CN202454839U - 内建充电集成电路的连接器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种内建充电集成电路的连接器，主要包括绝缘本体、绝缘座体、两个以上连接端子、电路板、充电集成电路、及两个以上转接端子。绝缘本体一端延伸设置有舌部，舌部上设有两个以上端子槽；两个以上连接端子、两个以上转接端子及充电集成电路电性连接在电路板上；绝缘座体用以承载电路板，当绝缘座体与绝缘本体组接时，两个以上连接端子恰可置于两个以上端子槽中。当连接器接收外部装置的主板供给的电能时，主板提供的充电电流通过两个以上转接端子传递至充电集成电路，并由充电集成电路进行处理以提高电流量之后，再借两个以上连接端子对外输出，借此加快充电时间。

Description

内建充电集成电路的连接器

技术领域

本实用新型有关一种连接器，特别有关一种在内部设置有充电集成电路的连接器。

背景技术

随着半导体产业的发展，各种电子装置推陈出新，而近年来，最受市场青睐的莫过于各种可携式电子装置，例如智能型移动电话、平板电脑、数字相机、MP3播放器及随身硬盘等。

如上所述，上述的可携式电子装置因体积不大，因而所使用的电池容量亦有所限制。并且，随着通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)连接器的普及化，几乎各种可携式电子装置上都配置有USB连接端口，借此，使用者可直接通过USB接口对这些可携式电子装置进行充电，相当便利。另外，虽然某些电子装置上不具备USB连接端口(例如苹果公司(Apple)生产的产品)，但仍然可通过传输线的转换，将该类型电子装置连接至计算机上的USB连接端口，借以，计算机可通过其上的USB连接端口输出充电电流，再通过传输线提供给该不具备USB连接端口的电子装置。

然而，碍于规格的规定，USB连接器标准的供电规格为输出电压5V、输出电流0.5A、输出功率2.5W。因此，在对某些电池容量较大的电子装置进行充电时，充电时间明显过于冗长，进而会对使用者造成些微不便。并且，以苹果公司生产的iPad为例，其电池容量高达24.8Wh，对iPad的电池来说，标准USB连接端口能提供的功率太小，因此苹果公司并不允许使用者通过计算机的USB连接端口对iPad进行充电。

因此，近来市场上出现了一种充电集成电路(Integrated Circuit，IC)，主要设置在计算机的主板上，当该主板欲通过其上的USB连接端口输出充电电流时，先经过该充电IC的处理，以提高充电电流量后，再由USB连接端口输出。如此一来，当USB连接端口要对其上所连接的可携式电子装置进行充电时，其输出功率可提高。借此，不但可缩短充满电池花费的时间，更甚者，因USB连接端口的输出功率被提高，原本因为输出功率过小而无法充电的电子装置(例如上述的iPad)，即可顺利通过USB连接端口进行充电。

然而，该充电IC会占据主板上有限的配置空间，并且若该主板为笔记本电脑或准系统的主板，则其上的空间将会被更进一步地压缩。因此，为了节省主板上的空间，愿意设置该充电IC的主板并不多见。

有鉴于此，如何能够通过该充电IC提高主板输出的充电电流，并且不会因该充电IC而占据主板上宝贵的配置空间，即为本技术领域潜心研究的课题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种内建充电集成电路的连接器，该连接器通过内建的充电集成电路，能够调整电子装置提供的充电电流量，进而提高电子装置通过连接器输出的输出功率。

为达到上述目的，本实用新型提供一种内建充电集成电路的连接器，用以电性连接在外部装置的主板上，以接收该主板提供的电能，该内建充电集成电路的连接器包含：绝缘本体，该绝缘本体一侧朝外延伸凸设舌部，该舌部内设置有两个以上端子槽；绝缘座体，其上设置有承载部，该绝缘座体组接该绝缘本体远离该舌部的另一侧；电路板，设置于该绝缘座体上的该承载部；两个以上连接端子，其一端分别电性连接该电路板，另一端分别延伸设置于该舌部内的该两个以上端子槽中，并且该两个以上连接端子露出于该舌部外，并与该舌部共同形成连接端口，以供外部的连接器公头插接；充电集成电路，电性连接在该电路板上，并通过该电路板与该两个以上连接端子电性连接；及两个以上转接端子，其一端分别电性连接该电路板，以通过该电路板与该充电集成电路电性连接，另一端分别朝远离该电路板的另一侧延伸，并凸伸出该连接器底部，该连接器通过该两个以上转接端子与该主板电性连接；其中，该主板提供的充电电流通过该两个以上转接端子传递至该充电集成电路，并由该充电集成电路进行处理，以提高电流量之后，再借由该两个以上连接端子对外输出。

