Hallo! Ich möchte einen 20 Watt LED-Chip mit einem 36V Akku betreiben. Die Bemessungsspannung der LED beträgt 32-34V und als Strom sind 1050mA angegeben. Meine Fragen dazu sind: Wie kann ich die Spannung anpassen? Wird ein Vorwiderstand benötigt? Wie könnte man eine automatische Abschaltung bei Unterspannung (z.B. 28V) realisieren? Der Schaltungsaufwand sollte so gering wie möglich sein. Ich weiß über die Grundlagen der Elektronikbauteile bescheid, bin aber nicht in der Lage mir irgendwelche Bauteile rauszusuchen und eine Schaltung zu entwerfen. Wäre super, wenn mir jemand helfen könnte. Danke im Voraus!
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Ein Widerstand für 2 V bei 1 A? Da wird einiges an Leistung verheizt. Die richtige Lösung wäre eine Konstantstromquelle und da besser eine getaktete. Wofür soll die Unterspannungsabschaltung gut sein? Zum Schutz der LED wird sie nicht benötigt.
Drumkick_X schrieb: > Ich möchte einen 20 Watt LED-Chip mit einem 36V Akku betreiben. > Die Bemessungsspannung der LED beträgt 32-34V und als Strom sind 1050mA > angegeben. Du möchtest eine 20W-LED mit 35W betreiben, naja. Drumkick_X schrieb: > Wie kann ich die Spannung anpassen? Es wird nicht die Spannung angepasst, denn die bestimmt allein die LED, sondern der Strom mittels Konstantstromquelle eingestellt. Ob ein Vorwiderstand ausreicht, hängt von der gewünschten Helligkeitsstabilität über die Laufzeit ab. Drumkick_X schrieb: > Der Schaltungsaufwand sollte so gering wie möglich sein. Ja, es wird immer an der wichtigsten Stelle gespart.
Dussel schrieb: > Ein Widerstand für 2 V bei 1 A? Da wird einiges an Leistung > verheizt. > Die richtige Lösung wäre eine Konstantstromquelle und da besser eine > getaktete. > Wofür soll die Unterspannungsabschaltung gut sein? Zum Schutz der LED > wird sie nicht benötigt. Bevor die Schaltung sehr aufwändig wird, wäre es trotzdem eine Lösung. Die Unterspannungsabschaltung soll den Akku vor Tiefentladung schützen
Drumkick_X schrieb: > Hallo! > > Ich möchte einen 20 Watt LED-Chip mit einem 36V Akku betreiben. > Die Bemessungsspannung der LED beträgt 32-34V und als Strom sind 1050mA > angegeben. Kriegt man hin, aber . . . > Wie kann ich die Spannung anpassen? Gar nicht. Das macht die Konstantstromquelle. > Wird ein Vorwiderstand benötigt? Nein, siehe oben. > Wie könnte man eine automatische Abschaltung bei Unterspannung (z.B. > 28V) realisieren? Muss man extra einbauen, z.B. mit einem Voltage Monitor. > Der Schaltungsaufwand sollte so gering wie möglich sein. https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor Viel weniger geht nicht, wenn es halbwegs solide sein soll.
Falk B. schrieb: > >> Der Schaltungsaufwand sollte so gering wie möglich sein. > > https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor > > Viel weniger geht nicht, wenn es halbwegs solide sein soll. Danke an alle für die raschen Rückmeldungen. Das wäre möglich. Könntest du mir Bauteile empfehlen?
Drumkick_X schrieb: > Ich möchte einen 20 Watt LED-Chip mit einem 36V Akku betreiben. > Die Bemessungsspannung der LED beträgt 32-34V und als Strom sind 1050mA > angegeben. > > Ich weiß über die Grundlagen der Elektronikbauteile bescheid, ... So, so. Und wie sieht es mit der Mathematik aus? [32..34]V * 1050mA = [33,6..37,7]W Vermutlich sind die 32.34V die Flussspannung der LED, d.h. du musst erstmal gucken, welche deiner Angaben zur LED falsch ist und dann festlegen, wie du sicher stellen willst, dass der Strom der LED vernünftig stabilisiert wird. Ein Akku mit nominell 36V liefert übrigens fast nie 36V. Der ist mal frisch aufgeladen oder mal kurz vor Entladeschluss und entsprechend eiert die Spannung rum.
