JP2000150186A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JP2000150186A JP2000150186A JP32082898A JP32082898A JP2000150186A JP 2000150186 A JP2000150186 A JP 2000150186A JP 32082898 A JP32082898 A JP 32082898A JP 32082898 A JP32082898 A JP 32082898A JP 2000150186 A JP2000150186 A JP 2000150186A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 平滑コンデンサの電圧が所定電圧に達するま
での過渡状態動作による弊害を回避する。 【解決手段】 同一方向に直列接続されるとともに各々
に第一及び第二ダイオードＤ１、Ｄ２が逆並列接続され
た第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の接続点に
交流電源Ｖｉｎを整流器１で整流した直流電圧をインダ
クタンス２と第三ダイオード３を介して供給し、第一ス
イッチング素子Ｑ１の端部側に平滑コンデンサ４を並列
接続し、第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の接
続点からコンデンサ５とコイル６とコンデンサ７による
共振回路を介して放電灯８を接続し、第一及び第二スイ
ッチング素子Ｑ１、Ｑ２を交互にオンオフさせるととも
に、第二スイッチング素子Ｑ２に直列接続した過電流検
出用の抵抗９に発生する電圧が所定電圧に達したときに
第二スイッチング素子Ｑ２をオフにし第一スイッチング
素子Ｑ１をオンにする制御回路１０を備えた放電灯点灯
装置において、交流電源Ｖｉｎの投入後、平滑コンデン
サ４の電圧が所定電圧に達するまでは放電灯８を開放し
た放電灯点灯装置である。
での過渡状態動作による弊害を回避する。 【解決手段】 同一方向に直列接続されるとともに各々
に第一及び第二ダイオードＤ１、Ｄ２が逆並列接続され
た第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の接続点に
交流電源Ｖｉｎを整流器１で整流した直流電圧をインダ
クタンス２と第三ダイオード３を介して供給し、第一ス
イッチング素子Ｑ１の端部側に平滑コンデンサ４を並列
接続し、第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の接
続点からコンデンサ５とコイル６とコンデンサ７による
共振回路を介して放電灯８を接続し、第一及び第二スイ
ッチング素子Ｑ１、Ｑ２を交互にオンオフさせるととも
に、第二スイッチング素子Ｑ２に直列接続した過電流検
出用の抵抗９に発生する電圧が所定電圧に達したときに
第二スイッチング素子Ｑ２をオフにし第一スイッチング
素子Ｑ１をオンにする制御回路１０を備えた放電灯点灯
装置において、交流電源Ｖｉｎの投入後、平滑コンデン
サ４の電圧が所定電圧に達するまでは放電灯８を開放し
た放電灯点灯装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回路を簡易化した
高周波インバータ式の放電灯点灯装置に関する。
高周波インバータ式の放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明の前提となるこの種の装置として
は図２のように、同一方向に直列接続されるとともに各
々に第一及び第二ダイオードＤ１、Ｄ２が逆並列接続さ
れた第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の接続点
に交流電源Ｖｉｎを整流器１で整流した直流電圧をイン
ダクタンス２と第三ダイオード３を介して供給し、第一
スイッチング素子Ｑ１の端部側に平滑コンデンサ４を並
列接続し、第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の
接続点からコンデンサ５とコイル６とコンデンサ７によ
る共振回路を介して放電灯８を接続し、第一及び第二ス
イッチング素子Ｑ１、Ｑ２を交互にオンオフさせるとと
もに、第二スイッチング素子Ｑ２に直列接続した過電流
検出用の抵抗９に発生する電圧が所定電圧に達したとき
に第二スイッチング素子Ｑ２をオフにし第一スイッチン
グ素子Ｑ１をオンにする制御回路１０を備えた放電灯点
灯装置が想定され、点灯回路を簡易化できてコスト面で
有利である。そして、平滑コンデンサ４は、第二スイッ
チング素子Ｑ２がオンからオフに変わったときにインダ
クタンス２に発生する逆起電圧が第一ダイオードＤ１を
介して加わることにより充電され、この充電電圧を電源
として第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の交互
オンオフによる高周波インバータ出力により、放電灯８
