JPS6248259A - 昇圧回路 - Google Patents
昇圧回路Info
- Publication number
- JPS6248259A JPS6248259A JP18807385A JP18807385A JPS6248259A JP S6248259 A JPS6248259 A JP S6248259A JP 18807385 A JP18807385 A JP 18807385A JP 18807385 A JP18807385 A JP 18807385A JP S6248259 A JPS6248259 A JP S6248259A
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- JP
- Japan
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- section
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- switching transistor
- transistor
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［技術分野］
本発明は昇圧回路に関するものである。
［背景技術Ｊ
あり、第４図において、電源としてｎ個の電池を直列接
続して低圧の直流電源１を形成している。
続して低圧の直流電源１を形成している。
昇圧部２′はスイッチングトランジスタＱ１、発振用ト
ランスＴ等から構成されている。電源１が投入されると
、トランスＴの１次巻線であるインダクタＬ 、及び抵
抗Ｒ１を通ってスイッチングトランジスタＱ、のベース
起動電流が流れる。それによりスイッチングトランジス
タＱ、はオンし始め、トランジスタＱ、のコレクタ電流
ＩＣが流れ始める。
ランスＴ等から構成されている。電源１が投入されると
、トランスＴの１次巻線であるインダクタＬ 、及び抵
抗Ｒ１を通ってスイッチングトランジスタＱ、のベース
起動電流が流れる。それによりスイッチングトランジス
タＱ、はオンし始め、トランジスタＱ、のコレクタ電流
ＩＣが流れ始める。
そしてトランス作用により２大巻＃ｉ Ｌ ２にはスイ
ッチングトランジスタＱ、がオンする方向に電圧が発生
して急激にスイッチングトランジスタＱ１はオン状態に
なる。そして、コレクタ電流■ｃは、ｘｃ＝ｌｌＦＥ・
ＩＢ となり、コレクタ電流ＩＣの増加がこれ以上なくなると
、巻ＭＬ２には今度はスイッチングトランジスタＱ、を
急激にオフする方向の電圧が発生する。以降これを繰り
返す。スイッチングトランジスタＱ、がオフ状態の時、
整流ダイオードＤ、を通ってスイッチングトランジスタ
Ｑ、がオンの時巻線Ｌｌに蓄えられたエネルギが放出さ
れる７これが平滑用コンデンサＣ２により平滑されて負
荷４に供給される。ＩＣのようなもので構成される安定
化制御部３′は北記平滑用コンデンサ０２にて平滑され
た出力電圧を検出して、所定の基準電圧と比較し、その
比較出力でスイッチングトランジスタＱ、のオン期間を
長くしたり、短くしたりして制御することで、昇圧部２
′の出力電圧を一定と、なるように安定化している。
ッチングトランジスタＱ、がオンする方向に電圧が発生
して急激にスイッチングトランジスタＱ１はオン状態に
なる。そして、コレクタ電流■ｃは、ｘｃ＝ｌｌＦＥ・
ＩＢ となり、コレクタ電流ＩＣの増加がこれ以上なくなると
、巻ＭＬ２には今度はスイッチングトランジスタＱ、を
急激にオフする方向の電圧が発生する。以降これを繰り
返す。スイッチングトランジスタＱ、がオフ状態の時、
整流ダイオードＤ、を通ってスイッチングトランジスタ
