市面上售有各种类型的稳压器，但很难选择一款直流/直流稳压器。大多数汽车应用都要求在整个负载范围内保持高效率，因为它们一直在耗电。但话又说回来，许多工业应用在高负载时需要高效率，而在轻负载时，效率并不是很重要。因此必须了解直流/直流稳压器中的损耗。阅读直流/直流转换器数据表中提供的效率曲线时也萌生了一些问题，比如“为什么在轻负载时功率较低呢？”“为什么在重负载时功率会下降呢？”在该系列博客中，我会以SWITCHER® LM2673 3A降压稳压器为例，尝试将系统效率解析成不同的组件损耗。
图1所示为评估模块（EVM）示意图。
图1：设计原理图
栅极电荷和IC损耗
在诸如LM2673的典型非同步降压稳压器中，功耗部件包括集成电路、电感器和箝位二极管。穿过输入和输出电容和寄生等效串联电阻（ESR）的均方根（RMS）电流非常低；因此，你可以忽略这些组件的损耗。
由于结构关系…
一般来讲，寻求更大生活空间的居民会放弃在市区附近生活。尽管住在市区上班方便，并能享受城市服务，但他们更愿意搬到郊区，因为那里房子更大，院子更宽敞。同样，当工程师需要大电流用于负载点(POL)设计时，他们一般会放弃高密度转换器（带集成MOSFET）的便利性，取而代之使用一个涉及控制器（带外部MOSFET）的更复杂的解决方案。控制器，与郊区环境相类似，具有相对的灵活性和经济性，但会占据更多不动产，更多的电路板空间。
直到最近，需要电流超过10-15A的应用一般会依赖带外部MOSFET的控制器。转换器尽管设计简易，布局简单，物料清单(BOM)中部件更少，具有高可靠性的更高密度解决方案，但通常只能提供有限的电量。
诸如网络路由器、开关、企业服务器和嵌入式工业系统等应用的耗电量越来越高，需要20A、30A、40A或更多电量，以用于它们的POL设计。然而，这些应用对空间要求极为严格，很难兼容采用控制器和外部MOSFET的解决方案。问题在于…
作者：Anshul Jain，德州仪器（TI）
想象一下，你的汽车遮阳板上夹着一个后装的平视显示（HUD）产品，它能够将行驶方向投射到挡风玻璃上。再试想一下，你的一台内置微型投影仪的平板电脑，使你能够随时随地的分享大屏幕的内容。还可以设想，你的一副近眼显示眼镜，能够在你眼前显示导航和社交媒体更新等信息。这些仅仅是众多基于微机电系统（MEMS）投影显示技术的进步而带来的创新应用中的少数几个示例。
基于MEMS的TI DLP® Pico™ 投影显示技术的核心是一组被称为数字微镜器件（DMD）的高反射铝制微镜。一个DMD能够包含数百万个独立控制的微镜，每个微镜都位于与之相关的互补金属氧化物半导体（CMOS）存储器单元的顶端。连同光源，一个DMD运行为电输入-光输出器件，让开发人员能够执行高速、高效且可靠的空间光调制，以生成投射图像。
MEMS技术方面的进步
基于MEMS的DMD领域内的不断创新正在为开发人员提供更多的机会…
Launch Your Design with TI
近期是不是打算创造什么大事件？听我的，仔细看一看TI的创客和DIY社区就够了！用TI的低成本、在社区内提供技术支持的开发平台来开始你的设计。用我们基于微控制器的LaunchPad套件、由Sitara™供电的BeagleBoard和SimpleLink™ 无线连通性SensorTag，在数分钟内开始快速原型设计。
2016年创客嘉年华（湾区）的倒计时已经开始，能够在TI展位上演示德州仪器 (TI) LaunchPad™ 开发生态系统令我们激动不已！我们将在此次创客嘉年华2区的展厅内与BeagleBoard.org的展位比邻而居，相互配合，使整个活动更加精彩！
为了展示出TI LaunchPad生态系统与BeagleBone电路板的完美融合，我们共同开发出一款支持互联网连接的篮球街机游戏。你也许还记得…
