KR101885658B1 - Squib ignition apparatus and diagnostic method thereof - Google Patents

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KR101885658B1 KR1020170022534A KR20170022534A KR101885658B1 KR 101885658 B1 KR101885658 B1 KR 101885658B1 KR 1020170022534 A KR1020170022534 A KR 1020170022534A KR 20170022534 A KR20170022534 A KR 20170022534A KR 101885658 B1 KR101885658 B1 KR 101885658B1
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배병준
문미연
조원철
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국방과학연구소
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Abstract

The present invention relates to a squib ignition apparatus which is applied with a soft start circuit capable of preventing malfunctioning or destruction of a squib device due to leakage current, comprising: one intelligent power switch (IPS) transferring supply power to the squib device; and the soft start circuit located at a front end of the IPS, and converting an exterior supply power to a supply power which has a gentle slope and gradually increases, thereby capable of effectively preventing malfunctioning or destruction of the squib device due to leakage current generated by a sudden increase of the supply power which happened in a prior art.

Description

스퀴브 도화 장치및 그 진단방법{SQUIB IGNITION APPARATUS AND DIAGNOSTIC METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a squib drawing apparatus,

본 발명은 누설전류로 인한 스퀴브 소자의 오작동을 방지하고 스퀴브 소자의 정상여부를 진단할 수 있는 스퀴브 도화 장치 및 그 진단방법에 관한 것이다. The present invention relates to a squib gyroscope capable of preventing malfunction of a squib device due to a leakage current and diagnosing whether or not the squib device is normal, and a diagnostic method therefor.

일반적으로 스퀴브(squib) 도화(導火) 회로는 안전산업분야 또는 방위산업분야 등에서 많이 사용된다. 민간분야에서는 자동차 에어백과 같은 안전 시스템에 적용되고 있고, 군용분야에서는 유도무기 관련 중요 이벤트를 생성하는데 사용된다. Generally, a squib circuit is widely used in the safety industry field or the defense industry field. In the civilian field, it is applied to safety systems such as automobile airbags, and in the military field, it is used to generate important events related to guided weapons.

예를 들어, 유도무기의 비행 도중 연료탱크를 분리하거나 발사체의 내부 회로 구동에 필요한 전원을 공급하는 열전지를 활성화시키는 동작은 스퀴브 소자(스퀴브 저항)의 도화 내지 점화에 의해 이루어진다. 스퀴브 소자는 전류가 흐르면 열을 발생시키고, 이때 발생된 열은 스위치와 같이 연료탱크 분리회로를 구동시키거나 열전지의 전압출력회로를 단락시켜 정격전압이 출력되도록 한다. 스퀴브 소자는 미리 정해진 정격전류(예를 들어, 5A 이상의 전류)가 흐르면 휴즈(fuse)와 같이 개방(open)된다. For example, the act of activating the thermocouple that separates the fuel tank during the flight of the guided weapon or supplies the power necessary for driving the internal circuit of the projectile is accomplished by drawing or igniting the squib element (squib resistance). The squib element generates heat when current flows, and the generated heat drives the fuel tank separation circuit like a switch or short-circuits the voltage output circuit of the thermocouple to output the rated voltage. The squib element is opened like a fuse when a predetermined rated current (for example, a current of 5 A or more) flows.

따라서 스퀴브 도화 회로가 사용되는 적용분야의 특성상 스퀴브 도화 회로의 안전성 및 신뢰성이 매우 중요하다. Therefore, the safety and reliability of the squib circuit are very important because of the characteristics of the application field where the squib circuit is used.

도 1은 종래의 스퀴브 도화 회로의 구성도이고, 도 2는 스퀴브 소자에 흐르는 누설전류를 나타낸다. Fig. 1 is a configuration diagram of a conventional squib circuit, and Fig. 2 shows a leakage current flowing in a squib element.

도 1에 도시된 바와같이, 종래의 스퀴브 도화 회로는, 스퀴브 도화 회로가 활성모드일 때 공급 전원을 인가하는 지능형 전력 스위치부 (Intelligent Power Switch : IPS)(10), 상기 IPS부(10)를 구동하는 제어부(11), 스퀴브 소자에 흐르는 전류를 제한하는 전류제한 저항(12) 및 스퀴브 소자(13)로 구성된다. 1, a conventional squib circuit includes an intelligent power switch (IPS) 10 for applying supply power when the squib circuit is in an active mode, an IPS unit 10 A current limiting resistor 12 for limiting the current flowing in the squib element, and a squib element 13. The control section 11 drives the squib element 13,

제어부(11)의 제어에 따라 IPS부(10)내의 복수의 IPS가 구동되면 전류제한 저항(12)을 통해 소정 전류가 흐르게 되고, 상기 전류에 의해 스퀴브 소자에서 열이 발생되어 스퀴브 소자가 도화된다. When a plurality of IPSs in the IPS unit 10 are driven under the control of the control unit 11, a predetermined current flows through the current limiting resistor 12, and heat is generated in the squib elements by the current, .

