KR101044963B1 - Power supply apparatus for control circuit of led - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 엘이디를 제어하는 제어회로에 전원을 공급하는 전원 공급 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply for supplying power to a control circuit for controlling the LED.
삼파장 램프 등의 형광램프가 부피가 크고 소비전력도 크기 때문에, 최근에는 LED를 사용한 조명기구가 많이 개발되고 시판되고 있는 실정이다.Since fluorescent lamps such as three-wavelength lamps are bulky and have high power consumption, many lighting fixtures using LEDs have been recently developed and marketed.
그런데, 이러한 LED 조명기구에서는 이러한 다수의 LED를 구동을 제어하는 회로나, LED의 휘도를 조절하기 위한 PWM 제어 회로 등의 각종 제어 회로가 사용되고, 이러한 제어회로(주로 IC화 되어 있음)에 전원을 공급하는 것이 필요하다.By the way, in such LED lighting fixtures, various control circuits such as a circuit for controlling the driving of a plurality of LEDs and a PWM control circuit for adjusting the brightness of the LEDs are used, and power is supplied to these control circuits (mainly ICs). It is necessary to supply.
그래서, 종래기술에서는 도1에서와 같이, AC전원(1)(교류220V)이 정류회로(2)에 인가되어 정류되고 콘덴서(C)에 의해 평활화되어 직류화된 후에, 전압 강하용 저항(R)에 의해 전압을 강하시켜서 각종 제어회로(3)(주로 제어IC)에 전원을 공급하게 되고, 코일(L)에 의해 부스트업(boost up)되어 승압된 전압이 제어회로(3)의 PWM 제어에 의해 제어되어 펄스화된 후에 다이오드(D)와 출력 콘덴서(C1)에 의해 정류 및 평활화되어서 LED(4)에 전원이 인가되게 된다.Thus, in the prior art, as shown in Fig. 1, after the AC power supply 1 (AC 220V) is applied to the rectification circuit 2, rectified, smoothed by the capacitor C, and then DC-flowed, the resistance for voltage drop R The voltage is lowered by the power supply to supply the power to the various control circuits 3 (mainly control ICs), and the voltage boosted by boosting by the coil L is controlled by the PWM of the control circuit 3. Controlled by After being pulsed, it is rectified and smoothed by the diode D and the output capacitor C1 so that power is applied to the
그런데, 이러한 종래기술에 따른 제어회로용 전원 공급 방식에서는, 정류회로(2)의 출력측이 고압(입력이 220V 교류인 경우는 피크는 311V)이기 때문에 전압강하용 저항(R)에 의해 각종 제어회로(3)에 적합한 수준(대개 5-12V 수준)으로 대폭적으로 전압강하시켜야 하므로, 대부분의 전압이 저항(R)에 걸려서 낭비적인 저항(R)에서의 소비전력이 LED의 소비전력(수 와트)을 고려할 때에, 과도하게 된다.By the way, in the conventional power supply system for control circuits, since the output side of the rectifier circuit 2 is a high voltage (311 V in the case of 220 V AC input), various control circuits are controlled by the voltage drop resistor R. Since the voltage should drop drastically to a level suitable for (3) (usually 5-12V), most of the voltage is applied to the resistor (R), so the power consumption of the wasted resistor (R) is the power consumption of the LED (a few watts). When considering, it becomes excessive.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 감안하여, 제어회로용 전원공급부의 큰 소비전력을 크게 줄여주는 제어회로용 전원 공급 장치를 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a power supply for a control circuit that significantly reduces the large power consumption of the power supply for a control circuit in view of the above-described conventional problems.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에서는, 엘이디 제어회로용 전원 공급 장치에 있어서,
스위칭 신호를 출력하는 엘이디 제어회로(13)의 전원 전압에 대응하도록, 교류전원(11)을 직류화한 출력을 전압 다운시키는 저항(R1);
상기 직류화한 출력에 1차측의 입력이 연결되고, 상기 엘이디 제어회로(13)의 전원 전압에 대응하도록 전압 다운되는 1차측과 2차측의 권선비를 가지며, 1차측의 입력 또는 출력에서 상기 엘이디 제어회로(13)의 스위칭 신호 출력에 의해 스위칭 제어되는 트랜스포머(L1, L2);
상기 트랜스포머(L1, L2)의 2차측 출력을 직류화하는 직류화장치(D3, D4, C2, C3, C4);
