KR20010010446A - Auto voltage selector - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동 전압 선택 장치에 관한 것으로, 특히 선진 유럽 규격에서 요구하고 있는 일명 블루엔젤(BLUE ANGEL) 즉, 스탠바이 모드시 1와트(W) 미만의 저전력 소비 요구 규정을 만족시키면서도 저가의 생산 단가를 유지하기 위한 자동 전압 선택 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic voltage selection device, and in particular, to meet the low-power consumption requirements of less than 1 watt (W) in the blue amber (ie, BLUE ANGEL), which is required by the advanced European standards, An automatic voltage selection device for maintaining.
일반적으로, 전자기기의 발전에 힘입어 현대인들은 전자 장비속에 묻혀 산다고하여도 과언이 아닌 정도로 많은 전자기기 또는 전자제품들을 사용하고 있다. 이러한, 전자 기기 또는 제품들은 그 독특한 기능을 수행하기 위해서 구동에 필요한 전원을 구비하고 있어야 하는데, 구동전원의 가장 기본은 상용교류전원이다.In general, thanks to the development of electronic devices, modern people are using as many electronic devices or electronic products as it is no exaggeration to say that they are buried in electronic equipment. Such electronic devices or products must have a power source for driving in order to perform its unique function. The most basic of the driving power source is a commercial AC power source.
즉, 구동전원이 직류전원인 경우에도 배터리만을 사용하는 제품의 경우를 제외하면 실제적으로 상용 교류전원을 입력받아 직류전원으로 변환하여 사용하도록하는 것이 통상적인데, 교류전원은 국가별 또는 지역별로 220V 또는 110V의 전압차를 갖고 있다.That is, even when the driving power source is a DC power source, except for a product using only a battery, it is common to receive a commercial AC power source and convert it to a DC power source. It has a voltage difference of 110V.
따라서, 종래의 전자제품의 생산자는 사용자들로 하여금 220V 또는 110V의 상용전원중 어떠한 전원이 해당하는가를 판단하여 딥스위치 등등의 선택수단을 사용하여 선택 사용하도록 하였으나 이는 사용자가 부주의하는 경우 즉, 110V전원을 입력받아야 하는 전자제품에 220V의 전압을 입력시키면 해당 전자제품은 유입되는 과전압에 의해 안전장치인 휴즈가 끊어진다거나 손상되어지는 문제점을 내제하고 있었다.Therefore, the producer of a conventional electronic product allows the user to determine which of the commercial power sources of 220V or 110V is applicable by using a selection means such as a dip switch, but this is the case when the user carelessly, that is 110V When a voltage of 220V is input to an electronic product that needs to be supplied with power, the electronic device has a problem in that the fuse, which is a safety device, is broken or damaged due to an overvoltage introduced.
상술한 문제점 즉, 사용자가 현재 사용되는 상용 교류전원의 전압치를 정확하게 인식하고 그에 따라 사용하고자 하는 전자제품의 입력전압을 선택하도록 하는 방식에서 사용자의 부주의 또는 인식부족에 기인한 해당 제품의 손상을 방지하기 위해 근래 제안되어진 방식이 입력전압 프리(Free)방식이다.In order to prevent the damage caused by the user's carelessness or lack of recognition in the above-mentioned problem, that is, the user can accurately recognize the voltage value of the commercial AC power currently used and select the input voltage of the electronic product to be used accordingly. Recently, the proposed method is an input voltage free method.
입력전압 프리(Free)방식이란 사용자가 특별히 전압을 선택하지 않고 110V 또는 220V의 전압을 해당 제품에 입력시킨다 할지라도 해당 제품 스스로가 입력되는 전압의 상태를 인식하여 적절한 전압전달 경로의 선택 또는 전압상태의 변화를 통해 내부 전자회로의 손상을 방지하며 정상동작을 수행하도록 하는 방식이다.The input voltage free method means that even if the user inputs 110V or 220V voltage to the product without special voltage selection, the product itself recognizes the state of the input voltage and selects the proper voltage transfer path or voltage state. It is a way to prevent the damage of internal electronic circuit and to perform normal operation by changing.
상술한 입력전압 프리(Free)방식에 대표적이며 최근에 가장 많이 사용되는 방식이 유입되는 전압의 상태가 220V인 경우는 바이패스를 수행하고, 110V가 유입되는 경우는 유입전압을 배가하여 220V로 변경한 후 전달하는 배전압(double voltage) 방식이다.Representative of the above-mentioned input voltage free method, the most commonly used method is bypassing when the state of the incoming voltage is 220V, and changes to 220V by doubling the inflow voltage when 110V is introduced. It is a double voltage method that is delivered after it.