Drumkick_X schrieb: > Die Unterspannungsabschaltung soll den Akku vor Tiefentladung schützen Eine 33V-LED kann einen Akku nicht unter 28V entladen.
Drumkick_X schrieb: > Ich möchte einen 20 Watt LED-Chip mit einem 36V Akku betreiben. Das wird ziemlich schwierig. > Der Schaltungsaufwand sollte so gering wie möglich sein. Das wird noch schwieriger. > Ich weiß über die Grundlagen der Elektronikbauteile bescheid, Auch über LEDs? Wenn Du auf das Wort LED in diesem Thread klickst, bekommst Du da wenigstens die Grundlagen vermittelt. Wie bereits gesagt: Konstantspannungsbetrieb geht nicht.
Wolfgang schrieb: > So, so. Und wie sieht es mit der Mathematik aus? > [32..34]V * 1050mA = [33,6..37,7]W > > Vermutlich sind die 32.34V die Flussspannung der LED, d.h. du musst > erstmal gucken, welche deiner Angaben zur LED falsch ist und dann > festlegen, wie du sicher stellen willst, dass der Strom der LED > vernünftig stabilisiert wird. Ein Akku mit nominell 36V liefert übrigens > fast nie 36V. Der ist mal frisch aufgeladen oder mal kurz vor > Entladeschluss und entsprechend eiert die Spannung rum. Also die Spannung müsste stimmen, hab die LED mit einem Netzteil getestet. Strom sind 700mA, hab mich verlesen. Sorry.
Drumkick_X schrieb: > Also die Spannung müsste stimmen, hab die LED mit einem Netzteil > getestet. Strom sind 700mA, Der Strom verändert sich aber bei geringen Änderungen der Betriebs- spannung sehr viel stärker.
Hallo, > Drumkick_X schrieb: > Ich weiß über die Grundlagen der Elektronikbauteile bescheid, bin aber > nicht in der Lage mir irgendwelche Bauteile rauszusuchen und eine > Schaltung zu entwerfen. Wenn man noch recht wenig Ahnung hat, ist es umso wichtiger, vollständge Informationen zu liefern. > Ich möchte einen 20 Watt LED-Chip mit einem 36V Akku betreiben. > Die Bemessungsspannung der LED beträgt 32-34V und als Strom sind 1050mA > angegeben. Dass das nicht ganz plausibel ist, wurde schon angemerkt. Deshalb bringe vollständige Infos - Welcher LED-Chip ist es genau? - Welcher Akku ist es genau - Nenne möglichst die konkrete Anwendung und deren Randbedingungen. > Meine Fragen dazu sind: > Wie kann ich die Spannung anpassen? LED sind stromgesteuerte Baulemente, wie andere Dioden auch. https://de.wikipedia.org/wiki/Diode#Kennlinie > Wird ein Vorwiderstand benötigt? Auf Grund der stark nichtlinearen Kennlinie mit dem sehr geringen differenziellen Widerstand im Arbeitspunkt einer Diode (LED) ist in der Regel meist ein strombegrenzendes Element notwendig. Das ist sehr oft ein ohmscher Widerstand (Vorwiderstand), mit welchem dann der Arbeitspunkt der LED eingestellt wird. https://de.wikipedia.org/wiki/Leuchtdiode#Betrieb_mit_Vorwiderstand Statt eines Vorwiderstandes kann auch eine Konstantstromquelle eingesetzt werden. Im einfachsten Fall eine analoge Dimmerschaltung mit wenigen Bauteilen. > Wie könnte man eine automatische Abschaltung bei Unterspannung (z.B. > 28V) realisieren? Wenn die LED eh eine Flußspannung über 32V hat, kann sich das auch von selber klären. Wenn die Spannnung weit genug absinkt, fließt auch kein Strom mehr durch die LED. Ob so eine einfache Betrachtung ausreicht, hängt konkret von der Kennlinie der LED ab und der minimal zulässigen Entladeschlußspannung. Man kann auch eine mehr oder weniger aufwendige Überwachungsschaltung hinzufügen. Diese muß nur zuverlässig arbeiten und sollte selbst nicht zur Tiefentladung des Akku führen. > Der Schaltungsaufwand sollte so gering wie möglich sein. Kann unter Umständen mit 3...5 Bauteilen realisiert werden. http://uwiatwerweisswas.schmusekaters.net/Uwi/ELEKTRONIK/LED_LAMPEN/12-KSQ_3_HP-LED.pdf Es fehlen aber konkrete Daten zur Beurteilung, ob das so geht. Gruß Öletronika
Siehe Anhang, so könnte es funktionieren. Die Unterspannungsabschaltung wird bei ca. 28V aktiv und bei ca. 30V schaltet sie wieder ab.