상기 교류전원(11)이 인가되어 상기 엘이디 제어회로(13)가 활성화되지 않아서 스위칭 신호 출력이 없을 때에는 상기 저항(R1)을 통해 상기 엘이디 제어회로(13)에 전원을 공급하고, 상기 저항(R1)을 통해 공급된 전원에 의해 상기 엘이디 제어회로(13)가 활성화되어 상기 스위칭 신호 출력이 존재하기 시작하면 상기 저항(R1)을 통한 전원 공급을 차단하고 상기 직류화장치(D3, D4, C2, C3, C4)를 통해 상기 엘이디 제어회로(13)에 전원을 공급하도록 제어하는 전환장치(Q2)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서는, 엘이디 제어회로용 전원 공급 장치에 있어서,
스위칭 신호를 출력하는 엘이디 제어회로(13)의 전원 전압에 대응하도록, 교류전원(11)을 직류화한 출력을 전압 다운시키는 저항(R);
상기 직류화한 출력에 1차측의 입력이 연결되고, 상기 엘이디 제어회로(13)의 전원 전압에 대응하도록 전압 다운되는 1차측과 2차측의 권선비를 가지며, 1차측의 입력 또는 출력에서 상기 엘이디 제어회로(13)의 스위칭 신호 출력에 의해 스위칭 제어되는 트랜스포머(L1, L2);
상기 교류전원(11)이 인가되어 상기 엘이디 제어회로(13)가 활성화되지 않아서 스위칭 신호 출력이 없을 때에는 상기 저항(R)을 통해 상기 엘이디 제어회로(13)에 전원을 공급하고, 상기 저항(R)을 통해 공급된 전원에 의해 상기 엘이디 제어회로(13)가 활성화되어 상기 스위칭 신호 출력이 존재하기 시작하면 상기 저항(R)을 통한 전원 공급을 차단하고 상기 트랜스포머(L1, L2)의 2차측을 통해 상기 엘이디 제어회로(13)에 전원을 공급하도록 제어하는 전원공급부(15)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention for solving the above problems, in the LED control circuit power supply,
A resistor (R1) for voltage-down the output obtained by directing the AC power supply 11 to correspond to the power supply voltage of the LED control circuit 13 for outputting the switching signal;
An input of a primary side is connected to the output of the DC, and has a winding ratio of a primary side and a secondary side that are voltage-down to correspond to a power supply voltage of the LED control circuit 13, and the LED control at the input or output of the primary side Transformers L1 and L2 which are switched and controlled by the switching signal output of the circuit 13;
DC-DC devices (D3, D4, C2, C3, C4) for direct-current output of the secondary side of the transformer (L1, L2);
When the AC power supply 11 is applied and the LED control circuit 13 is not activated and there is no switching signal output, power is supplied to the LED control circuit 13 through the resistor R1 and the resistor R1. When the LED control circuit 13 is activated by the power supplied through) and the switching signal output starts to exist, the power supply through the resistor R1 is cut off and the direct current devices D3, D4, C2, It characterized in that it comprises a switching device (Q2) for controlling to supply power to the LED control circuit 13 through the C3, C4.
In another embodiment of the present invention, in the LED control circuit power supply,
A resistor (R) for voltage-down the output obtained by directing the AC power source 11 to correspond to the power source voltage of the LED control circuit 13 for outputting the switching signal;
An input of a primary side is connected to the output of the DC, and has a winding ratio of a primary side and a secondary side that are voltage-down to correspond to a power supply voltage of the LED control circuit 13, and the LED control at the input or output of the primary side Transformers L1 and L2 which are switched and controlled by the switching signal output of the circuit 13;
When the AC power source 11 is applied and the LED control circuit 13 is not activated and there is no switching signal output, power is supplied to the LED control circuit 13 through the resistor R, and the resistor R When the LED control circuit 13 is activated by the power supplied through) and the switching signal output starts to exist, the power supply through the resistor R is interrupted and the secondary side of the transformers L1 and L2 are disconnected. It characterized in that it comprises a power supply unit 15 for controlling to supply power to the LED control circuit 13 through.
