JPH0258864B2 - - Google Patents
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- JPH0258864B2 JPH0258864B2 JP61295687A JP29568786A JPH0258864B2 JP H0258864 B2 JPH0258864 B2 JP H0258864B2 JP 61295687 A JP61295687 A JP 61295687A JP 29568786 A JP29568786 A JP 29568786A JP H0258864 B2 JPH0258864 B2 JP H0258864B2
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 7
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- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/337—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in push-pull configuration
- H02M3/3376—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in push-pull configuration with automatic control of output voltage or current
- H02M3/3378—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in push-pull configuration with automatic control of output voltage or current in a push-pull configuration of the parallel type
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は対称形電流チヨパ用の自動対称修正回
路に係わる。この回路は変圧器を備えた電流チヨ
ツパを有する静止直流変換器および調整器の構成
に応用されるものである。
路に係わる。この回路は変圧器を備えた電流チヨ
ツパを有する静止直流変換器および調整器の構成
に応用されるものである。
変圧器を備えた直流変換器または調整器の周知
の構成方法の中でも、対称回路は非対称回路に比
べて少なくとも３つの利点を有する方法である。
その利点をまとめると次のようになる。
の構成方法の中でも、対称回路は非対称回路に比
べて少なくとも３つの利点を有する方法である。
その利点をまとめると次のようになる。
１ 対称回路は変圧器コアの磁気動力全部を使う
ため、出力周波数、効率、パワーを劣化するこ
となく変圧器を小型化しコストを低減できる。
ため、出力周波数、効率、パワーを劣化するこ
となく変圧器を小型化しコストを低減できる。
２ 必要とされるパルス電流および送出されるパ
ルス電流の周波数が動作周波数の２倍になり、
濾波上の問題が緩和される。
ルス電流の周波数が動作周波数の２倍になり、
濾波上の問題が緩和される。
３ サイクル比、即ちエネルギー伝達時間対サイ
クル接続時間の比が１に非常に近くなるため、
電力構成部品全体に存在する実効電流が小さく
なる。
クル接続時間の比が１に非常に近くなるため、
電力構成部品全体に存在する実効電流が小さく
なる。
このように対称回路は理論的には有利である
が、構成上の問題も生じる。通常の場合対称回路
は非対称回路と異なり、多数の構成部品を要し、
その制御回路が複雑化する。２つの導電チヤネル
に同時に導電する危険性のあることや、２つのチ
ヤネルの間の動作対称性を完全に維持する必要の
あることから構成が難かしくなる。
が、構成上の問題も生じる。通常の場合対称回路
は非対称回路と異なり、多数の構成部品を要し、
その制御回路が複雑化する。２つの導電チヤネル
に同時に導電する危険性のあることや、２つのチ
ヤネルの間の動作対称性を完全に維持する必要の
あることから構成が難かしくなる。
動作が非対称になる理由は多数あるが、その中
でも対称的に接続された２つの構成部品の特性の
相異によるもの、プリント回路上の集積回路の配
線または構成が非対称であることから来るもの、
