JP3629912B2 - Ｄｃ／ｄｃコンバータ及びそれを用いた通信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信回線から電力を受け、それを必要な電圧に変換するためのＤＣ／ＤＣコンバータ及び通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＳＤＮ回線を使用して通信を行う際に用いられる機器にＤＳＵ（回線接続装置）とかＴＡ（ターミナルアダプタ）と呼ばれる装置が必要である。これらの装置の内部には、これらの装置を動作させたり外部装置に電力を供給するために通信回線からの電力を受け、それを必要な電圧に変換するためのＤＣ／ＤＣコンバータが内蔵されている。
【０００３】
通信回線の特性上、このＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電力は定電流で供給される。通常の通信状態では、このＤＣ／ＤＣコンバータへ供給される電流値は一定（ＩＳＤＮ回線では４０ｍＡ程度）であり、それによってＤＣ／ＤＣコンバータの入力端子間の電圧もほぼ一定となる。
【０００４】
しかしながら、通信回線の給電装置側の障害や電力線の混触が発生すると、短時間ではあるが、ＤＣ／ＤＣコンバータへの供給電流が一時増加する。この増加した電流によりＤＣ／ＤＣコンバータの２次側の出力電圧がその期間増大したり、過度の電流によってはスイッチング動作が不安定になったり、停止してしまう場合があった。
【０００５】
特開昭６２−１６００７２号公報では、入力端子間電圧を監視して、その電圧が所定値より大きくなると、スイチイングを強制的に停止させるようにしたものが記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように最終的にＤＣ／ＤＣコンバータを停止させてしまうのは、異常な大電流が流れたときの対策としてはよいが、異常な大電流ではなく、パルス状の突入電流が流れたときは、ＤＣ／ＤＣコンバート動作を停止させることなく、そのまま動作を継続させた状態で安定化を図るのが望ましい。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、異常な電流でないが比較的大きな電流が流れたときに良好な対応がなされるようにしたＤＣ／ＤＣコンバータ及びそれを用いた通信装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明では、トランスの一次側の入力端子に入力される直流電流をスイッチングして該トランスの二次側に電力を得るＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
前記一次側の入力端子の電圧を検出する検出手段と；前記入力端子の電圧が所定値以上になると検出手段の出力により動作して前記入力端子の電流の一部をバイパスするバイパス回路と；前記入力端子の電圧が所定値以上になった時点から所定時間経過後、前記バイパス回路を不作動になすタイマー回路とを備えている。
【００１０】
また、本発明では、トランスの一次側に入力される直流電流をスイッチングして二次側に電力を得るＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、一次側コイルの一端に接続された第１入力端子と；前記一次側コイルの他端にスイッチングトランジスタを介して接続された第２入力端子と；第１、第２入力端子間に接続された第１トランジスタと抵抗の第１直列回路と；第１、第２入力端子間に接続されたツェナーダイードと抵抗の第２直列回路と；第２直列回路の第１の所定点を第１トランジスタのベースに接続する手段とを備え、前記ツェナーダイードが導通したとき第１トランジスタをＯＮして第１直列回路によって第１、第２入力端子間に流れる電流の一部をバイパスし、更に、第２直列回路の第２の所定点と第２入力端子との間に接続されていて、ツェナーダイードが導通してから所定時間経過後に第１の所定点の電圧を強制的に変えるタイマー回路を備えている。
【００１２】
また、前記タイマー回路は、第２の所定点と第２入力端子間に順次直列に接続された第１、第２の抵抗と、第２の抵抗に並列に接続されたコンデンサと、ベースが第１、第２の抵抗の接続中点に接続されコレクタが上記第１の所定点に接続されエミッタが第２入力端子に接続されたトランジスタとから成っている。
【００１３】
通信回線から電力を受け、それを必要な電圧に変換するためのＤＣ／ＤＣコンバータを有する通信装置は上記のいずれかのＤＣ／ＤＣコンバータを搭載している。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図３はＩＳＤＮの通信回線１０１、１０２に接続された通信装置１０３の概略を示している。１０４は通信回線１０１、１０２から与えられたＤＣ（直流）成分とＡＣ成分（信号成分）を分離する分離回路である。ＤＣ成分はＤＣ／ＤＣコンバータ１０５へ伝送され、所定の電圧に変換される。ＡＣ成分（信号成分）は信号処理回路１０６で処理される。信号処理回路１０６の電源はＤＣ／ＤＣコンバータ１０５から与えられる。