종래의 스퀴브 도화 회로는 복수의 IPS를 사용하고 필요에 따라 보호용 다이오드(바리스터)를 사용하여, 스퀴브 소자(13)의 도화 시 발생하는 역전류 또는 전기적 잡음(순간적인 스위칭 잡음 등)으로부터 IPS를 보호한다. The conventional squib circuit uses a plurality of IPSs and uses a protective diode (varistor) as necessary to prevent the reverse current or the electrical noise (instantaneous switching noise, etc.) generated during the drawing of the squib element 13 from the IPS Lt; / RTI >

그런데, 종래의 외부의 급격한 공급 전압의 상승과 복수의 IPS 내부의 기생 캐패시턴스 성분으로 인하여 도 2와 같이 스퀴브 소자에 예를들어 28V의 공급전원 기준으로 약 4A의 누설전류가 흐르게 된다. 상기 누설전류는 외부 전원이 반복적으로 공급되면 반복적으로 흐르게 되고 이로 인해 스퀴브 소자가 오작동되거나 또는 파괴될 가능성이 높아진다. However, due to the increase of the abrupt external supply voltage and the parasitic capacitance components inside the plurality of IPS , a leakage current of about 4A flows to the squib device based on the supply power of, for example, 28V as shown in FIG. The leakage current flows repeatedly when an external power source is repeatedly supplied, which increases the possibility that the squib element malfunctions or is destroyed.

또한, 추진체에 사용되는 스퀴브 소자는 매우 민감하여 전단에 장전점화장치를 추가로 형성하여 사용한다. 상기 장전점화장치는 솔레노이드등에 의해 온/오프되는 스위치로 스퀴브 소자가 미 동작상태인 경우에는 오프되어 장전점화장치와 스퀴브 소자사이를 개방상태로 만든다. 그런데, 상기 장전점화장치와 스퀴브 소자사이가 개방상태가 되어도 미세한 전류가 스퀴브 소자측으로 인가되어 스퀴브 소자가 오동작될 우려가 있었다. In addition, the squib element used in the propellant is very sensitive, so that a charging device is additionally provided at the front end. The charge ignition device is turned on / off by a solenoid or the like, and is turned off when the squib device is in an inoperative state, thereby bringing the charge ignition device and the squib device into an open state. However, even when the charging device and the squib element are in an open state, a fine current is applied to the squib element side, which may cause a malfunction of the squib element.

따라서, 추진체, 자동차와 같이 높은 신뢰성을 요구하는 시스템에서 스퀴브 소자의 오작동은 치명적인 결과를 초래하기 때문에 이에 대한 개선이 필요한 상황이며, 특히 스퀴브 소자가 누설전류에 의해 파괴된 경우는 이를 진단장치를 통해 진단되어야 한다. Therefore, it is necessary to improve the malfunction of the squib element in a system requiring a high reliability such as a propulsion vehicle or an automobile, which is a fatal result. Especially, when the squib element is destroyed by the leakage current, .

본 발명의 일 목적은 누설전류로 인한 스퀴브 소자의 오작동 또는 파괴를 방지할 수 있는 소프트 스타트 회로를 적용한 스퀴브 도화 장치 및 그 진단방법을 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a squib gyroscope employing a soft start circuit capable of preventing malfunction or breakage of a squib element due to a leakage current and a diagnostic method therefor.

본 발명의 다른 목적은 스퀴브 소자의 정상 여부를 판정할 수 있는 소프트 스타트 회로를 적용한 스퀴브 도화 장치 및 그 진단방법을 제공하는데 있다. It is another object of the present invention to provide a squib drawing apparatus and a method of diagnosing the same, to which a soft start circuit capable of determining whether or not a squib element is normal can be applied.

본 발명의 또 다른 목적은 추진체용 스퀴브 소자의 동작 신뢰성을 높일 수 있는 소프트 스타트 회로를 적용한 스퀴브 도화 장치 및 그 진단방법을 제공하는데 있다. It is still another object of the present invention to provide a squib drawing apparatus and a method of diagnosing the same, to which a soft start circuit capable of enhancing operational reliability of a squib element for a propelling body is applied.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1실시예에 따른 소프트 스타트 회로를 적용한 스퀴브 도화 장치는, 공급 전원을 스퀴브 소자로 전달하는 하나의 지능형 전력 스위치(IPS)와 상기 지능형 전력 스위치(IPS)의 전단에 위치하여 상기 외부 공급 전원을 완만한 기울기를 갖고 점진적으로 상승하는 공급 전원으로 변환하는 소프트 스타트 회로를 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for scooping a soft start circuit, including: an intelligent power switch for transmitting a power supply to a squib element; And a soft start circuit which is located at the front end of the IPS and converts the external supply power into a gradually increasing supply voltage with a gentle slope.

본 발명의 제1실시예에 따라 상기 소프트 스타트 회로는, 전계효과 트랜지스터; 및 일단은 전계효과 트랜지스터의 드레인 및 공급 전원 단자에 연결되고, 타단은 전계효과 트랜지스터의 게이트에 연결되어, 상기 공급 전원 단자를 통해 인가되는 공급 전원을 충전하는 커패시터;를 포함할 수 있다. According to a first embodiment of the present invention, the soft start circuit comprises: a field effect transistor; And a capacitor connected at one end to the drain and supply terminal of the field effect transistor and at the other end to the gate of the field effect transistor to charge the supply voltage applied through the supply terminal.