如上所述，其中该连接器还包括金属壳体，用以包覆所述绝缘本体、所述绝缘座体、所述两个以上连接端子、所述电路板、所述充电集成电路、及所述两个以上转接端子，借以提供金属屏蔽效果。

如上所述，其中所述绝缘座体上具有金属传导部，该金属传导部同时接触所述金属壳体，以及所述两个以上连接端子中的接地接脚，借以该连接器直接通过该金属壳体提供接地效果。

如上所述，其中所述两个以上连接端子的数量为四根，该两个以上连接端子与所述该舌部共同形成通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)连接端口，所述两个以上转接端子的数量为四根，所述充电集成电路具有八组脚位，其中三组脚位与该两个以上连接端子电性连接，另外五组脚位与该两个以上转接端子电性连接。

如上所述，其中所述充电集成电路上与所述两个以上连接端子电性连接的三组脚位，包括电流检测控制输出脚位(CEN)及两个数据输入脚位(DP，DM)，该充电集成电路上与所述两个以上转接端子电性连接的另外五组脚位，包括开关控制位脚位(CB)、两个电源输入脚位(VDD，SMART_CDP)、及两个传输数据输出脚位(TDM-，TDP+)，其中该两个电源输入脚位通过电阻互相串接，并电性连接至同一根该转接端子。

如上所述，其中所述两个数据输入脚位之间并联设置有至少一个保护组件。

如上所述，其中所述保护组件为气体放电管(Gas Discharge Tube，GDT)或瞬态电压抑制器(Transient Voltage Suppressor，TVS)。

如上所述，其中所述充电集成电路上的所述电流检测控制输出脚位通过切换开关电性连接所述两个以上连接端子中的电信号接脚。

如上所述，其中所述充电集成电路为型号SLG5583或SLG5583A的芯片集成电路。

如上所述，其中所述两个以上连接端子的数量为四根，该两个以上连接端子与所述舌部共同形成通用串行总线连接端口，所述两个以上转接端子的数量为十根，所述充电集成电路具有十六组脚位，其中四组脚位与该两个以上连接端子电性连接，十组脚位与该两个以上转接端子电性连接，另有两组脚位接地。

如上所述，其中所述充电集成电路上与所述两个以上连接端子电性连接的四组脚位，包括电源输出脚位、两个数据输入脚位、及接地脚位，该充电集成电路上与所述两个以上转接端子电性连接的十组脚位，包括电源输入脚位、状态信号脚位、检测信号脚位、致能脚位、四个控制脚位、及两个数据输出脚位。

如上所述，其中所述充电集成电路为型号TPS2543或TPS2544的芯片集成电路。

本实用新型相较于现有技术所达成的功效在于，可通过充电集成电路控制并提高电子装置的输出功率，如此一来，可以支持电压需求较高的装置通过连接器充电，并且加快充电的时间。另外，将充电集成电路直接设置于连接器内部，而不设置在电子装置的主板上，确实可减少占据主板上的配置空间。

附图说明

图1为本实用新型的较佳实施例的连接器立体分解示意图；

图2为本实用新型的较佳实施例的连接器立体组合示意图；

图3为本实用新型的较佳实施例的连接器剖视示意图；

图4为本实用新型的较佳实施例的连接电路示意图；

图5为本实用新型的另一较佳实施例的连接器主视示意图；

图6为本实用新型的另一较佳实施例的连接电路示意图。

附图标记说明

1、1’连接器         11绝缘本体

110舌部              1101端子槽

100连接端口          12绝缘座体

121承载部            122金属传导部

13连接端子            14电路板

15、18充电集成电路    151切换开关

152保护组件           16、19转接端子

17金属壳体            2主板

3连接器公头

具体实施方式

为能够更加详尽地了解本实用新型的特点与技术内容，请参阅以下所述的说明及附图，然而所附附图仅作为说明用途，并非用于局限本实用新型。

首先请参阅图1，为本实用新型的较佳实施例的连接器立体分解示意图。本实用新型提供一种内建有充电集成电路的连接器1，并且该连接器1能够支持电能输出，例如为通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)2.0或3.0连接器，但不加以限定。