상술한 배전압 방식을 채용하고 있는 종래 자동 전압 선택 장치의 대략적인 구성과 동작을 첨부한 도 1을 참조하여 살펴보면, 종래 자동 전압 선택 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 110볼트 또는 220볼트의 입력 전압을 정류하기 위한 정류부(20)와, 정류부(20)의 출력 신호를 그대로 또는 배전압하여 출력하기 위한 출력부(21)와, 출력부(21)의 배전압을 선택하기 위한 트라이악(22)과, 입력 전압을 검출하여 트라이악(22)의 구동을 제어하기 위한 제어부(23)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1 attached to the schematic configuration and operation of the conventional automatic voltage selection device employing the above-mentioned double voltage method, as shown in FIG. 1, the conventional automatic voltage selection device is 110 volts or 220 volts. A rectifier 20 for rectifying the input voltage, an output 21 for outputting the output signal of the rectifier 20 as it is or with a double voltage, and a triac for selecting a double voltage of the output 21. 22) and a controller 23 for controlling the driving of the triac 22 by detecting an input voltage.
도 1의 종래 자동 전압 선택 장치는, 입력 전압이 110V이거나 220V일 때에도 사용할 수 있는 것으로, 110V 또는 220V의 입력 전압을 정류부(10)에서 정류하여 출력하되, 입력 전압이 110V일 때 제어부(23)는 이 입력 전압을 검출하여 트라이악(22)이 구동 되도록 하고, 그 트라이악(22)이 턴온으로 출력부(21)는 배전압을 실시하여 220V의 전압을 출력하도록 한다. 한편, 입력 전압이 220V일 때 제어부(23)는 이 입력 전압을 검출하여 트라이악(22)의 구동이 턴오프 되도록 제어하고, 그 트라이악(22)이 턴오프 동작으로 출력부(21)는 배전압을 실시하지 않고 220V의 입력 전압을 그대로 출력한다.The conventional automatic voltage selection device of FIG. 1 can be used even when the input voltage is 110V or 220V, and rectifies and outputs the input voltage of 110V or 220V by the rectifier 10, but the controller 23 when the input voltage is 110V. Detects this input voltage so that the triac 22 is driven, and when the triac 22 is turned on, the output unit 21 performs a double voltage to output a voltage of 220V. On the other hand, when the input voltage is 220V, the control unit 23 detects the input voltage and controls the driving of the triac 22 to be turned off, and the triac 22 is turned off so that the output unit 21 is turned off. It outputs 220V input voltage as it is without performing double voltage.
이와 같이 자동 전압 선택 장치는, 입력 전압이 110V일 때도 사용하고 220V일 때도 사용하되, 그 입력 전압이 110V일 때는 정류한 후 배전압을 실시하여 출력하고, 입력 전압이 220V일 때는 정류한 후 배전압을 실시하지 않음으로써, 정류된 직류 전압이 110V일 때도 220V일 때와 비슷한 전압이 출력되도록 한다. 따라서, 기기의 설계를 용이하게 하고 효율 향상 및 가격 절감에 기여할 수 있도록 한다.In this way, the automatic voltage selection device is used even when the input voltage is 110V and when it is 220V, but when the input voltage is 110V, it rectifies and outputs the voltage after rectifying it, and when the input voltage is 220V, the voltage is doubled. By not performing a voltage, a voltage similar to that of 220V is output even when the rectified DC voltage is 110V. Therefore, it is possible to facilitate the design of the device and contribute to the improvement of efficiency and the cost reduction.
즉, 자동 전압 선택 장치는 AVS1ACP와 같은 전용 IC로 구성된 제어부(23)의 제어에 따라 트라이악(22)을 온 또는 오프 시킴으로써 출력부(21)의 배전압 여부를 결정하는데, 제어부(23)의 펄스 제어에 의해 구동되는 트라이악(22)은 단속적으로 턴온되기 때문에 EMI 노이즈의 발생량이 매우 큰 문제점이 있고, 그 제어부용 전용 IC의 가격이 매우 비싼 단점이 있었다.That is, the automatic voltage selection device determines whether the output unit 21 has a double voltage by turning on or off the triac 22 under the control of the control unit 23 composed of a dedicated IC such as AVS1ACP. Since the triac 22 driven by pulse control is turned on intermittently, there is a problem in that a large amount of EMI noise is generated, and a price of a dedicated IC for the controller is very expensive.
