JPH041592B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は安定化電源として用いるスイツチング
レギユレータに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of the Invention] The present invention relates to a switching regulator used as a stabilized power source.
変圧器の一次コイルに断続直流電流を流し、こ
の変圧器の二次コイルに得られる電圧で出力コン
デンサを充電し、この充電電圧を安定化電源とし
て利用する第２図に示すようなスイツチングレギ
ユレータが知られている。第２図において、１は
直流電源でその出力端に変圧器２の一次コイル２
ａと主トランジスタ３の直列回路が接続されてい
る。この主トランジスタ３のベースは一端がトラ
ンジスタ３に接続された一次コイル２ａの他端に
始動抵抗４を介して接続されている。変圧器２は
一次コイル２ａのほかに制御コイル２ｂ、二次コ
イル２ｃを有し、この制御コイル２ｂとトランジ
スタ３のベースとの間に定電流駆動回路５が接続
されている。この定電流駆動回路５は始動抵抗４
と共働して主トランジスタ３のオン・オフし、一
次コイル２ａの電流を断続する。また主トランジ
スタ３のベースにはオン・オフ制御回路６が接続
され、このオン・オフ制御回路６は二次コイル２
ｃによ出力電圧の変化を捕えて主トランジスタ３
のオン時間を制御して一次コイル２ａから二次コ
イル２ｃに伝達する電力を制御する。変圧器２の
二次コイル２ｃは出力回路に接続されている。
A switching regulator as shown in Figure 2, in which an intermittent DC current is passed through the primary coil of the transformer, the output capacitor is charged with the voltage obtained in the secondary coil of the transformer, and this charging voltage is used as a stabilized power source. Yureta is known. In Fig. 2, 1 is a DC power supply and the primary coil 2 of the transformer 2 is connected to its output terminal.
A and a series circuit of main transistor 3 are connected. The base of the main transistor 3 is connected to the primary coil 2a, which has one end connected to the transistor 3, and the other end of the primary coil 2a via a starting resistor 4. The transformer 2 has a control coil 2b and a secondary coil 2c in addition to the primary coil 2a, and a constant current drive circuit 5 is connected between the control coil 2b and the base of the transistor 3. This constant current drive circuit 5 has a starting resistance 4
The main transistor 3 is turned on and off in cooperation with the primary coil 2a, and the current in the primary coil 2a is interrupted. Further, an on/off control circuit 6 is connected to the base of the main transistor 3, and this on/off control circuit 6 is connected to the base of the secondary coil 2.
The main transistor 3 captures the change in output voltage through c.
The power transmitted from the primary coil 2a to the secondary coil 2c is controlled by controlling the ON time of the primary coil 2a. A secondary coil 2c of the transformer 2 is connected to an output circuit.
定電流駆動回路５はダイオード７とコンデンサ
８の並列回路にトランジスタ９のコレクタ・エミ
ツタ通路と抵抗１０を直列に接続した回路が制御
コイル２ｂの一端と主トランジスタ３のベースと
の間に接続され、トランジスタ９のベース・コレ
クタ間には動作抵抗１１が、トランジスタ９のベ
ースと主トランジスタ３のベースとの間にはツエ
ナダイオード１２がそれぞれ接続されている。ま
たオン・オフ制御回路６は主トランジスタ３のベ
ース・エミツタ間にトランジスタ１３のコレク
タ・エミツタ通路が接続され、このトランジスタ
１３のベースに次に述べる出力回路の電圧変化で
制御されるホトカブラ１４を構成するホトトラン
ジスタ１４ｂのエミツタ側が接続され、このホト
トランジスタ１４ｂのコレクタは制御コイル２ｂ
の両端に接続されたダイオード１５とコンデンサ
１６と直列回路の接続点に接続されている。１７
はトランジスタ１３のベース・エミツタ間に接続
された抵抗である。これから明らかなようにトラ
ンジスタ１３のベース電流はコンデンサ１６の充
電電圧でホトトランジスタ１４ｂを介して制御さ
れる。出力回路は二次コイル２ｃの両端に接続さ
れた出力ダイオード１８、出力コンデンサ１９の
直列回路からなり、この出力コンデンサ１９の充
電電圧が出力電圧Vpとして図示しない負荷に供
給される。出力コンデンサ１９の両端には電圧検
出回路２０が接続され、この電圧検出回路２０の
出力がホトカプラ１４の発光ダイオード１４ａに
接続されている。 In the constant current drive circuit 5, a circuit including a parallel circuit of a diode 7 and a capacitor 8, a collector-emitter path of a transistor 9, and a resistor 10 connected in series is connected between one end of the control coil 2b and the base of the main transistor 3. An operating resistor 11 is connected between the base and collector of the transistor 9, and a Zener diode 12 is connected between the base of the transistor 9 and the base of the main transistor 3. Further, in the on/off control circuit 6, the collector-emitter path of a transistor 13 is connected between the base and emitter of the main transistor 3, and the base of this transistor 13 constitutes a photocoupler 14 which is controlled by voltage changes of the output circuit described below. The emitter side of the phototransistor 14b is connected to the control coil 2b, and the collector of this phototransistor 14b is connected to the control coil 2b.