Ｑ、がオンの時巻線Ｌｌに蓄えられたエネルギが放出さ
れる７これが平滑用コンデンサＣ２により平滑されて負
荷４に供給される。ＩＣのようなもので構成される安定
化制御部３′は北記平滑用コンデンサ０２にて平滑され
た出力電圧を検出して、所定の基準電圧と比較し、その
比較出力でスイッチングトランジスタＱ、のオン期間を
長くしたり、短くしたりして制御することで、昇圧部２
′の出力電圧を一定と、なるように安定化している。
ところで、スイッチングトランジスタＱ、の自励発振を
強制的にオフさせるためには、トランジスタＱ、のべ一
基電位をベース・エミッタ間電圧ＶＢ２以下にクランプ
する必要がある。そのために、従来では例えば安定化制
御部３′の出力トランジスタＱ、をオープンフレフタと
して、このコレクタをトランジスタＱ１のベースに接続
し、安定化制御部３′の出力トランジスタＱ２がオンし
た場合にスイッチングトランジスタＱ１の自励発振用の
ベース電流を完全にバイパスしてオフさせていた。その
ため安定化制御ｆｉ３°の出力段が複雑になり、また大
容量の出力段が必要となった。
強制的にオフさせるためには、トランジスタＱ、のべ一
基電位をベース・エミッタ間電圧ＶＢ２以下にクランプ
する必要がある。そのために、従来では例えば安定化制
御部３′の出力トランジスタＱ、をオープンフレフタと
して、このコレクタをトランジスタＱ１のベースに接続
し、安定化制御部３′の出力トランジスタＱ２がオンし
た場合にスイッチングトランジスタＱ１の自励発振用の
ベース電流を完全にバイパスしてオフさせていた。その
ため安定化制御ｆｉ３°の出力段が複雑になり、また大
容量の出力段が必要となった。
［発明の目的１
本発明は上述の点に鑑みて提供したものであって、その
目的とするところは安定化制御部の出力段の容量を大き
くすることなく安定な昇圧出力が得られる昇圧回路を提
供するものである。
目的とするところは安定化制御部の出力段の容量を大き
くすることなく安定な昇圧出力が得られる昇圧回路を提
供するものである。
［発明の開示１
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
第１図は本発明の実施例の全体回路構成図を示すもので
あり、電池電源からなる直流電源１には電源スィッチＳ
Ｗを介してチョッパ部５が接続され、そのチョッパ部５
の出力には昇圧部２が、又昇圧部２の出力には安定化制
御部３と負荷４とが接続されている。チョッパｆｉ５は
直流電源１に直列に挿入したスイッチング素子であるト
ランジスタＱ、を駆動回路部６により適宜周期でオンオ
フさせ、直流型ｉｉ電圧ＶＩＮをパルス電圧■Ｅ１．：
変換している。従来とほぼ同様に構成された昇圧部２は
インダクタＬ、と、スイッチングトランジスタＱ、と、
整流平滑回路８１Ｓ７と、スイッチングトランジスタＱ
、を駆動する自励発振駆動回路部８とから構成され、上
記パル入電圧ＶＦ、をスイッチングトランジスタＱ、で
オンオフして従来例と同様に昇圧した直流電圧を得るよ
うになっている。昇圧部２の出力電圧を安定化させる安
定化制御部３は昇圧出力が所定電圧になると、昇圧部２
のスイッチングトランジスタＱ、のベースに流れるベー
ス起動電流をバイパスし、昇圧部２の自励発振を制御し
、昇圧出力を一定化するためのもので、従来の安定化制
御部３゛が自励発振用のベース電流を完全にバイパスし
ていたのを、ベース起動電流のみとした点で相違する。
あり、電池電源からなる直流電源１には電源スィッチＳ
Ｗを介してチョッパ部５が接続され、そのチョッパ部５
の出力には昇圧部２が、又昇圧部２の出力には安定化制
御部３と負荷４とが接続されている。チョッパｆｉ５は
直流電源１に直列に挿入したスイッチング素子であるト