본 발명의 제1실시예에 따라 상기 소프트 스타트 회로는, 상기 커패시터의 양단에 병렬 연결되어 상기 커패시터에 충전되는 공급전원을 안정화시키는 제너다이오드; 및 상기 전계효과 트랜지스터의 게이트와 접지사이에 연결된 저항을 더 포함할 수 있다.According to a first embodiment of the present invention, the soft start circuit includes: a zener diode connected in parallel at both ends of the capacitor to stabilize a supply voltage charged in the capacitor; And a resistor coupled between the gate and the ground of the field effect transistor.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제2실시예에 따른 소프트 스타트 회로를 적용한 스퀴브 도화 장치는, 유도무기의 발사 이벤트를 생성하는 스퀴브 소자; 점검 전원 또는 도화 전원을 선택적으로 공급하는 전원 회로; 점검 모드에서는 점검 전원을 그대로 출력하고, 도화 모드에서는 급격하게 상승하는 상기 도화 전원을 완만한 기울기를 갖고 점진적으로 상승하는 공급 전원으로 변환하여 출력하는 소프트 스타트 회로; 상기 소프트 스타트 회로에서 출력된 점검 전원 또는 도화 전원을 스퀴브 소자로 인가하는 하나의 지능형 전력 스위치(IPS); 및 상기 전원 회로의 출력 전원 및 지능형 전력 스위치(IPS)의 구동을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a squib gyroscope using a soft start circuit, the squib gyroscope including: a squib element for generating a trigger event of guided weapons; A power supply circuit for selectively supplying the inspection power supply or the drawing power supply; A soft start circuit for directly outputting a check power source in a check mode, a soft start circuit for converting the steeply rising display power source into a supply power gradually increasing with a gentle slope in a display mode, An intelligent power switch (IPS) for applying the check power or the drawing power outputted from the soft start circuit to the squib element; And a controller for controlling driving of the output power of the power supply circuit and the intelligent power switch (IPS).

본 발명의 제2실시예에 따라 상기 소프트 스타트 회로는 도화 전원을 지연시키면서 파형의 기울기를 조정할 수 있다. According to the second embodiment of the present invention, the soft start circuit can adjust the slope of the waveform while delaying the illustrated power supply.

본 발명의 제2실시예에 따라 상기 소프트 스타트 회로는 전계효과 트랜지스터; 일단은 전계효과 트랜지스터의 드레인 및 공급 전원 단자에 연결되고, 타단은 전계효과 트랜지스터의 게이트에 연결되어, 상기 공급 전원 단자를 통해 인가되는 공급 전원을 충전하는 커패시터; 상기 커패시터의 양단에 병렬 연결되어 상기 커패시터에 충전되는 공급 전원을 안정화시키는 제너다이오드; 및 상기 전계효과 트랜지스터의 게이트와 접지사이에 연결된 저항을 포함할 수 있다. According to a second embodiment of the present invention, the soft start circuit comprises a field effect transistor; A capacitor having one end connected to the drain and the supply terminal of the field effect transistor and the other end connected to the gate of the field effect transistor to charge the supply power applied through the supply terminal; A zener diode connected in parallel at both ends of the capacitor to stabilize a supply power charged in the capacitor; And a resistor coupled between the gate and the ground of the field effect transistor.

본 발명의 제2실시예에 따라 상기 제어부는 점검 전원이 소프트 스타트 회로와 지능형 전력 스위치 (IPS)를 통해 스퀴브 소자에 인가될 때 지능형 전력 스위치 (IPS)의 전단에 걸리는 전압이 소정 레벨 이상일 때 스퀴브 소자가 비정상인 것으로 판단할 수 있다. According to the second embodiment of the present invention, when the voltage applied to the front end of the intelligent power switch (IPS) is equal to or higher than a predetermined level when the check power is applied to the squib element through the soft start circuit and the intelligent power switch It can be determined that the squib element is abnormal.

