是控制执行元件,是机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统和精密等领域。步进电机将电脉冲信号转换成相应角位移或线性位移的驱动装置,其转动速度和脉冲频率能严格同步,具有较高的重复定位精度,且没有累积误差。步进电机的驱动是由驱动
步进电动机具有结构简单、可靠性高和成本低的优点,但同时也存在振荡、失步以及精度不够的问题,从而制约了在高度自动控制系统中的应用,如雕刻机、打印机、硬盘驱动器、绘图仪、钻孑L机等。采用细分控制可以很好地提高精度,因此对基于单片机控制的步进电机步距角细分系统进行设计与研究有着实际的意义。
细分控制本质上是对步进电机的励磁绕组中的电流进行控制,使内部的合成磁场为均匀的圆形旋转磁场。合成磁场矢量的幅值决定了步进电机旋转力矩的大小,相邻两合成磁场矢量的夹角大小决定了该步距角的大小。
细分就是将输入脉冲从原来的电流方波细分成以若干个等幅、等宽上升和下降的电流阶梯波。电流波形有多少个台阶,转子就会以同样的个数转过一个步距角。
细分驱动的特点是,可以在不改变电机结构参数的情况下,使步距角减小、提高精度;同时能使步进电机运行平稳,提高匀速性,此外,还能减弱或消除振荡。
如采用DSP的软件细分方式,具有编程的灵活性、细分的成本低、效率高的优点,但单一的软件细分在精度与速度兼顾上会有矛盾。细分的步数越多,精度越高,但步进电机的转动速度却会降低;要提高转动速度,细分的步数就得减少。
如采用FPGA的全数字化控制方式,工作过程为PwM的输出经过驱动模块控制电机的绕组电流。电机的绕组电流被采样后变成电压信号输入到电流传感器传感器输出占空比变化的PWM波输入到FPGA中,FPGA根据输入的PWM波的占空比的值确定反馈电流的大小;但这种方式存在功耗高,成本高的缺点。
如采用脉冲调制单片机细分控制方式,单片机按控制要求输出驱动脉冲,经过TA8435集成芯片放大调制,形成的阶梯波对电机进行细分控制。由于单片机细分控制在精度与速度上不存在矛盾,两者可以单独运行,而且单片机成本低,结构简单,可以实现步距角的细分,提高步距角细分的性,所以单片机细分控制是比较理想的低成本细分方案。
为便于实验调试以及系统的设置与监控,系统主要由步进电机、AT89CC51单片机、TA8435步进电机细分芯片、LED显示模块、波形显示模块、按键等几部分构成,如图1所示。从功能上又可分为方波与阶梯波两部分。
AT89C51是一种低功耗、高性能CMOS 8位单片机,具有8 KB可编程Flash存储器,在外围电路配合下输出对应的需要步进电机动作的方波。脉冲的个数和频率直接对旋转角度和转动速度进行控制,按键与显示模块可以方便地设置和监控。
TA8435是东芝生产的单片正弦细分二相步进电机驱动专用芯片,具有以下特点:
TA8435主要由1个解码器、2个桥式驱动电路、2个输出电流控制电路、2个电流限制电路、1个斩波器等功能模块组成,内部结构如图2所示。
在图3中个CK时钟周期时,解码器打开桥式驱动电路,电流从VMA流经电机的线圈后经RNFA后与地构成回路。由于线圈电感的作用,电流是逐渐增大的,所以RNFB上的电压也随之上升。当RNFB上的电压大于比较器正端的电压时,比较器使桥式驱动电路关闭,电机线圈上的电流开始衰减,RNFB上的电压也相应减小;当电压值小于比较器正向电压时,桥式驱动电路又重新导通。如此循环,电流不断的上升和下降形成锯齿波,其波形如图3中 IA波形的段。另外由于斩波器频率很高,一般在几十kHz(其频率大小与所选用电容有关),在OSC作用下,电流锯齿波纹是非常小的,可以近似认为输出电流是直流。在第2个时钟周期开始时,输出电流控制电路输出电压UA达到第2阶段,比较器正向电压也相应为第2阶段的电压,因此,流经步进电机线,电流波形如图JA的第2部分。第3、4时钟周期的工作原理与、2周期是一样的,只是又升高了比较器的正向电压而已。如此终形成阶梯电流,即加在线圈B上的电流。在CK一个时钟周期内,流经线圈A和线圈B的电流共同作用,步进电机运转一个细分步。
①TA8435的工作方式设定。TA8435有4种工作方式,分别代表着无细分、2细分、4细分、8细分。工作方式由M1、M2引脚电平的组合来决定:M1:O、M2一O时,细分数=无;M1=O、M2=1时,细分数=2;M1=1、M2=0时,细分数=4;M1=1、M2=1时,细分数=8。本设计为了步进电机能平稳工作,选择8细分,即将M1、M2置为高电平。
