JPH0440947B2 - - Google Patents
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- JPH0440947B2 JPH0440947B2 JP58197700A JP19770083A JPH0440947B2 JP H0440947 B2 JPH0440947 B2 JP H0440947B2 JP 58197700 A JP58197700 A JP 58197700A JP 19770083 A JP19770083 A JP 19770083A JP H0440947 B2 JPH0440947 B2 JP H0440947B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- voltage
- capacitor
- output
- circuit
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Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 40
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
- H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
- H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
- H03F1/0244—Stepped control
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
- H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/217—Class D power amplifiers; Switching amplifiers
- H03F3/2178—Class D power amplifiers; Switching amplifiers using more than one switch or switching amplifier in parallel or in series
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は電源回路に係り、特にオーデイオアン
プに用いて最適な電圧切換型の電源回路に関す
る。
プに用いて最適な電圧切換型の電源回路に関す
る。
(従来技術)
近年、オーデイオアンプを大出力化することに
よりダイナミツクレンジを拡大し、音質の向上を
図るようにしたものが提供されている。斯る大出
力のオーデイオアンプにはその出力に相応した大
容量、低インピーダンス型の電源が使用されてい
るが、このような大容量型の電源は一般的な聴取
レベル(出力数百mw程度)において使用するに
は過剰な装備であつて無駄になると共に、定格を
大巾に下回る出力レベルで使用することとなつて
電力の損失を生じ、異常発熱を惹き起す等の不都
合がある。
よりダイナミツクレンジを拡大し、音質の向上を
図るようにしたものが提供されている。斯る大出
力のオーデイオアンプにはその出力に相応した大
容量、低インピーダンス型の電源が使用されてい
るが、このような大容量型の電源は一般的な聴取
レベル(出力数百mw程度)において使用するに
は過剰な装備であつて無駄になると共に、定格を
大巾に下回る出力レベルで使用することとなつて
電力の損失を生じ、異常発熱を惹き起す等の不都
合がある。
そこでこの欠点を解消するため従来は、第1図
に示すような電圧切換型の電源を用いることによ
り効率を向上させるようにしていた。その概略を
説明すれば、10は負荷ZLの両端の電圧(出力
電圧)を検出する制御回路、T10,T13は高圧タ
ツプ、T11,T12は低圧タツプ、SW1,SW2はト
ランジスタQ11,Q13とトランジスタQ12,Q14の
前段に夫々設けられたスイツチであり、負荷ZL
の両端の電圧を制御回路10で検出し、この検出
信号によつて、トランスT(T1は交流ACの一次
入力巻線)の2次側巻線T2からダイオードD11〜
D16を介して出力される上記高圧タツプT10,T13
と低圧タツプT11,T12の2つのタツプを上記ス
イツチSW1,SW2によつて切換え使用するように
構成されている。このように構成すればアンプA
の出力が小さいときにはトランジスタQ13,Q14
を介して負荷ZLに電力を供給することとなるが、
この場合にはトランジスタQ13,Q14のコレク
タ・エミツタ間電圧は低くなり電力損失を少なく
することができ、一方、アンプAの出力が大きい
時にはトランジスタQ11,Q12を介して負荷ZLに
電力を供給することとなるが、出力の振巾が大き
いため電力損失自体は増加しない、という動作を
行わせることができる。
に示すような電圧切換型の電源を用いることによ
り効率を向上させるようにしていた。その概略を
説明すれば、10は負荷ZLの両端の電圧(出力
電圧)を検出する制御回路、T10,T13は高圧タ
ツプ、T11,T12は低圧タツプ、SW1,SW2はト
ランジスタQ11,Q13とトランジスタQ12,Q14の
前段に夫々設けられたスイツチであり、負荷ZL