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이상과 같은 본 발명의 제어회로용 전원 공급 장치를 사용하면, 전압강하 저항에서의 낭비적인 소비전력을 줄일 수 있게 된다.By using the power supply device for the control circuit of the present invention as described above, it is possible to reduce wasteful power consumption in the voltage drop resistance.
도1은 종래기술에 따른 엘이디 제어회로용 전원 공급 장치가 사용된 것을 도시함.
도2는 본 발명에 따른 엘이디 제어회로용 전원 공급 장치의 동작 원리를 설명하는 도면.
도3은 본 발명에 따른 엘이디 제어회로용 전원 공급 장치의 구체적인 실시예가 사용된 것을 도시함.Figure 1 shows that the power supply for the LED control circuit according to the prior art is used.
2 is a view for explaining the principle of operation of the power supply for the LED control circuit according to the present invention.
Figure 3 shows that a specific embodiment of the power supply for the LED control circuit according to the present invention is used.
이제, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 엘이디 제어회로용 전원 공급부(15)의 동작원리를 설명하는 도면이다.2 is a view for explaining the operation principle of the power supply unit 15 for the LED control circuit of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 엘이디 제어회로용 전원 공급부(15)에서는, AC전원(11)이 인가된 순간에는 아직 제어회로(13)가 활성화되지 않았으므로 정류회로(12)와 콘덴서(C)에 의해 정류되고 평활화된 직류가 저항(R)(소비 전력이 크다)에 의해 전압강하되어 전원공급부(15)를 거쳐서 제어회로(13)에 전원이 공급되다가, 이 저항(R)에 의해 공급된 전원에 의해 제어회로(13)가 활성화되어 스위칭을 하게 되면 PWM제어가 수행되어 코일(L1)에 흐르는 전류가 단속되어, 트랜스포머(L1, L2)의 1차측에 있는 부스트업 코일(L1)과 결합된 2차측 버크(Buck) 코일(L2)(제어회로(13)에 적합하도록 유도 전압이 다운되는 권선비로 설정됨)에 의해 유도된 유도 전원(소비 전력이 거의 없다)을 통해 전원이 공급되도록, 전원공급부(15)에 의해 제어회로용 전원 공급 루트가 전환된다.2, in the LED control circuit power supply unit 15 of the present invention, since the control circuit 13 is not activated at the moment when the AC power source 11 is applied, the rectifier circuit 12 and the capacitor C The rectified and smoothed direct current is reduced by the resistor R (large power consumption), and power is supplied to the control circuit 13 through the power supply unit 15, and then supplied by the resistor R. When the control circuit 13 is activated and switched by the supplied power, the PWM control is performed to interrupt the current flowing in the coil L1, and the boost-up coil L1 on the primary side of the transformers L1 and L2. To be supplied via an induction power source (less power consumption) induced by a coupled secondary Buck coil L2 (set to a turns ratio at which the induction voltage is down to suit the control circuit 13). The power supply route for the control circuit is switched by the power supply unit 15.
이렇게 하면, 결국 제어회로(13)가 활성화된 상태인 정상 상태에서는 제어회로(13)는 저항(R)을 통해 전원을 공급받지 않고, 2차측 코일(L2)에 의해 전원을 공급받음으로써, 종래기술에서 정상 상태에서도 저항(R)을 통해 전원을 공급받는 경우에 비해 전력 소모가 아주 적어지게 된다.
In this case, in the normal state in which the control circuit 13 is in an activated state, the control circuit 13 is not supplied with power through the resistor R, but is supplied with power by the secondary coil L2. Under normal conditions, the technology consumes less power than when powered through a resistor (R).