当电子装置的主板(如图3所示的主板2)上设置了该连接器1后，该电子装置即可通过该连接器1连接外部的电子装置(直接连接或通过传输线转接)，并且，该主板2可提供充电电流，并通过该连接器1对该充电电流进行处理后，再输出至该外部的电子装置，借以对该外部的电子装置进行充电。

本实施例中，该连接器1主要包括绝缘本体11、绝缘座体12、两个以上连接端子13、电路板14、充电集成电路(Integrated Circuit，IC)15、及两个以上转接端子16。该绝缘本体11一侧朝外延伸凸设有舌部110，该舌部110内设置有两个以上端子槽1101(如图3中所示的端子槽1101)。该绝缘座体12上设置有承载部121，用以承载该电路板14，并且该绝缘座体12组接该绝缘本体11上远离该舌部110的另一侧。

该两个以上连接端子13的一端分别电性连接该电路板14，另一端延伸设置于该舌部110内的端子槽1101中，并且露出于该舌部110之外，以供外部导接。该两个以上连接端子13与该绝缘本体11上的该舌部110共同形成该连接器1上的连接端口(如图2中所示的连接端口100)，在本实施例中，该两个以上连接端子13的数量为四根，并且该两个以上连接端子13与该绝缘本体11共同形成一个通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)规格的连接端口100，但不加以限定。

该充电IC 15电性连接在该电路板14上，并通过该电路板14与该两个以上连接端子13电性连接，该充电IC 15主要用以对该主板2提供的充电电流进行调整后，再通过该两个以上连接端子13对外输出。

该两个以上转接端子16的一端分别电性连接该电路板14，借以通过该电路板14与该充电IC 15电性连接，另一端分别朝远离该电路板14的另一侧延伸，并凸伸出该连接器1的底部，该连接器1通过该两个以上转接端子16与该主板2电性连接。

如图1所示，该连接器1还包括金属壳体17，该金属壳体17用以包覆该绝缘本体11、该绝缘座体12、该两个以上连接端子13、该电路板14、该充电IC 15、及该两个以上转接端子16。借以，该连接器1通过该金属壳体17提供金属屏蔽效果，以减少噪声的干扰。其中，该金属壳体17的前端面上开设有开口，该连接端口100通过该开口裸露于该连接器1外，以供外部插接。

值得一提的是，该绝缘座体12上还可设置有金属传导部122，该金属传导部122同时接触该两个以上连接端子13中的接地接脚以及该金属壳体17。更具体而言，该两个以上连接端子13中的接地接脚并未与该电路板14电性连接，而是通过该金属传导部122直接与该金属壳体17电性连接，借以由该金属壳体17直接提供该连接器1的接地效果。如此一来，该充电IC 15不必具备处理接地信号的脚位，而当该连接器1与该主板2电性连接时，也不必连接至该主板2上的地线。然而，上述仅为本实用新型的较佳实施例，不应以此为限。

然后请同时参阅图2及图3，分别为本实用新型的较佳实施例的连接器立体组合示意图及剖视示意图。如图所示，该连接器1主要通过该两个以上转接端子16电性连接该主板2，并且，通过由该舌部110及该两个以上连接端子13组成的该连接端口100连接外部的连接器公头3，本实施例中，该连接端口100为USB连接器母头，该连接器公头3为USB连接器公头，但不加以限定。当该连接器公头3插接该连接器1上的该连接端口100，并且该连接器公头3内部的端子与该两个以上连接端子13电性导接时，该连接器公头3即可通过该连接器1接收该主板2传递的数字数据，并且可通过该连接器1接收该主板2输出的电能。