の両端の電圧を制御回路10で検出し、この検出
信号によつて、トランスT(T1は交流ACの一次
入力巻線)の2次側巻線T2からダイオードD11〜
D16を介して出力される上記高圧タツプT10,T13
と低圧タツプT11,T12の2つのタツプを上記ス
イツチSW1,SW2によつて切換え使用するように
構成されている。このように構成すればアンプA
の出力が小さいときにはトランジスタQ13,Q14
を介して負荷ZLに電力を供給することとなるが、
この場合にはトランジスタQ13,Q14のコレク
タ・エミツタ間電圧は低くなり電力損失を少なく
することができ、一方、アンプAの出力が大きい
時にはトランジスタQ11,Q12を介して負荷ZLに
電力を供給することとなるが、出力の振巾が大き
いため電力損失自体は増加しない、という動作を
行わせることができる。
しかし、上記したように一般家庭でのリスニン
グレベルは通常平均で数百mW程度であるために
(例えば、最大出力100W/8Ωのアンプでは電源
切換えポイントが30W/8Ω前後に設定されるた
め、0W〜30Wの出力では低圧側電源が使用され
る)、常時は低圧側の回路だけが動作することと
なり、高圧側の回路は休止状態になつてしまうこ
ととなる。この結果低圧側の電源に使用されてい
るコンデンサC13,C14だけが常時利用され、高圧
側の電源に使用されているコンデンサC11,C12は
殆ど利用されないこととなる。また仮に瞬間的な
大出力により高圧側の電源が利用された場合にお
いても、低圧側の電源に使用されているコンデン
サC13,C14は休止状態となるため、上記した従来
方式の電源ではコンデンサを有効利用することが
できず、個々の電源に相当の容量を持つコンデン
サを必要とし、これがコストアツプの要因となつ
ていた。
グレベルは通常平均で数百mW程度であるために
(例えば、最大出力100W/8Ωのアンプでは電源
切換えポイントが30W/8Ω前後に設定されるた
め、0W〜30Wの出力では低圧側電源が使用され
る)、常時は低圧側の回路だけが動作することと
なり、高圧側の回路は休止状態になつてしまうこ
ととなる。この結果低圧側の電源に使用されてい
るコンデンサC13,C14だけが常時利用され、高圧
側の電源に使用されているコンデンサC11,C12は
殆ど利用されないこととなる。また仮に瞬間的な
大出力により高圧側の電源が利用された場合にお
いても、低圧側の電源に使用されているコンデン
サC13,C14は休止状態となるため、上記した従来
方式の電源ではコンデンサを有効利用することが
できず、個々の電源に相当の容量を持つコンデン
サを必要とし、これがコストアツプの要因となつ
ていた。
(発明の目的)
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、電源に使用されている平滑用コ
ンデンサを有効利用することにより同じ平滑容量
を維持しつつ個々のコンデンサを低容量化するこ
とができ、コストの低減を図ることができるよう
にした電源回路を提供することを目的とする。
り、その目的は、電源に使用されている平滑用コ
ンデンサを有効利用することにより同じ平滑容量
を維持しつつ個々のコンデンサを低容量化するこ
とができ、コストの低減を図ることができるよう
にした電源回路を提供することを目的とする。
(発明の構成)
本発明に係る電源回路は、整流器を介して出力
される第1番目から第n番目までの電源電圧端子
を切り換えることにより出力電圧を少なくとも2
段階以上の段階で切り換えることができるように
なつている電源回路であつて、 第n番目のタツプと第(n−1)番目のタツプ
との間に平滑コンデンサが接続されている。
される第1番目から第n番目までの電源電圧端子
を切り換えることにより出力電圧を少なくとも2
段階以上の段階で切り換えることができるように
なつている電源回路であつて、 第n番目のタツプと第(n−1)番目のタツプ
との間に平滑コンデンサが接続されている。
(実施例)
本発明に係る電源回路の実施例を第2図乃至第
8図に基づいて説明する。
8図に基づいて説明する。
第2図は基本回路図、第3図乃至第6図は動作
原理説明図、第7図及び第8図は他の実施例を示
す回路図である。図中、1は制御回路、Aはアン
プ、Q1〜Q4はトランジスタ、D1〜D6は整流器た
るダイオード、Tはトランス、S1,S2は高圧電源
と低圧電源とを切り換えて使用するためのスイツ
チを示し、これらは従来の構成と同様であつて、
±2電源型の電源を構成している。C1はt側高
圧電源とアースGNDとの間に接続されたコンデ
ンサ、C2は−側高圧電源とアースGNDとの間に
接続されたコンデンサ、C3は+側低圧電源とア
ースGNDとの間に接続されたコンデンサ、C4は
−側低圧電源とアースGNDとの間に接続された
コンデンサを夫々示す。C5は第n次、即ち+側
の高圧側出力タツプと第(n−1)次、即ち+側
の低圧側出力タツプとの間に接続された平滑コン
デンサ、C6は同様に−側の高圧側出力タツプと
−側の低圧側出力タツプとの間に接続された平滑
コンデンサを夫々示す。上記した構成において出
力段がBクラス動作で正側半サイクル増幅として
説明するに、先ず、低出力動作時においては、制
御回路1はスイツチS1をトランジスタQ3側に設
定するため、トランジスタQ1は開放となつて第