The diode 15 and the capacitor 16 are connected to the connection point of the series circuit. 17
is a resistor connected between the base and emitter of the transistor 13. As is clear from this, the base current of the transistor 13 is controlled by the charging voltage of the capacitor 16 via the phototransistor 14b. The output circuit consists of a series circuit of an output diode 18 and an output capacitor 19 connected to both ends of the secondary coil 2c, and the charging voltage of the output capacitor 19 is supplied as an output voltage V p to a load (not shown). A voltage detection circuit 20 is connected to both ends of the output capacitor 19, and the output of this voltage detection circuit 20 is connected to the light emitting diode 14a of the photocoupler 14.
電源電圧が印加され、主トランジスタ３に始動
抵抗を介してベース電流が流れると、主トランジ
スタ３が導通し始め、一次コイル２ａから主トラ
ンジスタ３に電流が流れ始める。すると制御コイ
ル２ｂと二次コイル２ｃに電圧が誘起する。この
制御コイル２ｂの電圧でダイオード７−抵抗１１
−トランジスタ９のベース・エミツタ−抵抗１０
−主トランジスタ３のベース・エミツタの方向に
電流が流れ、トランジスタ９が導通し、このとき
トランジスタ９のベース電流はツエナダイオード
１２で一定に抑制される。このようにして主トラ
ンジスタ３のベース電流がさらに増し、主トラン
ジスタ３は正帰還作用により瞬時に完全なオン状
態になる。このため一次コイル２ａの電流は直線
的に増加し、変圧器２に電磁エネルギーを蓄え
る。電流が最大値に達し、変圧器鉄心が時期飽和
を起こすと、制御コイル２ｂと二次コイル２ｃの
誘起電圧は零になるから主トランジスタ３は瞬時
にオフする。このとき変圧器２に蓄えられたエネ
ルギーは順方向の出力ダイオード１８を介して出
力コンデンサ１９に蓄積される。変圧器２の蓄積
エネルギーが放出し終ると最初に戻り、主トラン
ジスタ３が導通し始め、上述と同じ動作を繰返し
て電源側の電力は変圧器２を介して出力コンデン
サ１９に蓄積され、出力電圧Vpで負荷に印加さ
れる。またコンデンサ１６はダイオード１５を介
して制御コイル２ｂの電圧で充電され、この電圧
は出力電圧Vpに比例する。 When a power supply voltage is applied and a base current flows through the main transistor 3 via the starting resistor, the main transistor 3 begins to conduct, and current begins to flow from the primary coil 2a to the main transistor 3. Then, a voltage is induced in the control coil 2b and the secondary coil 2c. With the voltage of this control coil 2b, the diode 7-resistor 11
- Base-emitter resistance of transistor 9 - resistance 10
- A current flows in the base-emitter direction of the main transistor 3, making the transistor 9 conductive, and at this time, the base current of the transistor 9 is suppressed to a constant level by the Zener diode 12. In this way, the base current of the main transistor 3 increases further, and the main transistor 3 instantly becomes completely on due to the positive feedback effect. Therefore, the current in the primary coil 2a increases linearly, and electromagnetic energy is stored in the transformer 2. When the current reaches its maximum value and the transformer core saturates, the induced voltages in the control coil 2b and secondary coil 2c become zero, and the main transistor 3 is instantly turned off. At this time, the energy stored in the transformer 2 is stored in the output capacitor 19 via the output diode 18 in the forward direction. When the energy stored in the transformer 2 is completely discharged, the process returns to the beginning, the main transistor 3 begins to conduct, and the same operation as described above is repeated, and the power on the power supply side is stored in the output capacitor 19 via the transformer 2, and the output voltage increases. Applied to the load at V p . Further, the capacitor 16 is charged with the voltage of the control coil 2b via the diode 15, and this voltage is proportional to the output voltage Vp .
