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基于改进型GaN HEMT模型的GaN基TCM变换器死区时间能量损耗分析
Analysis of Dead-Time Energy Loss in GaN-Based TCM Converters With an Improved GaN HEMT Model
Yi Zhang · Wenzhe Xu · Yue Xie · Teng Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对GaN基三角电流模式（TCM）应用，死区时间对开关损耗影响显著。现有GaN HEMT模型多关注开关过程，缺乏对死区效应的充分考虑。本文分析了死区时间过长或不足下的开关瞬态特性，并提出改进模型以准确评估能量损耗。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型储能PCS中对高功率密度和高效率的追求，GaN器件的应用日益广泛。TCM（三角电流模式）是实现高频软开关的关键技术，但死区时间控制直接影响效率上限。本文提出的改进型GaN模型有助于研发团队在设计高频DC-DC变换器时，更精确地优化死区参数，从而降低开关损耗，提升整机...
一种减少子模块数量的紧凑型模块化多电平DC-DC变换器
MMDC）的非对称准两电平调制
Lupeng Tong · Yu Chen · Congzhi Cheng · Changqi Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
针对中压直流（MVDC）与低压直流（LVDC）互联需求，本文提出一种用于紧凑型模块化多电平DC-DC变换器（MMDC）的非对称准两电平（AQ2L）调制策略。该方法通过实现子模块（SM）的非对称占空比控制，在减少子模块数量的同时，有效提升了变换器的功率密度与电压调节范围，优化了系统的紧凑性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及中压直流接入场景具有重要参考价值。MMDC拓扑在直流耦合微电网及大型储能电站中能显著提升功率密度并降低系统成本。通过采用AQ2L调制，可减少子模块数量，从而降低硬件成本并简化控制复杂度。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能变流...
非对称及双沟槽SiC MOSFET的短路能力预测与失效模式研究
Short-Circuit Capability Prediction and Failure Mode of Asymmetric and Double Trench SiC MOSFETs
Xiaochuan Deng · Xu Li · Xuan Li · Hao Zhu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文针对1200V级非对称及双沟槽结构SiC MOSFET，在单脉冲短路应力下研究了其短路能力预测方法及失效模式。通过建立短路预测模型，评估了器件在不同直流母线电压下的短路耐受时间和临界能量，为功率器件的可靠性设计提供了快速评估手段。
解读: SiC器件是阳光电源提升组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩功率密度的核心技术。该研究提出的短路能力预测模型，能够有效指导研发团队在设计阶段优化驱动保护电路，提升系统在复杂工况下的鲁棒性。针对双沟槽及非对称结构SiC MOSFET的失效机理分析，有助于阳光电源在选用高压SiC模...
单级交错式图腾柱LLC AC-DC变换器输入输出功率解耦的混合控制策略
Hybrid Control Strategy for Single-Stage Interleaved Totem-Pole LLC AC–DC Converter With Input and Output Power Decoupling
Buxiang Zhou · Chongfu Zhao · Huan Luo · Yiwei Qiu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种用于单级交错式图腾柱LLC AC-DC变换器的混合控制策略。由于图腾柱PFC前端提供双向电感电流，该变换器受限于连续导通模式或临界导通模式。传统控制策略在谐振槽电压上表现出可变的占空比，本文旨在通过功率解耦优化控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。单级变换器架构能有效提升功率密度并降低系统成本，符合户用产品小型化、集成化的趋势。图腾柱PFC与LLC的结合是高效率充电桩的核心拓扑，通过混合控制策略实现输入输出功率解耦，有助于提升充电桩在宽电压范围下的效率及电能质量。建议研发团...
基于近临界导通模式的交错三电平DC-DC变换器电压电流无传感器自平衡机制
Sensorless Simultaneous Self-Balance Mechanism of Voltage and Current Based on Near-CRM in Interleaved Three-Level DC–DC Converter
Zhigang Yao · Xinyu He · Ziheng Xiao · Zhou He 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文提出了一种基于近临界导通模式（Near-CRM）的交错三电平DC-DC变换器电压电流自平衡机制。该机制无需额外传感器即可实现电流与电压的自动平衡，并分析了零电压开关（ZVS）及谐振特性，为提升变换器效率与可靠性提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及组串式逆变器中的DC-DC环节具有极高价值。通过实现无传感器的电压电流自平衡，可以显著降低硬件成本，简化控制逻辑，并提升多模块并联时的均流精度。在阳光电源的高功率密度储能变流器（PCS）设计中，应用此机制能有效优化三电平...
