Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 250 Watt Step-Up Modul mit Strombegrenzung gesucht


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von Hans H. (wen_h)


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Hallo,

möchte den 13s LiIon-Akku meines Pedelec aus dem 12V LiFePo (13.4V) 
meiner Solaranlage laden. Als gesicherte Dauerleistung würden 150 Watt 
reichen.

Habe bereits ein Modul angeschafft:
https://www.ebay.de/itm/403948286360

Bei meiner Konfiguration konnte ich dem Regler nicht mal 100 Watt (1.8A 
bei 51V) entnehmen. Viel schlimmer ist, dass die Strombegrenzung nicht 
wirklich funktioniert und sich nicht vernünftig einstellen lässt: Dreht 
man im Uhrzeigersinn, wird der der Strom erst mehr, dann weniger, dann 
wieder mehr usw. Die Strombegrenzung arbeitet wie ein Vorwiderstand. Je 
mehr die Akkuspannung steigt, um so mehr geht der Strom zurück. Der Akku 
läd ewig und wird nie voll.

Kennt jemand solch ein Modul, das die geforderte Leistung kann und 
dessen Strombegrenzung richtig funktioniert? Nach Möglichkeit mit 
ausreichend großem Kühlkörper, so dass es keinen Lüfter braucht.

Hans

: Verschoben durch Moderator
von Klaus R. (klara)


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Hans H. schrieb:
> Bei meiner Konfiguration konnte ich dem Regler nicht mal 100 Watt (1.8A
> bei 51V) entnehmen.

Für 13€ kannst Du auch nicht mehr erwarten. Von 12 V auf 51 V mit nur 
einer Induktivität geht nur in dem man das Tastverhältnis anpasst. Wenn 
Du am Ausgang 1,8 A bei 51 V hast. Dann werden am Eingang mindestens 7,7 
A bei 12 V benötigt. Insofern mußt Du die Angabe " 15A 12V-60V auf 10A 
12V-80V " verstehen.

Die Drähte machen das wohl gerade 15 A mit, aber ich befürchte der 
Ferritkern geht schon früher in die Sättigung.
mfg klaus

von Michael B. (laberkopp)


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Hans H. schrieb:
> Bei meiner Konfiguration konnte ich dem Regler nicht mal 100 Watt (1.8A
> bei 51V) entnehmen

Klingt gut, sind bei 12V rein fast 10A am Schalttransistor. Deine 
Stromregelung funktioniert nicht, weil der Eingangsstrom schon längst im 
Überlastbereich idt, stell 1A ein.

http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/aww_smps.html

Ja, der Beschreibung mach soll er 10A Ausgangsstrom schaffen, aber es 
ist doch klar  dass der Hersteller das bei günstigen Spannungsverhältnis 
angibt und deins ist ungünstig für einen boost Wandler.

Dafür hast du auch wieder das allerbilligste gekauft was du finden 
konntest.

Ich hab ign nicht probiert, aber er könnte es schaffen.

https://www.amazon.de/ICQUANZX-1200W-Wandler-Auto-Aufw%C3%A4rtsstromversorgungsmodul-12-83V/dp/B07VQ89HX4/ref=asc_df_B07VQ89HX4/

Es steht zwar nicht explizit in der Amazon-Werbung dass er eine 
einstellbare Strombegrenzung hat, aber es gibt ein zweites Trimmpoti und 
einen Userbericht dazu.

von Darius (dd3et)


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Hans H. schrieb:
> dass die Strombegrenzung nicht
> wirklich funktioniert und sich nicht vernünftig einstellen lässt

Versuche mal einen Elko 100µF bis 470µF am Ausgang.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Behalte auf jeden Fall die Ladespannung im Blick. Es könnte fatal enden, 
wenn die Spannung im Laufe der Zeit nach oben driftet (z.B. wenn das 
Ding warm wird).

von Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)


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Hans H. schrieb:
> das die geforderte Leistung kann und
> dessen Strombegrenzung richtig funktioniert?

Irgendwie hört sich das ganze eher so an als ob du eine 
Konstantstromquelle suchst und keine Konstantspannungsquelle mit 
Überstromnotabschaltung. Ersteres ist darauf ausgelegt die Spannung 
entsprechend dem gemessenen Strom sauber zu regeln. Zweitere können auch 
mal für einige Zeit (einige Takte) einfach den Ausgang ganz abschalten. 
Da geht es nur um Schadensbegrenzung und nicht darum irgendwas sauber zu 
regeln.