본 발명의 제2실시예는 상기 스퀴브 소자의 전단에 위치하여, 스퀴브 소자가 미 동작상태일 때 오프되어 스퀴브 소자의 전단을 개방상태로 만드는 장전점화장치; 및 상기 장전점화장치의 입력단과 스퀴브 소자의 출력단 사이에 각각 병렬 연결되어, 스퀴브 소자의 전단이 개방상태일 때 스퀴브 소자로 인가되는 미세한 전류를 방전시키는 다이오드 및 풀다운 저항을 더 포함할 수 있다. The second embodiment of the present invention is characterized in that a charging ignition device is disposed at the front end of the squib element and is turned off when the squib element is in an inoperative state to make the front end of the squib element open; And a diode and a pull-down resistor connected in parallel between the input terminal of the charging device and the output terminal of the squib element for discharging a minute current applied to the squib element when the front end of the squib element is in an open state have.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트 스타트 회로를 적용한 스퀴브 도화 장치의 진단 방법은, 소프트 스타트 회로, 지능형 전력 스위치(IPS) 및 스퀴브 소자로 구성된 전원 인가경로를 갖는 스퀴브 도화 장치에 있어서, 상기 전원 인가 경로에 점검 전원이 인가되어 스퀴브 소자에 미세 전류가 흐를 때 지능형 전력 스위치 (IPS)의 전단에 걸리는 제1전압을 측정하는 단계; 상기 측정된 제1전압과 스퀴브 소자가 정상일 때 측정된 제2전압과 비교하여 상기 스퀴브 소자의 정상 여부를 진단하는 단계; 상기 전원 인가 경로에 급격하게 상승하는 도화 전원이 인가될 때 소프트 스타트 회로를 통해 도화 전원을 완만한 기울기를 갖고 점진적으로 상승하는 공급 전원으로 변환하는 단계; 및 상기 변환된 공급 전원을 스퀴브 소자에 인가하여 스퀴브 소자를 도화시키는 단계;를 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of diagnosing a squib gating apparatus using a soft start circuit, the method comprising: a power supply path including a soft start circuit, an intelligent power switch (IPS) Measuring a first voltage applied to a front end of the intelligent power switch when a check current is applied to the power applying path and a minute current flows through the squib device; Diagnosing whether the squib element is normal by comparing the measured first voltage and a second voltage measured when the squib element is normal; Converting the power source of the power source into a power source having a gentle slope and rising gradually through the soft start circuit when the power source is sharply rising in the power source application path; And applying the converted power supply to the squib device to form the squib device.

본 발명의 일 실시예에 따라 상기 점검 전원은 스퀴브 소자에 미세 전류가 흐를 정도의 낮은 전압을 갖으며, 진단이 종료되면 자동 차단된다. According to an embodiment of the present invention, the checking power source has a voltage low enough to cause a minute current to flow in the squib element, and is automatically shut off when diagnosis is finished.

본 발명의 실시예에 따른 소프트 스타트 회로를 적용한 스퀴브 도화 장치는 소프트 스타트 회로를 구비하여, 상기 소프트 스타트 회로를 통해 완만한 기울기를 갖고 점진적으로 상승하도록 공급 전원을 IPS로 인가함으로써 IPS의 기생 커피시턴스에 의해 발생되어 스퀴브 소자로 흐르는 누설전류를 효과적으로 방지할 수 있어 퀴브 도화 장치의 신뢰성과 안정성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다. The squirting apparatus to which the soft start circuit according to the embodiment of the present invention is applied includes a soft start circuit to apply a supply power to the IPS so as to gradually rise with a gentle slope through the soft start circuit, The leakage current generated by the capacitance and flowing to the squib element can be effectively prevented, and the reliability and stability of the quabbling apparatus can be increased.

본 발명은 슬로우 스타트 회로를 적용함으로 인하여 신뢰성과 안정성이 증대되기 때문에 기존 2개 IPS를 스퀴브 소자 양단에 배치하여 구성된 회로에 비해 1개의 IPS로도 충분한 기능을 구현할 수 있어 경제적인 효과가 있다.Since the reliability and stability are increased due to the application of the slow start circuit of the present invention, it is possible to realize a sufficient function even with one IPS as compared with a circuit constituted by arranging two existing IPSs at both ends of the squib element.

본 발명은 회로에 필요한 IPS의 수의 감소에 의해 제어부 회로를 포함하여 회로 소자의 수도 감소하게 되므로 고장 발생 확률을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 효율적인 공간 배치가 가능한 효과가 있다. The present invention reduces the number of circuit elements including the control circuit due to the reduction in the number of IPSs required for the circuit, thereby reducing the probability of occurrence of a failure and also enabling efficient space allocation.

본 발명은 부스터 장전점화장치의 전단에 풀다운 저항을 추가하여 신뢰성을 극대화 할 수 있으며, 점검용 전원을 인가할 수 있는 회로를 구성하여 스퀴브 소자의 정상 여부를 판정할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, it is possible to maximize reliability by adding a pull-down resistor to the front end of the booster charging device, and configure a circuit capable of applying a power for inspection to determine whether the squib device is normal or not.

도 1은 종래의 스퀴브 도화 회로의 구성도.
도 2는 종래 스퀴브 소자에 흐르는 누설전류를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 소프트 스타트 회로를 적용한 스퀴브 도화 장치의 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 소프트 스타트 회로의 구성도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 소프트 스타트 회로의 스퀴브 소자 점검 및 도화 방법을 나타내는 순서도.
도 6은 본 발명에 따라 IPS에 입력되는 소프트 스타트 전원의 파형도.
도 7은 본 발명에서 공급 전원 인가시 스퀴브 소자에 흐르는 누설전류를 나타낸 도면.
도 8a 및 도 8b는 스퀴브 소자가 미 동작상태일 때 흐르는 미세전류를 제거하기 위한 회로구조.1 is a configuration diagram of a conventional squib circuit.
2 is a graph showing a leakage current flowing in a conventional squib device;
3 is a configuration diagram of a squib drawing apparatus to which a soft start circuit according to an embodiment of the present invention is applied.
4 is a configuration diagram of a soft-start circuit according to an embodiment of the present invention;
5 is a flowchart showing a squib element check and drawing method of a soft start circuit according to an embodiment of the present invention;
6 is a waveform diagram of a soft-start power supply that is input to the IPS according to the present invention;
7 is a graph showing a leakage current flowing in a squib element when a power supply is applied in the present invention.
8A and 8B are circuit structures for eliminating minute currents flowing when the squib element is in an inoperative state.