一种具有二次电压增益和高增益比的开关LC双向DC-DC变换器，用于薄膜电容混合储能系统
A Switched-LC Bidirectional DC–DC Converter With Quadratic Voltage Gain and High Gain Ratio for Film Capacitor Hybrid Energy Storage System
Chao Zhang · Hao Chen · Jialong Gu · Xiaoyong Zhu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种用于薄膜电容混合储能系统的高增益双向DC-DC变换器。该拓扑结合了开关准Z源单元和开关LC单元，显著拓宽了薄膜电容的工作电压范围（20-150V），并有效提升了电动汽车制动能量的回收利用效率。
解读: 该拓扑结构通过开关LC网络实现了高电压增益，对阳光电源的储能系统（如PowerStack、PowerTitan系列）具有重要参考价值。在储能变流器（PCS）设计中，该技术有助于优化直流侧电压匹配，提升系统在宽电压范围下的转换效率，特别是在电池组电压波动较大或需要与薄膜电容混合储能配合的场景下，能有效...
交替模式下T型三电平LLC谐振变换器的平滑最优轨迹与电压平衡控制
Smooth Optimal Trajectory and Voltage Balancing Control for T-Type Three-Level LLC Resonant Converter in Alternating Mode
Zhigang Yao · Linglong Jiang · Tengfei Sun · Ziheng Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
T型三电平LLC变换器结合了二电平拓扑的低导通损耗与三电平拓扑的低开关应力优势。针对其电压增益范围受限的问题，本文提出了一种交替模式控制策略，通过优化轨迹控制实现了电压平衡，提升了变换器的性能与应用潜力。
解读: 该技术对阳光电源的户用及工商业光伏逆变器、储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着光伏系统向高压化发展，T型三电平LLC拓扑能有效降低功率器件的电压应力，提升系统效率。该研究提出的电压平衡控制策略可优化阳光电源PowerStack或ST系列PCS中DC-DC级的控制算法，解决三电平中点电位不平衡问...
集成II型双馈变速抽水蓄能机组的电力系统频率响应降阶建模
Reduced-Order System Frequency Response Modeling for the Power Grid Integrated With the Type-II Doubly-Fed Variable Speed Pumped Storage Units
Yahong Chen · Wei Xu · Yi Liu · Essam M. Rashad 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
传统系统频率响应（SFR）模型难以准确描述含大规模变速抽水蓄能（VSPS）机组的现代电网频率特性。本文提出了一种改进的降阶SFR模型，专门用于分析集成大容量（单机可达500MW）II型双馈变速抽水蓄能机组后的电网频率响应，为高比例可再生能源电力系统的频率稳定性分析提供了理论支撑。
解读: 该研究关注大规模变速抽水蓄能与电网的频率交互，对阳光电源的电网侧储能业务（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着高比例新能源接入，电网对调频能力要求提升，该降阶模型可优化阳光电源构网型（GFM）储能变流器的控制策略，提升其在弱电网下的频率支撑能力。建议将该模型应用于大型储能电站的并网仿真...
基于一种对运行条件低敏感的新型特征参数的多芯片IGBT模块芯片失效原位诊断
In Situ Diagnosis for IGBT Chip Failure in Multichip IGBT Modules Based on a Newly Defined Characteristic Parameter Low-Sensitive to Operation Conditions
Jianpeng Wang · Wenjie Chen · Yuwei Wu · Yi Liu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
为实现高电流容量，IGBT模块通常由多个并联芯片组成。单个芯片的键合线疲劳会导致模块性能逐渐退化，最终引发系统灾难性故障。本文提出了一种针对多芯片IGBT模块中键合线失效的原位诊断方法，通过定义一种对运行条件不敏感的特征参数，实现了对特定芯片故障的精准识别，有效提升了功率模块的可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）中功率模块的寿命管理。IGBT作为逆变器和PCS的核心功率器件，其键合线疲劳是导致设备失效的主要原因之一。该诊断方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，通过实时监测特征参数，实现对功率模块健康状态的预测性维护，降低...
p-GaN HEMT在关态应力后恢复过程中阈值电压不稳定性的研究
Study of Vₜₕ Instability During Recovery After Off-State Stress in p-GaN HEMT
Yi-Huang Chen · Sheng-Yao Chou · Ming-Chen Chen · Ting-Chang Chang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年10月
本研究对 p - GaN 栅极 AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）在关态应力（OSS）下的阈值电压（ ${\mathrm{V}}_{\mathbf {\text {th}}}$ ）不稳定性进行了研究。在应力施加过程中， ${\mathrm{V}}_{\mathbf {\text {th}}}$ 呈现出轻微的正漂移；然而，在恢复阶段的前 5 秒内会出现更明显的正漂移。同时，还分析了关态应力下栅极泄漏电流（ ${\mathrm{I}}_{\mathbf {\text {g}}}$ ）...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于p-GaN HEMT器件阈值电压稳定性的研究具有重要的战略意义。GaN基功率器件因其高频、高效、高功率密度特性，正成为下一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术方向，直接关系到我们产品的转换效率、功率密度和系统可靠性提升。 该研究揭示了p-GaN HEMT在关断应力下...