3図に示す等価回路として考察することができ
る。この等価回路において信号が入力されていな
い場合にはコンデンサC1,C3,C5は完全に充電
されており、コンデンサC1には電圧E1、コンデ
ンサC3には電圧E2、コンデンサC5には電圧(E1
−E2)が印加されている。この状態において信
号(IN)が入力され、トランジスタQ3がオンに
なるとコンデンサC3からダイオードD1及びトラ
ンジスタQ3を通じて電流i3が負荷RLに供給され
ると同時に、コンデンサC1からコンデンサC5→
ダイオードD1→トランジスタQ3を通じて電流i1が
負荷RLに供給される。即ち、コンデンサC5は電
流i1のバイパス回路として機能することとなる。
これをアンプA側から考察すると、第4図に示す
ような等価回路として考えることができ、電源の
インピーダンスZ1は、 Z1(jW) =1/jW・C1+C5/C1・C5+C3(C1+C5) となる。
原理説明図、第7図及び第8図は他の実施例を示
す回路図である。図中、1は制御回路、Aはアン
プ、Q1〜Q4はトランジスタ、D1〜D6は整流器た
るダイオード、Tはトランス、S1,S2は高圧電源
と低圧電源とを切り換えて使用するためのスイツ
チを示し、これらは従来の構成と同様であつて、
±2電源型の電源を構成している。C1はt側高
圧電源とアースGNDとの間に接続されたコンデ
ンサ、C2は−側高圧電源とアースGNDとの間に
接続されたコンデンサ、C3は+側低圧電源とア
ースGNDとの間に接続されたコンデンサ、C4は
−側低圧電源とアースGNDとの間に接続された
コンデンサを夫々示す。C5は第n次、即ち+側
の高圧側出力タツプと第(n−1)次、即ち+側
の低圧側出力タツプとの間に接続された平滑コン
デンサ、C6は同様に−側の高圧側出力タツプと
−側の低圧側出力タツプとの間に接続された平滑
コンデンサを夫々示す。上記した構成において出
力段がBクラス動作で正側半サイクル増幅として
説明するに、先ず、低出力動作時においては、制
御回路1はスイツチS1をトランジスタQ3側に設
定するため、トランジスタQ1は開放となつて第
3図に示す等価回路として考察することができ
る。この等価回路において信号が入力されていな
い場合にはコンデンサC1,C3,C5は完全に充電
されており、コンデンサC1には電圧E1、コンデ
ンサC3には電圧E2、コンデンサC5には電圧(E1
−E2)が印加されている。この状態において信
号(IN)が入力され、トランジスタQ3がオンに
なるとコンデンサC3からダイオードD1及びトラ
ンジスタQ3を通じて電流i3が負荷RLに供給され
ると同時に、コンデンサC1からコンデンサC5→
ダイオードD1→トランジスタQ3を通じて電流i1が
負荷RLに供給される。即ち、コンデンサC5は電
流i1のバイパス回路として機能することとなる。
これをアンプA側から考察すると、第4図に示す
ような等価回路として考えることができ、電源の
インピーダンスZ1は、 Z1(jW) =1/jW・C1+C5/C1・C5+C3(C1+C5) となる。
ここで仮に、C1=C3=C5(容量が同一)とすれ
ば、 Z1(jW)=1/jW・1/3/2C3 となり、第1図において説明したコンデンサC13
の容量を1.5倍に増大させたものと等価になる。
従つて、アンプA側からみた電源のインピーダン
スは2/3となり、従来のものに比して33%低下さ
せることができる。このためトランジスタQ3の
コレクタ電圧の交流変化分が減少し、安定した電
源を供給することができる。従つて、アンプAに
忠実な波形増幅を行わせることができ、音質を改
善することができる。
ば、 Z1(jW)=1/jW・1/3/2C3 となり、第1図において説明したコンデンサC13
の容量を1.5倍に増大させたものと等価になる。
従つて、アンプA側からみた電源のインピーダン
スは2/3となり、従来のものに比して33%低下さ
せることができる。このためトランジスタQ3の
コレクタ電圧の交流変化分が減少し、安定した電
源を供給することができる。従つて、アンプAに
忠実な波形増幅を行わせることができ、音質を改
善することができる。
次に高出力時の動作について説明するに、制御
回路1はスイツチS1をトランジスタQ1側に設定
し、トランジスタQ3はオフ状態になるため、第
5図に示す等価回路として考察することができ
る。第5図に示す回路において、信号が入力され
トランジスタQ1がオン状態になるとコンデンサ
C3及びコンデンサC5のシリーズ回路により電流i3
が負荷RLに供給され、また、コンデンサC1から
トランジスタQ1を通じて電流i1が負荷RLに供給
される。これをアンプA側から考察すると、第6
図に示すような等価回路として考えることがで
き、電源のインピーダンスZ2は、 Z2(jW) =1/jW・C3+C5/C3・C5+C1(C3+C5) となる。
回路1はスイツチS1をトランジスタQ1側に設定
し、トランジスタQ3はオフ状態になるため、第
5図に示す等価回路として考察することができ
る。第5図に示す回路において、信号が入力され
トランジスタQ1がオン状態になるとコンデンサ
C3及びコンデンサC5のシリーズ回路により電流i3
が負荷RLに供給され、また、コンデンサC1から
トランジスタQ1を通じて電流i1が負荷RLに供給
される。これをアンプA側から考察すると、第6