Ladegeräte verwenden öfters eine Mischung aus Konstantstrom und 
Konstantspannung - CCCV. Dabei wird beides auf die für die Zellen 
erlaubten Werte begrenzt. Davon dürfte dein China-Böller aber arg weit 
weg sein.

- https://de.wikipedia.org/wiki/Ladeverfahren#IU-Ladeverfahren_(CCCV)

von Armin X. (werweiswas)


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Michael B. schrieb:
> Ja, der Beschreibung mach soll er 10A Ausgangsstrom schaffen,

Nein. Das Modul schafft bis zu max 15A Eingangsseitig wenn 
Ausgangsseitig 60V entnommen werden. Bei einer Ausgangsspannung von 80V 
sind es noch 10A aufgrund der dann anderen Einschaltzeit der 
Induktivität. Der Rest der Leistungsdifferenz verpufft im Wirkungsgrad.
Bei diesem Modell ist das besondrrs doof beschrieben, aber auch diese 
1200 und 1800W Hochsetzstellermodule haben ihre Maximalleistung 
lediglich im Bereich von 60V ein und nur ganz wenig darüber als 
Ausgangsspannung.
Dann kann das Modul bei 10A Eingangsstrom aus den 60V Eingangsspannung 
63V Ausgangsspannung bei ebenfalls etwa 10A generieren und somit die 
versprochenen 600W liefern... Dazu sollte man es aber schon aktiv mit 
einem Lüfter kühlen.

von Michael B. (laberkopp)


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Armin X. schrieb:
> Nein. Das Modul schafft bis zu max 15A

SEIN Modul.

Das 1200W Modul soll wohl 240W in seiner Konstellation schaffen.

von Hans H. (wen_h)


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Irgend W. schrieb:
> Irgendwie hört sich das ganze eher so an als ob du eine
> Konstantstromquelle suchst und keine Konstantspannungsquelle mit
> Überstromnotabschaltung.

In der Tat suche ich eine Konstantstromquelle, bei der Strom und 
Leerlaufspannung einstellbar sind. 2.5A und 54.4V wäre optimal.

Habe mal während einer Ladung einige Messungen durchgeführt:

Bei 51.8V am Akku fließt ein Strom von 1.5A, bei 53.5V sind es 1.0A und 
bei 54.0V dann 0.5A. Konstantstrom geht anders.

Bei Amazon schreibt jeder zweite, dass die Strombegrenzung nicht 
funktioniert. Also klarer Fall für die Tonne.

Michael B. schrieb:
> Dafür hast du auch wieder das allerbilligste gekauft was du finden
> konntest.
>
> Ich hab ign nicht probiert, aber er könnte es schaffen.
>
> 
https://www.amazon.de/ICQUANZX-1200W-Wandler-Auto-Aufw%C3%A4rtsstromversorgungsmodul-12-83V/dp/B07VQ89HX4/ref=asc_df_B07VQ89HX4/

Also ich finde für meinen 600 Watt Regler bei Amazon einen Preis von 
18,99 Euro, dein Tipp kostet 1 Euro mehr und kann dafür 1200 Watt. Das 
kann glauben wer will.

Das war bereits der zweite Regler, den ich nach den technischen Angaben 
gekauft habe und der nun in die Tonne kann. Diese Vorgehensweise ist 
nicht zielführend. Deshalb meine Anfrage hier nach einem in der Praxis 
erprobten Teil.

von Mnax (moriz996)


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Ich brauch den im bild. Die 42V 2A für meinen scooter schafft er.

von Gustav K. (hauwech)


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Hans H. schrieb:
> möchte den 13s LiIon-Akku meines Pedelec aus dem 12V LiFePo (13.4V)
> meiner Solaranlage laden. Als gesicherte Dauerleistung würden 150 Watt
> reichen.

Ein Modellbaulader ist dein Freund

von Hans H. (wen_h)


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Mnax schrieb:
> Ich brauch den im bild. Die 42V 2A für meinen scooter schafft er.

Wow, so ganz ohne Kühlkörper und das für 2 Euro. Und ich muss mir hier 
anhören, ich hätte für 18 Euro das allerbilligste gekauft was ich finden 
konnte. Wie führt das Teil seine Verlustleistung ab, muss man die 
Platine in Kühlwasser einlegen?