Vom LED Chip habe ich leider kein Datenblatt und kann auch keines finden. (weil No Name-Ware) Was ich weiß: LED-Chip: 32-34V 700mA Akku: Li-Ion mit 36V (voll aufgeladen und unbelastet ca. 40V) Ich brauche also nur eine Schaltung welche die LED ordnungsgemäß betreibt. Es muss ja nicht perfekt sein, immerhin läuft es ja ohne Schaltung auch, nur eben nicht ewig.
Drumkick_X schrieb: > Die Bemessungsspannung der LED beträgt 32-34V und als Strom sind 1050mA > angegeben. Drumkick_X schrieb: > LED-Chip: > 32-34V > 700mA Was ist denn nun richtig? Hast du dir die 1050mA aus den Fingern gesogen? Verlinke doch einfach dein LED-Modul - irgendwo wirst du die Daten doch her haben. Drumkick_X schrieb: > Ich brauche also nur eine Schaltung welche die LED ordnungsgemäß > betreibt. Das kommt drauf an, was du als "ordnungsgemäß" bezeichnest. Um dein LED-Modul mit seinen 32-34V bis an die Entladeschlussspannung von 28V zu betreiben, brauchst du einen Step-up Wandler. Mit einem Vorwiderstand, wie von einigen vorgeschlagen, ist das nicht getan.
Drumkick_X schrieb: > Ich möchte einen 20 Watt LED-Chip mit einem 36V Akku betreiben. > Die Bemessungsspannung der LED beträgt 32-34V und als Strom sind 1050mA > angegeben. Schwachsinn. Liest man heute nicht mal mehr Grundlagen, sondern pfuscht gleich rum ? Ein Akku hat nicht 36V. Sondern wohl 42V wenn er voll ist und 28V wenn er leer ist. Aber vielleicht ist es auch ein Bleiakku. > Wird ein Vorwiderstand benötigt? Immer. > Meine Fragen dazu sind: > Wie kann ich die Spannung anpassen? Du brauchst eine Stromquelle für die LED, die die Akkuspannung sowohl hoch als auch runter wandeln kann. Das ist blöd. Du hast dir die denkbar ungünstigste Kombination von Akku und LED ausgesucht. Man könnte überlegen ob ein TPS92692 passt, aber der ist schwer zu verbauen. Ähnlich wie ein https://www.mouser.tw/datasheet/2/609/37611fb-1271186.pdf
Hallo, > Drumkick_X schrieb: > LED-Chip: 32-34V, 700mA oben schreibst du, das du die LED an einem Labornetzteil getestet hast. Da sollte es leicht möglich sein, die relevanten Daten aufzunehmen. Also welche Spannung benötigt die LED bei dem 700mA? Welcher Spannung benötigt die LED.wenn man sie mit 1mA bestromt? Wäre es ein Problem, wenn der LED-Strahler bei abnehmender Akkuladung nicht mehr die volle Leistung erreicht? > Akku: > Li-Ion mit 36V (voll aufgeladen und unbelastet ca. 40V) Also eine Reihenschaltung mit 10 Zellen? Warum schreibst du nicht, was du da konkret hast? Welche Bauform und welche Kapazität? Wie willst du den Akku-Pack laden. Hat der Akku Schutzbeschaltungen? Mit 10 Zellen kann man die LED sicher ein gutes Stück betreiben. Allerdings nur soweit, bis die Akkuspannung auf unter ca. 33V...34V fällt. Die Restladung von ca. 20...30% kann man dann mit einfachen analogen KSQ nicht mehr in vollem Umfang nutzen. Mit geringeren Strom geht aber auch die Flußspannung zurück, so dass die LED auch bis runter zu ca. 30V noch leuchten wird. > Ich brauche also nur eine Schaltung welche die LED ordnungsgemäß > betreibt. > Es muss ja nicht perfekt sein, immerhin läuft es ja ohne Schaltung auch, > nur eben nicht ewig. Was läuft ohne Schaltung??? Noch mal Frage ich nicht nach verwertbaren Informationen, da bin ich raus! Gruß Öletronika
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Falk B. schrieb: > iehe Anhang, so könnte es funktionieren. Die Unterspannungsabschaltung > wird bei ca. 28V aktiv und bei ca. 30V schaltet sie wieder ab. Wie soll diese Schaltung mit einer Last funktionieren die 32-34V Durchlassspannung hat?