２つのスイツチの制御方形波の長さの相異による
もの等があげられる。最後にあげた制御方形波の
長さの相異は、例えば制御回路が不完全であつた
り、または制御回路の感知ステージの中に変圧器
の一次および二次巻線に存在する電圧方形波の一
部または電流鋸歯波が、非対称的なキヤパシタン
スおよびインダクタンス寄生接続を介して再導入
されることによるものである。
でも対称的に接続された２つの構成部品の特性の
相異によるもの、プリント回路上の集積回路の配
線または構成が非対称であることから来るもの、
２つのスイツチの制御方形波の長さの相異による
もの等があげられる。最後にあげた制御方形波の
長さの相異は、例えば制御回路が不完全であつた
り、または制御回路の感知ステージの中に変圧器
の一次および二次巻線に存在する電圧方形波の一
部または電流鋸歯波が、非対称的なキヤパシタン
スおよびインダクタンス寄生接続を介して再導入
されることによるものである。
動作が非対称になると、結果的に変圧器の動作
点がその磁気動力に関して移動し、エネルギー効
率が下がり、信頼性が低下する。また、電力構成
部品の大型化にもつながる上、動作の安定を欠く
原因ともなる。
点がその磁気動力に関して移動し、エネルギー効
率が下がり、信頼性が低下する。また、電力構成
部品の大型化にもつながる上、動作の安定を欠く
原因ともなる。
発明の要旨
本発明の目的は、上にあげた欠点を克服するこ
とにある。
とにある。
この目的のために本発明の提供する対称形電流
チヨツパ用自動対称修正回路は、周波数ｆの２つ
の信号によつて交互に制御されるように構成さ
れ、かつ抵抗器を介してチヨツパに直流電流を供
給する端子に両者の共通接続点において連結され
ている２つの電流チヤネルと、前記抵抗器の両端
に並列に接続されている周波数ｆに同調した共振
回路と、前記共振回路に連結されており、前記２
つのチヤネルの各々を通る電流の振幅間の対称
を、共振回路から発振される周波数ｆの振動の振
幅を関数として調節するように構成されている制
御回路とを含んで成る。
チヨツパ用自動対称修正回路は、周波数ｆの２つ
の信号によつて交互に制御されるように構成さ
れ、かつ抵抗器を介してチヨツパに直流電流を供
給する端子に両者の共通接続点において連結され
ている２つの電流チヤネルと、前記抵抗器の両端
に並列に接続されている周波数ｆに同調した共振
回路と、前記共振回路に連結されており、前記２
つのチヤネルの各々を通る電流の振幅間の対称
を、共振回路から発振される周波数ｆの振動の振
幅を関数として調節するように構成されている制
御回路とを含んで成る。
添付図面を参照しながら以下に行なう詳細な説
明から、本発明の特徴および利点が上にあげたも
の以外についても明らかになろう。
明から、本発明の特徴および利点が上にあげたも
の以外についても明らかになろう。
好適実施態様
添付図面に示したチヨツプ電源は図中それぞれ
破線で囲んで示す電流チヨツパ回路１とそれに連
結されている整流および濾波用セル２とを含んで
いる。図示のチヨツプ電源は更に、パルス幅変調
を伴なう制御回路３と調整装置４も含んでいる。
本発明の自動対称補正回路は５として破線矩形で
囲んで示されている。電流チヨツパ回路１は、ト
ランジスタ、サイリスタ、その他同等の装置をそ
れぞれ変圧器Ｔの２つの一次半巻線８，９の一端
部に「プツシユプル」式に接続して形成される２
つの電流スイツチ６，７によつて構成されてい
る。電流スイツチ６，７に接続されていない方の
一次半巻線８，９の端部は相互に接続されて変圧
器Ｔの一次巻線の中間点を形成し、かつチヨツパ
回路１の直流電源電圧Ｖ＋を受容する。電流スイ
ツチ６，７の他の２つの端部は、修正回路５に含
まれる抵抗器R10を介してチヨツパ回路１の電源
接地Ｍに接続されている。
破線で囲んで示す電流チヨツパ回路１とそれに連
結されている整流および濾波用セル２とを含んで
いる。図示のチヨツプ電源は更に、パルス幅変調
を伴なう制御回路３と調整装置４も含んでいる。
本発明の自動対称補正回路は５として破線矩形で
囲んで示されている。電流チヨツパ回路１は、ト
ランジスタ、サイリスタ、その他同等の装置をそ
れぞれ変圧器Ｔの２つの一次半巻線８，９の一端
部に「プツシユプル」式に接続して形成される２
つの電流スイツチ６，７によつて構成されてい
る。電流スイツチ６，７に接続されていない方の
一次半巻線８，９の端部は相互に接続されて変圧
器Ｔの一次巻線の中間点を形成し、かつチヨツパ