Gustav K. schrieb:
> Ein Modellbaulader ist dein Freund

Ich habe einen netten Modellbaulader, der kann 4A bei 54V. Leider stört 
er sich an der im Pedelec-Akku verbauten Diode. Der Lader will vor dem 
Start unbedingt die Anzahl der Zellen erkennen und damit den Anwender 
beglücken. Als Folge startet weder das NiCd, NiMh, LiIon oder das 
LiFePo-Ladeprogramm. Grandios!

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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Hans H. schrieb:
> Ich habe einen netten Modellbaulader, der kann 4A bei 54V. Leider stört
> er sich an der im Pedelec-Akku verbauten Diode. Der Lader will vor dem
> Start unbedingt die Anzahl der Zellen erkennen und damit den Anwender
> beglücken. Als Folge startet weder das NiCd, NiMh, LiIon oder das
> LiFePo-Ladeprogramm. Grandios!

Widerstand parallel zur Diode schalten.

von Hans H. (wen_h)


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H. H. schrieb:
> Widerstand parallel zur Diode schalten.

Dann startet das originale netzbetriebene Ladegerät nicht mehr :-(

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Hans H. schrieb:
> Dann startet das originale netzbetriebene Ladegerät nicht mehr :-(

Enen Reed-Kontakt zum Hinzuschalten des Widerstandes einbauen. Dann 
kannst Du mit einem Magneten von Aussen diesen schliessen. D.h. kein 
Loch fuer einen Schalter im Gehaeuse notwendig.

von Mnax (moriz996)


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Hans H. schrieb:
> Wow, so ganz ohne Kühlkörper und das für 2 Euro. Und ich muss mir hier
> anhören, ich hätte für 18 Euro das allerbilligste gekauft was ich finden
> konnte. Wie führt das Teil seine Verlustleistung ab, muss man die
> Platine in Kühlwasser einlegen?

Die platine ist alu substrat, kein epoxy. Das wird schon ziemlich warm, 
schäze 8W wärme bei 80W leistung gehen da schon ab. Ich habs auf 
beinchen damit die luft gur rankommt.

Was er NICHT mag wenn man zuerst last und dann 12V anhängt. Ist mir mal 
einer abgeraucht deshalb.

: Bearbeitet durch User
von Uwe D. (monkye)


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Also das Teil im ersten Beitrag hat wie 80% aller China-Teile zwei 
einstellbare Werte: CV- Spannung, CC- Strom (Ausgang).
Der Eingangsstrom lässt sich nicht einstellen. Dann kann an einer 
(kleinen) Last Ua eingestellt werden, der Ia hängt ja von Rl ab.

Und Ue*Ie ist das entscheidende Produkt. Wenn also max. 15A im 
Eingangskreis gehen, dann kann z.B. an 12V nur 180W am Ausgang raus 
(also mit Kühlung usw.! Sonst regelt das Teil garantiert ab).
Bei Dir also reichlich 3A…

Aber wie gesagt, wenn Du die Spannung hochnimmst, dann steigt auch der 
Strom. Wenn Du den Strom wieder am dafür vorgesehenen Regler runter 
drehst, dann sinkt garantiert auch die Ausgangsspannung.

Deshalb fahren die meisten Ladegeräte erst CC und dann ab einem 
bestimmten Füllgrad des Akkus (vor Ladebeginn stellt man die Akkuart, 
Spannung und Kapazität am Gerät ein) wird auf CV umgestellt.

Du kannst einen ATTiny o.ä. verwenden, um genau das zu erreichen. Mit 
der Suchfunktion solltest Du einige Threads zum Thema finden…

https://www.photovoltaikforum.com/thread/134257-diy-mppc-laderegler-aus-modifiziertem-step-down-converter/?pageNo=4

https://www.photovoltaikforum.com/thread/183470-hoymiles-hm-600-wechselrichter-leistung-begrenzen-mit-dc-dc-step-up/?pageNo=4

Beitrag "Step-Down - Strom regeln via Arduino/ESP?"

von Hans H. (wen_h)


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Für die Nachwelt:

Habe mit dem Teil nun ausgiebig gespielt, für meine Konfiguration (13V 
Input / 54V Output) ist es nicht vernünftig zu gebrauchen. Mit passenden 
Anschlusskabeln (2.5qmm IN / 0.75qmm OUT) kann das Teil nun max. 100 
Watt aufnehmen, ich ermittle einen Wirkungsgrad von knapp 90%. Dreht man 
das Strompoti weiter auf, geht der Strom wieder zurück. Beim 
Weiterdrehen steigt der Strom wieder an, um dann wieder ab zu fallen 
usw. Zwischendurch macht das Teil auch mal Geräusche. Bei eingestellten 
54V am Ausgang und 1.8A Strombegrenzung geht der eingestellte Strom 
schon bei 52V zurück. Zum Akkuladen ungeeignet, weil die letzten 2V ewig 
dauern.

