第二端与第二电感Llk的第一端连接；第二电感Llk的第二端与变压器Tr的原边的第一端1连接；变压器Tr的原边的第二端2与第二电容Ca的第二端连接；变压器Tr的副边的第一端3与第五二极管DR1的阳极连接；变压器Tr的副边的抽头4与第四电容Cf的第一端为PV-LED系统的拓扑电路的第一输出端；变压器Tr的副边的第二端5与第六二极管DR2的阳极连接；第五二极管DR1的阴极与第六二极管DR2的阴极以及第三电感Lf的第一端连接；第三电感Lf的第二端与第四电容Cf的第二端为PV-LED系统的拓扑电路的第二输出端，因此，实现了在一个电路中可以自动选择升降压。
实施例二
本发明实施例二提供一种PV-LED系统的拓扑电路的电路图，参见图2，PV-LED系统的拓扑电路除了包括如实施例一的电路外，还包括第五三极管Qb、第七二极管Db和第五电容Cb；第五三极管Qb的发射极与第五二极管DR1的阴极、第六二极管DR2的阴极、第七二极管Db的阳极以及第三电感Lf的第一端连接；第五三极管Qb的集电极与第五二极管DR1的阳极以及第五电容Cb的第一端连接；第五电容Cb的第二端、变压器Tr的副边的抽头4与第四电容Cf的第一端为PV-LED系统的拓扑电路的第一输出端。
通过在变压器副边加入有源箝位电路，使得PV-LED系统的拓扑电路输出的电压更加稳定。
本发明实施例通过包括电源Vin、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管DR1、第六二极管DR2、变压器Tr、第一电感Ls、第二电感Llk、第三电感Lf、第一电容C1、第二电容Ca、第三电容C3以及第四电容Cf；电源Vin的负极与第三三极管Q3的发射极、第三二极管D3的阳极以及第三电容C3的第一端、第四三极管Q4的发射极、第四二极管D4的阳极共接于电源地；电源Vin的正极与第一三极管Q1的集电极、第一二极管D1的阴极、第一电容C1的第一端、第二三极管Q2的集电极以及第二二极管D2的阴极连接；第一三极管Q1的发射极与第一二极管D1的阳极、第一电容C1的第二端、第二电容Ca的第一端、第三三极管Q3的集电极、第三二极管D3的阴极以及第三电容C3的第二端连接；第二二极管D2的发射极与第二二极管D2的阳极、第一电感Ls的第一端、第四三极管Q4的集电极以及第四二极管D4的阴极连接；第一电感Ls的第二端与第二电感Llk的第一端连接；第二电感Llk的第二端与变压器Tr的原边的第一端1连接；变压器Tr的原边的第二端2与第二电容Ca的第二端连接；变压器Tr的副边的第一端3与第五二极管DR1的阳极连接；变压器Tr的副边的抽头4与第四电容Cf的第一端为PV-LED系统的拓扑电路的第一输出端；变压器Tr的副边的第二端5与第六二极管DR2的阳极连接；第五二极管DR1的阴极与第六二极管DR2的阴极以及第三电感Lf的第一端连接；第三电感Lf的第二端与第四电容Cf的第二端为PV-LED系统的拓扑电路的第二输出端，还包括第五三极管Qb、第七二极管Db和第五电容Cb；第五三极管Qb的发射极与第五二极管DR1的阴极、第六二极管DR2的阴极、第七二极管Db的阳极以及第三电感Lf的第一端连接；第五三极管Qb的集电极与第五二极管DR1的阳极以及第五电容Cb的第一端连接；第五电容Cb的第二端、变压器Tr的副边的抽头4与第四电容Cf的第一端为PV-LED系统的拓扑电路的第一输出端，因此，实现了在一个电路中可以自动选择升降压。
实施例三
本发明实施例三提供一种PV-LED系统的拓扑电路的电路图，参见图3，PV-LED系统的拓扑电路除了包括如实施例一的电路外，还包括第八二极管Db1、第九二极管Db2和第六电容Cb0；第六电容Cb0的第一端与第五二极管DR1的阴极、第六二极管DR2的阴极以及第三电感Lf的第一端连接；第六电容Cb0的第二端与第八二极管Db1的阴极以及第九二极管Db2的阳极连接；第八二极管Db1的阳极、变压器Tr的副边的抽头4与第四电容Cf的第一端为PV-LED系统的拓扑电路的第一输出端；第九二极管Db2的阴极、第三电感Lf的第二端与第四电容Cf的第二端为PV-LED系统的拓扑电路的第二输出端。
通过在变压器副边加入整流滤波电路，使得PV-LED系统的拓扑电路输出的电压更加稳定。