ここで出力電圧Vpが所定値より上昇すると電
圧検出回路２０の出力電圧が上昇し、発光ダイオ
ード１４ａが発光する。するとホトトランジスタ
１４ｂがオンし、トランジスタ１３がオンする。
これにより主トランジスタ３のベース電流が短絡
されるからベース電流は零になり、主トランジス
タ３はオフし、一次コイル２ａの電流は遮断され
る。結局出力電圧Vpが上昇すると一次コイル２
ａへの通電時間が短縮され、変圧器２を介して一
次コイル２ａから二次コイル２ｃに伝達されるエ
ネルギーが減少し、出力電圧Vpは一定に保たれ
る。 Here, when the output voltage V p rises above a predetermined value, the output voltage of the voltage detection circuit 20 rises, and the light emitting diode 14a emits light. Then, the phototransistor 14b is turned on, and the transistor 13 is turned on.
As a result, the base current of the main transistor 3 is short-circuited, so the base current becomes zero, the main transistor 3 is turned off, and the current flowing through the primary coil 2a is cut off. Eventually, when the output voltage V p increases, the primary coil 2
The energization time to a is shortened, the energy transferred from the primary coil 2a to the secondary coil 2c via the transformer 2 is reduced, and the output voltage V p is kept constant.
ところでこのようなスイツチングレギユレータ
の制御回路は、トランジスタ１３で主トランジス
タ３のベース・エミツタ間を短絡するが、このと
き主トランジスタ３のベースには始動抵抗４の電
流と制御コイル２ｂの電圧がによる電流トランジ
スタ９を介して流れ込んでいる。さらに主トラン
ジスタ３に蓄積されたキヤリヤもあるので主トラ
ンジスタ３のターンオフ時間が長くなり、加えて
ターンオフ時間内に定電流駆動回路５で消費され
る電力が大きいという欠点がある。 By the way, in the control circuit of such a switching regulator, the transistor 13 short-circuits the base and emitter of the main transistor 3, but at this time, the base of the main transistor 3 receives the current of the starting resistor 4 and the voltage of the control coil 2b. A current flows through the transistor 9 due to the current. Furthermore, since there is carrier accumulated in the main transistor 3, the turn-off time of the main transistor 3 becomes longer, and in addition, there is a drawback that a large amount of power is consumed by the constant current drive circuit 5 during the turn-off time.
本発明の目的は、主トランジスタ３のターンオ
フ時間を短くするとともに定電流駆動回路で消費
される電力を少なくして効率のよいスイツチング
レギユレータを提供することにある。
An object of the present invention is to provide an efficient switching regulator by shortening the turn-off time of the main transistor 3 and reducing the power consumed by the constant current drive circuit.