采用LPCVD SiN钝化的超薄势垒AlGaN/GaN HEMT以增强高功率应用性能
Enhancing ultra-thin-barrier AlGaN/GaN HEMTs with LPCVD SiN passivation for high-power applications
Jui-Sheng Wua · Chen-Hsi Tsaib · You-Chen Wenga · Edward Yi Chang · Solid-State Electronics · 2025年12月 · Vol.230
摘要 超薄势垒AlGaN/GaN HEMT提供了一种无需栅极刻蚀的解决方案，但存在较高的导通电阻和电流退化问题。在本研究中，制备了具有1 nm GaN盖层和5 nm Al0.22Ga0.78N势垒的超薄势垒AlGaN/GaN异质结构，并在其上沉积了四种不同厚度（50、60、150和220 nm）的LPCVD SiN钝化层，以解决薄势垒结构相关的载流子浓度低的问题。其中，采用220 nm LPCVD-SiN钝化的器件实现了高达907 mA/mm的最大漏极电流（ID,max）和最低的8.9 Ω·mm...
解读: 该超薄势垒GaN HEMT技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。通过LPCVD SiN钝化优化,器件实现907mA/mm高电流密度和8.9Ω·mm超低导通电阻,可直接应用于ST系列PCS和SG逆变器的GaN功率模块设计。超薄势垒结构免栅槽刻蚀的特性可简化工艺、提升可靠性,特别适合三电平拓扑中的高频...
基于三模谐振器的多功能多路滤波功分器设计
Design of Multifunctional Multiway Filtering Power Dividers Based on Tri-Mode Resonators
Chi-Feng Chen · Yu-Sheng Zeng · Yi-Chen Yeh · Tsang-Ning Tien 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2024年11月
本文提出了一种用于多路滤波功率分配器的创新设计方法，该方法可在紧凑封装中同时实现功率分配和滤波功能。在这种方法中，采用三模谐振器来实现电路小型化和宽阻带。为验证该方法的有效性，设计并制作了基于三模加载短截线谐振器的四路、六路和八路滤波功率分配器；它们的电路面积较小，分别小于 $0.089\lambda _{g}^{2}$ 、 $0.108\lambda _{g}^{2}$ 和 $0.102\lambda _{g}^{2}$ 。研究发现，引入额外的传输零点可以提高频率选择性和阻带衰减。此外，加入合...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于三模谐振器的多路滤波功分器技术在射频电路设计领域具有显著创新性，对我司光伏逆变器和储能系统的电磁兼容性能提升具有潜在应用价值。 该技术的核心优势在于将功率分配与滤波功能集成于紧凑封装中，实现了电路小型化（面积小于0.11λg²）和宽阻带特性。对于阳光电源的产品线而...
储能所有权与市场行为互动关系的数据驱动分析
Data-Driven Analysis of the Interaction Between Storage Ownership and Market Behavior
Zhaoyuan Wu · Zili Chen · Yi Ren · Lin Chen 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月
随着市场自由化的推进，作为能源转型关键技术的储能，其投资主体呈现出多元化态势。然而，在自由化市场中，一个尚未得到有效解决的重要问题是如何评估储能的市场势力，尤其是考虑到所有权的多样性时。本文引入了一个数据驱动的分析框架，以研究储能所有权与市场行为之间的相互作用。本文建立了一个基于主体的双层模型，该模型能够有效捕捉储能的策略性市场行为与系统运行之间的动态关系。为提高模型的可扩展性，本文设计了一种基于随机森林的相关性分析算法，阐明了不同市场边界条件与储能市场行为之间的关系。案例研究结果表明，储能通过...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文揭示了电力市场化进程中储能资产的市场行为规律，对公司储能系统业务的战略布局具有重要参考价值。 论文通过数据驱动的双层博弈模型，量化分析了储能所有权结构对市场行为的影响机制。研究发现储能可通过制造"灵活性稀缺"获得超过16%的超额收益，而与灵活性机组协同运营时这一收...
