WO2019051994A1 - 开关电路和终端设备 - Google Patents

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WO2019051994A1
WO2019051994A1 PCT/CN2017/111402 CN2017111402W WO2019051994A1 WO 2019051994 A1 WO2019051994 A1 WO 2019051994A1 CN 2017111402 W CN2017111402 W CN 2017111402W WO 2019051994 A1 WO2019051994 A1 WO 2019051994A1
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fet
resistor
switching circuit
power
filter capacitor
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PCT/CN2017/111402
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English (en)
French (fr)
Inventor
唐远强
王辉耀
方杰
Original Assignee
深圳市沃特沃德股份有限公司
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/567—Circuits characterised by the use of more than one type of semiconductor device, e.g. BIMOS, composite devices such as IGBT

Definitions

  • the present invention relates to the field of electronic technologies, and in particular, to a circuit and a terminal device.
  • the circuit for controlling the circuit path in the terminal device mainly adopts the method of integrating the chip, but this method is costly, and belongs to centralized control, and has poor flexibility.
  • a main object of the present invention is to provide a circuit and a terminal device, which are intended to reduce the cost and improve flexibility of the circuit.
  • an embodiment of the present invention provides a switching circuit, where the switching circuit includes a power input terminal, a power output terminal, an enable terminal, a field effect transistor, a triode, and a voltage dividing circuit.
  • the source of the effect tube is connected to the power supply path through the power input end, and the drain is connected to the load through the power output end; the base of the triode is connected to the control pin of the main control through the enable end, and the collector passes through the A voltage dividing circuit is connected to the source and the gate of the FET, and the emitter is grounded.
  • the circuit further includes a first filter capacitor, wherein the first filter capacitor has one end connected to the source of the FET and the other end grounded.
  • the switching circuit further includes a second filter capacitor, wherein the second filter capacitor has one end connected to the drain of the FET and the other end grounded.
  • the switching circuit further includes a first filter capacitor and a second filter capacitor, wherein the first filter capacitor is connected to the source of the FET at one end, and the other end is grounded; One end of the capacitor is connected to the drain of the FET, and the other end is grounded.
  • the voltage dividing circuit includes a first resistor and a second resistor, and the first resistor is connected to the first end a source of the FET, the other end of which is connected to the gate of the FET; one end of the second resistor is connected to the collector of the transistor, and the other end is connected to the first resistor to connect the gate of the FET One end
  • the voltage dividing circuit includes a first resistor and a second resistor, the first resistor is connected to the source of the FET at one end, and the gate of the FET is connected to the other end; One end of the second resistor is connected to the collector of the triode, and the other end is connected to one end of the first resistor connected to the gate of the FET; and the first filter capacitor is connected to the connection point of the FET. Between the power input end and the connection point of the first resistor connected to the source of the FET.
  • control pin is a GPI0 pin.
  • the FET is a P-channel FET.
  • the triode is an NPN triode.
  • Embodiments of the present invention also provide a terminal device, where the terminal device includes a switching circuit, and the switching circuit includes a power input terminal, a power output terminal, an enable terminal, a field effect transistor, a triode, and a voltage divider.
  • the source of the FET is connected to the power supply path through the power input end, and the drain is connected to the load through the power output end;
  • the base of the triode is connected to the control pin of the main control through the enable end,
  • the collector is connected to the source and the gate of the field effect transistor through the voltage dividing circuit, and the emitter is grounded.
  • a gate circuit provided by an embodiment of the invention is composed of a field effect transistor and a triode.
  • the circuit structure is simple, the cost is low, and the separation control can be realized, and the cost performance is high, and the flexibility and practicability are improved. Brief description of the diagram
  • FIG. 1 is a circuit connection diagram of a first embodiment of a circuit of the present invention
  • FIG. 2 is a circuit connection diagram of a second embodiment of the circuit of the present invention.
  • terminal and terminal device used herein include both a device of a wireless signal receiver, a device having only a wireless signal receiver without a transmitting capability, and a receiving and receiving device.