【００１５】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５は図１に示すように、トランス８の一次側において、スイッチングトランジスタ６をＯＮ／ＯＦＦして二次側に出力電圧を得るようにしている。９は整流ダイオードであり、１０は平滑コンデンサである。二次側の出力端子１１、１２は上述した信号処理回路１０６等へ接続される。トランジスタ６のＯＮ／ＯＦＦはそのベースに接続される発振回路の出力によって制御される。
【００１６】
入力端子１、２間を流れる入力電流は定電流であるが、パルス状の突入電流等が入力された場合は、入力端子１、２間の電圧もその電流に応じて変化する。４はこの入力電圧が所定値を超えるのを検出する電圧検出回路であり、３は入力電圧が所定値を超えると、電圧検出回路４の出力によって駆動され、入力端子の電流を一部バイパスするバイパス回路である。
【００１７】
５はタイマー回路であり、このタイマー回路５は過大電圧（従って過大電流）が長時間検出されたとき、バイパス回路３が長時間ＯＮになると、バイパス回路が破損する虞があるので、それを未然に防止するために設けられたものである。
【００１８】
これらのバイパス回路３、電圧検出回路４、タイマー回路５については図２にその具体例が示されている。図２において、バイパス回路３はコレクタが入力端子１に接続されエミッタが抵抗Ｒ１を介して入力端子２に接続されたＮＰＮ型のトランジスタＱ１と前記抵抗Ｒ１とから構成されている。電圧検出回路４は定電圧ダイオード（ツエナーダイオード）７と抵抗Ｒ２、Ｒ３の直列接続によって構成されており、抵抗Ｒ２とＲ３の接続ノードａがバイパス回路３のトランジスタＱ１のベースに接続されている。
【００１９】
タイマー回路５はコレクタがノードａに接続されエミッタが入力端子２に接続されたＮＰＮ型のトランジスタＱ２と、ノードｂと入力端子２との間に接続された抵抗Ｒ４、Ｒ５、及び抵抗Ｒ５に並列に接続されたコンデンサＣ１とから構成されている。尚、抵抗Ｒ４とＲ５の接続ノードｄがトランジスタＱ２のベースに接続されている。
【００２０】
次に、上記のように構成された図２の回路の動作について述べる。入力端子１を介して入力される入力電流に大きな変動がない定常状態では、バイパス回路３、検出回路４、タイマー回路５はいずれも不作動で、ＤＣ／ＤＣコンバータは発振回路の制御によってスイッチング動作を行なっている。
【００２１】
しかし、入力電流が大きくなると、入力電圧もそれに比例して大きくなるが、その入力電圧が所定値を超えると、定電圧ダイオードがＯＮしてノードａにトランジスタＱ１の閾値以上の電圧が発生し、トランジスタＱ１が導通する。従って、入力端子１からの入力電流の一部がこのトランジスタＱ１と抵抗Ｒ１を介して入力端子２側へ流れる（バイパスされる）。よって、過大電流がトランス８側へ流れないので、トランス８の二次側の出力電圧が変動することが防止される。
【００２２】
入力電流の変動がパルス状の過大電流の場合、このパルス状電流が過ぎると、入力電圧も元の状態に下がるので、定電圧ダイオード７はＯＦＦとなり、トランジスタＱ１もＯＦＦとなってバイパス回路３によるバイパス動作は終了する。
【００２３】
これに対し、入力電流がパルス状の過大電流でない継続性のある過大電流の場合は、それが長く続くと、トランジスタＱ１が破損するが、これはタイマー回路５によって阻止される。即ち、入力電圧が高くなって定電圧ダイオード７がＯＮになると、電流がＲ２、Ｒ３を流れるだけでなく、タイマー５にも流れる。タイマー回路５に流れる電流はコンデンサＣ１の充電を行うので、ノードｄの電圧は抵抗Ｒ４、Ｒ５、コンデンサＣ１等の時定数に依存して上昇する。
【００２４】
ノードｄの電圧がトランジスタＱ２の閾値以上になると、トランジスタＱ２がＯＮしてノードａは入力端子２の電圧（例えばグランド電圧）になるので、トランジスタＱ１がＯＦＦとなる。これにより長時間過大電流によるトランジスタＱ１の破損（従ってバイパス回路３の破損）は防止される。上述したパルス状の過大電流の場合は、ノードｄの電圧が充分上昇する前にその過大電流が終了するので、トランジスタＱ２はＯＦＦのままであり、トランジスタＱ１によるバイパス動作が強制的に停止されることはない。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、例えば通常動作時の電流より増加した分だけをバイパス回路によりバイパスさせることができ、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング動作には入力電流の増加はなく、安定した動作が維持でき、その結果安定した出力を得ることができる。また、バイパス回路、電圧検出手段等を比較的小型の半導体素子で構成できるため安価且つ実装に要するスペースも少なくてよいという利点もある。また、タイマー回路を設けることにより過大電流が長時間継続するような場合におけるバイパス回路素子の破損を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るＤＣ／ＤＣコンバータの回路図
【図２】その要部について詳細な構成を示す回路図
【図３】そのＤＣ／ＤＣコンバータを搭載した通信装置を示すブロック図
【符号の説明】
１、２ 入力端子 ３ バイパス回路
４ 電圧検出回路 ５ タイマー回路
７ 定電圧ダイオード ８ トランス