本发明实施例通过包括电源Vin、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管DR1、第六二极管DR2、变压器Tr、第一电感Ls、第二电感Llk、第三电感Lf、第一电容C1、第二电容Ca、第三电容C3以及第四电容Cf；电源Vin的负极与第三三极管Q3的发射极、第三二极管D3的阳极以及第三电容C3的第一端、第四三极管Q4的发射极、第四二极管D4的阳极共接于电源地；电源Vin的正极与第一三极管Q1的集电极、第一二极管D1的阴极、第一电容C1的第一端、第二三极管Q2的集电极以及第二二极管D2的阴极连接；第一三极管Q1的发射极与第一二极管D1的阳极、第一电容C1的第二端、第二电容Ca的第一端、第三三极管Q3的集电极、第三二极管D3的阴极以及第三电容C3的第二端连接；第二二极管D2的发射极与第二二极管D2的阳极、第一电感Ls的第一端、第四三极管Q4的集电极以及第四二极管D4的阴极连接；第一电感Ls的第二端与第二电感Llk的第一端连接；第二电感Llk的第二端与变压器Tr的原边的第一端1连接；变压器Tr的原边的第二端2与第二电容Ca的第二端连接；变压器Tr的副边的第一端3与第五二极管DR1的阳极连接；变压器Tr的副边的抽头4与第四电容Cf的第一端为PV-LED系统的拓扑电路的第一输出端；变压器Tr的副边的第二端5与第六二极管DR2的阳极连接；第五二极管DR1的阴极与第六二极管DR2的阴极以及第三电感Lf的第一端连接；第三电感Lf的第二端与第四电容Cf的第二端为PV-LED系统的拓扑电路的第二输出端，还包括第八二极管Db1、第九二极管Db2和第六电容Cb0；第六电容Cb0的第一端与第五二极管DR1的阴极、第六二极管DR2的阴极以及第三电感Lf的第一端连接；第六电容Cb0的第二端与第八二极管Db1的阴极以及第九二极管Db2的阳极连接；第八二极管Db1的阳极、变压器Tr的副边的抽头4与第四电容Cf的第一端为PV-LED系统的拓扑电路的第一输出端；第九二极管Db2的阴极、第三电感Lf的第二端与第四电容Cf的第二端为PV-LED系统的拓扑电路的第二输出端，因此，实现了在一个电路中可以自动选择升降压。
实施例四
本发明实施例三提供一种PV-LED系统的拓扑电路的电路图，参见图3，PV-LED系统的拓扑电路除了包括如实施例一的电路外，还包括第七电容Cb1、第八电容Cb2、第十二极管Db3、第十一二极管Db4和第十二二极管Db5；第七电容Cb1的第一端与第十二二极管Db5的阴极、第五二极管DR1的阴极、第六二极管DR2的阴极以及第三电感Lf的第一端连接；第七电容Cb1的第一端与第十一二极管Db4的阴极以及第十二极管Db3的阳极连接；第十二极管Db3的阴极与第十二二极管Db5的阳极以及第八电容Cb2的第一端连接；第十一二极管Db4的阳极、第八电容Cb2的第二端、变压器Tr的副边的抽头4与第四电容Cf的第一端为PV-LED系统的拓扑电路的第一输出端。
通过在变压器副边加入整流滤波电路，使得PV-LED系统的拓扑电路输出的电压更加稳定。
本发明实施例通过包括电源Vin、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管DR1、第六二极管DR2、变压器Tr、第一电感Ls、第二电感Llk、第三电感Lf、第一电容C1、第二电容Ca、第三电容C3以及第四电容Cf；电源Vin的负极与第三三极管Q3的发射极、第三二极管D3的阳极以及第三电容C3的第一端、第四三极管Q4的发射极、第四二极管D4的阳极共接于电源地；电源Vin的正极与第一三极管Q1的集电极、第一二极管D1的阴极、第一电容C1的第一端、第二三极管Q2的集电极以及第二二极管D2的阴极连接；第一三极管Q1的发射极与第一二极管D1的阳极、第一电容C1的第二端、第二电容Ca的第一端、第三三极管Q3的集电极、第三二极管D3的阴极以及第三电容C3的第二端连接；第二二极管D2的发射极与第二二极管D2的阳极、第一电感Ls的第一端、第四三极管Q4的集电极以及第四二极管D4的阴极连接；第一电感Ls的第二端与第二电感Llk的第一端连接；第二电感Llk的第二端与变压器Tr的原边的第一端1连接；变压器Tr的原边的第二端2与第二电容Ca的第二端连接；变压器Tr的副边的第一端3与第五二极管DR1的阳极连接；变压器Tr的副边的抽头4与第四电容Cf的第一端为PV-LED系统的拓扑电路的第一输出端；变压器Tr的副边的第二端5与第六二极管DR2的阳极连接；第五二极管DR1的阴极与第六二极管DR2的阴极以及第三电感Lf的第一端连接；第三电感Lf的第二端与第四电容Cf