또한, 선진 유럽 규격에서 요구하고 있는 일명 블루엔젤(BLUE ANGEL) 즉, 스탠바이 모드시 1와트(W) 미만의 저전력 소비 요구 규정을 만족시키기에는 많은 문제점이 있으며, 현재까지 알려진 방식으로는 상기 블루엔젤 규정을 만족시킬만한 기술이 존재하지 않는다(도 1에 도시되어 있는 바와 같이 AVS1ACP와 같은 전용 IC를 사용하는 경우 스탠바이 모드 상태의 소비전력은 측정 결과 1.38W임)는 문제점이 발생되었다.In addition, there is a lot of problems to satisfy the low power consumption requirements of less than 1 watt (W) in the blue amber (ie, BLUE ANGEL), which is required by the advanced European standards, and the blue angel in the known manner There is no technology that satisfies the regulations (as shown in FIG. 1, when using a dedicated IC such as AVS1ACP, power consumption in the standby mode is 1.38W as a result of measurement).
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 선진 유럽 규격에서 요구하고 있는 일명 블루엔젤(BLUE ANGEL) 즉, 스탠바이 모드시 1와트(W) 미만의 저전력 소비 요구 규정을 만족시키면서 저가의 생산 단가를 유지하기 위한 자동 전압 선택 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to meet the low-power consumption requirements of less than 1 watt (W) in the blue amber (ie, BLUE ANGEL) that is required by the advanced European standards, low cost production cost It is to provide an automatic voltage selection device for maintaining a.
도 1은 종래의 자동 전압 선택 장치의 회로도,1 is a circuit diagram of a conventional automatic voltage selection device,
도 2는 본 발명에 따른 저전력 소모형 자동 전압 선택 장치의 회로도.2 is a circuit diagram of a low power consumption automatic voltage selection device according to the present invention.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
100 : 전압크기 인식부 200 : 발진부100: voltage magnitude recognition unit 200: oscillation unit
ZD1, ZD2 : 제너 다이오드ZD1, ZD2: Zener Diode
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 교류 입력 전압을 정류하기 위한 브릿지 다이오드와, 제어신호에 따라 턴 온/오프 동작하며 일단이 상기 브릿지 다이오드의 상용 교류전압 입력단중 어느 하나에 연결되어 있는 트라이악과, 직렬 연결된 두 개의 콘덴서로 이루어지며 연결 노드가 상기 트라이악의 타단에 연결되고 직렬 연결된 두 개의 콘덴서 양단에 상기 브릿지 다이오드의 출력전압이 인가되도록 구성되어 상기 트라이악의 턴 온/오프 동작에 따라 상기 브릿지 다이오드에서 출력되는 정류전압을 그대로 또는 배전압하여 출력하는 출력부와, 입력되는 상용 교류전원의 전압변동 또는 전압크기를 기준전압과 비교 인식하여 그에 따라 히스테리스시 특성에 의한 발진동작에 따른 클럭펄스를 발생시키는 전압크기 인식부, 및 상기 전압크기 인식부에서 인식되어진 전압에 따라 발생되어지는 클럭펄스를 입력받아 상기 기준전압과 비교 인식하여 히스테리스시 특성에 의한 발진동작에 따른 전압신호를 상기 트라이악의 게이트 단자에 걸어주며 상기 전압크기 인식부의 기준전압의 크기를 변화시키는 발진부를 포함하는 데 있다.A feature of the present invention for achieving the above object is a bridge diode for rectifying the AC input voltage, and turn on / off in accordance with a control signal, one end is connected to any one of the commercial AC voltage input terminal of the bridge diode A triac and two capacitors connected in series, and a connection node is connected to the other end of the triac, and the output voltage of the bridge diode is applied to both ends of the two capacitors connected in series so that the triac is turned on and off according to the turn on / off operation of the triac. Recognizes the voltage variation or voltage level of the commercial AC power input as it is compared with the reference voltage and outputs the rectified voltage outputted from the bridge diode as it is or with a double voltage, and accordingly, the clock pulse according to the oscillation operation by hysteresis characteristics A voltage magnitude recognizing unit for generating a voltage magnitude Receives the clock pulse generated according to the voltage recognized by the recognition unit, and compares it with the reference voltage. The voltage signal according to the oscillation operation by the hysteresis characteristic is applied to the gate terminal of the triac, and the reference voltage of the voltage magnitude recognition unit is It includes an oscillator for changing the size of.