  • Such a device may comprise: a cellular or other communication device having a single line display or a multi-line display or a cellular or other communication device without a multi-line display; PCS (Persona 1 Communications Service), which may combine voice, Data processing, fax and/or data communication capabilities; PDA (Personal Digital Assistant), which can include radio frequency receivers, pagers, Internet/Intranet access, web browsers, notepads, calendars and/or Or a GPS (Global Positioning System) receiver; a conventional laptop and/or palmtop computer or other device having a conventional laptop and/or palmtop computer or other including a radio frequency receiver or other device.
  • PCS Personala 1 Communications Service
  • PDA Personal Digital Assistant
  • GPS Global Positioning System
  • terminal may be portable, transportable, installed in a vehicle (aviation, sea and/or land), or adapted and/or configured to operate locally, and/or Run in any other location on the Earth and/or space in a distributed fashion.
  • the "terminal” and “terminal device” used herein may also be a communication terminal, an internet terminal, a music/video playback terminal, and may be, for example, a PDA, a MID (Mobile Internet Device), and/or have a music/video playback.
  • Functional mobile phones can also be smart TVs, set-top boxes and other devices.
  • the circuit includes a power input terminal P OWER_IN, a power output terminal POWER_OUT, an enable terminal EN, and a field effect transistor (Metal Oxide).
  • the source S of the FET Q02 is connected to the power supply path through the power input terminal POWER_IN, and the drain D is connected to the load through the power output terminal POWER_OUT; the base B of the transistor Q01 is connected to the control pin of the main control through the enable terminal EN, and the collector C passes
  • the voltage dividing circuit is connected to the source S and the gate G of the field effect transistor Q02, and the emitter E is grounded to GND.
  • the voltage dividing circuit includes a first resistor R01 and a second resistor R02.
  • the first resistor R01 is connected to the source S of the field effect transistor Q02, and the other end is connected to the gate G of the field effect transistor Q02.
  • the second resistor R02 is connected to the collector C of the transistor Q01 at one end, and the first resistor R01 is connected to the other end.
  • the field effect transistor is preferably a positive channel metal MOSFET (PMOS), so that the power supply voltage that passes through is larger, and the applicable range is expanded.
  • the triode is preferably an NPN transistor, that is, a triode composed of two P-type semiconductors sandwiched between two N-type semiconductors, which makes the circuit structure simpler and reduces the cost.
  • the master control pin is preferably a Gener al Purpose Input Output (GPIO) pin, that is, the base B of the transistor Q01 is connected to the master GPIO pin through the enable terminal EN.
  • GPIO Gener al Purpose Input Output
  • the power supply path that needs to be separately controlled is connected to the power input terminal POWER_IN, the load is connected to the power output terminal POWER_OUT, and the enable terminal EN is connected to the main control GPIO pin (there can be two state switches of high and low levels)
  • the enable terminal EN input is low level, the voltage applied to the base B and the emitter E of the transistor Q01 is less than the saturation voltage drop Vbe(sat) between the base and the emitter, which is insufficient for the Q01 to be played. ⁇ , that is, the collector C and the emitter electrode E of the triode are in a crotch state, so that the terminal voltage across the first resistor R01 is smaller than the absolute value of the oscillating voltage Vgs(th) of the FET Q02, which does not satisfy the FET Q02.
  • the snoring condition the power supply cannot be provided to the load (the latter device), and the power supply path is turned off;
  • the embodiment of the present invention constitutes a simple and flexible power supply circuit by using a field effect transistor and a triode.
  • the switching circuit further includes a first filter capacitor C01 and a second filter capacitor C02.
  • the first filter capacitor C01 is connected to the source S of the FET Q 01, and the other end is grounded to GND.
  • the second filter capacitor C02 is connected to the drain D of the FET Q02 and the other end is grounded to GND.
  • the connection point of the first filter capacitor C01 connected to the field effect transistor Q02 is between the connection point of the power input terminal POWER_IN and the source resistor S of the first resistor R01 connected to the field effect transistor Q02.