回路１の直流電源電圧Ｖ＋を受容する。電流スイ
ツチ６，７の他の２つの端部は、修正回路５に含
まれる抵抗器R10を介してチヨツパ回路１の電源
接地Ｍに接続されている。
変圧器Ｔの二次巻線は２つの半巻線１０，１１
によつて構成されており、これらの半巻線の２つ
の端部が相互に接続されて中間点を形成する一
方、他の２つの端部は整流および濾波用セル２の
整流用ダイオード１２，１３の陽極に接続されて
いる。ダイオード１２，１３の陰極は相互に接続
されて全波整流回路を形成している。ダイオード
１２，１３の２陰極に共通の点が濾波用インダク
タンス１４の一端部に接続されており、この濾波
用インダクタンス１４とコンデンサ１５とで整流
および濾波用セル２の中に、２つのダイオード１
２，１３から送られる電流の平均成分を濾過して
除去する低域フイルタを構成している。添付図面
に示したチヨツプ電源の出力電圧Vccは、コンデ
ンサ１５の端子から取出される。
によつて構成されており、これらの半巻線の２つ
の端部が相互に接続されて中間点を形成する一
方、他の２つの端部は整流および濾波用セル２の
整流用ダイオード１２，１３の陽極に接続されて
いる。ダイオード１２，１３の陰極は相互に接続
されて全波整流回路を形成している。ダイオード
１２，１３の２陰極に共通の点が濾波用インダク
タンス１４の一端部に接続されており、この濾波
用インダクタンス１４とコンデンサ１５とで整流
および濾波用セル２の中に、２つのダイオード１
２，１３から送られる電流の平均成分を濾過して
除去する低域フイルタを構成している。添付図面
に示したチヨツプ電源の出力電圧Vccは、コンデ
ンサ１５の端子から取出される。
電流チヨツパ回路の電流スイツチ６，７は、制
御回路３のC1とC2の参照符号を付した２つの出
力によつて制御される。出力C1，C2は、電流ス
イツチ６，７を通る電流の通路を交互に制御す
る。発明の好適実施態様では、シリコン・ジエネ
ラル（Silicon General）社から市販の参照番号
SG1524で知られる構成部品によつて制御回路３
を形成している。この構成部品は普通、定周波数
の鋸歯波発振器と、鋸歯波信号を演算増幅器１６
の出力信号と比較する比較器と、この比較結果を
出力C1および出力C2に交互に送る分類論理とを
含んでいる。演算増幅器１６は「−」入力が一方
では抵抗器R2を介してVrefの参照符号を付した基
準電圧に接続されており、他方では２つの直列接
続抵抗器R3，R4を介して自動修正回路５の参照
符号Vsを付した出力に接続されている。更に抵
抗器R5が演算増幅器１６の出力と「−」の符号
の入力との間に接続されており、加算抵抗器R3，
R4，R2を介して電圧VsとVrefの和を算出するよ
うに構成されている。演算増幅器１６の「＋」を
付した入力は調整装置４の出力に接続されてお
り、この調整装置４がコンデンサ１５の端子で獲
得された電圧Vccの大きさを調整装置内部の不図
示の基準電圧と比較して、誤差信号を抵抗器R7
を介して演算増幅器１６の「＋」の入力に印加す
る。
御回路３のC1とC2の参照符号を付した２つの出
力によつて制御される。出力C1，C2は、電流ス
イツチ６，７を通る電流の通路を交互に制御す
る。発明の好適実施態様では、シリコン・ジエネ
ラル（Silicon General）社から市販の参照番号
SG1524で知られる構成部品によつて制御回路３
を形成している。この構成部品は普通、定周波数
の鋸歯波発振器と、鋸歯波信号を演算増幅器１６
の出力信号と比較する比較器と、この比較結果を
出力C1および出力C2に交互に送る分類論理とを
含んでいる。演算増幅器１６は「−」入力が一方
では抵抗器R2を介してVrefの参照符号を付した基
準電圧に接続されており、他方では２つの直列接
続抵抗器R3，R4を介して自動修正回路５の参照
符号Vsを付した出力に接続されている。更に抵
抗器R5が演算増幅器１６の出力と「−」の符号
の入力との間に接続されており、加算抵抗器R3，
R4，R2を介して電圧VsとVrefの和を算出するよ
うに構成されている。演算増幅器１６の「＋」を
付した入力は調整装置４の出力に接続されてお
り、この調整装置４がコンデンサ１５の端子で獲
得された電圧Vccの大きさを調整装置内部の不図
示の基準電圧と比較して、誤差信号を抵抗器R7
を介して演算増幅器１６の「＋」の入力に印加す
る。
ここまで説明して来た回路を完成するのが回路
５である。回路５は直列共振回路を含み、この回