본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 저전력 소모형 자동 전압 선택 장치의 회로도로서,2 is a circuit diagram of a low power consumption type automatic voltage selection device according to the present invention;
인가되는 상용교류전원 110볼트 또는 220볼트의 입력 전압을 정류하기 위한 정류부(BD)와, 정류부(BD)의 출력 신호를 그대로 또는 배전압하여 출력하기 위한 출력부(참조번호 미부여)와, 출력부의 배전압을 선택하기 위한 트라이악(22)과, 입력되는 상용 교류전원의 전압변동 또는 전압크기를 인식하기 위한 전압크기 인식부(100)와, 및 상기 전압크기 인식부(100)에서 인식되어진 전압에 따라 히스테리스시 특성에 의한 발진동작에 따른 전압신호를 상기 트라이악(22)의 게이트 단자에 걸어주는 발진부(200)로 구성되어 있다.Rectifier (BD) for rectifying the input voltage of commercial AC power supply 110 volts or 220 volts applied, an output (not given reference number) and output for outputting the output signal of the rectifier BD as it is or The triac 22 for selecting the negative double voltage, the voltage magnitude recognition unit 100 for recognizing the voltage variation or voltage magnitude of the commercial AC power input, and the voltage magnitude recognition unit 100 The oscillation unit 200 is configured to apply a voltage signal according to the oscillation operation due to hysteresis characteristics to the gate terminal of the triac 22 according to the voltage.
상기와 같은 구성되는 본 발명에 따른 자동 전압 선택 장치의 바람직한 동작예를 살펴보기로 한다.An exemplary operation of the automatic voltage selection device according to the present invention configured as described above will be described.
입력되는 상용 교류전원의 입력단자중 하나의 단자에 애노드 단자가 연결되어 있는 제 1다이오드(D1)는 입력되는 교류전원을 소스전원인 Vcc전원으로 변환시키게 된다. 이때, 상기 제 1다이오드(D1)는 다이오드의 고유 특성에 의해 입력되는 교류전원을 반파 정류하는 것이다.The first diode D1 having an anode terminal connected to one of the input terminals of the commercial AC power to be input converts the input AC power into a Vcc power source as a source power source. At this time, the first diode (D1) is half-wave rectifying the AC power input by the unique characteristics of the diode.
이후, 상기 제 1다이오드(D1)를 통해 반파 정류되어진 소스전원은 제 1비교기(OP1)의 반전 데이터 입력단에 입력되어진다. 이때, 상기 제 1비교기(OP1)의 비반전 데이터 입력단에는 제 2다이오드(D2)와 제1, 제2 제너 다이오드(ZD1, ZD2)를 통해 설정되어진 기준전압과 비교하여 그 비교치를 출력하게 된다.Thereafter, the source power half-wave rectified through the first diode D1 is input to the inverted data input terminal of the first comparator OP1. In this case, the comparison value is output to the non-inverting data input terminal of the first comparator OP1 by comparing with reference voltages set through the second diode D2 and the first and second zener diodes ZD1 and ZD2.
상기 제 1비교기(OP1)의 반전단자에 입력되는 소스전원은 전압신호는 반파전류되어 참조번호를 부여하지 않은 콘덴서를 통해 평탄화되어지지만 입력소스전원이 상용 교류전원이므로 인해 상기 제 1비교기(OP1)의 비반전 데이터 입력단에 인가되는 기준전압에 비하여 상태적으로 일정 주기의 흔들림이 발생되어지고, 따라서 상기 제 1비교기(OP1)의 출력신호는 특정 주기의 발진 주기를 갖는 클럭신호가 된다.The source power input to the inverting terminal of the first comparator OP1 is flattened through a capacitor not given a reference number because the voltage signal is half-wave current, but the first comparator OP1 is because the input source power is a commercial AC power source. The oscillation of a certain period occurs in a state relative to the reference voltage applied to the non-inverting data input terminal of the signal. Thus, the output signal of the first comparator OP1 becomes a clock signal having an oscillation period of a specific period.
상기 제 1비교기(OP1)의 비반전 데이터 입력단에 인가되는 기준전압을 공통적으로 비반전 데이더 입력단에 입력받는 발진부(200)의 제 2비교기(OP2)는 상기 제 1비교기(OP1)의 출력신호를 제 3다이오드(D3)를 통해 반전 데이터 입력단에 입력 받게되는데, 상기 제 2비교기(OP2)에서 비반전 데이터 입력단에 인가되는 기준전압과 반전 데이터 입력단에 입가되는 상기 제 1비교기(OP1)의 출력신호의 비교에 따른 출력전압은 자신의 비반전 데이터 입력단에 영향을 주어 히스테리시스 곡선 특성을 가짐과 동시에 상기 제 1비교기(OP1)의 기준전압에 영향을 주어 상기 제 1비교기(OP1)의 출력신호 즉, 클럭신호에 영향을 주게 된다.The second comparator OP2 of the oscillator 200 which receives the reference voltage applied to the non-inverting data input terminal of the first comparator OP1 in common to the non-inverting data input terminal is an output signal of the first comparator OP1. Is inputted to the inverted data input terminal through the third diode D3, and the output of the first comparator OP1 input to the inverted data input terminal and the reference voltage applied to the non-inverted data input terminal from the second comparator OP2. The output voltage according to the comparison of the signal affects its non-inverting data input terminal to have a hysteresis curve characteristic and affect the reference voltage of the first comparator OP1 so that the output signal of the first comparator OP1 This affects the clock signal.