本発明の要点は、変圧器の一次コイルと直列に
接続した主トランジスタ、前記変圧器に巻いた制
御コイルと二次コイル、前記制御コイルち誘起す
る電圧と始動抵抗で前記主トランジスタをオン・
オフする定電流駆動回路、前記二次コイルの出力
電圧を検出する電圧検出回路、この電圧検出回路
の検出信号で前記主トランジスタのベース電流を
制御するオン・オフ制御回路を備えたスイツチン
グレギユレータにおいて、前記定電流駆動回路が
前記電圧検出回路の検出信号で前記主トランジス
タと同時に制御されるようにした点にあり、主ト
ランジスタと定電流駆動回路とを電圧制御回路の
検出信号で同時にオフさせることで、主トランジ
スタのターンオフ時間を短くし、さらに定電流駆
動回路の消費電力を減少させるものである。
The main points of the present invention are a main transistor connected in series with the primary coil of a transformer, a control coil and a secondary coil wound around the transformer, and a voltage induced in the control coil and a starting resistance to turn on the main transistor.
A switching regulator comprising a constant current drive circuit that turns off, a voltage detection circuit that detects the output voltage of the secondary coil, and an on/off control circuit that controls the base current of the main transistor using the detection signal of this voltage detection circuit. In the controller, the constant current drive circuit is controlled simultaneously with the main transistor by the detection signal of the voltage detection circuit, and the main transistor and the constant current drive circuit are simultaneously turned off by the detection signal of the voltage control circuit. This shortens the turn-off time of the main transistor and further reduces the power consumption of the constant current drive circuit.
以下本発明の実施例を第１図に基づいて詳細に
説明する。ここで第２図と同一の役目をする部品
については同一の符号を付してその詳細な説明を
省略する。第１図において、変圧器２の一次コイ
ル２ａと主トランジスタ３の職列回路が従来と同
様に直流電源１に接続され、定電流駆動回路５は
制御コイル２ｂの一端と主トランジスタ３のベー
スとの間に、ダイオード７とコンデンサ８の並列
回路とトランジスタ９のコレクタ・エミツタ通路
と抵抗１０とを直列に接続した回路が接続されて
いるが、始動抵抗４は従来のものと異なり、一端
が主トランジスタ３に接続された一次コイル２ａ
の他端とトランジスタ９のベースとの間に接続さ
れている。そしてトランジスタ９のベースと主ト
ランジスタ３のベースとの間にはツエナダイオー
ド１２が接続されている。したがつてこの回路で
はトランジスタ９のベース・コレクタ間の抵抗は
不要である。またオン・オフ制御回路６は従来通
りトランジスタ１３、電圧検出回路２０の出力で
動作するホトカプラ１４のホトトランジスタ１４
ｂを備え、このホトトランジスタ１４は制御コイ
ル２ｂの両端に接続されたダイオード１５を介し
てコイル１６に充電される充電電圧で駆動される
が、トランジスタ１３のコレクタ−エミツタ通路
はダイオード２１と直列に接続されて主トランジ
スタ３のベース・エミツタ間に接続されており、
さらにトランジスタ９のベースとトランジスタ１
３のコレクタとの間にダイオード２２が接続され
ている点が従来のものと異なる。そして従来のも
のと同様に電圧検出回路２０の出力端に発光ダイ
オード１４ａが接続され、ダイオード１５とコン
デンサ１６と接続点とトランジスタ１３のベース
との間にホトトランジスタ１５ｂのコレクタ−エ
ミツタ通路が接続され、抵抗１７はトランジスタ
１３のベース・エミツタ間に接続されている。二
次コイル２ｃの両端には従来のものと同様に出力
ダイオード１８と出力コンデンサ１９の直列回路
が接続され、出力コンデンサ１９の両端の電圧が
出力電圧Vpとして負荷に印加される。電圧検出
回路２０は出力コンデンサ２０の両端に接続され
ている。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to FIG. Here, parts having the same role as those in FIG. 2 are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted. In FIG. 1, the primary coil 2a of the transformer 2 and the power circuit of the main transistor 3 are connected to the DC power supply 1 as in the conventional case, and the constant current drive circuit 5 is connected to one end of the control coil 2b and the base of the main transistor 3. A circuit in which a parallel circuit of a diode 7 and a capacitor 8, a collector-emitter path of a transistor 9, and a resistor 10 are connected in series is connected between the two. Primary coil 2a connected to transistor 3
It is connected between the other end and the base of transistor 9. A Zener diode 12 is connected between the base of the transistor 9 and the base of the main transistor 3. Therefore, in this circuit, a resistance between the base and collector of transistor 9 is unnecessary. Also, the on/off control circuit 6 includes a transistor 13 and a phototransistor 14 of a photocoupler 14 operated by the output of the voltage detection circuit 20 as before.