本实施例中，当该主板2检测到该连接器公头3与该连接器1连接时，即提供输出的充电电流至该连接器1，该充电电流通过该两个以上转接端子16传递至该充电IC 15，并由该充电IC 15进行处理。该充电IC 15主要可提高该充电电流的电流量，并且控制所生的电压不致于过高，不会令该连接器公头3另一端连接的电子装置(图中未示出)烧掉。最后，该经处理的充电电流再通过该两个以上连接端子13输出给该连接器公头3，借以由该连接器公头3传递至另一端连接的电子装置，以对该电子装置进行充电。

本实施例中，该连接器1的输入端的端子数量与输出端的端子数量相同，即，该两个以上连接端子13的数量与该两个以上转接端子16的数量相同。更具体而言，本实施例中，该连接器1上的该两个以上连接端子13的数量主要为四根，该两个以上转接端子16的数量也为四根。

请参阅图4，为本实用新型的较佳实施例的连接电路示意图。如图所示，该充电IC 15主要具有八组脚位及接地垫片(GND PAD)，并且更具体而言，该充电IC 15主要可为型号SLG5583或SLG5583A的芯片IC，但不加以限定。该充电IC 15的八组脚位中，其中三组脚位与该两个以上连接端子13电性连接，另外五组脚位中，有两组脚位通过电阻互相串接，因此，共有四组脚位与该两个以上转接端子16电性连接。其中，该两个以上连接端子13中的三根与该充电IC 15上的三组脚位电性连接，另一根连接端子13为接地接脚，通过该金属传导部122与该金属壳体17电性连接。

如图所示，该充电IC 15与该两个以上连接端子13电性连接的三组脚位当中，主要包括电流检测控制输出脚位(CEN)及两个数据输入脚位(DP，DM)，其中该电流检测控制输出脚位(CEN)连接USB规格中的电信号接脚(VBUS)、该两个数据输入脚位(DP，DM)连接USB规格中的正数据接脚与负数据接脚(D+，D-)。

另外，该充电IC 15与该两个以上转接端子16电性连接的五组脚位，主要包括开关控制位脚位(CB)、两个电源输入脚位(VDD，SMART_CDP)、及两个传输数据输出脚位(TDM-，TDP+)。其中，该两个电源输入脚位(VDD，SMART_CDP)经由电阻互相串接，并通过同一根该转接端子16连接该主板2。该两个电源输入脚位(VDD，SMART_CDP)用以自该主板2接收充电电流，并且该充电IC 15参考其它脚位的状态，来决定要对所接收的该充电电流进行怎样的处理。另外，该两个传输数据输出脚位(TDM-，TDP+)用以在该连接器1与该主板2之间传输数字数据，但不涉及充电电流的传递。

值得一提的是，该开关控制位脚位(CB)连接至该主板2上的硬件使用接脚(Hardware use pin)，该主板2可通过该硬件使用接脚，判断其上连接的该连接器1是普通的USB连接器，还是如本实施例中所示的内建充电集成电路的连接器1。如此一来，无论是正常的USB连接器，还是本实用新型公开的该连接器1，都可被该主板2正确判断并且兼容使用。更具体而言，本实用新型中的该连接器1仍是通过四根该转接端子16与该主板2电性连接，然而该四根转接端子16中并不包括接地接脚，取而代之的是连接至该主板2上的硬件使用接脚的转接端子。

如上所述，本实施例中该连接器1并未电性连接至该主板2上的地线，因此，为了该连接器1的安全考虑，本实施例主要新增了两项技术特征：

1)将该两个以上连接端子13的其中一个直接与该连接器1上的该金属壳体17电性导接，以产生接地效果；以及

2)在该两个数据输入脚位(DP，DM)之间，设置一个或多个保护组件152。

其中，图4中以一个该保护组件152为例，并且该保护组件152主要可为气体放电管(Gas Discharge Tube，GDT)或瞬态电压抑制器(Transient VoltageSuppressor，TVS)等，但不加以限定。如此一来，即使该连接器1未连接该主板2上的地线，也可由上述技术特征提高该连接器1的使用安全性。

另外，该充电IC 15上的电流检测控制输出脚位(CEN)还可通过切换开关151电性连接至该两个以上连接端子13上的电信号接脚(VBUS)，如此一来，该充电IC 15可在输出充电电流时，同时发出信号给该切换开关151，以提高该连接器1的使用安全性。举例来说，该充电IC 15可持续检测该连接器公头3另一端的电子装置的充电状况，并且在该电子装置充饱电时发出信号给该切换开关151，以将该切换开关151关闭，使该电子装置不会再持续接收充电电流，以免烧毁。然而，以上所述都仅为本实用新型的较佳实例，不应以此为限。