路はインダクタンスＬとコンデンサＣを、２つの
スイツチ６，７によつて形成される２つの導電チ
ヤネルを連結している抵抗器R10の端子に直列に
接続して構成される。インダクタンスＬとコンデ
ンサＣの共通点が自動修正回路５の出力端子Vs
に接続されている。
５である。回路５は直列共振回路を含み、この回
路はインダクタンスＬとコンデンサＣを、２つの
スイツチ６，７によつて形成される２つの導電チ
ヤネルを連結している抵抗器R10の端子に直列に
接続して構成される。インダクタンスＬとコンデ
ンサＣの共通点が自動修正回路５の出力端子Vs
に接続されている。
制御回路３の出力C1とC2から送出される制御
信号が50KHzに近い周波数でスイツチ６，７の入
力に印加されるという仮定に立つて、チヨツプ電
源の動作について次に説明する。上に述べた実施
態様では、それぞれ電流スイツチ６，７から送出
される電流I1とI2の各々が、チヨツプ電源の給電
回路の接地と各電流スイツチ６，７を接続してい
る共通連結抵抗器R10を通つて流れる。これらの
スイツチの動作が厳密に対称的であると仮定する
と、抵抗器R10の端子において獲得される信号は
周波数2f＝100KHzの台形信号となる。チヨツプ
電源の動作に非対称が生じたと仮定すると、２つ
の台形信号のうちの１つの振幅が大きくなり、周
波数ｆの変調成分が抵抗器R10の端子に出現す
る。インダクタンスＬとコンデンサＣの値をプラ
グ回路を形成すべく調整して構成される共振回路
が、この残留周波数ｆでの変調を用いて、関係式 Ｌ・Ｃ（2π・ｆ）2＝１ を満足するように共振する。
信号が50KHzに近い周波数でスイツチ６，７の入
力に印加されるという仮定に立つて、チヨツプ電
源の動作について次に説明する。上に述べた実施
態様では、それぞれ電流スイツチ６，７から送出
される電流I1とI2の各々が、チヨツプ電源の給電
回路の接地と各電流スイツチ６，７を接続してい
る共通連結抵抗器R10を通つて流れる。これらの
スイツチの動作が厳密に対称的であると仮定する
と、抵抗器R10の端子において獲得される信号は
周波数2f＝100KHzの台形信号となる。チヨツプ
電源の動作に非対称が生じたと仮定すると、２つ
の台形信号のうちの１つの振幅が大きくなり、周
波数ｆの変調成分が抵抗器R10の端子に出現す
る。インダクタンスＬとコンデンサＣの値をプラ
グ回路を形成すべく調整して構成される共振回路
が、この残留周波数ｆでの変調を用いて、関係式 Ｌ・Ｃ（2π・ｆ）2＝１ を満足するように共振する。
この条件下でインダクタンスＬとコンデンサＣ
とで形成される回路が、周波数ｆ、即ちスイツチ
６，７の制御入力に印加された制御信号の周波数
50KHzで共振を始める。コンデンサＣの端子に出
現する信号は、周波数ｆでの振幅が対称欠陥の程
度と比例する正弦信号である。この信号が修正回
路５の出力Vsから抵抗器R3，R4を介して演算増
幅器１６の「−」の入力に印加され、それによつ
て対称欠陥を示す信号を調整装置４から送られる
誤差信号に加算し、かつスイツチ６，７の開路を
修正回路５の検出した対称欠陥を修正するべく指
令することが可能となる。
とで形成される回路が、周波数ｆ、即ちスイツチ
６，７の制御入力に印加された制御信号の周波数
50KHzで共振を始める。コンデンサＣの端子に出
現する信号は、周波数ｆでの振幅が対称欠陥の程
度と比例する正弦信号である。この信号が修正回
路５の出力Vsから抵抗器R3，R4を介して演算増
幅器１６の「−」の入力に印加され、それによつ
て対称欠陥を示す信号を調整装置４から送られる
誤差信号に加算し、かつスイツチ６，７の開路を
修正回路５の検出した対称欠陥を修正するべく指
令することが可能となる。
電流スイツチ６，７によつて形成される２つの
導電チヤネルの対称性の修正を向上させるために
は、修正信号の位相を進める必要のあることに注
意を要する。修正信号の進相は、コンデンサＣま
たはインダクタンスＬの数値を、関係式 Ｌ・Ｃ（２・π・ｆ）2＝１ を正確に満足するその理想値程度に注意深く調節
することによつて行なうことができる。
導電チヤネルの対称性の修正を向上させるために
は、修正信号の位相を進める必要のあることに注
意を要する。修正信号の進相は、コンデンサＣま
たはインダクタンスＬの数値を、関係式 Ｌ・Ｃ（２・π・ｆ）2＝１ を正確に満足するその理想値程度に注意深く調節
することによつて行なうことができる。
添付図面は本発明による自動対称修正装置を備