이와 같은 더블러(DOUBLER) 방식에 따른 동작 즉, 제 1비교기(OP1)에서 발생되는 히스테리시스 특성에 따른 발진 클럭이 제 2비교기(OP2)의 입력으로 제공되고 상기 제 2비교기(OP2)에서 발생되는 히스테리시스 특성에 따른 발진 클럭이 다시 상기 제 1비교기(OP1)의 기준신호에 영향을 미쳐 입력되는 클럭신호의 크기를 변동시키는 것이다.The operation according to the doubler method, that is, the oscillation clock according to the hysteresis characteristic generated in the first comparator OP1 is provided as an input of the second comparator OP2 and is generated in the second comparator OP2. The oscillation clock according to the hysteresis characteristic affects the reference signal of the first comparator OP1 to change the magnitude of the input clock signal.
단, 상기와 같은 더블러 방식에 따른 동작 조건은 입력되는 상용 교류전압이 110V일 경우에 한하여 수행되며, 상기 제1 비교기(OP1)의 반전 데이터 입력단에 연결되어 있는 콘덴서(C)는 입력 상용 교류전원이 220V인 상태로 시작되는 경우 상기 제 1비교기(OP1)의 반전 데이터 입력이 기준전압보다 늦게 올라와서 상술한 더블러 방식에 따른 동작이 수행되는 것을 방지하기 위한 것이다.However, the operation condition according to the doubler method is performed only when the commercial AC voltage input is 110V, and the capacitor C connected to the inverting data input terminal of the first comparator OP1 is input commercial AC. When the power source is started at 220 V, the inverted data input of the first comparator OP1 may be raised later than the reference voltage to prevent the above doubler operation from being performed.
또한, 상기 발진부(200)내부의 제 3다이오드(D3)는 상기 제1 비교기(OP1)의 출력신호를 직류성분은 억제하고 교류성분만 제 2비교기(OP2)측으로 전달하기 위한 구성이다.In addition, the third diode D3 in the oscillator 200 is configured to suppress the DC signal from the output signal of the first comparator OP1 and transmit only the AC component to the second comparator OP2.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described in connection with specific embodiments thereof, it will be appreciated that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the claims. Anyone who owns it can easily find out.
상술한 바와 같이 동작하는 자동 전압 선택 장치를 제공하여 종래 펄스 제어에 의해 구동되는 트라이악은 단속적으로 턴온되기 때문에 EMI 노이즈의 발생량이 매우 큰 문제점과 그 제어용 전용 IC의 가격이 매우 비싼 단점을 해소할 수 있으며, 선진 유럽 규격에서 요구하고 있는 일명 블루엔젤(BLUE ANGEL) 즉, 스탠바이 모드시 1와트(W) 미만의 저전력 소비 요구 규정을 만족시킬 수 있다는 효과가 있다.Since the triac driven by conventional pulse control is intermittently turned on by providing an automatic voltage selection device operating as described above, it is possible to solve the problem of generating a large amount of EMI noise and a very expensive price of the dedicated IC for control. In addition, it is possible to meet the requirements of a low-power consumption requirement of less than one watt (W) in a standby mode, that is, a blue angel (BLUE ANGEL) required by advanced European standards.
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| KR1019990029334A KR100315521B1 (en) | 1999-07-20 | 1999-07-20 | Auto voltage selector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990029334A KR100315521B1 (en) | 1999-07-20 | 1999-07-20 | Auto voltage selector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20010010446A true KR20010010446A (en) | 2001-02-15 |
| KR100315521B1 KR100315521B1 (en) | 2001-11-30 |
Family
ID=19603007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1019990029334A KR100315521B1 (en) | 1999-07-20 | 1999-07-20 | Auto voltage selector |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100315521B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100399983B1 (en) * | 2001-06-05 | 2003-09-29 | (주)에스피에스 | Analog de-multiplexer |
-
1999
- 1999-07-20 KR KR1019990029334A patent/KR100315521B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100399983B1 (en) * | 2001-06-05 | 2003-09-29 | (주)에스피에스 | Analog de-multiplexer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100315521B1 (en) | 2001-11-30 |
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