側に高周波電力が印加される。
は図２のように、同一方向に直列接続されるとともに各
々に第一及び第二ダイオードＤ１、Ｄ２が逆並列接続さ
れた第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の接続点
に交流電源Ｖｉｎを整流器１で整流した直流電圧をイン
ダクタンス２と第三ダイオード３を介して供給し、第一
スイッチング素子Ｑ１の端部側に平滑コンデンサ４を並
列接続し、第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の
接続点からコンデンサ５とコイル６とコンデンサ７によ
る共振回路を介して放電灯８を接続し、第一及び第二ス
イッチング素子Ｑ１、Ｑ２を交互にオンオフさせるとと
もに、第二スイッチング素子Ｑ２に直列接続した過電流
検出用の抵抗９に発生する電圧が所定電圧に達したとき
に第二スイッチング素子Ｑ２をオフにし第一スイッチン
グ素子Ｑ１をオンにする制御回路１０を備えた放電灯点
灯装置が想定され、点灯回路を簡易化できてコスト面で
有利である。そして、平滑コンデンサ４は、第二スイッ
チング素子Ｑ２がオンからオフに変わったときにインダ
クタンス２に発生する逆起電圧が第一ダイオードＤ１を
介して加わることにより充電され、この充電電圧を電源
として第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の交互
オンオフによる高周波インバータ出力により、放電灯８
側に高周波電力が印加される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記想定例において、
交流電源Ｖｉｎ投入後、平滑コンデンサ４の電圧が所定
電圧に上昇するまでの期間は、平滑コンデンサ４を充電
するための充電電流がインダクタンス２、第三ダイオー
ド３、第一ダイオードＤ１を介して流れる。この時の電
流波形は直流電流が重畳したいわゆる連続モードの波形
である。この直流成分が重畳した電流のため、第一スイ
ッチング素子Ｑ１のオン期間には実質的には正方向の電
流が流れず、負方向の電流が第一ダイオードＤ１を介し
てのみ流れる。なお、この時には第二スイッチング素子
Ｑ２はオフしている。次に、第一スイッチング素子Ｑ１
がオンからオフになり、第二スイッチング素子Ｑ２はオ
フからオンになる。しかし、第一スイッチング素子Ｑ１
がオンからオフとなっても、第一ダイオードＤ１にはな
お平滑コンデンサ４への充電電流が流れている。ここで
第二スイッチング素子Ｑ２がオフからオンとなれば、第
一ダイオードＤ１はオフとなるのであるが、この第一ダ
イオードＤ１の逆回復時間の遅れにより直ちにオフとは
ならず、この逆回復時間においては平滑コンデンサ４が
一時的に短絡されるのと同様な状態となり、過大なスパ
イク状の電流が第一ダイオードＤ１を介して第二スイッ
チング素子Ｑ２に流れる。第二スイッチング素子Ｑ２に
は直列に過電流検出用の抵抗９が接続されているため、
この過大なスパイク状の電流により、抵抗９に過大電圧
が発生してこれを検出した制御回路１０を介して直ちに
第二スイッチング素子Ｑ２はオンからオフへ、第一スイ
ッチング素子Ｑ１はオフからオンへ切り替わる。これに
より、第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のスイ
ッチングによる出力周波数は予め設定された定常時の周
波数とは異なり過渡的に異常に高い周波数になる。これ
により共振回路の共振周波数との関係で過大な共振電圧
が発生し、電源投入時に、放電灯８に一瞬の閃光などが
発生してユーザーに違和感を与えるという問題を生じ
る。本発明はこのような問題を解決し、平滑コンデンサ
の電圧が所定電圧に達するまでの過渡状態動作によるこ
のような弊害を回避することを目的とする。
交流電源Ｖｉｎ投入後、平滑コンデンサ４の電圧が所定
電圧に上昇するまでの期間は、平滑コンデンサ４を充電
するための充電電流がインダクタンス２、第三ダイオー
ド３、第一ダイオードＤ１を介して流れる。この時の電
流波形は直流電流が重畳したいわゆる連続モードの波形
である。この直流成分が重畳した電流のため、第一スイ
ッチング素子Ｑ１のオン期間には実質的には正方向の電
流が流れず、負方向の電流が第一ダイオードＤ１を介し
てのみ流れる。なお、この時には第二スイッチング素子
Ｑ２はオフしている。次に、第一スイッチング素子Ｑ１
がオンからオフになり、第二スイッチング素子Ｑ２はオ
フからオンになる。しかし、第一スイッチング素子Ｑ１
がオンからオフとなっても、第一ダイオードＤ１にはな
お平滑コンデンサ４への充電電流が流れている。ここで
第二スイッチング素子Ｑ２がオフからオンとなれば、第
一ダイオードＤ１はオフとなるのであるが、この第一ダ
イオードＤ１の逆回復時間の遅れにより直ちにオフとは
ならず、この逆回復時間においては平滑コンデンサ４が
一時的に短絡されるのと同様な状態となり、過大なスパ
イク状の電流が第一ダイオードＤ１を介して第二スイッ
チング素子Ｑ２に流れる。第二スイッチング素子Ｑ２に