你是不是感到奇怪，为什么MSP微控制器 (MCU) 在其集成式模数转换器 (ADC) 中提供灵活性，比如说可编程分辨率或功率模式？这个灵活性程度通常不在单个的ADC中提供。开发人员可以将MSP MCU用于多个应用，借助灵活性来优化多种应用的性能、易用性和功耗。近期，我们在模拟接线 (Analog Wire)博客内，深入研究了如何通过对MSP432™ MCU内的14位ADC进行过采样来提高ADC性能。
今天，我将着重谈一谈被称为ADC14的MSP432P401R MCU 14位ADC的几个主要性能特性；这个ADC14提供了可以对你的应用进行定制的灵活性：
基准选项
针对ADC14的可选基准选项可以灵活地为不同的应用提供最佳的基准电压。这个基准电压必须大于最大输入信号；不过这个电压值越接近最大输入信号值，ADC的分辨率越佳，这是因为步进尺寸将变小…
Launch Your Design with TI
近期是不是打算创造大事件？听我的，仔细看一看TI的创客和DIY社区就够了！用TI的低成本、在社区内提供技术支持的开发平台来开始你的设计。用我们基于微控制器的LaunchPad套件、由Sitara™供电的BeagleBoard和SimpleLink™ 无线连通性SensorTag，在数分钟内开始快速原型设计。
AT&T主持以SimpleLink™ Wi-Fi和MSP432 MCU为特色的物联网开发实验室 (IoT DevLad)
亚特兰大、芝加哥和达拉斯的移动与嵌入式开发人员有机会在AT&T的IoT DevLab内学习到与物联网 (IoT) 相关的全部内容。这些在全美各大城市举办的活动为AT&T开发人员项目的成员提供与移动开发有关的专业化培训。在这些开发人员中，一个非常受欢迎的话题就是IoT，以及将硬件设备与智能手机应用集成在一起…
随着物联网 (IoT) 内器件的互联程度越来越高，并且客户需求也使得固件和软件升级变为重要的产品要求，这一切都使得针对这些更新的架构搭建成为前沿产品设计中的一个关键组成部分。虽然能耗比较高的应用往往包含一个伴随处理器，连同一个诸如MSP430 MCU的低功耗MCU，所使用的机制有所不同；但是在使用低功率器件的环境中，到MSP430™ 微控制器 (MCU) 的Bluetooth® 或USB连接成为提供无线 (OTA) 更新的必然选择。
这篇博文以一篇短小的技术论文为重点；这篇技术论文主要介绍了MSP430 MCU与其它现成可用的片上系统 (SoC) 进行对接，通过一个将2个处理器连接在一起的SPI通道，提供MSP430固件升级。在使用SoC的情况下，Wi-Fi® 连通性被启用，这样的话，用户应用程序软件可以在其连接至局域网 (LAN)，或者通过一个Wi-Fi直接传输时，直接访问器件。升级MSP430固件的方法是让用户启动一个到SoC的直接文件传输…
在亚洲生活和工作让我遇到了很多有趣的支持问题。例如，最近有人问我TI有没有针对低压降控制器的跨设备。该控制器位于小外形晶体管(SOT)-236封装内，该封装在印刷电路板（PCB）上所占面积为3mm×3mm。图1所示为所推荐的控制器原理图。
图1：简单的低压降控制器
从表面来看，使用高电流稳压器似乎是不错的选择。了解到设计工程师想要支持1.35VIN 到1.0VOUT的最大4A电流后，我推荐其使用TPS7A85。TPS7A85并非控制器，但其可以完全集成到3.5mm×3.5mm、20引脚、方形扁平无引脚(QFN)封装的4A LDO电压稳压器中。很显然，这一封装比SOT-236要略微大一些。
我当即得到的回复是，“TPS7A85太复杂了。”有时，引脚越多意味着越复杂；然而，在TPS7A85中，更多的引脚实际上却转换为更少的组件。查看一下图2中的TPS7A85等效原理图，你可以发现外部组件数量从9个减少到了5个…
本文合著者为Matthew Xiong。
便携式电子销售点终端(EPOS)设备在全球范围内越来越受欢迎。不同于传统的台式设备，便携式EPOS设备的电池续航时间有限且需要经常通过USD接口或其他连接装置进行充电。