Ｑ１、Ｑ２ トランジスタ Ｒ１〜Ｒ５ 抵抗
Ｃ１ コンデンサ
【発明の属する技術分野】
本発明は通信回線から電力を受け、それを必要な電圧に変換するためのＤＣ／ＤＣコンバータ及び通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＳＤＮ回線を使用して通信を行う際に用いられる機器にＤＳＵ（回線接続装置）とかＴＡ（ターミナルアダプタ）と呼ばれる装置が必要である。これらの装置の内部には、これらの装置を動作させたり外部装置に電力を供給するために通信回線からの電力を受け、それを必要な電圧に変換するためのＤＣ／ＤＣコンバータが内蔵されている。
【０００３】
通信回線の特性上、このＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電力は定電流で供給される。通常の通信状態では、このＤＣ／ＤＣコンバータへ供給される電流値は一定（ＩＳＤＮ回線では４０ｍＡ程度）であり、それによってＤＣ／ＤＣコンバータの入力端子間の電圧もほぼ一定となる。
【０００４】
しかしながら、通信回線の給電装置側の障害や電力線の混触が発生すると、短時間ではあるが、ＤＣ／ＤＣコンバータへの供給電流が一時増加する。この増加した電流によりＤＣ／ＤＣコンバータの２次側の出力電圧がその期間増大したり、過度の電流によってはスイッチング動作が不安定になったり、停止してしまう場合があった。
【０００５】
特開昭６２−１６００７２号公報では、入力端子間電圧を監視して、その電圧が所定値より大きくなると、スイチイングを強制的に停止させるようにしたものが記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように最終的にＤＣ／ＤＣコンバータを停止させてしまうのは、異常な大電流が流れたときの対策としてはよいが、異常な大電流ではなく、パルス状の突入電流が流れたときは、ＤＣ／ＤＣコンバート動作を停止させることなく、そのまま動作を継続させた状態で安定化を図るのが望ましい。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、異常な電流でないが比較的大きな電流が流れたときに良好な対応がなされるようにしたＤＣ／ＤＣコンバータ及びそれを用いた通信装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明では、トランスの一次側の入力端子に入力される直流電流をスイッチングして該トランスの二次側に電力を得るＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
前記一次側の入力端子の電圧を検出する検出手段と；前記入力端子の電圧が所定値以上になると検出手段の出力により動作して前記入力端子の電流の一部をバイパスするバイパス回路と；前記入力端子の電圧が所定値以上になった時点から所定時間経過後、前記バイパス回路を不作動になすタイマー回路とを備えている。
【００１０】
また、本発明では、トランスの一次側に入力される直流電流をスイッチングして二次側に電力を得るＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、一次側コイルの一端に接続された第１入力端子と；前記一次側コイルの他端にスイッチングトランジスタを介して接続された第２入力端子と；第１、第２入力端子間に接続された第１トランジスタと抵抗の第１直列回路と；第１、第２入力端子間に接続されたツェナーダイードと抵抗の第２直列回路と；第２直列回路の第１の所定点を第１トランジスタのベースに接続する手段とを備え、前記ツェナーダイードが導通したとき第１トランジスタをＯＮして第１直列回路によって第１、第２入力端子間に流れる電流の一部をバイパスし、更に、第２直列回路の第２の所定点と第２入力端子との間に接続されていて、ツェナーダイードが導通してから所定時間経過後に第１の所定点の電圧を強制的に変えるタイマー回路を備えている。
【００１２】
また、前記タイマー回路は、第２の所定点と第２入力端子間に順次直列に接続された第１、第２の抵抗と、第２の抵抗に並列に接続されたコンデンサと、ベースが第１、第２の抵抗の接続中点に接続されコレクタが上記第１の所定点に接続されエミッタが第２入力端子に接続されたトランジスタとから成っている。
【００１３】
通信回線から電力を受け、それを必要な電圧に変換するためのＤＣ／ＤＣコンバータを有する通信装置は上記のいずれかのＤＣ／ＤＣコンバータを搭載している。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図３はＩＳＤＮの通信回線１０１、１０２に接続された通信装置１０３の概略を示している。１０４は通信回線１０１、１０２から与えられたＤＣ（直流）成分とＡＣ成分（信号成分）を分離する分離回路である。ＤＣ成分はＤＣ／ＤＣコンバータ１０５へ伝送され、所定の電圧に変換される。ＡＣ成分（信号成分）は信号処理回路１０６で処理される。信号処理回路１０６の電源はＤＣ／ＤＣコンバータ１０５から与えられる。