は直列に過電流検出用の抵抗９が接続されているため、
この過大なスパイク状の電流により、抵抗９に過大電圧
が発生してこれを検出した制御回路１０を介して直ちに
第二スイッチング素子Ｑ２はオンからオフへ、第一スイ
ッチング素子Ｑ１はオフからオンへ切り替わる。これに
より、第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のスイ
ッチングによる出力周波数は予め設定された定常時の周
波数とは異なり過渡的に異常に高い周波数になる。これ
により共振回路の共振周波数との関係で過大な共振電圧
が発生し、電源投入時に、放電灯８に一瞬の閃光などが
発生してユーザーに違和感を与えるという問題を生じ
る。本発明はこのような問題を解決し、平滑コンデンサ
の電圧が所定電圧に達するまでの過渡状態動作によるこ
のような弊害を回避することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項に示した通りであ
る。
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を説明す
るが、それはあくまで本発明に基づいて採択された例示
的な実施形態であり、本発明をその実施形態に特有な事
項に基づいて限定解釈してはならず、本発明の技術的範
囲は、請求項に示した事項さらにはその事項と実質的に
等価である事項に基づいて定めなければならない。
るが、それはあくまで本発明に基づいて採択された例示
的な実施形態であり、本発明をその実施形態に特有な事
項に基づいて限定解釈してはならず、本発明の技術的範
囲は、請求項に示した事項さらにはその事項と実質的に
等価である事項に基づいて定めなければならない。
【０００６】図１に示す実施形態は、同一方向に直列接
続されるとともに各々に第一及び第二ダイオードＤ１、
Ｄ２が逆並列接続された第一及び第二スイッチング素子
Ｑ１、Ｑ２の接続点に交流電源Ｖｉｎを整流器１で整流
した直流電圧をインダクタンス２と第三ダイオード３を
介して供給し、第一スイッチング素子Ｑ１の端部側に平
滑コンデンサ４を並列接続し、第一及び第二スイッチン
グ素子Ｑ１、Ｑ２の接続点からコンデンサ５とコイル６
とコンデンサ７による共振回路を介して放電灯８を接続
し、第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を交互に
オンオフさせるとともに、第二スイッチング素子Ｑ２に
直列接続した過電流検出用の抵抗９に発生する電圧が所
定電圧に達したときに第二スイッチング素子Ｑ２をオフ
にし第一スイッチング素子Ｑ１をオンにする制御回路１
０を備えた放電灯点灯装置において、交流電源Ｖｉｎの
投入後、平滑コンデンサ４の電圧が所定電圧に達するま
では放電灯８を開放した放電灯点灯装置である。
続されるとともに各々に第一及び第二ダイオードＤ１、
Ｄ２が逆並列接続された第一及び第二スイッチング素子
Ｑ１、Ｑ２の接続点に交流電源Ｖｉｎを整流器１で整流
した直流電圧をインダクタンス２と第三ダイオード３を
介して供給し、第一スイッチング素子Ｑ１の端部側に平
滑コンデンサ４を並列接続し、第一及び第二スイッチン
グ素子Ｑ１、Ｑ２の接続点からコンデンサ５とコイル６
とコンデンサ７による共振回路を介して放電灯８を接続
し、第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を交互に
オンオフさせるとともに、第二スイッチング素子Ｑ２に
直列接続した過電流検出用の抵抗９に発生する電圧が所
定電圧に達したときに第二スイッチング素子Ｑ２をオフ
にし第一スイッチング素子Ｑ１をオンにする制御回路１
０を備えた放電灯点灯装置において、交流電源Ｖｉｎの
投入後、平滑コンデンサ４の電圧が所定電圧に達するま
では放電灯８を開放した放電灯点灯装置である。
【０００７】第一及び第二ダイオードＤ１、Ｄ２として
は第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２に内在する
寄生ダイオードＤ１、Ｄ２を用いてもよいし、第一及び
第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２にそのような寄生ダイ
オードＤ１、Ｄ２が内在していない場合は、寄生ダイオ
ードＤ１、Ｄ２に相当する外付けのダイオードを接続す
るとよい。また、第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、
Ｑ２の制御端子（ゲート）間にはレベルシフタ兼位相反
転回路１１が接続される。そして、平滑コンデンサ４
は、第二スイッチング素子Ｑ２がオンからオフに変わっ
たときにインダクタンス２に発生する逆起電圧が第一ダ
イオードＤ１を介して加わることにより充電され、この
充電電圧を電源として第一及び第二スイッチング素子Ｑ
１、Ｑ２の交互オンオフによる高周波インバータ出力に
より、放電灯８側に高周波電力が印加される。
は第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２に内在する