이하 동일한 도면번호들이 동일한 구성요소를 참조로 하는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되고, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like elements. The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and should be construed in accordance with the meaning and concept of the present invention.

본 발명은 지능형 전력 스위치 (Intelligent Power Switch : IPS)를 사용하는 스퀴브 도화 회로에서, 급격한 공급 전압의 상승과 IPS 내부의 기생 캐패시턴스 성분으로 인하여 스퀴브 소자에 흐르는 누설전류로 인하여 스퀴브 소자가 오작동되거나 파괴되는 문제점을 해결하고 이를 진단할 수 있는 방안을 제안한다. The present invention relates to a squib circuit using an intelligent power switch (IPS), in which a squib element malfunctions due to an abrupt supply voltage rise and leakage current flowing in the squib element due to a parasitic capacitance component inside the IPS And to solve the problems that are caused and destroyed.

이에 더하여 본 발명은 추진체에 사용되는 스퀴브 소자가 미 동작중에 인가되는 미세 전류에 의해 오동작되는 문제점을 해결할 수 있는 방안을 함께 제공한다. In addition, the present invention provides a solution for solving the problem that the squib element used in the propulsion body is erroneously operated due to the minute current applied during the operation.

이를 위하여 본 발명은 IPS를 사용하는 스퀴브 도화 회로에서 IPS의 전단에 공급 전압을 점진적으로 증가시키는 소프트 스타트 회로(110)를 추가함과 함께 상기 소프트 스타트 회로의 전단에 스퀴브 소자 점검부를 구비하여, 스퀴브 소자의 오동작을 방지하고 정상 여부를 점검할 수 있도록 한다.To this end, in the present invention, a soft start circuit 110 for gradually increasing the supply voltage to the front end of the IPS is added to a squiggling circuit using IPS, and a squib device checking unit is provided at the front end of the soft start circuit , It is possible to prevent malfunction of the squib element and to check whether it is normal or not.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스퀴브 도화 장치의 구성도이다. 3 is a configuration diagram of a squibging apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와같이, 본 발명의 실시예에 따른 스퀴브 도화 장치는 전원 회로(100), 소프트 스타트 회로(110), 제어부(120), IPS(130), 전류제한 저항(140) 및 스퀴브 소자(150)를 포함할 수 있다. 3, the squib forming apparatus according to the embodiment of the present invention includes a power supply circuit 100, a soft start circuit 110, a control unit 120, an IPS 130, a current limiting resistor 140, And a squig element 150.

상기 전원 회로(100)는 동작 모드(도화모드 또는 점검모드)에 따라 도화 전원 또는 점검 전원을 선택적으로 출력함과 함께 소프트 스타트 회로(110)의 전단에 걸리는 전압을 측정하여, 스퀴브 소자(150)의 정상 여부를 판단할 수 있다. 이를 위하여, 전원 회로(100)는 전류제한 저항(20)과 스위치(21)를 포함할 수 있다. The power supply circuit 100 selectively outputs a display power or a check power according to an operation mode (a view mode or an inspection mode), measures a voltage applied to the front end of the soft start circuit 110, ) Can be judged as normal. For this purpose, the power supply circuit 100 may include a current limiting resistor 20 and a switch 21.

상기 소프트 스타트 회로(110)는 단일 IPS(130)의 전단에 구비되어, 전원 회로(100)로부터 입력된 공급 전원(점검 전원 또는 도화 전원)을 완만한 기울기를 갖는 소프트 스타트 전원(SSV)으로 변환한다. 상기 소프트 스타트 회로 (110)는 공급 전원을 지연시킴과 함께 기울기 조정을 수행할 수 있다. The soft start circuit 110 is provided at the front end of the single IPS 130 and converts the power supply source (the check power source or the drawing power source) input from the power source circuit 100 into a soft start power source SSV having a gentle slope do. The soft start circuit 110 may perform the slope adjustment while delaying the supply power.

상기 IPS(130)는 스퀴브 도화 회로가 도화모드(또는 활성모드)일 때 제어부 (120)의 제어에 따라 동작되어, 상기 소프트 스타트 회로(110)에서 출력된 소프트 스타트 전원(SSV)을 스퀴브 소자(150)측으로 인가한다. The IPS 130 is operated under the control of the controller 120 when the squib circuit is in the display mode (or the active mode), and supplies the soft start power SSV output from the soft start circuit 110 to the squib To the device 150 side.