Bei Amazon melden viele Käufer, dass die Stromregelung nicht richtig 
funktioniert. Ein Käufer meint bei Amazon einen Design-Fehler gefunden 
zu haben:

ANGEEK 12-60V to 12-80V 600W 10A DC-DC Wandler Stromversorgung Step-up 
Konverter Modul Netzteil

Mit 100 Watt ist das Modul zudem thermisch ausgelastet, Spule und 
Kühlkörper werden dabei schon richtig heiß.

von Hans H. (wen_h)


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Klaus R. schrieb:
> Für 13€ kannst Du auch nicht mehr erwarten.

Habe nun einen Wandler für 1.98 Euro gekauft und da funktioniert die 
Stromregelung perfekt. Wenn ich 54.4V einstelle, geht der eingestellte 
Strom genau bei 54.4V zurück und nicht einen Tick vorher.

Und obwohl der Ringkern deutlich kleiner ist und auch nur ein einziger 
Draht gewickelt ist (im Gegensatz zu zwei Drähten parallel bei dem 600 
Watt Modul), kann das Teil meine geforderten 2.5A bei 54.4V (150 Watt 
eingangsseitig). Allerdings braucht es dazu andere Kühlkörper und einen 
Lüfter. Der gemessene Wirkungsgrad liegt ebenfalls bei knapp 90%.

Leider ist das Modul übelst zusammen gemurkst, man lötet besser alles 
auseinander und baut das Modul neu auf.

eBay-Artikelnr.: 385263213507

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Hans H. schrieb:
> Habe nun einen Wandler für 1.98 Euro gekauft und da funktioniert

Wahnsinn. Man könnte meinen, dass wird bald Geld für den Einkauf 
bekommen, anstatt bezahlen zu müssen.

von H. H. (Gast)


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Steve van de Grens schrieb:
> Hans H. schrieb:
>> Habe nun einen Wandler für 1.98 Euro gekauft und da funktioniert
>
> Wahnsinn. Man könnte meinen, dass wird bald Geld für den Einkauf
> bekommen, anstatt bezahlen zu müssen.

Naja, die 3,80€ Versand kommen ja noch dazu.

von Mnax (moriz996)


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H. H. schrieb:
> Naja, die 3,80€ Versand kommen ja noch dazu.

Ich kauf immer gleich mehrere damit sich der versand lohnt.

von H. H. (Gast)


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Mnax schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Naja, die 3,80€ Versand kommen ja noch dazu.
>
> Ich kauf immer gleich mehrere damit sich der versand lohnt.

Wenn man 10000 kauft lohnt er sich noch viel mehr!

von Axel R. (axlr)


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Ich würd's "gut finden", wenn man Firmen finden würde, die nicht 
rumlügen, was die Leistung betrifft und das "ordentlich bauen".
Von 12V auf 54V ist nunmal nicht wirklich selbstverständlich, wenn man 
bei diesem Schaltungsprinzip und eben in jener Leistungsklasse bleibt. 
Das Tastverhältnis und die notwenigen Spitzenströme auf der 12V-Seite 
sind nicht zu verachten. Aber solange es für 3.80 angeboten wird...
Beispiel:
https://www.ti.com/download/trng/docs/seminar/Topic5MO.pdf
https://www.ti.com/lit/an/snva335a/snva335a.pdf?ts=1687176304130

Das Teil hier macht 44V und 17A und braucht keinen Kühlkörper.
Aberja: natürlich nicht für 3.80 zu basteln
https://www.ti.com/tool/PMP9637

Ich würde ja probieren, wenn man bei den "alten" UC3843 (oder wie auch 
immer) blieben will, zwei von den Dingern parallel zu schalten und 
extern mit 180° versetzt zu takten.
Die Stromregelung funktioniert immer dann nicht, wenn sie in der 
Masseleitung sitzt, weil man sich, ohne es zu merken, "hinten rum" über 
irgendwelche Masseverbindungen an der Strommessung "vorbeimogelt". 
High-Side Strom messen bei über 50V macht hingegen auch niemand gern. 
Nicht für 1.80+Versand.