由于快速充电技术在便携电子产品市场正日益壮大，便携式EPOS设备很可能也将采用该功能。由于便携设备开始采用更大的电池，实现快速充电就需要能够提供更多电能的充电适配器。不同的制造商都提出了一些方法，但每一种方法都要求电源接头采用更高的输入电压。更高的输入电压可以让更多的电能进入系统，实现快速充电，同时又不会使电流超过接头的载流容量限制。适配器电压默认设置为通常的5V(USB VBUS)级别，但外部适配器和移动设备间D+/D-数据线上的信号传递可以根据需要协议使适配器输出更高的电压。根据适配器容量的不同，典型值包括5、9、12或20V输出级。系统中的充电集成电路(IC)或应用处理器控制该信号传递，使适配器输出合适的电压级别…
从智能手表到健身追踪器，可穿戴设备越来越流行。以保健监测仪为例，其测得的数据经过处理可显示在小型集成屏幕上。数据也可以传输至其他设备，并通过 Bluetooth® Smart连接至智能手机。
可穿戴设备很小，因此其组件必须也同样小巧，包括可充电电池。为了让这些小容量电池每充一次电都能运行尽可能长的时间，电源管理芯片不仅需要具备尽可能小的外形，还需优化提高效率。在单个包装的多轨配置中集成多个电源能够发挥很大的作用。
TI的小型TPS62770多轨直流/直流转换器将低 静态电流降压和升压输出集成到一个设备中。降压轨道即使在微安培负载范围内也能利用极低的360-nA静态电流产生高效率，为无线MCU和传感器供电。升压轨道则优化用于为显示器供电，显示器可以是被动矩阵OLED (PMOLED)也可以是带背光的LCD屏幕。
图1：可穿戴系统的基本供电图
显示器设计的灵活性对满足不同类型穿戴设备的需要很有帮助…
要接上难以拔出的吸尘器电线，并插上厚重的交流电源插头，真令人烦扰，有时可能会非常危险。而使用无线电动工具和园艺工具在过去只不过是一个奢侈的梦想，但随着锂离子电池变得越来越流行、更廉价，这个梦想终于得以成真！
使用锂离子、锂聚合物或磷酸铁锂(LiFePO4)化学物的明显优势是，它们与传统电池相比，在容积（按照电池大小所能获得的电量）和重量（按照电源重量所能获得的电量）的能量密度方面都表现良好。因此，即使没有笨重的大型铅酸电池，您也可获得较高的电量。如果您想让电动工具或园艺工具依靠锂电池运行，则是一个理想的选择。然而，这些化学物并不完美，会出现欠压(UV)、过压(OV)、过热和过电流(OC)等安全问题。而这些问题都会加速电池性能退化，并可能导致出现热耗散和系统故障。
随着锂离子电池组的使用人数越来越多，以及这些化学物质的使用范围越来越广，电池组本身的大小在不断增长，这就要求具有更高的电量。许多正在生产的电池也是如此。随着普及范围不断扩大…
与运动物体存在检测相关的开关和锁存应用会增加设计的复杂度，并且会受到稳定性问题的困扰。这些应用包括检测开关门状态的篡改检测，或者是长期暴露于尘土或油污环境中的齿轮的旋转速度测量；而这些应用所处环境中的不利因素会阻断传感器的通信，并且导致故障。
根据开关应用所使用的特定技术，还有一些其它难题需要解决：
随着TI LDC0851差分电感开关的推出，我们可以用一个全新的方法将温度稳定开关阀值精确至线圈直径的1%，从而免除了对于生产校准的需要。
LDC0851差分电感开关原理
如图1中所示，LDC0851使用电感感测在两个已匹配的印刷电路板…
我经常感到的奇怪的是，我们的行业为什么不在加快氮化镓 (GaN) 晶体管的部署和采用方面加大合作力度；毕竟，大潮之下，没人能独善其身。每年，我们都看到市场预测的前景不太令人满意。通过共同努力，我们能够大大增加这项高能效技术的市场渗透能力。
如果GaN取得胜利，我们都是赢家。世界范围内的能效只需提高1%就足以关闭45个火力发电厂。在我们的日常生活中，我们已经目睹了GaN技术的部署和采用—在几个月之前，有些事情我还不太明白，直到我女儿问我GaN长得什么样子时，我才意识到，在家中的节日彩灯中有数百个GaN：GaN LED。