Meanwell hat passenden KSQs, die getaktet und sehr kompakt sind. Und kauf dir eine anständige COB-LED. von Nichia, Cree, ProLight Opto etc., nicht den NoName-Müll. Unterspannungsabschaltung sollte überflüssig sein, da die 36V-COBs überhaupt erst bei ~30V anfangen zu glimmen.
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"Wie kann ich die Spannung anpassen?" Hallo, diese Schaltungen hier wären empfehlenswert und man könnte noch eine Unterspannungsabschaltung hinzu fügen: http://www.led-treiber.de/html/getaktete_treiber.html LED-Treiber-555 mit N-Kanal-MOSFET oder LED-Treiber-555 mit P-Kanal-MOSFET - Plug & Play Du wirst sie vermutlich nicht aufbauen wollen. MfG
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Der Andere schrieb: > Falk B. schrieb: >> ...so könnte es funktionieren. Die Unterspannungsabschaltung >> wird bei ca. 28V aktiv und bei ca. 30V schaltet sie wieder ab. > > Wie soll diese Schaltung mit einer Last funktionieren die 32-34V > Durchlassspannung hat? Eh egal, da noch nicht mal klar ist, zwischen welchen Werten genau der Akku pendelt (also Lade- und Entladeschlußspannung, natuerlich beide im Normalbereich = weder Überladung noch Tiefenentladung). Wieso werden nicht einfach beide Datenblaetter geliefert/verlinkt? Auf die Frage, ob konstanter Output evtl. gar nicht noetig: Nada. Beides wuerde endlich zu einer sauberen Loesungsfindung beitragen. Im Moment kann man nur sagen (von konstantem Output ausgegangen): Am einfachsten (und vielleicht auch kluegsten) betreibt man LEDs hoher Leistung an einer Schalt-KSQ [= Switcher mit Konstantstrom (= CC = Constant Current) statt Konstantspannung (= CV = Constant Voltage) am Ausgang]. Diese wiederum ist am einfachsten machbar als Buck/Step-Down Typ [wozu auch noch die Entladeschlußspannung einige Volt > der LED- Flußspannung sein sollte, denn auch Switcher hat mindest-U(drop)]. Auch leicht moeglich als Boost/Step-Up Typ (hier wiederum muß die Ladeschlußspannung immer < Flußspannung sein, doch reicht wenig). Mehr Aufwand waere in vielen Faellen ein Buck-Boost faehiger Typ, bei dem die Flußspannung sogar über, unter oder identisch mit der Akkuspannung sein koennte... Gerade bei Versorgung durch Akku waere so ein Buck-Boost auch in seiner einfachsten Topologie denkbar: Als Invertierender Typ, der (genau wie Buck oder Boost) nur 2 Schalter braucht. Jeder davon koennte als moderne Version mit Synchrongleichrichter verwirklicht werden, um die Effizienz (und damit die Akkulaufzeit) moeglichst weit zu steigern. Ist diese weitgehend unwichtig, kaeme auch noch eine andere Art von Ausfuehrung einer "Buck-Boost-Faehigkeit" in Frage: Naemlich ein billiges Boost-Modul mit Konstantspannung (CV) am Ausgang (billig(er) zu haben, weil CV die gaengigste Anwendung ist), und dahinter der bei CV an LEDs obligatorische Vorwiderstand... aber diese Möglichkeit erwaehne ich allein zwecks Vollstaendigkeit, da