ランジスタＱ、を駆動回路部６により適宜周期でオンオ
フさせ、直流型ｉｉ電圧ＶＩＮをパルス電圧■Ｅ１．：
変換している。従来とほぼ同様に構成された昇圧部２は
インダクタＬ、と、スイッチングトランジスタＱ、と、
整流平滑回路８１Ｓ７と、スイッチングトランジスタＱ
、を駆動する自励発振駆動回路部８とから構成され、上
記パル入電圧ＶＦ、をスイッチングトランジスタＱ、で
オンオフして従来例と同様に昇圧した直流電圧を得るよ
うになっている。昇圧部２の出力電圧を安定化させる安
定化制御部３は昇圧出力が所定電圧になると、昇圧部２
のスイッチングトランジスタＱ、のベースに流れるベー
ス起動電流をバイパスし、昇圧部２の自励発振を制御し
、昇圧出力を一定化するためのもので、従来の安定化制
御部３゛が自励発振用のベース電流を完全にバイパスし
ていたのを、ベース起動電流のみとした点で相違する。
次に本発明昇圧回路の動作を第２図に示した共体回路に
より説明する。今電源スイッチＳＷを投入するとチョッ
パ部５のトランジスタＱ３が抵抗Ｒつを介してベース電
流が流れてオンし、電圧■、が駆動回路部６に印加され
オペアンプ丁Ｃ３の反転入力端の電圧つまりコンデンサ
Ｃ３の両ｎＩｉ電圧Ｖｃはオペアンプ出力■０によりＶ
ｃ＝Ｖｏ（Ｒｓ／Ｃ＞Ｊ、Ｄ−）ｌ−ｆ−Ｌｈ−１ｆ’
ｔＬＱＩＶＩ／Ｉ＋）１７ｍ＋）Ａ１．−０振し、また
オペアンプ出力ＶＯは第３図（、）のように矩形波とな
る。そしてこの矩形波によりトランジスタＱ５をオンオ
フさせるのである。トランジスタＱ５がオンオフすると
トランジスタＱ、のべ一基と接地との間に接続したトラ
ンジスタＱ４のベースエミッタ間電圧ＶＤＥは第３図（
ｃ）に示すように変化し、トランジスタＱ、のオン時に
はベース電流が流れてトランジスタＱ、はオンしてトラ
ンジスタＱ３のベース′ｆｒｉ流をバイパスしオフさせ
る。
より説明する。今電源スイッチＳＷを投入するとチョッ
パ部５のトランジスタＱ３が抵抗Ｒつを介してベース電
流が流れてオンし、電圧■、が駆動回路部６に印加され
オペアンプ丁Ｃ３の反転入力端の電圧つまりコンデンサ
Ｃ３の両ｎＩｉ電圧Ｖｃはオペアンプ出力■０によりＶ
ｃ＝Ｖｏ（Ｒｓ／Ｃ＞Ｊ、Ｄ−）ｌ−ｆ−Ｌｈ−１ｆ’
ｔＬＱＩＶＩ／Ｉ＋）１７ｍ＋）Ａ１．−０振し、また
オペアンプ出力ＶＯは第３図（、）のように矩形波とな
る。そしてこの矩形波によりトランジスタＱ５をオンオ
フさせるのである。トランジスタＱ５がオンオフすると
トランジスタＱ、のべ一基と接地との間に接続したトラ
ンジスタＱ４のベースエミッタ間電圧ＶＤＥは第３図（
ｃ）に示すように変化し、トランジスタＱ、のオン時に
はベース電流が流れてトランジスタＱ、はオンしてトラ
ンジスタＱ３のベース′ｆｒｉ流をバイパスしオフさせ
る。
つまり電圧■Ｅが零Ｖとなる期間が生じることになる。
このようにしてトランジスタＱ、は周期的にオンオフし
て直流電源１？１！圧ＶＩＮを第３図（ｄ）に示すパル
ス電圧■Ｅとする。一方昇圧部２では電圧ｖＥが印加さ
れると起動抵抗ＲＧ、Ｒ，を介してスイッチングトラン
ジスタＱ１に起動ベース電流が流れ始め、やがてオン状
態に移行し、発振トランスＴ１の１次巻線であるインダ
クタＬ１を介してコレクタ電流Ｉｃ１が流れ、発振トラ
ンスＴのトランス作用により２次巻線り、にはスイッチ
ングトランジスタＱ１をオンする方向の電圧が発生し、
コンデンサＣ１、抵抗Ｒ６を介しで自励発振用ベース電
流ＩＢＩとして流れる。そしてスイッチングトランジス
タＱ１が急速にオン状態に移行してコレクタ電流Ｉｃ、
が増加する。そしてＩＣ１＝ｈＦｒ：、・工。
て直流電源１？１！圧ＶＩＮを第３図（ｄ）に示すパル
ス電圧■Ｅとする。一方昇圧部２では電圧ｖＥが印加さ
れると起動抵抗ＲＧ、Ｒ，を介してスイッチングトラン