基于交叉耦合多旋转环路的柔性谐波控制方法在电网阻抗变化且含谐波畸变下的GFM逆变器中的应用
Cross-Coupled Multiple Rotational Loop-Based Flexible Harmonic Control for GFM Inverters under Complex and Distorted Grid
Haoqing Cai · Min Chen · Yan Zhang · Yi Chen 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
非理想电网具有时变阻抗与谐波畸变特性，严重影响构网型（GFM）逆变器的运行稳定性与电能质量。传统多旋转坐标系谐波电流抑制方法在弱电网下可能导致谐波失稳并显著降低输出电压质量。为此，本文提出一种适用于电网阻抗变化且含谐波畸变场景的交叉耦合多旋转环路柔性谐波控制策略。该方法在谐波电流环中引入电流误差交叉耦合控制，并采用实时自适应调节的PI控制器，有效提升谐波电流环路的相位裕度，优化谐波电压抑制性能，同时最小化对输出电压质量的影响。实验结果验证了所提方法在不同电网强度下的鲁棒性与有效性。
解读: 该交叉耦合多旋转环路谐波控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的GFM构网控制具有重要应用价值。当前弱电网场景下，传统谐波抑制方法易导致失稳，该方法通过电流误差交叉耦合与自适应PI调节，可显著提升相位裕度，优化谐波电压抑制性能。可直接应用于ST系列储能变流器的构网型控...
一种无无人机侧补偿和铁氧体的轻量双向无线能量载体
A Lightweight Bidirectional Wireless Energy Carrier Without Drone-Side Compensation and Ferrite for Devices in Inaccessible Places
Yiming Zhang · Xingpeng Yu · Yi Chen · Qiliang Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年7月
针对恶劣与危险环境中电子设备的供电难题，本文提出利用无人机作为能量载体进行无线充电的解决方案。无人机在地面站无线充电后，飞至目标位置对设备实施无线供电。为实现轻量化与紧凑结构，无人机端采用无补偿元件及铁氧体的螺旋耦合器，构建了无人机侧无补偿的双向无线充电系统。地面端配置补偿电容与电感以实现零相位角。研究了系统的抗偏移性能与恒压输出特性。实验结果验证了该方案在难以接近区域设备充电应用中的可行性与竞争力。
解读: 该轻量化双向无线充电技术对阳光电源储能与充电业务具有创新启发价值。其无补偿、无铁氧体的螺旋耦合器设计可应用于：1）PowerTitan储能系统的模块化维护场景，通过无人机对高位或密闭空间的BMS模块进行非接触式供电与数据传输；2）光伏电站iSolarCloud智能运维中，为偏远山地或屋顶的监测传感器...
高dv/dt方波电压与高温下局部放电导致的功率模块封装绝缘老化与寿命研究
Aging and Lifetime of Power Module Packaging Insulation Due to Partial Discharge Under High dV/dt Square Wave Voltage and High Temperature
Yi Ding · Yalin Wang · Meng Chen · Lu Fan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
宽带隙半导体的应用给功率模块在高dV/dt方波电压和高温条件下的封装可靠性带来了挑战。灌封材料中发生的局部放电（PD）是导致封装绝缘老化和失效的主要原因之一。然而，有限的研究聚焦于温度和方波参数对封装绝缘老化原理的影响，确切的机制在很大程度上仍不清楚。为解决这一问题，本文聚焦于功率模块封装绝缘在高dV/dt方波和高温耦合应力下因局部放电导致的老化过程。采用专门设计的下混局部放电检测系统在老化过程中提取局部放电信号。实验结果表明，局部放电的幅值在老化过程中呈波动增长趋势，且在击穿前局部放电活动最为...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于宽禁带半导体功率模块封装绝缘老化的研究具有重要的战略价值。随着公司在光伏逆变器和储能系统中大规模采用SiC、GaN等宽禁带器件以提升功率密度和转换效率，高dV/dt应力下的局部放电问题已成为制约产品可靠性的关键瓶颈。 该研究揭示的局部放电演化规律对阳光电源的产品设...
多任务图自适应学习在澳大利亚国家电力市场多元电价短期预测中的应用
Multi-Task Graph Adaptive Learning for Multivariate Electricity Price Short-Term Forecasting in Australia's National Electricity Market
Yi Li · Chaojie Li · Guo Chen · Xiaojun Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月
准确的电价短期预测对电力市场数字化至关重要。然而，可再生能源扩张与用电需求增长导致电价波动加剧，预测难度加大。供需不平衡的不确定性及电力市场的时空关联性是精准预测的主要障碍。本文提出一种多任务学习模型MGAAL，结合图注意力机制，并引入异常价格尖峰预测的辅助任务，提升泛化能力并降低过拟合风险。MGAAL采用基于注意力的图神经网络捕捉电力时空流动动态，并通过同方差不确定性和梯度归一化自适应调整任务权重。基于澳大利亚国家电力市场数据的实验表明，该模型性能优于当前先进方法。
解读: 该多任务图自适应学习电价预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的能量管理策略中，精准的电价短期预测可优化充放电调度决策，通过峰谷套利提升收益。其图神经网络捕捉时空关联的方法可集成至iSolarCloud云平台，实现多站点储能协同优化。异常价...