然后请同时参阅图5及图6，分别为本实用新型的另一较佳实施例的连接器主视示意图及连接电路示意图。如图5所示，本实施例公开另一连接器1’，该连接器1’具有与该连接器1相同的绝缘本体11、绝缘座体12、两个以上连接端子13、及电路板14。并且，该连接器1’具有不同于上述实施例的充电IC 18及两个以上转接端子19。

在本实施例中，该连接器1’输出端的端子数量与输入端的端子数量不同，即，该两个以上连接端子13的数量与该两个以上转接端子19的数量不同。更具体而言，本实施例中，该连接器1’上的该两个以上连接端子13的数量至少为四根，而该两个以上转接端子19的数量至少为十根，但不加以限定。

该主板2(如图3所示的该主板2)提供输出的充电电流，并通过这该些转接端子19传递至该连接器1’，再由该连接器1’内部的该充电IC 18进行处理。该充电IC 18提高该充电电流的电流量，并且控制所生的电压不致于过高。最后，该经处理的充电电流再通过该两个以上连接端子13输出给与之连接的连接器公头(如图3中所示的该连接器公头3)，借以由该连接器公头3传递至另一端连接的电子装置，以对该电子装置进行充电。并且，该电子装置同时通过该连接器公头3与该连接器1’电性连接，并通过该连接器1’上的该两个以上连接端子13及该两个以上转接端子19，与该主板2互相传递数字数据。

如图6所示，该充电IC 18主要具有十六组脚位，并且更具体而言，该充电IC 18主要可为型号TPS2543或TPS2544的芯片IC，但不加以限定。该充电IC 18的十六组脚位中，其中四组脚位与该两个以上连接端子13电性连接，十组脚位与该两个以上转接端子19电性连接，并且还有两组脚位通过电阻接地。

该充电IC 18与该两个以上连接端子13电性连接的四组脚位当中，主要包括电源输出脚位(OUT)、两个数据输入脚位(DP_IN，DM_IN)、及接地脚位(GND)，其中该电源输出脚位连接USB规格中的电信号接脚(VBUS)、该两个数据输入脚位连接USB规格中的正数据接脚与负数据接脚(D+，D-)，并且USB规格中的接地接脚与该充电IC 18的接地脚位同时接地。值得一提的是，在本实施例中，该两个以上连接端子13中的接地接脚，也可通过该绝缘座体12上的该金属传导部122与该金属壳体17电性导接，以达到接地效果，但不加以限定。

另外，该充电IC 18与该两个以上转接端子19电性连接的十组脚位，主要包括电源输入脚位(IN)、状态信号脚位(STATUS)、检测信号脚位(FAULT)、致能脚位(EN)、四个控制脚位(ILIM_SEL，CTL1，CTL2，CTL3)、及两个数据输出脚位(DM_OUT，DP_OUT)。其中，该电源输入脚位用以自该主板2接收充电电流，并且该充电IC 18参考其它脚位的状态，来决定要对所接收的该充电电流进行怎样的处理。另外，该两个数据输出脚位用以在该连接器1与该主板2之间传输数字数据，但不涉及电流的传递。

通过本实用新型的该连接器1、1’，可通过该充电IC 15、18提高输出的充电电流，借以加快该连接器1、1’对外部的电子装置充电的时间。另外，该连接器1、1’的输出功率被提高后，还可支持电压需求较高、原本无法通过传统USB连接器充电的电子装置(例如苹果公司生产的iPad装置)。更重要的是，该充电IC 15、18直接设置于该连接器1、1’内部，而不设置在该主板2上，因此，该主板2上宝贵的配置空间可被有效节省，并且被节省下来的空间可用以增加更高规格的芯片，或使该主板2的体积有效地缩小，进而有利于主板的开发与生产。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例的具体说明，并非用以局限本实用新型的保护范围，其它任何等效变换均应属于本申请的权利要求范围。

Claims (12)