【００１５】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５は図１に示すように、トランス８の一次側において、スイッチングトランジスタ６をＯＮ／ＯＦＦして二次側に出力電圧を得るようにしている。９は整流ダイオードであり、１０は平滑コンデンサである。二次側の出力端子１１、１２は上述した信号処理回路１０６等へ接続される。トランジスタ６のＯＮ／ＯＦＦはそのベースに接続される発振回路の出力によって制御される。
【００１６】
入力端子１、２間を流れる入力電流は定電流であるが、パルス状の突入電流等が入力された場合は、入力端子１、２間の電圧もその電流に応じて変化する。４はこの入力電圧が所定値を超えるのを検出する電圧検出回路であり、３は入力電圧が所定値を超えると、電圧検出回路４の出力によって駆動され、入力端子の電流を一部バイパスするバイパス回路である。
【００１７】
５はタイマー回路であり、このタイマー回路５は過大電圧（従って過大電流）が長時間検出されたとき、バイパス回路３が長時間ＯＮになると、バイパス回路が破損する虞があるので、それを未然に防止するために設けられたものである。
【００１８】
これらのバイパス回路３、電圧検出回路４、タイマー回路５については図２にその具体例が示されている。図２において、バイパス回路３はコレクタが入力端子１に接続されエミッタが抵抗Ｒ１を介して入力端子２に接続されたＮＰＮ型のトランジスタＱ１と前記抵抗Ｒ１とから構成されている。電圧検出回路４は定電圧ダイオード（ツエナーダイオード）７と抵抗Ｒ２、Ｒ３の直列接続によって構成されており、抵抗Ｒ２とＲ３の接続ノードａがバイパス回路３のトランジスタＱ１のベースに接続されている。
【００１９】
タイマー回路５はコレクタがノードａに接続されエミッタが入力端子２に接続されたＮＰＮ型のトランジスタＱ２と、ノードｂと入力端子２との間に接続された抵抗Ｒ４、Ｒ５、及び抵抗Ｒ５に並列に接続されたコンデンサＣ１とから構成されている。尚、抵抗Ｒ４とＲ５の接続ノードｄがトランジスタＱ２のベースに接続されている。
【００２０】
次に、上記のように構成された図２の回路の動作について述べる。入力端子１を介して入力される入力電流に大きな変動がない定常状態では、バイパス回路３、検出回路４、タイマー回路５はいずれも不作動で、ＤＣ／ＤＣコンバータは発振回路の制御によってスイッチング動作を行なっている。
【００２１】
しかし、入力電流が大きくなると、入力電圧もそれに比例して大きくなるが、その入力電圧が所定値を超えると、定電圧ダイオードがＯＮしてノードａにトランジスタＱ１の閾値以上の電圧が発生し、トランジスタＱ１が導通する。従って、入力端子１からの入力電流の一部がこのトランジスタＱ１と抵抗Ｒ１を介して入力端子２側へ流れる（バイパスされる）。よって、過大電流がトランス８側へ流れないので、トランス８の二次側の出力電圧が変動することが防止される。
【００２２】
入力電流の変動がパルス状の過大電流の場合、このパルス状電流が過ぎると、入力電圧も元の状態に下がるので、定電圧ダイオード７はＯＦＦとなり、トランジスタＱ１もＯＦＦとなってバイパス回路３によるバイパス動作は終了する。
【００２３】
これに対し、入力電流がパルス状の過大電流でない継続性のある過大電流の場合は、それが長く続くと、トランジスタＱ１が破損するが、これはタイマー回路５によって阻止される。即ち、入力電圧が高くなって定電圧ダイオード７がＯＮになると、電流がＲ２、Ｒ３を流れるだけでなく、タイマー５にも流れる。タイマー回路５に流れる電流はコンデンサＣ１の充電を行うので、ノードｄの電圧は抵抗Ｒ４、Ｒ５、コンデンサＣ１等の時定数に依存して上昇する。
【００２４】
ノードｄの電圧がトランジスタＱ２の閾値以上になると、トランジスタＱ２がＯＮしてノードａは入力端子２の電圧（例えばグランド電圧）になるので、トランジスタＱ１がＯＦＦとなる。これにより長時間過大電流によるトランジスタＱ１の破損（従ってバイパス回路３の破損）は防止される。上述したパルス状の過大電流の場合は、ノードｄの電圧が充分上昇する前にその過大電流が終了するので、トランジスタＱ２はＯＦＦのままであり、トランジスタＱ１によるバイパス動作が強制的に停止されることはない。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、例えば通常動作時の電流より増加した分だけをバイパス回路によりバイパスさせることができ、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング動作には入力電流の増加はなく、安定した動作が維持でき、その結果安定した出力を得ることができる。また、バイパス回路、電圧検出手段等を比較的小型の半導体素子で構成できるため安価且つ実装に要するスペースも少なくてよいという利点もある。また、タイマー回路を設けることにより過大電流が長時間継続するような場合におけるバイパス回路素子の破損を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るＤＣ／ＤＣコンバータの回路図
【図２】その要部について詳細な構成を示す回路図
【図３】そのＤＣ／ＤＣコンバータを搭載した通信装置を示すブロック図
【符号の説明】
１、２ 入力端子 ３ バイパス回路
４ 電圧検出回路 ５ タイマー回路
７ 定電圧ダイオード ８ トランス
Ｑ１、Ｑ２ トランジスタ Ｒ１〜Ｒ５ 抵抗