  • the switching circuit of the embodiment of the invention increases the voltage by adding a filter capacitor, reduces the ripple, and improves the stability of the power supply.
  • only the first filter capacitor C01 or the second filter capacitor C02 may be added, and the effect of stabilizing the voltage may also be achieved.
  • the switching circuit of the embodiment of the invention is composed of a field effect transistor and a triode.
  • the circuit structure is simple, the cost is low, and the separation control can be realized, the cost performance is high, and the flexibility and practicability are improved.
  • the present invention also provides a terminal device, which includes a switching circuit including a power input terminal, a power output terminal, an enable terminal, a field effect transistor, a triode, and a voltage dividing circuit, and a field effect
  • the source of the tube is connected to the power supply path through the power input end, and the drain is connected to the load through the power output end; the base of the triode is connected to the control pin of the main control through the enable end, and the collector is connected to the source of the FET through the voltage dividing circuit And the gate, the emitter is grounded.
  • the switching circuit described in this embodiment is the switching circuit involved in the above embodiment of the present invention, and details are not described herein again.

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

一种开关电路和终端设备，所述开关电路包括电源输入端（POWER_IN）、电源输出端（POWER_OUT）、使能端（EN）、场效应管（Q02）、三极管（Q01）和分压电路，所述场效应管（Q02）的源极（S）通过所述电源输入端（POWER_IN）连接电源通路，漏极（D）通过所述电源输出端（POWER_OUT）连接负载；所述三极管（Q01）的基极（B）通过所述使能端（EN）连接主控的控制脚，集电极（C）通过所述分压电路连接所述场效应管（Q02）的源极（S）和栅极（G），发射极（E）接地。该开关电路结构简单，成本较低，可以实现分离控制，性价比高，并且提高了灵活性和实用性。

Description

说明书 发明名称：幵关电路和终端设备
技术领域
[0001] 本发明涉及电子技术领域， 特别是涉及到一种幵关电路和终端设备。
背景技术
[0002] 电源的合理控制， 对系统功耗和产品寿命起到关键作用。 目前， 终端设备中控 制电路通路的幵关电路， 主要采用集成芯片的方式， 但这种方式成本较高， 并 且属于集中控制， 灵活性较差。
[0003] 因此， 如何降低幵关电路的成本， 提高灵活性， 是当前急需解决的技术问题。