다음으로, 도2와 같은 동작 원리를 수행하기 위한 본 발명의 전원공급 장치의 구체적인 실시예를 도3을 참고로 하여 설명하기로 한다.Next, a specific embodiment of the power supply apparatus of the present invention for performing the operation principle as shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG.
AC전원(11)이 인가되는 순간에는 제어회로(13)가 아직 활성화되지 않아서 제어회로(13) 내에 존재하는 스위칭 트랜지스터(Tr)가 아직 활성화되지 않은 상태가 되어 스위칭이 이루어지지 않게 되므로, 정류회로(12)와 콘덴서(C)에 의해 정류되고 평활된 직류가 코일(L1)을 거쳐서 다이오드(D2)에 인가되어 LED에 공급되게 된다.
이때, 코일(L1)에 직류가 흐르므로 코일(L2)에는 전압이 유도되지 않게 되어 다이오드(D1)의 입력측이 낮은 전압 레벨이 되어 트랜지스터(Q2)가 온 되고, 이에 따라 정류회로(12)와 콘덴서(C)에 의한 직류 출력이 전압강하용 저항(R1)에 의해 크게 전압 강하되어 트랜지스터(Q1, Q2)를 통해 제어회로(13)의 전원 단자(Vref)에 전원이 인가된다.
At the moment when the AC power source 11 is applied, the control circuit 13 is not yet activated, so that the switching transistor Tr present in the control circuit 13 is not yet activated and switching is not performed. Direct current rectified and smoothed by the 12 and the condenser C is applied to the diode D2 via the coil L1 and supplied to the LED.
At this time, since a direct current flows in the coil L1, no voltage is induced in the coil L2, and the transistor Q2 is turned on because the input side of the diode D1 is at a low voltage level. The direct current output by the capacitor C is greatly dropped by the voltage drop resistor R1, and power is applied to the power supply terminal Vref of the control circuit 13 through the transistors Q1 and Q2.
이제, 저항(R1)을 통해 제어회로(13)의 전원 단자(Vref)에 인가된 전원에 의해, 제어회로(13)가 활성화되어 스위칭 트랜지스터(Tr)가 스위칭을 하게 되면, PWM제어 펄스가 코일(L1)의 출력측에 흐르는 전류를 단속하므로 코일(L1)에 흐르는 전류는 펄스 형태가 된다.
그러면, 코일(L2)에 펄스 형태의 유도 전압이 유도되고, 이 유도된 유도 전압이 다이오드(D3, D4)와 콘덴서(C2, C3, C4)에 의해 정류 및 평활화되어 직류화 되어서 다이오드(D1)의 입력측에 인가되면 트랜지스트(Q2)가 오프되어서 저항(R1)을 통한 전원 공급이 차단되고, 코일(L2)에 의해 유도된 전압이 직류화되어 다이오드(D1)를 거쳐서 제어회로(13)의 전원 단자(Vref)에 인가되게 된다.Now, when the control circuit 13 is activated and the switching transistor Tr is switched by the power applied to the power supply terminal Vref of the control circuit 13 through the resistor R1, the PWM control pulse is coiled. Since the current flowing to the output side of L1 is interrupted, the current flowing to the coil L1 becomes a pulse.
Then, an induced voltage in the form of a pulse is induced in the coil L2, and the induced induced voltage is rectified and smoothed by the diodes D3 and D4 and the capacitors C2, C3 and C4 to be DC-driven. When applied to the input side of the transistor Q2 is turned off to cut off the power supply through the resistor (R1), the voltage induced by the coil (L2) is a direct current through the diode (D1) of the control circuit 13 It is applied to the power supply terminal Vref.
이때, 제너다이오드(ZD2)는 출력 전압을 일정전압으로 유지시켜 주어서 제어회로(13)에 과전압이 인가되는 것을 방지해 준다.At this time, the zener diode ZD2 maintains the output voltage at a constant voltage to prevent the overvoltage from being applied to the control circuit 13.
그리고, 스위칭 트랜지스터(Tr)가 활성화되어 다이오드(D2)의 입력이 펄스화되면, 다이오드(D2)와 콘덴서(C1)에 의해 정류 및 평활화되어 직류가 LED에 공급된다.When the switching transistor Tr is activated and the input of the diode D2 is pulsed, it is rectified and smoothed by the diode D2 and the capacitor C1, and a direct current is supplied to the LED.