b, and this phototransistor 14 is driven by a charging voltage charged to the coil 16 via a diode 15 connected across the control coil 2b, while the collector-emitter path of the transistor 13 is connected in series with the diode 21. connected between the base and emitter of the main transistor 3,
Furthermore, the base of transistor 9 and transistor 1
This differs from the conventional one in that a diode 22 is connected between the collector of No. 3 and the collector of No. 3. Similarly to the conventional circuit, a light emitting diode 14a is connected to the output terminal of the voltage detection circuit 20, and a collector-emitter path of a phototransistor 15b is connected between the connection point of the diode 15 and the capacitor 16 and the base of the transistor 13. , a resistor 17 is connected between the base and emitter of the transistor 13. A series circuit of an output diode 18 and an output capacitor 19 is connected to both ends of the secondary coil 2c, as in the conventional case, and the voltage across the output capacitor 19 is applied to the load as an output voltage Vp . Voltage detection circuit 20 is connected across output capacitor 20 .
電源１を印加すると電源１−始動抵抗４−トラ
ンジスタ９−抵抗１０−主トランジスタ３−電源
１の方向に電流が流れ、従来と同様に主トランジ
スタ３は導通し始め、制御コイル２ｂの誘起電圧
でオン状態になる。こうして一次コイル２ａの電
流が最大値に達すると変圧器鉄心は磁気飽和を起
こし、制御コイル２ｂの電圧が零になるから主ト
ランジスタ３は瞬時にオフになる。このようにし
て一次コイル２ａの電流は断続し、従来と同様に
一次コイル２ａから二次コイル２ｃに電力が伝達
される。そして出力コンデンサ１９の充電電圧が
出力電圧Vpとして負荷に印加される。ここで出
力電圧Vp所定値より上昇すると電圧検出回路２
０の出力で発光ダイオード１４ａが発光し、ホト
トランジスタ１４ｂをオンさせる。するとトラン
ジスタ１３にベース電流が流れ、トランジスタ１
３がオンする。このとき主トランジスタ３のベー
スはダイオード２１を介してトランジスタ１３で
短絡されるが、さらにトランジスタ９のベースも
ダイオード２２を介してトランジスタ１３で短絡
されるので定電流駆動回路５もオフするから主ト
ランジスタ３は速かにターンオフすることができ
る。またトランジスタ９がオフすれば定電流駆動
回路５には電流が流れないから、この回路５で消
費される電力も低減できる。 When power supply 1 is applied, a current flows in the direction of power supply 1 - starting resistor 4 - transistor 9 - resistor 10 - main transistor 3 - power supply 1, and main transistor 3 begins to conduct as in the conventional case, and the induced voltage of control coil 2b Turns on. When the current in the primary coil 2a reaches its maximum value, magnetic saturation occurs in the transformer core, and the voltage in the control coil 2b drops to zero, turning off the main transistor 3 instantly. In this way, the current in the primary coil 2a is intermittent, and power is transmitted from the primary coil 2a to the secondary coil 2c as in the conventional case. The charging voltage of the output capacitor 19 is then applied to the load as the output voltage V p . Here, if the output voltage V p rises above the predetermined value, the voltage detection circuit 2
With an output of 0, the light emitting diode 14a emits light and turns on the phototransistor 14b. Then, the base current flows through transistor 13, and transistor 1
3 turns on. At this time, the base of the main transistor 3 is short-circuited by the transistor 13 via the diode 21, and the base of the transistor 9 is also short-circuited by the transistor 13 via the diode 22, so the constant current drive circuit 5 is also turned off, so that the main transistor 3 can turn off quickly. Moreover, since no current flows through the constant current drive circuit 5 when the transistor 9 is turned off, the power consumed by this circuit 5 can also be reduced.