一个很不错的合作主题就是GaN可靠性。即使GaN晶体管现在通过了传统硅质量检测应力测试，或被称为“qual”，它的部署和采用仍然很慢。由于它是基于硅材料的，“qual”并不能提振低用户对于投入回报的信心。虽然通过“qual”测试对于器件的生产制造、质量和可靠性具有里程碑式的意义，但还不清楚它在器件使用寿命…
在我的上一篇博文中，我为大家介绍了一个动手操作项目：用一个氮化镓 (GaN) 功率级、一个Hercules™ 微控制器和一个滚轮来调节一盏灯的亮度。我讲到了设置、设计，以及如何正确地驱动这个功率级。
在这篇博文中，我打算试一下你的设计成果。经验证，LaunchPad™ 能够产生出正确的信号。那么，就让我们把它接到评估套件上吧。
准备评估套件，并将其连接至LaunchPad开发套件
与LMG5200评估模块 (EVM) 一同提供的还有一块驱动GaN集成电路 (IC) 的电路。你需要将其断开，并且连接你的LaunchPad开发套件。
图1：移除电阻器R6和R7
断开板上驱动电路比较容易。你只需要从印刷电路板（PCB，请见图1和图2）上移除两个0Ω电阻器，R6和R7。最简便的方法就是使用一个热风枪、
图2：电阻器R6和R7在PCB上的位置
现在，你有了两个测试点，TP9和TP10…
TI的多通道电感至数字转换器 (LDC) 特有一个用来设置最佳传感器幅度的可调传感器驱动电流。这个最佳驱动电流电平取决于传感器，并且由谐振频率上的并联电阻RP决定。一个传感器的RP 越小，所需要的驱动电流就越高。
LDC1612, LDC1614, LDC1312和LDC1314具有被称为IDRIVE的专用驱动电流控制。这个控制功能在每条通道上单独提供，并且设置值在16µA (IDRIVE = 0) 至 1.56mA (IDRIVE = 31) 之间。电流越高，传感器的振幅越大。首选IDRIVE设置为VOSC < 1.8VP 时的最高值。
为什么正确的传感器幅度如此重要？
1.2VP 至1.8VP 之间的传感器振幅 (VOSC) 可以获得最佳的测量精度。以下条件会对性能产生负面影响：
作者：Hakki Refai，Optecks公司首席技术官，Optecks是一家致力于基于DLP技术开发产品和解决方案的公司，是TI DLP®设计公司网络的成员。
当今世界，为物体和数据建立3D模型的表现方式是大受追捧的手段，并被广泛应用在制造业、数据可视化、医学和娱乐等方面。但这些模型从何而来？一种常见的来源是高级计算机辅助设计（ACAD）软件，该软件可通过切割和连接材料的虚拟块来创建3D物体。另一种常见的来源，同样也是DLP技术可以轻松方便实现的，是通过3D扫描仪。3D扫描仪能使用一个或多个传感器以及附加的组件来记录和存储有关物体表面的信息。这些信息可包括物体表面的空间位置、质地、反射率、透射率，还可能包括颜色。高品质的扫描仪能快速提供多种物体的精确测量值，并且有着高分辨率及低创性；此类扫描仪易于使用，同时极具成本效益。DLP技术可用于实现高品质扫描仪。
那么，3D扫描到底是如何进行的？以下有供参考的五个基本步骤…
智能传感器变送器在工厂自动化、生产过程用检测仪表和控制设备中得到了广泛的应用，用于测量温度、压力、流量、水平面和许多其他的过程变量。图 1 是现场变送器的方框图，其采用一个电阻式温度检测器 (RTD)、热敏电阻或热电偶来测量主要的变量。
图 1：针对过程控制应用的温度变送器方框图
该信号链路包括传感器模拟前端、微控制器 (MCU) 以及高精度模数转换器和数模转换器。
依靠 4-20mA 环路给智能传感器供电
虽然基本传感器变送器电路的 MCU 和数据转换器通常专为低工作电流而优化，但是高性能智能传感器应用中增加的功能导致了电流需求的升高。例如：当该电路包含了诸如隔离、校准和诊断、液晶显示器接口、或无线连接选项（如蓝牙低能耗或无线 HARTâ）等特性时，电流消耗将较大。
此类智能传感器系统将也许不能满足 4-20mA 环路的典型欠标度电流门限或…