결국, 이상과 같은 본 발명의 제어회로용 전원공급부(15)를 사용하면, AC전원(11)이 인가된 순간에는 저항(R)에 의해 제어회로(13)에 전원을 공급하다가, 이 저항(R)에 의해 제어회로(13)에 인가된 전원에 의해 제어회로(13)가 활성화되면, 그 이후에는 이 저항(R)을 통한 전원 공급을 차단하고 코일(L2)에 의해 유도되고 다운된 전압에 의해 제어회로(13)에 전원이 공급되므로, 항상 저항(R)에 의해 전원이 공급되는 종래기술에 비하여 전력 소비를 획기적으로 절감할 수 있게 된다.As a result, when the control circuit power supply unit 15 of the present invention is used as described above, power is supplied to the control circuit 13 by the resistor R at the moment when the AC power supply 11 is applied. When the control circuit 13 is activated by the power applied to the control circuit 13 by R), after that the power supply through this resistor R is interrupted and the voltage induced and down by the coil L2 Since the power is supplied to the control circuit 13, it is possible to significantly reduce the power consumption compared to the prior art that the power is always supplied by the resistor (R).
한편, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경과 변형이 가능하다는 점에 유의해야 한다.On the other hand, while the preferred embodiment of the present invention has been described, it should be noted that the present invention is not limited to these embodiments, but various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
예를들어, 상기 도3 및 관련 상세한 설명에서는 정류회로(12)의 출력이 승압되는 1차측 코일(L1)의 출력단에서 스위칭이 이루어지는 것으로 기재하였으나, 코일(L1)의 입력단에서 스위칭하게 하는 것도 가능하다.For example, in FIG. 3 and the related detailed description, the switching is performed at the output terminal of the primary coil L1 at which the output of the rectifier circuit 12 is boosted, but it is also possible to switch at the input terminal of the coil L1. Do.
Claims (6)
스위칭 신호를 출력하는 엘이디 제어회로(13)의 전원 전압에 대응하도록, 교류전원(11)을 직류화한 출력을 전압 다운시키는 저항(R1);
상기 직류화한 출력에 1차측의 입력이 연결되고, 상기 엘이디 제어회로(13)의 전원 전압에 대응하도록 전압 다운되는 1차측과 2차측의 권선비를 가지며, 1차측의 입력 또는 출력에서 상기 엘이디 제어회로(13)의 스위칭 신호 출력에 의해 스위칭 제어되는 트랜스포머(L1, L2);
상기 트랜스포머(L1, L2)의 2차측 출력을 직류화하는 직류화장치(D3, D4, C2, C3, C4);
상기 교류전원(11)이 인가되어 상기 엘이디 제어회로(13)가 활성화되지 않아서 스위칭 신호 출력이 없을 때에는 상기 저항(R1)을 통해 상기 엘이디 제어회로(13)에 전원을 공급하고, 상기 저항(R1)을 통해 공급된 전원에 의해 상기 엘이디 제어회로(13)가 활성화되어 상기 스위칭 신호 출력이 존재하기 시작하면 상기 저항(R1)을 통한 전원 공급을 차단하고 상기 직류화장치(D3, D4, C2, C3, C4)를 통해 상기 엘이디 제어회로(13)에 전원을 공급하도록 제어하는 전환장치(Q2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 제어회로용 전원 공급 장치.In the power supply for the LED control circuit,
A resistor (R1) for voltage-down the output obtained by directing the AC power supply 11 to correspond to the power supply voltage of the LED control circuit 13 for outputting the switching signal;
An input of a primary side is connected to the output of the DC, and has a winding ratio of a primary side and a secondary side that are voltage-down to correspond to a power supply voltage of the LED control circuit 13, and the LED control at the input or output of the primary side Transformers L1 and L2 which are switched and controlled by the switching signal output of the circuit 13;
DC-DC devices (D3, D4, C2, C3, C4) for direct-current output of the secondary side of the transformer (L1, L2);
When the AC power supply 11 is applied and the LED control circuit 13 is not activated and there is no switching signal output, power is supplied to the LED control circuit 13 through the resistor R1 and the resistor R1. When the LED control circuit 13 is activated by the power supplied through) and the switching signal output starts to exist, the power supply through the resistor R1 is cut off and the direct current devices D3, D4, C2, Power supply device for an LED control circuit, characterized in that it comprises a switching device (Q2) for controlling to supply power to the LED control circuit (13) through C3, C4.