ジスタＱ１に起動ベース電流が流れ始め、やがてオン状
態に移行し、発振トランスＴ１の１次巻線であるインダ
クタＬ１を介してコレクタ電流Ｉｃ１が流れ、発振トラ
ンスＴのトランス作用により２次巻線り、にはスイッチ
ングトランジスタＱ１をオンする方向の電圧が発生し、
コンデンサＣ１、抵抗Ｒ６を介しで自励発振用ベース電
流ＩＢＩとして流れる。そしてスイッチングトランジス
タＱ１が急速にオン状態に移行してコレクタ電流Ｉｃ、
が増加する。そしてＩＣ１＝ｈＦｒ：、・工。
１（こなった時、スイッチングトランジスタＱ、は急速
にオフ状態に移行し、コレクタ電流Ｉｃ、が零となると
、再びスイッチングトランジスタＱ１はオン状態に移行
する。以後この動作を繰り返して自励発振を継続するの
である。第３図（ｅ）はスイッチングトランジスタＱ１
のフレフタ電圧Ｖｃ、を、同図（ｆ）はそのベース電圧
ＶＢｌを、また同図（ｇ）は上記コレクタ電流Ｉｃｌを
夫々示す。スイッチングトランジスタＱ１のオフの時整
流平滑回路部の整流ダイオードＤ、を通ってスイッチン
グトランノ 。
にオフ状態に移行し、コレクタ電流Ｉｃ、が零となると
、再びスイッチングトランジスタＱ１はオン状態に移行
する。以後この動作を繰り返して自励発振を継続するの
である。第３図（ｅ）はスイッチングトランジスタＱ１
のフレフタ電圧Ｖｃ、を、同図（ｆ）はそのベース電圧
ＶＢｌを、また同図（ｇ）は上記コレクタ電流Ｉｃｌを
夫々示す。スイッチングトランジスタＱ１のオフの時整
流平滑回路部の整流ダイオードＤ、を通ってスイッチン
グトランノ 。
スタＱ１がオンの時巻線Ｌ１に蓄えられたエネルギが放
出されて電流■が第３図（ｈ）に示すように流れる。こ
れが平滑用コンデンサＣ２により平滑されて出力電流Ｉ
ｏとして負荷４に流れ、昇圧出力ＶＯが得られる。ダイ
オードＤ２はスイッチングトランジスタＱ、のベースエ
ミッタ間が逆バイアスされるのを防ぐ保護用ダイオード
である。
出されて電流■が第３図（ｈ）に示すように流れる。こ
れが平滑用コンデンサＣ２により平滑されて出力電流Ｉ
ｏとして負荷４に流れ、昇圧出力ＶＯが得られる。ダイ
オードＤ２はスイッチングトランジスタＱ、のベースエ
ミッタ間が逆バイアスされるのを防ぐ保護用ダイオード
である。
安定化制御部３はトランジスタＱ ６、コンパレータ■
Ｃ２、抵抗Ｒ１〜Ｒ１０、ツェナーダイオードＺＤ等か
ら構成され、昇圧部２の平滑用コンデンサＣ２により平
滑された出力電圧Ｖｏは、抵抗Ｒ５、Ｒｌｏの抵抗比で
分圧されて、この分圧電圧がフンパレータＩＣ３の非反
転入力端子に入力されている。コンパレータＩＣｚの反
転入力端子には、抵抗Ｒ１＋及びツェナーダイオードＺ
Ｄにより形成される基準電圧Ｖ ｒｅｆが入力されてい
る。と記トランジスタＱｓのベースはコンパレータＩ
Ｃ２の出力端が接続され、コレクタ・エミッタは起動抵
抗Ｒ６、Ｒ２の接続２αと接地との間に接続している。
Ｃ２、抵抗Ｒ１〜Ｒ１０、ツェナーダイオードＺＤ等か
ら構成され、昇圧部２の平滑用コンデンサＣ２により平
滑された出力電圧Ｖｏは、抵抗Ｒ５、Ｒｌｏの抵抗比で
分圧されて、この分圧電圧がフンパレータＩＣ３の非反
転入力端子に入力されている。コンパレータＩＣｚの反
転入力端子には、抵抗Ｒ１＋及びツェナーダイオードＺ
Ｄにより形成される基準電圧Ｖ ｒｅｆが入力されてい
る。と記トランジスタＱｓのベースはコンパレータＩ
Ｃ２の出力端が接続され、コレクタ・エミッタは起動抵
抗Ｒ６、Ｒ２の接続２αと接地との間に接続している。
しかして昇圧出力電圧Ｖｏがコンパレータ■Ｃ２の基準
’Ｉｌ圧Ｖ ｒｅｆより大きい時、コンパレータＩＣ２
の出力が″Ｈ′″レベルとなるため、トランジスタＱ６
がオンして昇圧部２のスイッチングトランジスタＱ１の