das fuer mich persoenlich an einem Akku gar nicht in Frage kaeme (vor allem, da mit Akku zumeist der Invertierende Wandler geht). Vorwiderstand direkt am Akku geht nur, wenn dessen Spannung immer ein gutes Stueck oberhalb der Flußspannung. Dabei sinkt freilich der Strom mit sinkender Akkuspannung ebenfalls ab. Dieser Effekt ist oft unerwuenscht, jedenfalls eine recht ineffiziente Loesung. (Natuerlich kann man das mit einem seriellen Mosfet [=Schalter fuer die {aber separat zu ergaenzende} Unterspannungsabschaltung] kombinieren - jedoch gibt es z.B. Buck Switching-Controller, die eine solche schon integriert haben, & sogar ohne "extra Fet"... also das Aufwand-zu-Nutzen Verhaeltnis ist bei Buck sehr gut.) Ende allgemeingueltiger Tipps mangels praeziserer Infos von Dir. Also? Erfaehrt man hier nun doch endlich noch genaueres? Wuerde Dir wirklich empfehlen, die von mir erfragten Infos nachzuliefern. Es sei denn, Du entscheidest Dich ploetzlich gegen echte Hilfe.
Drumkick_X schrieb: > Ich brauche also nur eine Schaltung Nein. Du musst wissen, was du für eine LED hast. U. M. schrieb: > Also welche Spannung benötigt die LED bei dem 700mA? Welcher Spannung > benötigt die LED.wenn man sie mit 1mA bestromt? Vermutlich weiss der TO das nun, und damit sind alle bisherigen Überlegungen nur noch obsolete oder peinlich.
A. S. schrieb: > Nein. Du musst wissen, was du für eine LED hast. > (...) > Überlegungen nur noch obsolete oder peinlich. Was ich schrieb, kann nuetzlich sein - unabhaengig davon, ob der TO nun auch den Tipp befolgen wuerde, die vorhandene No-Name-LED (die die angegebenen Specs, sofern ueberhaupt vorhanden, nicht einhalten wuerde und/oder schon nach kuerzester Zeit kaputt ginge) durch "etwas gescheites" zu ersetzen. Deshalb nannte ich allgemein vernuenftige Loesungen. (Fuer diverse LED-Typen mit untersch. V_f gueltig. Zu beachten ist nur, daß die KSQ(s) den passenden Strom liefern muessen, und das auch bei ausreichend hoher Spannung (= "Compliance") > Flußspannung). Man kann ja mal so ein billiges Zeug kaufen. Aber: Ich persoenlich wuerde das hoechstens als einen Test betrachten (und fest mit dem Schlimmsten rechnen, da nur vereinzelt mal/mit Glueck eine "durchhaelt"). Aufwand betreiben bzw. Arbeit/Geld dort hineinstecken kaeme fuer mich nicht in Frage - allerdings koennten das andere ja anders sehen (manchmal muß man halt erst aus Schaden klug werden). Na ja, vielleicht freut er sich dann ja spaeter noch ueber mein Geschreibsel (oder jemand anderes - wofuer ich vorsorglich den Betreff mit Tags ausstattete). Man wird sehen (oder - wie haufig - eben nicht mehr).
dwb schrieb: > Was ich schrieb, kann nuetzlich sein - Ich meinte auch nicht die Antworten. Ich denke der TO schließt das einfach an und es funktioniert tadellos oder braucht noch eine Diode oder einen Widerstand. Das Problem war doch, dass er seinen Aufbau nicht kannte und wir noch weniger.