技术问题
[0004] 本发明的主要目的为提供一种幵关电路和终端设备， 旨在降低幵关电路的成本 ， 提高灵活性。
问题的解决方案
技术解决方案
[0005] 为达以上目的， 本发明实施例提出一种幵关电路， 所述幵关电路包括电源输入 端、 电源输出端、 使能端、 场效应管、 三极管和分压电路， 所述场效应管的源 极通过所述电源输入端连接电源通路， 漏极通过所述电源输出端连接负载； 所 述三极管的基极通过所述使能端连接主控的控制脚， 集电极通过所述分压电路 连接所述场效应管的源极和栅极， 发射极接地。
[0006] 可选地， 所述幵关电路还包括第一滤波电容， 所述第一滤波电容一端连接所述 场效应管的源极， 另一端接地。
[0007] 可选地， 所述幵关电路还包括第二滤波电容， 所述第二滤波电容一端连接所述 场效应管的漏极， 另一端接地。
[0008] 可选地， 所述幵关电路还包括第一滤波电容和第二滤波电容， 所述第一滤波电 容一端连接所述场效应管的源极， 另一端接地； 所述第二滤波电容一端连接所 述场效应管的漏极， 另一端接地。
[0009] 可选地， 所述分压电路包括第一电阻和第二电阻， 所述第一电阻一端连接所述 场效应管的源极， 另一端连接所述场效应管的栅极； 所述第二电阻一端连接所 述三极管的集电极， 另一端连接所述第一电阻连接所述场效应管的栅极的一端
[0010] 可选地， 所述分压电路包括第一电阻和第二电阻， 所述第一电阻一端连接所述 场效应管的源极， 另一端连接所述场效应管的栅极； 所述第二电阻一端连接所 述三极管的集电极， 另一端连接所述第一电阻连接所述场效应管的栅极的一端 ； 且所述第一滤波电容连接所述场效应管的连接点介于所述电源输入端与所述 第一电阻连接所述场效应管的源极的连接点之间。
[0011] 可选地， 所述控制脚为 GPI0脚。
[0012] 可选地， 所述场效应管为 P沟道场效应管。
[0013] 可选地， 所述三极管为 NPN三极管。
[0014] 本发明实施例同吋提出一种终端设备， 所述终端设备包括幵关电路， 所述幵关 电路包括电源输入端、 电源输出端、 使能端、 场效应管、 三极管和分压电路， 所述场效应管的源极通过所述电源输入端连接电源通路， 漏极通过所述电源输 出端连接负载； 所述三极管的基极通过所述使能端连接主控的控制脚， 集电极 通过所述分压电路连接所述场效应管的源极和栅极， 发射极接地。
发明的有益效果
有益效果
[0015] 本发明实施例所提供的一种幵关电路， 采用场效应管和三极管组成， 电路结构 简单， 成本较低， 并且可以实现分离控制， 性价比高， 提高了灵活性和实用性 对附图的简要说明
附图说明
[0016] 图 1是本发明的幵关电路第一实施例的电路连接示意图；
[0017] 图 2是本发明的幵关电路第二实施例的电路连接示意图。
[0018] 本发明目的的实现、 功能特点及优点将结合实施例， 参照附图做进一步说明。
实施该发明的最佳实施例 本发明的最佳实施方式
[0019] 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并不用于限定本发 明。
[0020] 下面详细描述本发明的实施例， 所述实施例的示例在附图中示出， 其中自始至 终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。 下 面通过参考附图描述的实施例是示例性的， 仅用于解释本发明， 而不能解释为 对本发明的限制。
[0021] 本技术领域技术人员可以理解， 除非特意声明， 这里使用的单数形式"一"、 " 一个"、 "所述 "和"该"也可包括复数形式。 应该进一步理解的是， 本发明的说明 书中使用的措辞"包括"是指存在所述特征、 整数、 步骤、 操作、 元件和 /或组件 ， 但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、 整数、 步骤、 操作、 元件、 组件和 /或它们的组。 应该理解， 当我们称元件被"连接"或"耦接"到另一元件吋 ， 它可以直接连接或耦接到其他元件， 或者也可以存在中间元件。 此外， 这里 使用的"连接"或"耦接"可以包括无线连接或无线耦接。 这里使用的措辞 "和 /或"包 括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