상기 전류제한 저항(140)은 스퀴브 소자(150)에 흐르는 전류를 제한하여 스퀴브 소자(150)로 인가되는 전압의 레벨을 조정한다. The current limiting resistor 140 limits the current flowing in the squib element 150 and adjusts the level of the voltage applied to the squib element 150.

상기 스퀴브 소자(140)는 도화 전압에 의해 도화되어, 유도무기의 비행 도중 연료탱크를 분리하거나 발사체의 내부 회로 구동에 필요한 전원을 공급하는 열전지를 활성화시키는 동작을 수행한다. 상기 스퀴브 소자는 산업 분야 예를들면 자동차 에어백에 사용되는 일반 스퀴브 소자와 군용 분야 특히 유도무기 관련 중요 이벤트를 생성하는 추진체용 스퀴브 소자를 포함한다. The squib element 140 is rendered by a drawing voltage and performs an operation of activating a thermocouple that separates the fuel tank during flight of the guided weapon or supplies power necessary for driving the internal circuit of the projectile. The squib elements include general squib elements used in industry, for example, in automotive airbags, and squib elements for military applications, particularly propulsion squibs, which generate important events related to guided weapons.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트 스타트 회로의 구성도이다4 is a configuration diagram of a soft-start circuit according to an embodiment of the present invention

도 4에 도시된 바와같이, 본 발명의 실시예에 따른 소프트 스타트 회로(100)는 전계효과 트랜지스터(Q1), 일 단은 전계효과 트랜지스터(Q1)의 드레인 및 공급전원 단자에 연결되고, 타 단은 전계효과 트랜지스터(Q1)의 게이트에 연결되어, 상기 공급전원 단자를 통해 인가되는 공급전원을 충전하는 커패시터(C1), 상기 커패시터(C1)의 양단에 병렬 연결되어 커패시터(C1)에 충전되는 공급전원을 안정화시키는 제너다이오드(Z1); 및 상기 전계효과 트랜지스터(Q1)의 게이트와 접지사이에 연결된 저항(R1)을 포함하여 구성된다. 4, the soft-start circuit 100 according to the embodiment of the present invention includes a field effect transistor Q1, one end connected to the drain and the supply terminal of the field effect transistor Q1, A capacitor C1 connected to the gate of the field effect transistor Q1 to charge a supply power supplied through the supply power terminal and a capacitor C1 connected in parallel at both ends of the capacitor C1, A Zener diode (Z1) for stabilizing the power supply; And a resistor R1 connected between the gate of the field effect transistor Q1 and the ground.

이때, 상기 제너다이오드(Z1)와 저항(R1)은 필수 구성요소는 아니며, 필요에 따라 제외될 수 있다. At this time, the Zener diode (Z1) and the resistor (R1) are not essential components, and can be omitted if necessary.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스퀴브 도화 장치의 도화 및 진단동작을 나타낸 순서도이고, 도 6은 IPS로 입력되는 소프트 스타트 전원의 파형도이다. FIG. 5 is a flowchart illustrating the operation of drawing and diagnosing a squiggling apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a waveform diagram of a soft start power input to the IPS.

제어부(120)는 운영자가 설정한 모드에 따라 전원 회로(100)의 스위치(21)를 제어한다. 즉, 제어부(120)는 운영자가 설정한 동작모드가 진단모드인지 체크하여 (S100, S110), 진단모드인 경우에는 점검 전원을 출력하여 단계(S120)~단계(S160)를 수행하고, 도화모드인 경우에는 단계(S170)~단계(S200)를 수행한다. The control unit 120 controls the switch 21 of the power supply circuit 100 according to the mode set by the operator. That is, the controller 120 checks whether the operation mode set by the operator is a diagnostic mode (S100, S110). If the operation mode is the diagnostic mode, the controller 120 outputs a check power to perform steps S120 to S160, The process goes from step S170 to step S200.

먼저 진단 모드인 경우 제어부(120)의 제어에 따라 점검 전원이 인가되도록 스위칭 등을 통해 경로가 설정된다. 전원 회로(100)는 전류제한 저항(20)에 의해 전류가 제한된 낮은 점검 전압(6V~12V정도)을 스위치(21)를 통해 출력하고, 해당 점검 전원은 소프트 스타트 회로(110)를 통해 IPS(130)로 인가된다 (S120). 이때, 점검 전압은 6V~12V정도로 낮기 때문에 소프트 스타트 회로(110)를 통해 그대로 출력된다. 이를 위하여 본 발명은 소프트 스타트 회로내에 스위치를 구비하여, 제어부의 제어에 따라 상기 점검 전압을 그대로 소프트 스타트 회로의 출력단으로 인가하도록 구성할 수도 있다. 이후 제어부(120)에서 출력된 IPS 구동 명령에 의해 IPS(130)가 구동되면, 점검 전원은 IPS(130)를 통해 스퀴브 소자(150)로 전달된다(S130, S140). 이때 전류 제한 저항(140)은 스퀴브 소자(150)에 미소량의 전류만 흐를 수 있도록 제어부(120)에 의해 제어된다. First, in the diagnosis mode, a path is set by switching or the like so that a check power source is applied according to the control of the control unit 120. The power supply circuit 100 outputs a low check voltage (about 6 V to 12 V) having a current limited by the current limiting resistor 20 through the switch 21 and the check power supply is connected to the IPS 130 (S120). At this time, since the check voltage is as low as about 6V to 12V, it is output through the soft start circuit 110 as it is. To this end, according to the present invention, a switch may be provided in the soft start circuit, and the check voltage may be directly applied to the output terminal of the soft start circuit under the control of the control unit. When the IPS 130 is driven by the IPS driving command outputted from the controller 120, the inspection power is transmitted to the squib device 150 through the IPS 130 (S130, S140). At this time, the current limiting resistor 140 is controlled by the controller 120 so that only a small amount of current can flow through the squib element 150.