Ｃ１ コンデンサ
Claims (4)
- トランスの一次側の入力端子に入力される直流電流をスイッチングして該トランスの二次側に電力を得るＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
前記一次側の入力端子の電圧を検出する検出手段と、
前記入力端子の電圧が所定値以上になると検出手段の出力により動作して前記入力端子の電流の一部をバイパスするバイパス回路と、
前記入力端子の電圧が所定値以上になった時点から所定時間経過後、前記バイパス回路を不作動になすタイマー回路と、
を備えることを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ。 - トランスの一次側に入力される直流電流をスイッチングして二次側に電力を得るＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
一次側コイルの一端に接続された第１入力端子と、
前記一次側コイルの他端にスイッチングトランジスタを介して接続された第２入力端子と、
第１、第２入力端子間に接続された第１トランジスタと抵抗の第１直列回路と、 第１、第２入力端子間に接続されたツェナーダイードと抵抗の第２直列回路と、 第２直列回路の第１の所定点を第１トランジスタのベースに接続する手段と、
を備え、前記ツェナーダイードが導通したとき第１トランジスタをＯＮして第１直列回路によって第１、第２入力端子間に流れる電流の一部をバイパスし、
更に、第２直列回路の第２の所定点と第２入力端子との間に接続されていて、ツェナーダイードが導通してから所定時間経過後に第１の所定点の電圧を強制的に変えるタイマー回路を備えていることを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ。 - 前記タイマー回路は、第２の所定点と第２入力端子間に順次直列に接続された第１、第２の抵抗と、第２の抵抗に並列に接続されたコンデンサと、ベースが第１、第２の抵抗の接続中点に接続されコレクタが上記第１の所定点に接続されエミッタが第２入力端子に接続されたトランジスタとから成ることを特徴とする請求項２に記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。
- 通信回線から電力を受け、それを必要な電圧に変換するためのＤＣ／ＤＣコンバータを有する通信装置において、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のＤＣ／ＤＣコンバータを用いたことを特徴とする通信装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP22913197A JP3629912B2 (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ及びそれを用いた通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22913197A JP3629912B2 (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ及びそれを用いた通信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1169800A JPH1169800A (ja) | 1999-03-09 |
| JP3629912B2 true JP3629912B2 (ja) | 2005-03-16 |
Family
ID=16887248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22913197A Expired - Fee Related JP3629912B2 (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ及びそれを用いた通信装置 |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP3629912B2 (ja) |
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| JPH05236743A (ja) * | 1991-12-25 | 1993-09-10 | Tokyo Electric Co Ltd | スイッチング電源装置 |
| JPH0731135A (ja) * | 1993-07-08 | 1995-01-31 | Mitsubishi Electric Corp | 補助電源装置 |
-
1997
- 1997-08-26 JP JP22913197A patent/JP3629912B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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|---|---|
| JPH1169800A (ja) | 1999-03-09 |
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