상기 엘이디 제어회로(13)에 공급되는 전원(Vref)에는 과전압을 방지하기 위하여 제너 다이오드(ZD2)가 사용되는 것을 특징으로 하는 엘이디 제어회로용 전원 공급 장치.The method of claim 1,
Zener diode (ZD2) is used in the power supply (Vref) supplied to the LED control circuit (13) to prevent overvoltage, the power supply device for an LED control circuit.
상기 전원 공급 장치는 엘이디 조명 장치용인 것을 특징으로 하는 엘이디 제어회로용 전원 공급 장치.The method of claim 1,
The power supply device is a power supply for the LED control circuit, characterized in that for the LED lighting device.
스위칭 신호를 출력하는 엘이디 제어회로(13)의 전원 전압에 대응하도록, 교류전원(11)을 직류화한 출력을 전압 다운시키는 저항(R);
상기 직류화한 출력에 1차측의 입력이 연결되고, 상기 엘이디 제어회로(13)의 전원 전압에 대응하도록 전압 다운되는 1차측과 2차측의 권선비를 가지며, 1차측의 입력 또는 출력에서 상기 엘이디 제어회로(13)의 스위칭 신호 출력에 의해 스위칭 제어되는 트랜스포머(L1, L2);
상기 교류전원(11)이 인가되어 상기 엘이디 제어회로(13)가 활성화되지 않아서 스위칭 신호 출력이 없을 때에는 상기 저항(R)을 통해 상기 엘이디 제어회로(13)에 전원을 공급하고, 상기 저항(R)을 통해 공급된 전원에 의해 상기 엘이디 제어회로(13)가 활성화되어 상기 스위칭 신호 출력이 존재하기 시작하면 상기 저항(R)을 통한 전원 공급을 차단하고 상기 트랜스포머(L1, L2)의 2차측을 통해 상기 엘이디 제어회로(13)에 전원을 공급하도록 제어하는 전원공급부(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 제어회로용 전원 공급 장치.In the power supply for the LED control circuit,
A resistor (R) for voltage-down the output obtained by directing the AC power source 11 to correspond to the power source voltage of the LED control circuit 13 for outputting the switching signal;
An input of a primary side is connected to the output of the DC, and has a winding ratio of a primary side and a secondary side that are voltage-down to correspond to a power supply voltage of the LED control circuit 13, and the LED control at the input or output of the primary side Transformers L1 and L2 which are switched and controlled by the switching signal output of the circuit 13;
When the AC power source 11 is applied and the LED control circuit 13 is not activated and there is no switching signal output, power is supplied to the LED control circuit 13 through the resistor R, and the resistor R When the LED control circuit 13 is activated by the power supplied through) and the switching signal output starts to exist, the power supply through the resistor R is interrupted and the secondary side of the transformers L1 and L2 are disconnected. Power supply for the LED control circuit, characterized in that it comprises a power supply for controlling to supply power to the LED control circuit (13) through.
상기 스위칭 신호 출력은 PWM제어를 위한 스위칭 신호 출력인 것을 특징으로 하는 엘이디 제어회로용 전원 공급 장치.The method of claim 4, wherein
The switching signal output is a power supply for the LED control circuit, characterized in that the switching signal output for PWM control.
상기 전원 공급 장치는 엘이디 조명 장치용인 것을 특징으로 하는 엘이디 제어회로용 전원 공급 장치.
The method of claim 4, wherein
The power supply device is a power supply for the LED control circuit, characterized in that for the LED lighting device.
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Patent Citations (4)
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