②控制脉冲的输入设定。TA8435有两个脉冲输入引脚CKl、CK2,可以用来输入两路脉冲。当其中一个引脚输入脉冲时,另一个引脚必须保持高电平。本设计中,控制脉冲只有一路,因此直接接入CKl,同时将CK2置高,即可满足要求。
③驱动电流的设定。TA8435输出的驱动电流由VNF和NFA、NFB引脚上所连的检测电阻RNF决定,公式为Io=VNF/RNF;而VNF的大小由REF IN引脚电平决定,即高电平时VNF=0.8 V,低电平时VNF=0.5 V。本设计中所需驱动电流为1.5 A,因此设定REF IN引脚为高电平,RNF=0.53 Ω。步进电机细分驱动电路如图4所示。
本电路采用四相六线系列永磁步进电动机。电机的主要参数为:步距角7.5。,步距角精度±7%。电机接口电路如图5所示,四相按二相使用可以提高步进电机的输出转矩。D1~D4快恢复二极管用来泄放绕组电流,其型号为IN5822。
在同等条件下做两个实验:51单片机按照键盘的设置输出相应时序的脉冲,此脉冲为TA8435的输入标准信号。实验1设置整步运行工作方式,TA8435输出的脉冲没有变化;实验2设置1/8细分运行工作方式,TA84.35输出的脉冲变化为上升与下降均有8个阶梯波形,以实现对步进电机的细分。1/8细分时,每个脉冲转O.981 7。,转换成步距角为O.9802°×8=7.8416°与整步运行方式测量值比较过后,其步距角精度提高23%。每个脉冲步进电机转的角度如表2所列。
在低速工作时,可以选用1/4细分或l/8细分模式,以提高步距角精度;在高速工作时,细分模式有可能达不到要求的速度,这时可以选用整步或半步方式,步进电机运行稳定,振动小、噪声也小。采用单片机可以方便地控制TA8435在几种工作模式之间的切换,而且TA8435细分芯片具有价格低、控制简单、工作可靠的特点,所以本方案实现的细分控制技术可以有效地提高步进电机的控制精度,减小步进电机的振动并降低其噪声。此项目是课题组在福建省科技厅的支持下研究开发的,其已在智能居家系统中的动作执行部分运行;工作可靠,性能稳定。
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39既可作为重置移动设的计时器,又可作为先进负载管理器件,用于需要高度集成解决方案的应用。若移动设关闭,保持/ SR0低电平(通过按下开启键)2.3 s±20%能够开启PMIC。作为一个重置计时器,FTL11639有一个输入和一个固定延迟输出。断开PMIC与电池电源的连接 ms±20%可生成7.5 s±20%的固定延迟。然后负荷开关再次打开,重新连接电池与PMIC,从而让PMIC按电源顺序进入。连接一个外部电阻到DELAY_ADJ引脚,可以自定义重置延迟。 特性 出已编程重置延迟:7.5 s 出已编程重置脉冲: ms 工自定义的导通时间:2.3 s 出自定义关断延迟:7.3 s 通过一个外部电阻实现可调重置延迟(任选) 低I CCT 节省与低压芯片接口的功率 关闭引脚关闭负载开关,从而在发送和保存过程中保持电池电荷。准使用右侧输出 输入电压工作范围:1.2 V至5.5 V 过压保护:允许输入引脚
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4是一款350 mA LDO稳压器。其坚固性使NCV8774可用于恶劣的汽车环境。超低静态电流(典型值低至18μA)使其适用于连接到需要具有或不具有负载的超低静态电流的电池的应用。当点火开关关闭时,模块保持活动模式时,此功能尤其重要。 NCV8774包含电流限制,热关断和反向输出电流保护等保护功能。 特性 优势 固定输出电压为5 V和3.3 V 非常适合为微处理器供电。 2%输出电压高达Vin = 40 V 通过负载突降维持稳压电压。 输出电流高达350 mA 我们广泛的汽车调节器产品组合允许您选择适合您应用的汽车调节器。 NCV汽车前缀 符合汽车现场和变更控制& AEC-Q100资格要求。 低压差 在低输入电压下维持输出电压调节(特别是在汽车起动过程中)。 超低静态电流18μA典型 符合的汽车模块要求小于100μA。 热关机 保护设免受高温下的性损坏。 短路 保护设不会因电流过大而在芯片上产生金属开路。 非常广泛的Cout和ESR稳定性值 确保任何类型的输出电容的稳定性。 车身控制模块 仪器和群集 乘员...