えたチヨツプ電源を示す。 １……チヨツパ回路、２……整流および濾波用
セル、３……制御回路、４……調整装置、５……
自動対称補正回路、６，７……電流スイツチ、１
６……演算増幅器。
えたチヨツプ電源を示す。 １……チヨツパ回路、２……整流および濾波用
セル、３……制御回路、４……調整装置、５……
自動対称補正回路、６，７……電流スイツチ、１
６……演算増幅器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 対称形電流チヨツパ用の自動対称修正回路で
あつて、周波数ｆの２つの信号によつて交互に制
御されるように構成され、かつ抵抗器を介してチ
ヨツパに直流電流を供給する端子に両者の共通接
続点において連結されている２つの電流チヤネル
と、前記抵抗器の両端に並列に接続されている周
波数ｆに同調した共振回路と、前記共振回路に連
結されており、前記２つのチヤネルの各々を通る
電流の振幅間の対称を、共振回路から発振される
周波数ｆの振動の振幅を関数として調節するよう
に構成されている制御回路とを含んで成る自動対
称修正回路。 ２ 前記共振回路が直列共振回路である、特許請
求の範囲第１項に記載の回路。 ３ 前記直列共振回路が少なくとも１つのインダ
クタンスと１つのコンデンサとを直列接続して含
んでおり、該インダクタンスおよび該コンデンサ
に共通の点が前記制御回路の入力に連結されて、
前記２つのチヤネルを通つて流れる電流の対称性
を調節するように構成されている、特許請求の範
囲第１項または第２項に記載の回路。 ４ 前記制御回路が演算増幅器と、定周波数の鋸
歯波発振器と、鋸歯波信号を前記演算増幅器の出
力信号と比較する比較器と、その比較結果を前記
２つのチヤネルの各々に交互に印加し、かつ電流
の対称性を調節する分類論理とを含んでおり、前
記演算増幅器が一方ではその「−」入力を基準電
圧に、他方ではその「＋」入力を共振回路のイン
ダクタンスおよびコンデンサの共通点に接続され
ている、特許請求の範囲第３項に記載の回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8518527A FR2591825A1 (fr) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | Circuit de correction automatique de symetrie pour hacheur de courant symetrique |
| FR8518527 | 1985-12-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62141971A JPS62141971A (ja) | 1987-06-25 |
| JPH0258864B2 true JPH0258864B2 (ja) | 1990-12-10 |
Family
ID=9325786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61295687A Granted JPS62141971A (ja) | 1985-12-13 | 1986-12-11 | 対称形電流チヨツパ用自動対称修正回路 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4751628A (ja) |
| EP (1) | EP0234145B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62141971A (ja) |
| AR (1) | AR240600A1 (ja) |
| AT (1) | ATE68919T1 (ja) |
| CA (1) | CA1261392A (ja) |
| DE (1) | DE3682192D1 (ja) |
| DK (1) | DK166113C (ja) |
| ES (1) | ES2026460T3 (ja) |
| FR (1) | FR2591825A1 (ja) |
| GR (1) | GR3002992T3 (ja) |
| MX (1) | MX168522B (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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