要接上难以拔出的吸尘器电线，并插上厚重的交流电源插头，真令人烦扰，有时可能会非常危险。而使用无线电动工具和园艺工具在过去只不过是一个奢侈的梦想，但随着锂离子电池变得越来越流行、更廉价，这个梦想终于得以成真！
使用锂离子、锂聚合物或磷酸铁锂(LiFePO4)化学物的明显优势是，它们与传统电池相比，在容积（按照电池大小所能获得的电量）和重量（按照电源重量所能获得的电量）的能量密度方面都表现良好。因此，即使没有笨重的大型铅酸电池，您也可获得较高的电量。如果您想让电动工具或园艺工具依靠锂电池运行，则是一个理想的选择。然而，这些化学物并不完美，会出现欠压(UV)、过压(OV)、过热和过电流(OC)等安全问题。而这些问题都会加速电池性能退化，并可能导致出现热耗散和系统故障。
随着锂离子电池组的使用人数越来越多，以及这些化学物质的使用范围越来越广，电池组本身的大小在不断增长，这就要求具有更高的电量。许多正在生产的电池也是如此。随着普及范围不断扩大…
移动电源看似非常简单，就是由一个单电芯锂电池、一个升压转换器（采用不同的电池电压，并在输出端提供规定的5V电压）和一个连接充电便携设备的USB端口组成。仔细观察一下典型的移动电源，您可能会发现还有很多其它子系统：显示电池电量状态、在D +/ D-线路上与便携式设备通信的发光二极管（LED），或过热或过电流检测等故障保护装置。整个系统很快变得复杂起来，许多不同的集成电路（IC）必须共同协作。
TI Designs参考设计在移动电源中实现输出电流感测和限制以及插件检测(PMP9776) 一文解释说明了在所有组件一起工作的情况下，完整移动电源解决方案的工作原理。图1为框图，而图2展示了形状系数优化的印刷电路板（PCB）。让我们一起来看看在其测试报告中说明的这款参考设计的各个方面。
图1：PMP9776德州仪器设计移动电源框图
图2：完备的PMP9776 TI Design
…许多工业和汽车应用中都使用了同步降压转换器电源拓扑结构；此类应用还要求具有低传导放射和辐射放射特性，以确保电源不会干扰共用同一条总线的其它设备（输入电压 [VIN]）。例如，在汽车信息娱乐系统中，电子干扰(EMI) 会在汽车立体音响中发出挠人的噪音。
图1显示了同步降压转换器的原理图以及其开关节点波形。高侧MOSFET的开关速度和高侧/低侧MOSFET与印刷电路板(PCB)杂散电感和电容都具有在开关节点波形达到峰值时振铃的功能。而我们不需要开关节点波形振铃，因为它会增大低侧MOSFET的电压应力，并产生电磁干扰。
图1：同步降压转换器
为了确定图1中降压转换器的开关节点振铃与其所产生电磁干扰之间的关系，我按照国家无线电干扰特别委员会(CISPR) 25 Class 5的规定进行了传导放射测试。图2显示了测试的结果。测得的数据显示：在30MHz-108MHz的频率范围内，降压转换器的传导放射值比Class 5限制高出了15dBµV…
控制器能够调节最高输出电压：例如，LM5140-Q1能调节的最高输出电压是15V。但在很多应用中（如在一种工业应用中，为可编程逻辑控制器(PLC)和工厂自动化设备供电的标准运行总线为24V），设计工程师需要调节更高的电压。
在本文中，我将介绍如何使用LM5140-Q1为具有24V输出电压、3A负载电流的工业应用提供电源。LM5140-Q1专为需要调节8V以下输出电压的汽车应用而设计。增加一些外部组件后，您可以将LM5140-Q1用于工业应用。
开始设计前，应考虑以下事项：
LM5140-Q1需要一个连接VCCX的外部5V偏置电源。
需要对缓冲放大器进行OR’d二极管配置，以确保启动时的功能运行。
VCCX绝对最高电压是6.5V。
VOUT引脚需要较低的阻抗输入。阻抗足够低的电阻分压器可吸走大量电流，从而影响系统的效率。
LM5140-Q1内部斜率补偿会控制电感器和RSENSE的选择。
…客户经常问我：“将磁铁放在电感数字转换器（LDC），如LDC1612等附近会产生什么样的效果？”不受直流磁场的影响对于安全关键系统以及必须具有防干扰功能的系统（如家庭安全系统）而言尤为重要。