따라서, 제어부(120)는 IPS 전단에 걸리는 전압을 측정한 후 해당 측정 전압을 근거로 스퀴브 소자(150)의 정상 여부를 판정할 수 있다(S160). 일반적으로 스퀴브 소자(150)가 비정상이면 회로가 개방된 것과 같으므로 비정상일 때는 정상일 때 보다 상대적으로 높은 전압이 검출된다. 스퀴브 소자의 점검이 완료되면 제어부(120)는 소프트 스타트 회로(110)로 인가되는 점검 전원을 차단한다(S160). 그 이유는 점검 전원이 인가된 상태가 유지되면 소프트 스타트 회로 (110)의 커패시터가 충전되어 정상적인 소프트 스타트 동작이 불가능 할 수 있다. Accordingly, the controller 120 may measure the voltage applied to the front end of the IPS, and then determine whether the squib device 150 is normal based on the measured voltage (S160). Generally, when the squib device 150 is abnormal, the circuit is opened, so that when the squib device 150 is abnormal, a relatively higher voltage is detected than when it is normal. When the squib element is inspected, the controller 120 cuts off the inspection power applied to the soft start circuit 110 (S160). The reason is that if the state in which the inspection power source is applied is maintained, the capacitor of the soft-start circuit 110 is charged and normal soft-start operation may not be possible.

반면에, 동작 모드가 도화모드인 경우 제어부(120)는 스퀴브 도화 동작을 위하여 스퀴브 도화전원이 연결되도록 스위칭 등을 통해 경로를 설정한다. 전원 회로 (100)는 제어부(120)의 제어에 따라 스위치(21)를 통해 약 28V의 도화전원을 출력하고, 상기 도화전원에 의해 소프트 스타트 회로(110)가 동작된다(S170, S180). On the other hand, when the operation mode is the drawing mode, the controller 120 sets the path through switching or the like so that the squibging power source is connected for the squibing operation. The power supply circuit 100 outputs a drawing power of about 28 V through the switch 21 under the control of the controller 120 and the soft start circuit 110 is operated by the drawing power supply at steps S170 and S180.

스퀴브 소자(140)의 도화를 위한 도화전원이 인가되면, 소프트 스타트 회로(110)는 커패시터(C1)를 통해 공급전원의 기울기를 조절하여 도 6과 같이 기울기가 완만하게 조절된 소프트 스타트 전원(SSV)을 IPS(130)로 출력한다. 이후 제어부(120)로부터 구동 신호가 인가되면, IPS(130)는 소프트 스타트 전원(SSV)을 스퀴브 소자(150)에 전달한다(S190). 이때 전류제한저항(130)은 스퀴브 소자(150)에 흐르는 전류를 적정값으로 유지함으로써 상기 소프트 스타트 전원(SSV)에 의해 스퀴브 소자(150)가 도화된다(S200). The soft start circuit 110 adjusts the slope of the power supply through the capacitor C1 to provide a soft start power source having a slope gradually adjusted as shown in FIG. SSV) to the IPS 130. Then, when a driving signal is applied from the controller 120, the IPS 130 transmits the soft start power (SSV) to the squib device 150 (S190). At this time, the current limiting resistor 130 keeps the current flowing through the squib element 150 at a proper value, thereby drawing the squib element 150 by the soft start power supply (SSV) (S200).

이와같이 본 발명은 공급 전원이 IPS(130) 이전에 소프트 스타트 회로(110)를 먼저 거치도록 하여 전압이 급격하게 상승되는 문제점을 해결할 수 있으며, 소프트 스타트 회로(110)를 거친 공급 전원은 도 6과 같이 기울기가 조절되어 점진적으로 상승하여 IPS(130)에 인가되므로 종래에 IPS(130)에 내재된 기생 커패시턴스에 의해 발생되어 스퀴브 소자(150)로 흐르는 누설전류를 방지할 수 있다. In this way, the present invention can solve the problem that the supply voltage suddenly rises by allowing the supply power source to pass the soft start circuit 110 before the IPS 130, and the supply power via the soft start circuit 110 is shown in FIGS. Since the slope is gradually increased to be applied to the IPS 130, it is possible to prevent a leak current generated by the parasitic capacitance inherent in the IPS 130 and flowing to the scribe device 150.

도 7은 본 발명에서 공급 전원 인가시 스퀴브 소자에 흐르는 누설전류를 나타낸다.FIG. 7 shows leakage currents flowing through the squib elements when the power supply is applied in the present invention.