Hallo, > dwb schrieb: > Am einfachsten (und vielleicht auch kluegsten) betreibt man LEDs > hoher Leistung an einer Schalt-KSQ Sage mir bitte, warum das so sein soll? > Diese wiederum ist am einfachsten machbar als Buck/Step-Down Typ > [wozu auch noch die Entladeschlußspannung einige Volt > der LED- > Flußspannung sein sollte, denn auch Switcher hat mindest-U(drop)]. Eben! Wenn zwischen Akkuspannung und LED die Differenzspannung bei Entladung des Akku gegen Null geht, sollte man als einfache Lösung eher eine analoge KSQ mit minimaler Dropspannung (< 1V, evtl sogar <0,5V ) vorschlagen. Mit einem Step-Down ist diese Bedingung schon mal gar nicht so einfach zu realisieren. da bleibt als Alternative dann doch nur der Buck-Boost-Regler. Diese sind aber gar nicht so einfach. Der unreflektierte universale Ratschlag: "Du sollst eine Schaltregler-KSQ nehmen" ist hier eher suboptimal, vor allem wenn man dann einen "einfachen Step-Down-Regler" vorschlägt. Bei einer Nennspannung um ca. 33V mit einer Differenzspannung um 1...3V liegt der Wirkungsgrad auch bei einer rein analogen Lösung immer über 90% und kommt am Ende sogar über 95%. Das kannst du mit einem einfachen Step-Down gar nicht erreichen und ein 0815-Boostregler aus Fernost kommt da auch nicht ran. Einfache Lösungen scheinen allg. viel zu komplex, als dass man sowas jemanden raten würde. Statt dessen kommen immer wieder diese 0815-Kochrezepte, die zwar im Grundsatz nicht falsch sind, aber manchmal einfach nix taugen, weil die Randbedingungen einfach unpassend sind. Am Ende ist ein Konzept, bei dem die Versorgungsspannung knapp über der LED-Flußspannung liegt, kaum zu übertreffen an Einfachheit bei gutem Wirkunggrad. Gruß Öletronika
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U. M. schrieb: > Am Ende ist ein Konzept, bei dem die Versorgungsspannung knapp über der > LED-Flußspannung liegt, kaum zu übertreffen Ist aber bei einem 10s Akku nicht so einfach. Es sei denn man verbaut eine Reihe von LEDs und schaltet dann per Relais immer auf die gerade passende ;-) Evtl. wäre es das beste einfach eine andere LED zu nutzen!? Die 20W bekommt man auch wenn man mit der Flußspannung hinreichend unter der Minimalspannung des Akkupack bleibt.
Hallo, > test schrieb: > Ist aber bei einem 10s Akku nicht so einfach. Naja, wenn man die LED und die Akkus passend wählt, geht das recht gut. Schau mal hier: http://uwiatwerweisswas.schmusekaters.net/Uwi/ELEKTRONIK/LED_LAMPEN/60W-LAMPE/ > Es sei denn man verbaut eine Reihe von LEDs und schaltet > dann per Relais immer auf die gerade passende ;-) Nein, das ist viel zu kompliziert gedacht. Ich Nutze bei der LED 6x Cree XM-L. Die haben eine typische Flußspannung um 2,9...3V. Irgend welche Noname-LED haben freilich oft höhere Flußspannung. Bei den Akkus habe ich ganz gezielt solche gewählt, die bei der Entladung eine flache Kennlinie auf rel. hohem Niveau haben. -> LG INR18650HG2 Das sind Typen ohne integrierte Schutzbeschaltung, weil diese auch wieder ca. 100mV pro Zelle frist. http://www.dampfakkus.de/akkutest.php?id=592 Wie man sieht, fallen die erst fast am Ende der Entladekurve unter 3,3V. Damit habe ich bei Reihenschaltung von 6 Stück eine Dropspannung von ca.2V auf die 6 LED in Reihe. Selbst wenn die Akku-Spannung weit runter ist, leuchtet die Lampe mit geringerem Strom immer noch eine ganze Weile, weil dann die Flußspannung auch auf deutlich unter 3V fällt. Mit einer 10s Reihenschaltung geht das ganze noch eher. Gruß Öletronika
U. M. schrieb: > Nein, das ist viel zu kompliziert gedacht. War nicht ernst gemeint. Nun, der Threadstarter hat einen Akku (vermutlich ohne flache Kennlinie) und eine LED. Beides passt nicht zusammen. Und vermutlich ist es einfacher die LED zu tauschen als den Akku. Oder man schmeißt ne Menge überflussiger Elektronik davor. Geht ja auch.
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