起動ベース電流をバイパスする。そのためチ３ツバ部５
の出力電圧■Ｅの１周期（パルス）分の期間スイッチン
グトランジスタＱ１の自励発振は停止し、昇圧出力電圧
Ｖｏは安定化される。つまり本実施例では昇圧部２の入
力電圧は必ず零Ｖの期間があるため、駆動回路部が自励
発振を起こすためには起動電流が１周期毎に最初に流れ
なければならず、従って自励発振を停止させるにはこの
起動電流をバイパスさせるだけ良いのである。そして出
力電圧■０が下がって基準電圧Ｖｒｅｆより低くなると
、コンパレータＩＣ２の出力端は″Ｌ″レベルとなるた
め、トランジスタＱ６がオフし、昇圧部２のスイッチン
グトランジスタＱ、の起動を可能と１−１昇圧部２を動
作させるのである。
’Ｉｌ圧Ｖ ｒｅｆより大きい時、コンパレータＩＣ２
の出力が″Ｈ′″レベルとなるため、トランジスタＱ６
がオンして昇圧部２のスイッチングトランジスタＱ１の
起動ベース電流をバイパスする。そのためチ３ツバ部５
の出力電圧■Ｅの１周期（パルス）分の期間スイッチン
グトランジスタＱ１の自励発振は停止し、昇圧出力電圧
Ｖｏは安定化される。つまり本実施例では昇圧部２の入
力電圧は必ず零Ｖの期間があるため、駆動回路部が自励
発振を起こすためには起動電流が１周期毎に最初に流れ
なければならず、従って自励発振を停止させるにはこの
起動電流をバイパスさせるだけ良いのである。そして出
力電圧■０が下がって基準電圧Ｖｒｅｆより低くなると
、コンパレータＩＣ２の出力端は″Ｌ″レベルとなるた
め、トランジスタＱ６がオフし、昇圧部２のスイッチン
グトランジスタＱ、の起動を可能と１−１昇圧部２を動
作させるのである。
［発明の効果］
本発明は上述のように直流電源と、該直流電源電圧をパ
ルス電圧に変換するチョッパ部と、チラッパ部から出力
するパルス電圧をインダクタを介して自励発振によりス
イッチングトランジスタでスイッチングしてオン時にイ
ンダクタにエネルギを蓄積させ、オフ時に上記蓄積エネ
ルギの放出電圧をパルス電圧に重畳させて昇圧する昇圧
部と、上９１メ、、−４’ｙゲにう’ｙ ’ｊ ２４１
／ｎ Ｒ−？ 沖１１１１＋ ４１？ 椿り昇圧部の
出力電圧に応じて該出力電圧が一定化するように制御す
るバイパス制御手段を備えた安定化制御部を設けたので
、昇圧出力の安定化が図れるものであって、その上昇圧
部の自励発振の停止制御を昇圧部のスイッチングトラン
ジスタの起動ベース電流をバイパスさせるだけで行え、
その為昇圧出力を安定化するための安定化制御部の出力
段のスイッチング素子の容量が小さくてすみ、又回路設
計が簡単となり、特にＩＣ化を行う場合非常にコストの
低減化が図れるという効果を奏する。
ルス電圧に変換するチョッパ部と、チラッパ部から出力
するパルス電圧をインダクタを介して自励発振によりス
イッチングトランジスタでスイッチングしてオン時にイ
ンダクタにエネルギを蓄積させ、オフ時に上記蓄積エネ
ルギの放出電圧をパルス電圧に重畳させて昇圧する昇圧
部と、上９１メ、、−４’ｙゲにう’ｙ ’ｊ ２４１
／ｎ Ｒ−？ 沖１１１１＋ ４１？ 椿り昇圧部の
出力電圧に応じて該出力電圧が一定化するように制御す
るバイパス制御手段を備えた安定化制御部を設けたので
、昇圧出力の安定化が図れるものであって、その上昇圧
部の自励発振の停止制御を昇圧部のスイッチングトラン
ジスタの起動ベース電流をバイパスさせるだけで行え、
その為昇圧出力を安定化するための安定化制御部の出力
段のスイッチング素子の容量が小さくてすみ、又回路設
計が簡単となり、特にＩＣ化を行う場合非常にコストの
低減化が図れるという効果を奏する。
第１図は本発明の実施例の回路構成図、第２図は同上の
具体回路図、第３図は同上の動作波形図、第４図は従来