寄生ダイオードＤ１、Ｄ２を用いてもよいし、第一及び
第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２にそのような寄生ダイ
オードＤ１、Ｄ２が内在していない場合は、寄生ダイオ
ードＤ１、Ｄ２に相当する外付けのダイオードを接続す
るとよい。また、第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、
Ｑ２の制御端子（ゲート）間にはレベルシフタ兼位相反
転回路１１が接続される。そして、平滑コンデンサ４
は、第二スイッチング素子Ｑ２がオンからオフに変わっ
たときにインダクタンス２に発生する逆起電圧が第一ダ
イオードＤ１を介して加わることにより充電され、この
充電電圧を電源として第一及び第二スイッチング素子Ｑ
１、Ｑ２の交互オンオフによる高周波インバータ出力に
より、放電灯８側に高周波電力が印加される。
【０００８】制御回路１０は例えば、発振周期（周波
数）は一定のままデューティ比を可変とするパルス幅制
御機能を有し、第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ
２を交互にオンオフ制御している。また、交流電源Ｖｉ
ｎの電圧変動を考慮して、制御回路１０には平滑コンデ
ンサ４からの電圧又は電流を検出する検出機能も備え、
これにより、前記パルス幅制御機能を制御して、前記電
圧に逆比例して第二スイッチング素子Ｑ２のオンデュー
ティを小さく制御するようにしている。すなわち、平滑
コンデンサ４の電圧ＶＤＣが大きいほど第二スイッチン
グ素子Ｑ２のオンデューティが小さく制御され、これに
より、交流電源Ｖｉｎの電圧が変動しても、第一及び第
二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の出力電圧すなわち放電
灯８側に加わる実効電圧を略一定にすることが可能とな
るため、放電灯８の電流を略一定できてその照度を略一
定に保つことができる。
数）は一定のままデューティ比を可変とするパルス幅制
御機能を有し、第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ
２を交互にオンオフ制御している。また、交流電源Ｖｉ
ｎの電圧変動を考慮して、制御回路１０には平滑コンデ
ンサ４からの電圧又は電流を検出する検出機能も備え、
これにより、前記パルス幅制御機能を制御して、前記電
圧に逆比例して第二スイッチング素子Ｑ２のオンデュー
ティを小さく制御するようにしている。すなわち、平滑
コンデンサ４の電圧ＶＤＣが大きいほど第二スイッチン
グ素子Ｑ２のオンデューティが小さく制御され、これに
より、交流電源Ｖｉｎの電圧が変動しても、第一及び第
二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の出力電圧すなわち放電
灯８側に加わる実効電圧を略一定にすることが可能とな
るため、放電灯８の電流を略一定できてその照度を略一
定に保つことができる。
【０００９】交流電源Ｖｉｎ投入後の過渡的状態では先
述のように、第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２
のスイッチングによる出力周波数は予め設定された定常
時の周波数とは異なり過渡的に異常に高い周波数にな
る。これによりコンデンサ５とコイル６とコンデンサ７
による共振回路の共振周波数との関係で過大な共振電圧
が発生し、交流電源Ｖｉｎ投入時に、放電灯８に一瞬の
閃光などが発生してユーザーに違和感を与えるのを解消
するために、平滑コンデンサ４の電圧が所定電圧に達す
るまでは放電灯８を開放する回路が用意されている。こ
の回路は、平滑コンデンサ４の電圧を抵抗Ｒ１、Ｒ２で
分圧し、その分圧点電圧が所定電圧になるまではトラン
ジスタＱ３がオフ状態を維持し、所定電圧に達したとき
にトランジスタＱ３がオンすることにより始めて、リレ
ー１２の巻線１３に電流が流れてその接点１４がオンし
て放電灯８への回路が閉じられるものである。なお、リ
レー１２の代わりに半導体スイッチ素子などを用いても
よいし、平滑コンデンサ４の電圧を検出せずとも交流電
源Ｖｉｎ投入後の時間を計測するタイマー手段により所
定時間経過後、放電灯８への回路を閉じるようにして同
等の効果を達成してもよい。
述のように、第一及び第二スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２
のスイッチングによる出力周波数は予め設定された定常
時の周波数とは異なり過渡的に異常に高い周波数にな
る。これによりコンデンサ５とコイル６とコンデンサ７
による共振回路の共振周波数との関係で過大な共振電圧
が発生し、交流電源Ｖｉｎ投入時に、放電灯８に一瞬の
閃光などが発生してユーザーに違和感を与えるのを解消
するために、平滑コンデンサ４の電圧が所定電圧に達す
るまでは放電灯８を開放する回路が用意されている。こ
の回路は、平滑コンデンサ４の電圧を抵抗Ｒ１、Ｒ２で