図に示すような等価回路として考えることがで
き、電源のインピーダンスZ2は、 Z2(jW) =1/jW・C3+C5/C3・C5+C1(C3+C5) となる。
ここで仮に、C1=C3=C5(容量が同一)である
とすると、 Z1(jW)=1/jW・1/3/2C1 となり、第1図において説明したコンデンサC11
を1.5倍に増大させたものと等価になる。このた
め、アンプA側からみた電源のインピーダンスは
2/3となり、上記同様33%低下させることができ
る。従つて、トランジスタQ1のコレクタ電圧の
交流変化分が減少し、音質を改善することができ
る。
とすると、 Z1(jW)=1/jW・1/3/2C1 となり、第1図において説明したコンデンサC11
を1.5倍に増大させたものと等価になる。このた
め、アンプA側からみた電源のインピーダンスは
2/3となり、上記同様33%低下させることができ
る。従つて、トランジスタQ1のコレクタ電圧の
交流変化分が減少し、音質を改善することができ
る。
以上、正側半サイクル増幅として説明したが、
負側半サイクル増幅についても同様に考察するこ
とができるから負側半サイクル増幅については省
略する。
負側半サイクル増幅についても同様に考察するこ
とができるから負側半サイクル増幅については省
略する。
第7図は電源電圧をn段階に切り換えることが
できるようになつているものへの応用例を示し、
第n次のタツプTnと第(n−1)次のタツプ
To-1との間に平滑コンデンサCnが接続されてお
り、以下同様にタツプTo-1とタツプTo-2との間
にはコンデンサCo-1が、タツプTo-2とタツプ
To-3との間にはコンデンサCo-2が夫々接続され
ている。
できるようになつているものへの応用例を示し、
第n次のタツプTnと第(n−1)次のタツプ
To-1との間に平滑コンデンサCnが接続されてお
り、以下同様にタツプTo-1とタツプTo-2との間
にはコンデンサCo-1が、タツプTo-2とタツプ
To-3との間にはコンデンサCo-2が夫々接続され
ている。
第8図は出力レベル又は入力レベルに応じて低
圧側電源と高圧側電源とを切り換えることができ
るようになつている電源回路(H級増幅器)に応
用した例を示し、電源の切換はスイツチS3,S4で
行なわせるようになつていて、コンデンサC5及
びコンデンサC6を付加したことにより、上記し
たような電源の安定化を図ることができる。
圧側電源と高圧側電源とを切り換えることができ
るようになつている電源回路(H級増幅器)に応
用した例を示し、電源の切換はスイツチS3,S4で
行なわせるようになつていて、コンデンサC5及
びコンデンサC6を付加したことにより、上記し
たような電源の安定化を図ることができる。
以上述べたように本発明はコンデンサの有効利
用を図ることにより電源の安定化を確保し、音質
の向上を図り得るようにしたものである。従来技
術において電源の安定化を図るためにはコンデン
サC11〜C14の容量を増加する必要があつたが、本
発明において追加したコンデンサC5,C6は高圧
電源と低圧電源との電圧差分だけの耐圧があれば
良く、そのコストは著しく安いものであるため大
巾なコストアツプを招くことなく電源の安定化を
図ることができる。
用を図ることにより電源の安定化を確保し、音質
の向上を図り得るようにしたものである。従来技
術において電源の安定化を図るためにはコンデン
サC11〜C14の容量を増加する必要があつたが、本
発明において追加したコンデンサC5,C6は高圧
電源と低圧電源との電圧差分だけの耐圧があれば
良く、そのコストは著しく安いものであるため大
巾なコストアツプを招くことなく電源の安定化を
図ることができる。
(発明の効果)
本発明に係る電源回路によれば、低耐圧の平滑
コンデンサを付加することにより、コンデンサ全
体を有効利用することができるため、電源のリツ
プルを低減させることができると共に、インピー
ダンスを低下させることができ、これに接続され
るアンプ等の性能を充分に発揮させることができ
る。しかも付加する平滑コンデンサは極めて安価
であるため、低コストで実施することができる。
また、従来のものと同程度の性能で充分な場合に
は、本来使用するコンデンサの容量は小さくて済
むため、大巾なコストダウンを図ることができる
等の優れた特長がある。
コンデンサを付加することにより、コンデンサ全
体を有効利用することができるため、電源のリツ
プルを低減させることができると共に、インピー
ダンスを低下させることができ、これに接続され
るアンプ等の性能を充分に発揮させることができ
る。しかも付加する平滑コンデンサは極めて安価
であるため、低コストで実施することができる。
また、従来のものと同程度の性能で充分な場合に
は、本来使用するコンデンサの容量は小さくて済
むため、大巾なコストダウンを図ることができる
等の優れた特長がある。
第1図は従来の電源回路を示す回路図、第2図
乃至第8図は本発明に係る電源回路の実施例を示
し、第2図は基本回路図、第3図乃至第6図は動
作原理説明図、第7図及び第8図は他の実施例を
示す回路図である。 1:制御回路、C5,C6,Cn,Co-1:平滑コン
デンサ、Tn,To-1:トランスタツプ。
乃至第8図は本発明に係る電源回路の実施例を示
し、第2図は基本回路図、第3図乃至第6図は動
作原理説明図、第7図及び第8図は他の実施例を