例の回路ブロック図である。 １は直流電源、２は昇圧部、３は安定化制御部、５はチ
ジッパ部、Ｖ［はパルス電圧、Ｖｏは昇圧出力電圧、Ｑ
、はスイッチングトランジスタ、Ｑ ｙｒＱ、はトラン
ジスタ、Ｌ 、はインダクタである。 代理人 弁理士 石 ＩＢ 艮 七 ＯＵ ＬＬＩ −〉
〉 の １〉
〉 Ｖ −リ ℃ Ｑ０１１１ Ｕ 〉〉−一
具体回路図、第３図は同上の動作波形図、第４図は従来
例の回路ブロック図である。 １は直流電源、２は昇圧部、３は安定化制御部、５はチ
ジッパ部、Ｖ［はパルス電圧、Ｖｏは昇圧出力電圧、Ｑ
、はスイッチングトランジスタ、Ｑ ｙｒＱ、はトラン
ジスタ、Ｌ 、はインダクタである。 代理人 弁理士 石 ＩＢ 艮 七 ＯＵ ＬＬＩ −〉
〉 の １〉
〉 Ｖ −リ ℃ Ｑ０１１１ Ｕ 〉〉−一
Claims (1)
- （１）直流電源と、該直流電源電圧をパルス電圧に変換
するチョッパ部と、チョッパ部から出力するパルス電圧
をインダクタを介して自励発振によりスイッチングトラ
ンジスタでスイッチングしてオン時にインダクタにエネ
ルギを蓄積させ、オフ時に上記蓄積エネルギの放出電圧
をパルス電圧に重畳させて昇圧する昇圧部と、上記スイ
ッチングトランジスタのベース起動電流を昇圧部の出力
電圧に応じて該出力電圧が一定化するように制御するバ
イパス制御手段を備えた安定化制御部を設けたことを特
徴とする昇圧回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18807385A JPS6248259A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 昇圧回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18807385A JPS6248259A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 昇圧回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6248259A true JPS6248259A (ja) | 1987-03-02 |
Family
ID=16217228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18807385A Pending JPS6248259A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 昇圧回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6248259A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6259236B1 (en) | 1999-08-24 | 2001-07-10 | Funai Electric Co., Ltd. | Chopper type switching power supply |
-
1985
- 1985-08-27 JP JP18807385A patent/JPS6248259A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6259236B1 (en) | 1999-08-24 | 2001-07-10 | Funai Electric Co., Ltd. | Chopper type switching power supply |
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