分圧し、その分圧点電圧が所定電圧になるまではトラン
ジスタＱ３がオフ状態を維持し、所定電圧に達したとき
にトランジスタＱ３がオンすることにより始めて、リレ
ー１２の巻線１３に電流が流れてその接点１４がオンし
て放電灯８への回路が閉じられるものである。なお、リ
レー１２の代わりに半導体スイッチ素子などを用いても
よいし、平滑コンデンサ４の電圧を検出せずとも交流電
源Ｖｉｎ投入後の時間を計測するタイマー手段により所
定時間経過後、放電灯８への回路を閉じるようにして同
等の効果を達成してもよい。
【００１０】本実施形態によれば、平滑コンデンサ４の
電圧が所定電圧に達するまでの過渡状態動作による弊害
を回避できる。すなわち、電源投入時に、放電灯８に一
瞬の閃光などが発生してユーザーに違和感を与えるとい
う問題を解消できるものである。
電圧が所定電圧に達するまでの過渡状態動作による弊害
を回避できる。すなわち、電源投入時に、放電灯８に一
瞬の閃光などが発生してユーザーに違和感を与えるとい
う問題を解消できるものである。
【図１】本発明の実施形態を示す回路ブロック図
【図２】本発明の前提となる想定例を示す回路ブロック
図
図
Ｄ１ 第一ダイオード Ｄ２ 第二ダイオード Ｑ１ 第一スイッチング素子 Ｑ２ 第二スイッチング素子 Ｖｉｎ 交流電源 １ 整流器 ２ インダクタンス ３ 第三ダイオード ４ 平滑コンデンサ ８ 放電灯 ９ 過電流検出用の抵抗 １０ 制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻村 充弘 大阪府東大阪市吉田下島１番55号 朝日ナ ショナル照明株式会社内 (72)発明者 片岡 秀文 大阪府東大阪市吉田下島１番55号 朝日ナ ショナル照明株式会社内 Ｆターム(参考） 3K072 AA02 BA03 BB01 BC01 BC03 DB03 DD04 EB01 EB05 EB06 GA02 GB12 GC04 HA10 HB03
Claims (1)
- 【請求項１】 同一方向に直列接続されるとともに各々
に第一及び第二ダイオードが逆並列接続された第一及び
第二スイッチング素子の接続点に交流電源を整流した直
流電圧をインダクタンスと第三ダイオードを介して供給
し、第一スイッチング素子の端部側に平滑コンデンサを
並列接続し、第一及び第二スイッチング素子の接続点か
ら共振回路を介して放電灯を接続し、第一及び第二スイ
ッチング素子を交互にオンオフさせるとともに、第二ス
イッチング素子に直列接続した過電流検出用の抵抗に発
生する電圧が所定電圧に達したときに第二スイッチング
素子をオフにし第一スイッチング素子をオンにする制御
回路を備えた放電灯点灯装置において、交流電源投入
後、平滑コンデンサの電圧が所定電圧に達するまでは放
電灯を開放した放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32082898A JP2000150186A (ja) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32082898A JP2000150186A (ja) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | 放電灯点灯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000150186A true JP2000150186A (ja) | 2000-05-30 |
Family
ID=18125696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32082898A Pending JP2000150186A (ja) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000150186A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102332697A (zh) * | 2010-05-26 | 2012-01-25 | 通用电气航空系统有限公司 | 测量飞行器配电系统中的瞬态电气活动 |
| CN104332958A (zh) * | 2014-10-30 | 2015-02-04 | 华为技术有限公司 | 一种过压保护电路及方法 |
-
1998
- 1998-11-11 JP JP32082898A patent/JP2000150186A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102332697A (zh) * | 2010-05-26 | 2012-01-25 | 通用电气航空系统有限公司 | 测量飞行器配电系统中的瞬态电气活动 |
| CN104332958A (zh) * | 2014-10-30 | 2015-02-04 | 华为技术有限公司 | 一种过压保护电路及方法 |
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