1.一种内建充电集成电路的连接器，用以电性连接在外部装置的主板上，以接收该主板提供的电能，其特征在于，该内建充电集成电路的连接器包含：

绝缘本体，该绝缘本体一侧朝外延伸凸设舌部，该舌部内设置有两个以上端子槽；

绝缘座体，其上设置有承载部，该绝缘座体组接该绝缘本体远离该舌部的另一侧；

电路板，设置于该绝缘座体上的该承载部；

两个以上连接端子，其一端分别电性连接该电路板，另一端分别延伸设置于该舌部内的该两个以上端子槽中，并且该两个以上连接端子露出于该舌部外，并与该舌部共同形成连接端口，以供外部的连接器公头插接；

充电集成电路，电性连接在该电路板上，并通过该电路板与该两个以上连接端子电性连接；及

两个以上转接端子，其一端分别电性连接该电路板，以通过该电路板与该充电集成电路电性连接，另一端分别朝远离该电路板的另一侧延伸，并凸伸出该连接器底部，该连接器通过该两个以上转接端子与该主板电性连接；

其中，该主板提供的充电电流通过该两个以上转接端子传递至该充电集成电路，并由该充电集成电路进行处理，以提高电流量之后，再借由该两个以上连接端子对外输出。

2.根据权利要求1所述的内建充电集成电路的连接器，其特征在于，该连接器还包括金属壳体，用以包覆所述绝缘本体、所述绝缘座体、所述两个以上连接端子、所述电路板、所述充电集成电路、及所述两个以上转接端子，借以提供金属屏蔽效果。

3.根据权利要求2所述的内建充电集成电路的连接器，其特征在于，所述绝缘座体上具有金属传导部，该金属传导部同时接触所述金属壳体，以及所述两个以上连接端子中的接地接脚，借以该连接器直接通过该金属壳体提供接地效果。

4.根据权利要求3所述的内建充电集成电路的连接器，其特征在于，所述两个以上连接端子的数量为四根，该两个以上连接端子与所述舌部共同形成通用串行总线连接端口，所述两个以上转接端子的数量为四根，所述充电集成电路具有八组脚位，其中三组脚位与该两个以上连接端子电性连接，另外五组脚位与该两个以上转接端子电性连接。

5.根据权利要求4所述的内建充电集成电路的连接器，其特征在于，所述充电集成电路上与所述两个以上连接端子电性连接的三组脚位，包括电流检测控制输出脚位及两个数据输入脚位，该充电集成电路上与所述两个以上转接端子电性连接的另外五组脚位，包括开关控制位脚位、两个电源输入脚位、及两个传输数据输出脚位，其中该两个电源输入脚位通过电阻互相串接，并电性连接至同一根该转接端子。

6.根据权利要求5所述的内建充电集成电路的连接器，其特征在于，所述两个数据输入脚位之间并联设置有至少一个保护组件。

7.根据权利要求6所述的内建充电集成电路的连接器，其特征在于，所述保护组件为气体放电管或瞬态电压抑制器。

8.根据权利要求5所述的内建充电集成电路的连接器，其特征在于，所述该充电集成电路上的所述电流检测控制输出脚位通过切换开关电性连接所述两个以上连接端子中的电信号接脚。

9.根据权利要求5所述的内建充电集成电路的连接器，其特征在于，所述充电集成电路为型号SLG5583或SLG5583A的芯片集成电路。

10.根据权利要求2所述的内建充电集成电路的连接器，其特征在于，所述两个以上连接端子的数量为四根，该两个以上连接端子与所述舌部共同形成通用串行总线连接端口，所述两个以上转接端子的数量为十根，所述充电集成电路具有十六组脚位，其中四组脚位与该两个以上连接端子电性连接，十组脚位与该两个以上转接端子电性连接，另有两组脚位接地。

11.根据权利要求10所述的内建充电集成电路的连接器，其特征在于，所述充电集成电路上与所述两个以上连接端子电性连接的四组脚位，包括电源输出脚位、两个数据输入脚位、及接地脚位，该充电集成电路上与所述两个以上转接端子电性连接的十组脚位，包括电源输入脚位、状态信号脚位、检测信号脚位、致能脚位、四个控制脚位、及两个数据输出脚位。

12.根据权利要求11所述的内建充电集成电路的连接器，其特征在于，所述充电集成电路为型号TPS2543或TPS2544的芯片集成电路。

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