4是一款精密5.0 V或12 V固定输出,低压差集成稳压器,输出电流能力为350 mA。仔细管理轻负载电流消耗,结合低泄漏过程,可实现30μA的典型静态电流。 输出电压到±2.0%,在满额定负载电流下压差为600 mV。内部保护,防止输入电源反转,输出过流故障和过高的芯片温度。无需外部组件即可启用这些功能。 特性 优势 5.0 V和12 V输出电压选项,输出精度为2.0%,在整个温度范围内 非常适合监控新的微处理器和通信节点 40 I OUT = 100 A时的静态电流 满足100μA模块汽车制造商点火关闭静态电流要求 350 mV时600 mV压差电压电流 在低输入电压下维持输出电压调节。 5.5 V至45 V的宽输入电压工作范围 维持甚至duri的监管ng load dump 内部故障保护 -42 V反向电压短路/过流热过载 节省成本和空间,因为不需要外部设 AEC-Q100合格 满足汽车资格要求 应用 终端产品 发动机控制模块 车身和底盘 动力总成 汽车 电路图、引脚图和封装图...
4C是一款精密3.3 V和5.0 V固定输出,低压差集成稳压器,输出电流能力为150 mA。仔细管理轻负载电流消耗,结合低泄漏过程,可实现22μA的典型静态电流。输出电压到±2.0%,在满额定负载电流下压差为600 mV。内部保护,防止输入电源反向,输出过流故障和过高的芯片温度。无需外部组件即可启用这些功能。 NCV8664C与NCV4264,NCV4264-2,NCV4264-2C引脚和功能兼容,当需要较低的静态电流时可以替换这些器件。 特性 优势 30μA静态电流100μA负载 符合新车制造商模块静态电流要求(100μA)。 极低压降600 mV(值)150 mA负载电流 可以在低输入电压下启动时运行。 保护: -42 V反向电压保护短路保护热过载保护 在任何汽车应用中都不需要外部元件来实现保护。 5.0 V和3.3V固定输出电压,输出电压精度为2% AEC-Q100 1级合格且PPAP能力 应用 终端产品 发动机控制模块 车身和底盘 动力总成 信息娱乐,无线电 汽车 电路图、引脚图和封装图...
0B是一款精密极低Iq低压差稳压器。典型的静态电流低至28μA,非常适合需要低负载静态电流的汽车应用。复位和延迟时间选择等集成控制功能使其成为微处理器供电的理想选择。它具有5.0 V或3.3 V的固定输出电压,可在±2%至150 mA负载电流范围内调节。 特性 优势 固定输出电压为5 V或3.3 V 非常适合为微处理器供电。 2%输出电压,VBAT = 40 V 维持稳压电压装载转储。 输出电流高达150 mA 我们广泛的汽车调节器产品组合允许您选择适合您应用的汽车调节器。 延迟时间选择 为微处理器选择提供灵活性。 重置输出 禁止微处理器在低电压下执行未请求的任务。 汽车的NCV前缀 符合汽车网站和变更控制& AEC-Q100资格要求。 低压差 在低输入电压下维持输出电压调节(特别是在汽车起动过程中)。 典型值为28 uA的低静态电流 符合的汽车模块要求小于100uA。 热关机 保护设免受高温下的性损坏。 短路 保护设不会因电流过大而在芯片上产生金属开路。 在空载条件下稳定 将系统静态电流保持在限度。...