答案非常简单，就是窄带LC传感器不会受直流磁场的影响。但可以通过在传感器附近移动磁铁来轻松观察到传感器电感的变化情况。
确切地说，直流磁铁会以两种方式来改变LDC传感器的读数：
一般情况下，永久磁铁也是导体，或涂有导电涂层；LDC实际感测的是导电组件，而非磁铁的直流磁场。
如果将铁等铁磁材料作为目标，即使在传感器附近，直流磁铁可能使材料的磁畴达到饱和，并使得传感器交流磁场的目标特征发生变化。
必须要注意的是，这些为二次效应；并非直接由直流磁场引起。让我们来详细审视一下这个问题。
为什么LDC不受直流磁场的影响？
LDC传感器均为窄带谐振器，仅受频率与传感器相同的交流磁场影响。传感器的频率Q越高…
工业系统设计师们通常会设计一种或两种标准化设备，从而使其产品具备特定的功能。例如，他们可能会使用一两种电源集成电路(IC)，通过5V适配器或单芯电池组等多种电源进行操作。也可能会使用通用运算放大器来放大或调节各种传感器发出的信号。标准化可以实现更多的设计重用，还能扩大人们实际使用的少数常用组件的容量，从而减少研发投入，在规模经济的作用下创造更大的价格优势。
当然，实现标准化需要解决的一大难题就是如何设计出足够灵活的设备来履行多种角色。对电源来说，要解决的是如何设计出既可供便携式应用的低静态电流(IQ)，又能够在输出纹波更重要时提供低噪声输出。这是一项难题，因为对电源来说，这两个目标本身就是相互冲突的。随着电子元件的尺寸不断缩小，尺寸也变得非常重要。但是，如此小的设备中能否承载足够的功能（专业IC引脚和空间）来匹配不同的应用呢？
有了iDCS-Control（即工业直接控制与省电模式的无缝衔接[iDCS]），当然能够实现这一目标…
声频放大器的一个关键设计难题在于产生电源电压。使用单芯锂电池作为电源时，升压转换器会将该电压升高，从而使声频放大器产生偏压。升高的电压水平要在声频质量和功耗之间达成折衷。您希望将电源电压升高到足以不扭曲或修剪某些声频信号（峰值功率较高）的水平。但您也不希望在其它声频信号期间耗散大量过电压（峰值功率较低）。那么，鱼与熊掌能否兼得呢？
如果电源能够根据输入的声频信号进行调整，那么答案是肯定的。较高功率的信号（需要使较高的电源电压不发生扭曲）会将声频放大器的电源电压升到更高。当该信号离开并返回较低水平时，电源电压降低。根据不断变化的声频信号而动态优化电源电压的过程被称作包络追踪。声频功率放大器的包络追踪电源参考设计可将单芯锂电池的电源电压从5.5V一直调整到11.75V。图1所示为实施过程。
图 1：对声频信号进行包络追踪的PMP9774框图
包络追踪的关键在于测量输入声频信号的强度。OPA4377是一种轨到轨输出、低成本的运算放大器…
输出稳定度对于任何电源设计而言都是一项关键问题。由于线性稳压器简单易用（多数线性稳压器只有三个插脚），所以很容易忘记这一点的重要性。虽然目前具有许多能够确保输出稳定的技术，但最简单且最经济有效的方案是添加或使用输出电容器的等效串联电阻（ESR）。
此处以带5V输出的低压差正可调稳压器LM1084为例。LM1084能够为负载提供的电流为5A，它在可能存在大电流尖峰时能够发挥作用。它还是一种准稳压器，即传输晶体管是一种由PNP晶体管驱动的单NPN晶体管，如图1中所示。因其内部架构所需，准稳压器的输出电容器中一般需要部分ESR来确保稳定度。
图1：准稳压器内部简化示意图
一般来说，钽电容器和电解电容器的ESR足以确保稳定度，但由于设计的空间要求越来越受限，因此尺寸较小的陶瓷电容器成为了理想选择。由于陶瓷电容器几乎不存在任何ESR，因此添加外部串联电阻只是用来模拟其行为。在本文中，我将使用LM1084来演示如何估算输出中的最佳ESR值以及如何在实验室中测试其有效性…
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