通过隧穿过程工程实现非易失性存储器件的低功耗
Low power consumption of non-volatile memory device by tunneling process engineering
Fucheng Wang · Mengmeng Chu · Jingwen Chen · Zhong Pan 等8人 · Solid-State Electronics · 2025年6月 · Vol.226
摘要 与Si3N4和Al2O3相比，采用热氧化工艺生长的SiO2作为隧穿层具有带隙大、与硅片表面界面接触良好等优点，能够有效解决金属-绝缘体-半导体（MIS）器件的漏电流问题。本研究探讨了优化SiO2隧穿层对SiO2/HfAlOx/Al2O3结构MIS器件工作电压的影响。结果表明，随着隧穿层厚度的减小，器件的工作电压随之降低，在隧穿层厚度为1.5 nm时，最低工作电压仅为12 V。此外，我们发现当在850 °C N2气氛中对1.5 nm厚的SiO2隧穿层进行退火处理时，薄膜表面会产生针孔，此时器...
解读: 该非易失性存储器低功耗技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。通过优化SiO2隧穿层厚度至1.5nm可将工作电压降至12V,这一低压运行特性可应用于ST系列PCS的辅助电源管理和PowerTitan储能系统的状态存储模块,降低待机功耗。MIS结构的低漏电特性与我们三电平拓扑中的SiC/GaN器件栅极...
基于积分形式与混合目标函数的光伏单二极管模型参数估计
Parameter estimation of photovoltaic single-diode model using an integral form and hybrid objective function
Jie Xua · Jinfeng Liua · Chen Zhua · Qingyun Chenb 等5人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.300
摘要 基于光伏（PV）单二极管模型I–V关系的积分形式，本文提出了一种非迭代线性方法，用于从光伏组件/电池的单条实验I–V曲线中进行参数估计。在附加使用确定性优化算法进行参数精修过程后，在四个常用案例研究中均达到了最佳精度。同时，与其它最先进的方法相比，目标函数评估的计算成本降低了约一个数量级。在部分案例研究中，获得了负的参数估计值及较大的不确定性，这归因于存在缺陷或低质量的输入数据。所采用的不确定性分析框架对应于数理统计中的区间估计，并通过文献中80种方法所报告的参数值的统计评估进一步验证了其...
解读: 该光伏单二极管模型参数估计方法对阳光电源SG系列逆变器的MPPT优化具有重要应用价值。通过积分形式的非迭代线性算法,可将参数估计计算成本降低一个数量级,适合嵌入逆变器实时控制系统。混合目标函数能更精确预测最大功率点,可提升MPPT跟踪精度和发电效率。该方法的不确定性分析框架可用于iSolarClou...
原边双环滞环控制实现感应式电力传输系统的快速动态响应与低功率纹波
Primary-Side Dual-Loop Hysteresis Control for Fast Dynamic Response and Low Power Ripples in Inductive Power Transfer Systems
Jiayu Zhou · Giuseppe Guidi · Shuxin Chen · Yi Tang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
本文提出一种用于串联-串联补偿感应式电力传输系统的原边双环滞环控制方法。两个并行滞环环路分别实现快速瞬态响应和精确稳态功率调节，有效抑制恒压负载电池充电应用中的功率振荡。通过引入选择性跳过电压脉冲实现功率精确调控，确保全工况下零电压开关。该方法避免跳过脉冲激发系统中欠阻尼振荡模态，且仅需原边闭环控制，无需高速通信，辅以低带宽链路完成稳态校正，在宽功率与耦合范围下兼具高效率与精确功率跟踪。仿真与小功率实验样机验证了该方法的有效性与实用性。
解读: 该原边双环滞环控制技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。其快速动态响应与低功率纹波特性可直接应用于新能源汽车无线充电桩开发，解决电池充电过程中的功率振荡问题。原边闭环控制架构无需高速通信，降低系统成本与复杂度，适合ST储能系统的电池管理优化。选择性跳脉冲技术确保全工况ZVS，可提升SiC/G...
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