NCV8665 LDO稳压器 150 mA 低压差 低Iq 高PSRR
5是一款精密5.0 V固定输出,低压差集成稳压器,输出电流能力为150 mA。仔细管理轻负载电流消耗,两相步进电机结合低泄漏过程,可实现30μA的典型静态接地电流。 NCV8665的引脚与NCV8675和NCV4275引脚兼容,当输出电流较低且需要非常低的静态电流时,它可以替代这些器件。输出电压到±2.0%,在满额定负载电流下压差为600 mv。它具有内部保护,可防止45 V输入瞬变,输入电源反转,输出过流故障和过高的芯片温度。无需外部组件即可启用这些功能。 特性 优势 5.0 V固定输出电压,输出电压精度为2%(3.3 V和2.5 V可根据要求提供) 能够提供的微处理器 40 A静态电流,负载为100uA 满足100μA模块汽车制造商点火关闭静态电流要求 保护: -42 V反向电压保护短路 在任何汽车应用中都不需要外部组件来启用保护。 AEC-Q100合格 符合自动资格认证要求 极低压降电压 应用 终端产品 发动机控制模块 车身和底盘 动力总成 汽车 电路图、引脚图和封装图...
4是一款精密5.0 V固定输出,低压差集成稳压器,输出电流能力为150 mA。仔细管理轻负载电流消耗,结合低泄漏过程,可实现典型的22μA静态接地电流。输出电压到±2.0%,在满额定负载电流下压差为600 mV 。 内部保护,防止输入电源反转,输出过流故障和过高的芯片温度。无需外部组件即可启用这些功能。 NCV8664的引脚和功能与NCV4264和NCV4264-2兼容,当需要非常低的静态电流时,它可以替代这些部件。 特性 优势 负载100μA时30μA静态电流 会见新车制造商模块静态电流要求(100μA)。 保护: -42 V反向电压保护短路保护热过载保护 在任何汽车应用中都不需要外部组件来启用保护。 极低压降电压 可以在低输入电压下启动时运行。 5.0 V和3.3V固定输出电压,2%输出电压精度 AEC-Q100合格 汽车 应用 车身和底盘 动力总成 发动机控制模块 信息娱乐,无线电 电路图、引脚图和封装图...
NCV8675 LDO稳压器 350 mA 低压差 低Iq 高PSRR
5是一款精密5.0 V和3.3 V固定输出,低压差集成稳压器,输出电流能力为350 mA。仔细管理轻负载电流消耗,结合低泄漏过程,可实现34μA的典型静态接地电流。 内部保护免受输入瞬态,输入电源反转,输出过流故障和芯片温度过高的影响。无需外部元件即可实现这些功能。 NCV8675引脚与NCV4275引脚兼容,当需要非常低的静态电流时,它可以替代该器件。对于D 2 PAK-5封装,输出电压到±2.0%,对于DPAK-5封装,输出电压到±2.5%,在满额定负载电流下,压差为600 mV。 特性 优势 5.0 V和3.3 V固定输出电压,输出电压精度为2%或2.5% 能够提供的微处理器 负载为100uA时34uA静态电流 满足100uA模块汽车制造商点火关闭静态电流要求 保护: -42 V反向电压保护短路 在任何汽车应用中都不需要外部组件来实现保护。 AEC-Q100 Qualifie d 符合自动资格认证要求 极低压降电压 应用 终端产品 发动机控制模块 车身和底盘 动力总成 汽车 电路图、引脚图和封装图...
4-2功能和引脚与NCV4264引脚兼容,具有更低的静态电流消耗。其输出级提供100 mA,输出电压精度为+/- 2.0%。在100 mA负载电流下,压差为500 mV。它具有内部保护,可防止45 V输入瞬变,输入电源反转,输出过流故障和过高的芯片温度。无需外部组件即可启用这些功能。 特性 优势 60μA静态电流,负载为100μA 处于待机模式时可以节省电池寿命。 保护: - 42 V反向电压保护短路保护热过载保护 无需外部元件在任何汽车应用中都需要保护。 极低压差 可以在低输入电压下启动时运行。 5.0 V和3.3 V固定输出电压,输出电压精度为2% AEC-Q100合格 应用 终端产品 车身和底盘 动力总成 发动机控制模块 汽车 电路图、引脚图和封装图...