[0022] 本技术领域技术人员可以理解， 除非另外定义， 这里使用的所有术语 （包括技 术术语和科学术语） ， 具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相 同的意义。 还应该理解的是， 诸如通用字典中定义的那些术语， 应该被理解为 具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义， 并且除非像这里一样被特定定 义， 否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0023] 本技术领域技术人员可以理解， 这里所使用的 "终端"、 "终端设备"既包括无线 信号接收器的设备， 其仅具备无发射能力的无线信号接收器的设备， 又包括接 收和发射硬件的设备， 其具有能够在双向通信链路上， 执行双向通信的接收和 发射硬件的设备。 这种设备可以包括： 蜂窝或其他通信设备， 其具有单线路显 示器或多线路显示器或没有多线路显示器的蜂窝或其他通信设备； PCS (Persona 1 Communications Service, 个人通信系统） ， 其可以组合语音、 数据处理、 传真 和 /或数据通信能力； PDA (Personal Digital Assistant, 个人数字助理） ， 其可以 包括射频接收器、 寻呼机、 互联网 /内联网访问、 网络浏览器、 记事本、 日历和 / 或 GPS (Global Positioning System, 全球定位系统） 接收器； 常规膝上型和 /或掌 上型计算机或其他设备， 其具有和 /或包括射频接收器的常规膝上型和 /或掌上型 计算机或其他设备。 这里所使用的 "终端"、 "终端设备"可以是便携式、 可运输、 安装在交通工具 （航空、 海运和 /或陆地） 中的， 或者适合于和 /或配置为在本地 运行， 和 /或以分布形式， 运行在地球和 /或空间的任何其他位置运行。 这里所使 用的"终端"、 "终端设备"还可以是通信终端、 上网终端、 音乐 /视频播放终端， 例如可以是 PDA、 MID (Mobile Internet Device, 移动互联网设备） 和 /或具有音 乐 /视频播放功能的移动电话， 也可以是智能电视、 机顶盒等设备。
参照图 1， 提出本发明的幵关电路第一实施例， 所述幵关电路包括电源输入端 P OWER_IN、 电源输出端 POWER_OUT、 使能端 EN、 场效应管 （Metal Oxide
Semiconductor, MOS) Q02、 三极管 QOl和分压电路。 场效应管 Q02的源极 S通过 电源输入端 POWER_IN连接电源通路， 漏极 D通过电源输出端 POWER_OUT连接 负载； 三极管 Q01的基极 B通过使能端 EN连接主控的控制脚， 集电极 C通过分压 电路连接场效应管 Q02的源极 S和栅极 G， 发射极 E接地 GND。
[0025] 本发明实施例中， 分压电路包括第一电阻 R01和第二电阻 R02。 第一电阻 R01— 端连接场效应管 Q02的源极 S， 另一端连接场效应管 Q02的栅极 G; 第二电阻 R02 一端连接三极管 Q01的集电极 C， 另一端连接第一电阻 R01连接场效应管 Q02的栅 极 G的一端。
[0026] 本发明实施例中， 场效应管优选 P沟道场效应管 （positive channel Metal Oxide Semiconductor, PMOS) ， 以使通过的电源电压更大， 扩大适用范围。 三极管优 选为 NPN三极管， 即由 2块 N型半导体中间夹着 1块 P型半导体所组成的三极管， 使得电路结构更加简单， 降低成本。 主控的控制脚优选为通用输入 /输出 （Gener al Purpose Input Output, GPIO)脚， 即三极管 Q01的基极 B通过使能端 EN连接主控 的 GPIO脚。
[0027] 本发明实施例的幵关电路的工作原理如下：
[0028] 将需要被单独控制的电源通路接入电源输入端 POWER_IN， 负载连接电源输出 端 POWER_OUT， 使能端 EN连接主控的 GPIO脚 （可以有高低电平两种状态切换 [0029] 当使能端 EN输入为低电平吋， 加在三极管 Q01的基极 B和发射极 E的电压小于 基极与发射极之间饱和压降 Vbe(sat)， 不足以使 Q01打幵， 即三极管的集电极 C和 发电极 E处于幵路状态， 从而使得第一电阻 R01两端的端电压小于场效应管 Q02 的幵启电压 Vgs(th)的绝对值， 不满足场效应管 Q02的打幵条件， 电源不能提供给 负载 （后级设备） ， 实现电源通路的关闭；
[0030] 反之， 当使能端 EN输入为高电平吋， 加在三极管 Q01的基极 B和发射极 E的电 压大于 Vbe(sat)， 三极管 Q01导通， 第一电阻 R01两端立刻有了电压降， 只要保证 第一电阻 R01和第二电阻 R02的阻值分配得当， 让第一电阻 R01的电压降大于场 效应管 Q02的 Vgs(th)的绝对值， 即可打幵场效应管 Q02， 使得电源能够顺利通过 场效应管 Q02供给负载 （后级设备） ， 实现电源通路的幵启。