以上はリンギングチヨークコンバータについて
説明したが、この発明はフオワートコンバータや
DC／DCコンバータにも適用できる。 Although the ringing chain converter has been described above, this invention also applies to the forward converter and
It can also be applied to DC/DC converters.
以上述べたように本発明によれば、電圧器の一
次電流を断続する主トランジスタを駆動する定電
流駆動回路を出力電圧を所定値に保持するための
オン・オフ制御回路の入力となる電圧検出回路の
検出信号で主トランジスタと同時にオフさせるこ
とができ、主トランジスタのターンオフ時間を短
縮でき、しかも許容損失の小さい主トランジスタ
を使用することもできる。また主トランジスタの
ターンオフ時間が短くすることができるので短縮
された時間だけ定電流駆動回路内の電力消費が低
減し、スイツチングレギユレータとしてと効率を
上げることができる。
As described above, according to the present invention, voltage detection serves as an input to an on/off control circuit for maintaining the output voltage at a predetermined value of a constant current drive circuit that drives the main transistor that intermittents the primary current of the voltage generator. The main transistor can be turned off simultaneously with the detection signal of the circuit, the turn-off time of the main transistor can be shortened, and a main transistor with low power dissipation can be used. Furthermore, since the turn-off time of the main transistor can be shortened, the power consumption in the constant current drive circuit is reduced by the shortened time, and the efficiency of the switching regulator can be increased.
第１図は本発明によるスイツチングレギユレー
タの一実施例を示す結線図、第２図は従来のスイ
ツチングレギユレータの一例を示す結線図であ
る。
２……変圧器、２ａ……一次コイル、２ｂ……
制御コイル、２ｃ……二次コイル、３……主トラ
ンジスタ、４……始動抵抗、５……定電流駆動回
路、６……オン・オフ制御回路、２０……電圧検
出回路。
FIG. 1 is a wiring diagram showing an embodiment of a switching regulator according to the present invention, and FIG. 2 is a wiring diagram showing an example of a conventional switching regulator. 2...Transformer, 2a...Primary coil, 2b...
Control coil, 2c... Secondary coil, 3... Main transistor, 4... Starting resistor, 5... Constant current drive circuit, 6... On/off control circuit, 20... Voltage detection circuit.
Claims (1)
ンジスタ、前記変圧器に巻いた制御コイルと二次
コイル、前記制御コイルに誘起する電圧と始動抵
抗で前記主トランジスタをオン・オフする定電流
駆動回路、前記二次コイルの出力電圧を検出する
電圧検出回路、この電圧検出回路の検出信号で前
記主トランジスタのベース電流を制御するオン・
オフ制御回路を備えたスイツチングレギユレータ
において、前記定電流駆動回路が前記電圧検出回
路の検出信号で前記主トランジスタと同時に制御
されることを特徴とするスイツチングレギユレー
タ。1. A main transistor connected in series with the primary coil of the transformer, a control coil and a secondary coil wound around the transformer, and a constant current drive circuit that turns on and off the main transistor using a voltage induced in the control coil and a starting resistance. , a voltage detection circuit that detects the output voltage of the secondary coil, and an on/off circuit that controls the base current of the main transistor using the detection signal of this voltage detection circuit.
1. A switching regulator including an OFF control circuit, wherein the constant current drive circuit is controlled simultaneously with the main transistor by a detection signal from the voltage detection circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10440186A JPS62262662A (en) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | Switching regulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10440186A JPS62262662A (en) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | Switching regulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62262662A JPS62262662A (en) | 1987-11-14 |
| JPH041592B2 true JPH041592B2 (en) | 1992-01-13 |
Family
ID=14379698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10440186A Granted JPS62262662A (en) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | Switching regulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62262662A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0297274A (en) * | 1988-09-30 | 1990-04-09 | Murata Mfg Co Ltd | Self-oscillating converter |
| CN102158091B (en) * | 2011-03-11 | 2013-09-25 | 上海南麟电子有限公司 | Primary control constant current constant voltage converter |
-
1986
- 1986-05-07 JP JP10440186A patent/JPS62262662A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS62262662A (en) | 1987-11-14 |
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