4是一款宽输入范围,精密固定输出,低压差集成稳压器,满载电流额定值为100 mA。输出电压到±2.0%,在100 mA负载电流下压差为500 mV。 内部保护免受45 V输入瞬变,输入电源反转,输出过流故障和过高的芯片温度。无需外部组件即可启用这些功能。 特性 优势 5.0 V和3.3 V固定输出电压和2.0%输出电压精度 严格的监管限制 非常低的辍学 可以在低输入电压下启动时运行。 保护: -42 V反向电压保护短路保护热过载保护 在任何汽车应用中都不需要外部组件来启用保护。 AEC-Q100合格 符合汽车资格标准 应用 终端产品 车身与底盘 动力总成 发动机控制模块 汽车 电路图、引脚图和封装图...
4-2C是一款低静态电流消耗LDO稳压器。其输出级提供100 mA,输出电压精度为+/- 2.0%。在100 mA负载电流下,压差为500 mV。它具有内部保护,可防止45 V输入瞬变,输入电源反转,输出过流故障和过高的芯片温度。无需外部组件即可启用这些功能。 特性 优势 60μA静态电流,负载为100μ 在待机模式下节省电池寿命。 极低压降500 mV( max)100 mA负载电流 可以在低输入电压下启动时运行。 故障保护: -42 V反向电压保护短路/过流保护热过载保护 在任何汽车应用中都不需要外部组件来启用保护。 5.0 V和3.3 V固定输出电压,输出电压精度为2%,在整个温度范围内 AEC-Q100合格 应用 终端产品 发动机控制模块 车身和底盘 动力总成 汽车 电路图、引脚图和封装图...
2是350 mA LDO稳压器,集成了复位功能,专用于微处理器应用。其坚固性使NCV8772可用于恶劣的汽车环境。超低静态电流(典型值低至24μA)使其适用于连接到需要具有或不具有负载的超低静态电流的电池的应用。当点火开关关闭时,模块保持活动模式时,此功能尤其重要。 Enable功能可用于进一步降低关断模式下的静态电流至1μA。 NCV8772包含电流限制,热关断和反向输出电流保护等保护功能。 特性 优势 固定输出电压为5 V 非常适合为微处理器供电。 2%输出电压上升至Vin = 40 V 通过负载突降维持稳压电压。 输出电流高达350 mA 我们广泛的汽车调节器产品组合允许您选择适合您应用的汽车调节器。 RESET输出 禁止微处理器在低电压下执行未请求的任务。 汽车的NCV前缀 符合汽车现场和变更控制& AEC-Q100资格要求。 低压差 在低输入电压下维持输出电压调节(特别是在汽车起动过程中)。 超低静态电流24μA典型 符合的汽车模块要求小于100μA。 热关机 保护设免受高温下的性损坏。 短路 保护设不会因电流过...
0是350 mA LDO稳压器,集成了复位功能,专用于微处理器应用。其坚固性使NCV8770可用于恶劣的汽车环境。超低静态电流(典型值低至21μA)使其适用于连接到需要具有或不具有负载的超低静态电流的电池的应用。当点火开关关闭时,模块保持活动模式时,此功能尤其重要。 NCV8770包含电流限制,热关断和反向输出电流保护等保护功能。 特性 优势 固定输出电压为5 V 非常适合为微处理器供电。 2%输出电压上升至Vin = 40 V 通过负载突降维持稳压电压。 输出电流高达350 mA 我们广泛的汽车调节器产品组合允许您选择适合您应用的汽车调节器。 RESET输出 禁止微处理器在低电压下执行未请求的任务。 汽车的NCV前缀 符合汽车现场和变更控制& AEC-Q100资格要求。 低压差 在低输入电压下维持输出电压调节(特别是在汽车起动过程中)。 典型值为21μA的超低静态电流 符合的汽车模块要求小于100μA。 热关机 保护设免受高温下的性损坏。 短路 保护设不会因电流过大而在芯片上产生金属开路。 非常广泛的Cout和E...