的第二端为PV-LED系统的拓扑电路的第二输出端，还包括第七电容Cb1、第八电容Cb2、第十二极管Db3、第十一二极管Db4和第十二二极管Db5；第七电容Cb1的第一端与第十二二极管Db5的阴极、第五二极管DR1的阴极、第六二极管DR2的阴极以及第三电感Lf的第一端连接；第七电容Cb1的第一端与第十一二极管Db4的阴极以及第十二极管Db3的阳极连接；第十二极管Db3的阴极与第十二二极管Db5的阳极以及第八电容Cb2的第一端连接；第十一二极管Db4的阳极、第八电容Cb2的第二端、变压器Tr的副边的抽头4与第四电容Cf的第一端为PV-LED系统的拓扑电路的第一输出端，因此，实现了在一个电路中可以自动选择升降压。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种PV-LED系统的拓扑电路，其特征在于，所述PV-LED系统的拓扑电路包括电源、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、变压器、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、第三电容以及第四电容；
所述电源的负极与所述第三三极管的发射极、所述第三二极管的阳极、所述第三电容的第一端、所述第四三极管的发射极以及所述第四二极管的阳极共接于电源地；所述电源的正极与所述第一三极管的集电极、所述第一二极管的阴极、所述第一电容的第一端、所述第二三极管的集电极以及所述第二二极管的阴极连接；所述第一三极管的发射极与所述第一二极管的阳极、所述第一电容的第二端、所述第二电容的第一端、所述第三三极管的集电极、所述第三二极管的阴极以及所述第三电容的第二端连接；所述第二二极管的发射极与所述第二二极管的阳极、所述第一电感的第一端、所述第四三极管的集电极以及所述第四二极管的阴极连接；所述第一电感的第二端与所述第二电感的第一端连接；所述第二电感的第二端与所述变压器的原边的第一端连接；所述变压器的原边的第二端与所述第二电容的第二端连接；所述变压器的副边的第一端与所述第五二极管的阳极连接；所述变压器的副边的抽头与所述第四电容的第一端为所述PV-LED系统的拓扑电路的第一输出端；所述变压器的副边的第二端与所述第六二极管的阳极连接；所述第五二极管的阴极与所述第六二极管的阴极以及所述第三电感的第一端连接；所述第三电感的第二端与所述第四电容的第二端为所述PV-LED系统的拓扑电路的第二输出端。
2.根据权利要求1所述的PV-LED系统的拓扑电路，其特征在于，所述PV-LED系统的拓扑电路还包括第五三极管、第七二极管和第五电容；所述第五三极管的发射极与所述第五二极管的阴极、所述第六二极管的阴极、所述第七二极管的阳极以及所述第三电感的第一端连接；所述第五三极管的集电极与所述第五二极管的阳极以及所述第五电容的第一端连接；所述第五电容的第二端、所述变压器的副边的抽头与所述第四电容的第一端为所述PV-LED系统的拓扑电路的第一输出端。
3.根据权利要求1所述的PV-LED系统的拓扑电路，其特征在于，所述PV-LED系统的拓扑电路还包括第八二极管、第九二极管和第六电容；所述第六电容的第一端与所述第五二极管的阴极、所述第六二极管的阴极以及所述第三电感的第一端连接；所述第六电容的第二端与所述第八二极管的阴极以及所述第九二极管的阳极连接；所述第八二极管的阳极、所述变压器的副边的抽头与所述第四电容的第一端为所述PV-LED系统的拓扑电路的第一输出端；所述第九二极管的阴极、所述第三电感的第二端与所述第四电容的第二端为所述PV-LED系统的拓扑电路的第二输出端。
4.根据权利要求1所述的PV-LED系统的拓扑电路，其特征在于，所述PV-LED系统的拓扑电路还包括第七电容、第八电容、第十二极管、第十一二极管和第十二二极管；所述第七电容的第一端与所述第十二二极管的阴极、所述第五二极管的阴极、所述第六二极管的阴极以及所述第三电感的第一端连接；所述第七电容的第一端与所述第十一二极管的阴极以及所述第十二极管的阳极连接；所述第十二极管的阴极与所述第十二二极管的阳极以及所述第八电容的第一端连接；所述第十一二极管的阳极、所述第八电容的第二端、所述变压器的副边的抽头与所述第四电容的第一端为所述PV-LED系统的拓扑电路的第一输出端。
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