Ich würde zwei kleine interleaved Step-up (2-phasig) hintereinander und 
den letzten dann regeln.
12->28V, 28->56V
Das ganze bei max.4A sollte klein hinzubekommen sein, dürfte auch kalt 
bleiben.
Dauert und kostet natürlich mehr, als der Roller am Ende.

von Michael B. (laberkopp)


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Axel R. schrieb:
> Ich würd's "gut finden", wenn man Firmen finden würde, die nicht
> rumlügen, was die Leistung betrifft und das "ordentlich bauen

Es wurde ein Modell genannt, der Anbieter schreibt deutlich, bei welchen 
Spannungsverhältnissen mit welcher Ausgangsleistung zu rechnen ist und 
ab welchem Strom mit einem Lüfter gekühlt werden muss, aber das Modul 
wurde ja gründlich ignoriert, kostet es doch das 10-fache vom 
hochgelogenen Billigschrott.

von Axel R. (axlr)


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Oder eben weg vom boost und in Push-Pull Konfigunration. ( wie in den 
Car-Hifi-Amps)
Wieder ein Beispiel. Hier von 50V auf 3.3V/10A, also "andersrum". Kann 
man ja aber mit dem Widungsverhältnis selbst bestimmen.
https://www.ti.com/lit/an/snva553/snva553.pdf?ts=1687102560960&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fsitesearch%252Fen-us%252Fdocs%252Funiversalsearch.tsp%253FlangPref%253Den-US%2526searchTerm%253Dmosfet%2Bdriver%2Bpush%2Bpull%2526nr%253D2682

Irgendwo hatte ich auch einen fertigen Bausatz für 
"Car-Hifi-Transformer" gesehen, aber nicht gekauft. (Ähnlich diesem)
https://www.thanksbuyer.com/car-amp-500w-dc-12v-to-45v-switching-boost-power-supply-board-for-hifi-amplifier-23016
Kamen so 39€ rum. Dahinter kannst du dann zB. deinen "400W 15A CV CC" 
Konverter hängen. Wenn Du dem dann schon 40V anbietest, sollte alles 
schick sein.

Aus Erfahrung: aus den
Hans H. schrieb:
> Mit passenden
> Anschlusskabeln (2.5qmm IN / 0.75qmm OUT) kann das Teil nun max. 100
> Watt aufnehmen
nimm mal, stattdessen, 4 oder 6mm². So kurz wie möglich!
Aber ist ja eh obsolete, weil du ja was besseres fandest - stimmmt.

von Axel R. (axlr)


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Michael B. schrieb:
> Es wurde ein Modell genannt
Dann muss ich nochmal schauen, sorry.

Aber tendenziell ist es doch so, dass zB. 1200Watt beworben werden und 
man im Use-Case nur 240Watt verwenden kann, weil andere anderen 
KOnstellationen, bei denen (kurzzeitig) 1200Watt möglich wären, völlig 
an der Realität vorbei gehen.

von Michael B. (laberkopp)


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Axel R. schrieb:
> Aber tendenziell ist es doch so, dass zB. 1200Watt beworben werden und
> man im Use-Case nur 240Watt verwenden kann

Ja nun.

> weil andere anderen
> KOnstellationen, bei denen (kurzzeitig) 1200Watt möglich wären, völlig
> an der Realität vorbei gehen.

Nein, weil die Konstellation nur bei anderen Spannungsverhaltnissen 
geht, als der TO hat.

Wandler sind nun mal vom Strom her begrenzt, die Spule und dann auch die 
Schalttransistoten können nur einen bestimmten Maximalstrom.

Das ergibt bei 120V natürlich eine andere Leistung als bei 12V. Der eine 
Händler nennt nur die Macimalleistung, der andere zeigt eine ganze 
Tabelle.

von Jörg B. (joergb2)


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Ich weiß nicht, was das Gejammer soll. Für 13€ erwarte ich fast nichts, 
das ist ein Kampfpreis. Die Leistung ist 10A*Eingangsspannung, bei 12V 
ein also 120W. Wenn es am Ende 20% weniger sind, liegt es für mich im 
Toleranzbereich. Ob der Akku jetzt etwas langsamer lädt, ist doch 
erstmal scheissegal, notfalls schalte ich 2 von den Teilen parallel. 
Wichtig wäre für mich, das die Ladeendspannung exakt stabil und 
einstellbar ist, damit es den zu ladenden Akku nicht schrottet. Und dann 
wäre es noch schön, wenn der den Akku an der Eingangsseite nicht 
tiefentlädt.

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