[0031] 本发明实施例通过采用一颗场效应管和一颗三极管， 组成了一种简单而又灵活 实用的电源幵关电路。
[0032] 进一步地， 如图 2所示， 在本发明的幵关电路第二实施例中， 该幵关电路还包 括第一滤波电容 C01和第二滤波电容 C02。 第一滤波电容 C01—端连接场效应管 Q 01的源极 S， 另一端接地 GND; 第二滤波电容 C02—端连接场效应管 Q02的漏极 D ， 另一端接地 GND。 作为优选， 本发明实施例中， 第一滤波电容 C01连接场效应 管 Q02的连接点介于电源输入端 POWER_IN与第一电阻 R01连接场效应管 Q02的 源极 S的连接点之间。
[0033] 本发明实施例的幵关电路通过加入滤波电容， 使得电压更加稳定， 减小了纹波 ， 提高了供电的稳定性。
[0034] 在其它实施例中， 也可以只加入第一滤波电容 C01或第二滤波电容 C02， 同样 可以起到一定的稳定电压的效果。
[0035] 本发明实施例的幵关电路， 采用场效应管和三极管组成， 电路结构简单， 成本 较低， 并且可以实现分离控制， 性价比高， 提高了灵活性和实用性。
[0036] 本发明同吋提出一种终端设备， 该终端设备包括幵关电路， 该幵关电路包括电 源输入端、 电源输出端、 使能端、 场效应管、 三极管和分压电路， 场效应管的 源极通过电源输入端连接电源通路， 漏极通过电源输出端连接负载； 三极管的 基极通过使能端连接主控的控制脚， 集电极通过分压电路连接场效应管的源极 和栅极， 发射极接地。 本实施例中所描述的幵关电路为本发明中上述实施例所 涉及的幵关电路， 在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例， 并非因此限制本发明的专利范围， 凡是利 用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换， 或直接或间接运 用在其他相关的技术领域， 均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

权利要求书
[权利要求 1] 一种幵关电路， 其特征在于， 包括电源输入端、 电源输出端、 使能端
、 场效应管、 三极管和分压电路， 所述场效应管的源极通过所述电源 输入端连接电源通路， 漏极通过所述电源输出端连接负载； 所述三极 管的基极通过所述使能端连接主控的控制脚， 集电极通过所述分压电 路连接所述场效应管的源极和栅极， 发射极接地。
[权利要求 2] 根据权利要求 1所述的幵关电路， 其特征在于， 所述幵关电路还包括 第一滤波电容， 所述第一滤波电容一端连接所述场效应管的源极， 另 一端接地。
[权利要求 3] 根据权利要求 1所述的幵关电路， 其特征在于， 所述幵关电路还包括 第二滤波电容， 所述第二滤波电容一端连接所述场效应管的漏极， 另 一端接地。
[权利要求 4] 根据权利要求 1所述的幵关电路， 其特征在于， 所述幵关电路还包括 第一滤波电容和第二滤波电容， 所述第一滤波电容一端连接所述场效 应管的源极， 另一端接地； 所述第二滤波电容一端连接所述场效应管 的漏极， 另一端接地。
[权利要求 5] 根据权利要求 1-4任一项所述的幵关电路， 其特征在于， 所述分压电 路包括第一电阻和第二电阻， 所述第一电阻一端连接所述场效应管的 源极， 另一端连接所述场效应管的栅极； 所述第二电阻一端连接所述 三极管的集电极， 另一端连接所述第一电阻连接所述场效应管的栅极 的一端。
[权利要求 6] 根据权利要求 2或 4所述的幵关电路， 其特征在于， 所述分压电路包括 第一电阻和第二电阻， 所述第一电阻一端连接所述场效应管的源极， 另一端连接所述场效应管的栅极； 所述第二电阻一端连接所述三极管 的集电极， 另一端连接所述第一电阻连接所述场效应管的栅极的一端 ； 且所述第一滤波电容连接所述场效应管的连接点介于所述电源输入 端与所述第一电阻连接所述场效应管的源极的连接点之间。
[权利要求 7] 根据权利要求 1所述的幵关电路， 其特征在于， 所述控制脚为 GPIO脚
[权利要求 8] 根据权利要求 1所述的幵关电路， 其特征在于， 所述场效应管为 P沟道 场效应管。
[权利要求 9] 根据权利要求 1所述的幵关电路， 其特征在于， 所述三极管为 NPN三 极管。
[权利要求 10] —种终端设备， 其特征在于， 包括如权利要求 1所述的幵关电路。
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