MC33160 线系列是一种线性稳压器和监控电路,包含许多基于微处理器的系统所需的监控功能。它专为设和工业应用而设计,为设计人员提供了经济高效的解决方案,只需极少的外部组件。这些集成电路具有5.0 V / 100 mA稳压器,具有短路电流限制,固定输出2.6 V带隙基准,低电压复位比较器,带可编程迟滞的电源警告比较器,以及非专用比较器,非常适合微处理器线路同步。 其他功能包括用于低待机电流的芯片禁用输入和用于过温保护的内部热关断。 这些线引脚双列直插式热片封装,可提高导热性。 特性 5.0 V稳压器输出电流超过100 mA 内部短路电流限制 固定2.6 V参考 低压复位比较器 具有可编程迟滞的电源警告比较器 未提交的比较器 低待机当前 内部热关断保护 加热标签电源包 无铅封装可用 电路图、引脚图和封装图...
80是一款用于移动电源应用的低静态电流PMIC。 PMIC包含一个降压,一个升压和四个低噪声LDO。 特性 晶圆级芯片级封装(WLCSP) 可编程输出电压 软启动(SS)浪涌电流限制 可编程启动/降压排序 中断报告的故障保护 低电流待机和关机模式 降压转换器:1.2A,VIN范围: 2.5V至5.5V,VOUT范围:0.6V至3.3V 升压转换器:1.0A,VIN范围:2.5V至5.5V,VOUT范围:3.0V至5.7V 四个LDO:300mA,VIN范围:1.9V至5.5V,VOUT范围:0.8V至3.3V 应用 终端产品 电池和USB供电设 智能手机 平板电脑 小型相机模块 电路图、引脚图和封装图...
1 / 73产品是280 kHz / 560 kHz升压调节器,具有高效率,1.5 A集成开关。该器件可在2.7 V至30 V的宽输入电压范围内工作。该设计的灵活性使芯片可在大多数电源配置中运行,包括升压,反激,正激,反相和SEPIC。该IC采用电流模式架构,可实现出色的负载和线路调节,以及限制电流的实用方法。将高频操作与高度集成的稳压器电路相结合,可实现极其紧凑的电源解决方案。电路设计包括用于正电压调节的频率同步,关断和反馈控制等功能。这些器件与LT1372 / 1373引脚兼容,是CS5171和CS5173的汽车版本。 特性 内置过流保护 宽输入范围:2.7V至30V 高频允许小组件 小外部组件 频率折返减少过流条件下的元件应力 带滞后的热关机 简易外部同步 集成电源开关:1.5A Guarnateed 引脚对引脚与LT1372 / 1373兼容 这些是无铅设 用于汽车和其他应用需要站点和控制更改的ons CS5171和CS5173的汽车版本 电路图、引脚图和封装图...
是一款线 mA输出电流。 NCP161器件旨在满足RF和模拟电路的要求,可提供低噪声,高PSRR,低静态电流和非常好的负载/线路瞬态。该器件设计用于1μF输入和1μF输出陶瓷电容。它有两种厚度的超小0.35P,0.65 mm x 0.65 mm芯片级封装(CSP),XDFN-4 0.65P,1 mm x 1 mm和TSOP5封装。两相步进电机 类似产品:
是一款1 / 2.5英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为2592(H)x 1944(V)。它通过滚动快门读数捕获线性或高动态范围模式的图像,并包括复杂的相机功能,如分档,窗口以及视频和单帧模式。它专为低亮度和高动态范围性能而设计,具有线读出功能,可在ISP芯片中支持片外HDR。 AR0521可以产生非常清晰,锐利的数字图像,并且能够捕获连续视频和单帧,使其成为安全应用的选择。 特性 5 Mp为60 fps,具有出色的视频性能 小型光学格式(1 / 2.5英寸) 1440p 16:9模式视频 卓越的低光性能 2.2 m背面照明像素技术 支持线读出以启用ISP芯片中的HDR处理 支持外部机械快门 片上锁相环(PLL)振荡器 集成颜色和镜头阴影校正 帧率控制的从属模式 数据接口:♦HiSPi(SLVS) - 4个车道♦MIPI CSI-2 - 4车道 自动黑电平校准 高速可配置上下文切换 温度传感器 快速模式兼容2线接口 应用 终端产品 视频监控 高动态范围成像 安全摄像头 行动相机 车载DVR 电路图、引脚图和封装...
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