示す回路図である。 1:制御回路、C5,C6,Cn,Co-1:平滑コン
デンサ、Tn,To-1:トランスタツプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 整流器を介して出力される第1番目から第n
番目までの電源電圧端子を切り換えることにより
出力電圧を少なくとも2段階以上の段階で切り換
えることができるようになつている電源回路であ
つて、 上記第1番目から第n番目の各電源電圧端子と
接地間に夫々平滑コンデンサを接続し、且つ第n
番目のタツプと第(n−1)番目の電源電圧端子
との間に平滑コンデンサが接続されていることを
特徴とする電源回路。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58197700A JPS6091868A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 電源回路 |
US06/663,180 US4668921A (en) | 1983-10-24 | 1984-10-22 | Power supply circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58197700A JPS6091868A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 電源回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6091868A JPS6091868A (ja) | 1985-05-23 |
JPH0440947B2 true JPH0440947B2 (ja) | 1992-07-06 |
Family
ID=16378900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58197700A Granted JPS6091868A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 電源回路 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4668921A (ja) |
JP (1) | JPS6091868A (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3788036D1 (de) * | 1986-10-09 | 1993-12-09 | Monroe Electronics Inc | Kontaktlose Spannungsmesseinrichtung. |
US5570062A (en) * | 1994-10-12 | 1996-10-29 | Ericsson Ge Mobile Communications Inc. | AM-FM transmitter power amplifier using class-BC |
US6144258A (en) * | 1998-03-27 | 2000-11-07 | Schwenk; Tracy R. | Apparatus and method for amplifying an audio signal without reference to ground |
US6437648B1 (en) | 2000-09-01 | 2002-08-20 | William Van Beylen | Audio amplifier with transformerless power supply |
US7760524B2 (en) * | 2007-10-17 | 2010-07-20 | Power Integrations, Inc. | Method and apparatus to reduce the volume required for bulk capacitance in a power supply |
US10082810B2 (en) * | 2016-12-20 | 2018-09-25 | General Electric Technology Gmbh | Voltage regulator system and method of use |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4445095A (en) * | 1980-05-19 | 1984-04-24 | Carver R W | Audio amplifier |
-
1983
- 1983-10-24 JP JP58197700A patent/JPS6091868A/ja active Granted
-
1984
- 1984-10-22 US US06/663,180 patent/US4668921A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4668921A (en) | 1987-05-26 |
JPS6091868A (ja) | 1985-05-23 |
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