도 7에 도시된 바와같이, 소프트 스타트 회로(110)를 적용하여 공급 전원을 인가할 때 스퀴브 소자(150)에 흐르는 누설 전류는 도 2에 비해 대폭적으로 감소했음을 보여주며, 이는 스퀴브 도화 장치의 신뢰성과 안정성을 증대시킬 수 있다. As shown in FIG. 7, when the soft start circuit 110 is applied and the supply voltage is applied, the leakage current flowing through the squib element 150 is greatly reduced as compared with FIG. 2, The reliability and stability of the apparatus can be increased.

도 8a 및 도 8b는 스퀴브 소자가 미 동작상태일 때 흐르는 미세전류를 제거하기 위한 회로구조를 나타낸다. 8A and 8B show a circuit structure for removing minute currents flowing when the squib element is in an inoperative state.

도 8a를 참조하면, 일반적으로 스퀴브 소자(150)가 일반 산업용 스퀴브 소자로 구성되는 경우, 스퀴브 소자가 미동작상태일 때 스퀴브 소자(150)에 흐르는 미세 전류를 제거하기 위하여 일출력단에 병렬로 다이오드(160)를 연결하여 사용한다. 그런데, 유도무기의 추진체에 사용되는 군용 스퀴브 소자는 매우 민감하여 전단에 장전점화장치(170)를 추가로 형성하여 사용한다. 상기 장전점화장치(170)는 솔레노이드(미도시)에 의해 온/오프되는 스위치로 스퀴브 소자(150)가 미 동작상태인 경우에는 오프되어 장전점화장치(170)와 스퀴브 소자(150)사이를 개방상태로 만든다. 그런데, 군용 스퀴브 소자(150)가 작용된 경우에는 다이오드(160)가 연결되어 있음에도 불구하고 장전점화장치와 스퀴브 소자사이가 개방상태일 때 미세한 전류가 스퀴브 소자측으로 인가되어 스퀴브 소자가 오동작될 우려가 있었다. 이러한 미세 전류를 제거하기 위하여 본 발명은 도 8b에 도시된 바와같이 다이오드(160)와 병렬로 풀다운 저항(180)을 추가로 연결하여, 장전점화장치와 스퀴브 소자사이가 개방상태일 때 스퀴브 소자측으로 인가되는 미세 전류가 완전히 방전될 수 있도록 한다. 8A, when the squib element 150 is configured as a general industrial squib element, in order to remove a minute current flowing through the squib element 150 when the squib element is not in operation, And the diode 160 is connected in parallel to the power supply. However, the military squib element used in the propulsion unit of the guided weapon is very sensitive, so that the charging apparatus 170 is additionally formed at the front end. The charging device 170 is turned on and off by a solenoid (not shown). When the squib device 150 is in an inoperative state, the charging device 170 is turned off so that the charging device 170 and the squib device 150 To the open state. However, when the military squib device 150 is operated, a fine current is applied to the squib device side when the charging device and the squib device are in an open state, even though the diode 160 is connected, There was a possibility of malfunction. 8B, the pull-down resistor 180 may be further connected in parallel with the diode 160 so that when the charging ignition device and the squib device are in an open state, So that the microcurrent applied to the device side can be completely discharged.

상술한 바와같이 본 발명의 실시예에 따른 소프트 스타트 회로를 적용한 스퀴브 도화 장치는 소프트 스타트 회로를 통해 스퀴브 소장에 인가되는 전원이 완만한 기울기를 갖고 점진적으로 상승하도록 제어함으로써 IPS의 기생 커패시턴스에 의해 스퀴브 소자로 흐르는 누설전류를 효과적으로 방지할 수 있어 퀴브 도화 장치의 신뢰성과 안정성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다. 특히 본 발명은 소프트 스타트 회로를 적용함으로 인하여 신뢰성과 안정성이 증대되기 때문에 기존 2개 IPS를 스퀴브 소자 양단에 배치하여 구성된 회로에 비해 1개의 IPS로도 충분한 기능을 구현할 수 있어 경제적인 장점이 있다.As described above, the soft-start circuit using the soft-start circuit according to the embodiment of the present invention controls the soft start circuit so that the power applied to the squib will gradually rise with a gentle slope, The leakage current flowing to the squib element can be effectively prevented, and the reliability and stability of the quabbling apparatus can be increased. In particular, since the present invention increases the reliability and stability due to the application of the soft start circuit, it is economically advantageous in that a sufficient function can be realized even with one IPS as compared with a circuit constituted by arranging the existing two IPSs at both ends of the squib element.

그리고, 본 발명에서 회로에 필요한 IPS가 감소됨에 의해 제어부에 의해 제어되는 회로 소자의 수도 감소하게 되므로 고장 발생 확률을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 효율적인 공간 배치가 가능한 장점이 있다. In the present invention, since the number of circuit elements controlled by the control unit is reduced due to the reduction of the IPS required for the circuit, there is an advantage that not only the probability of occurrence of a failure can be reduced but also an efficient space allocation can be achieved.

또한, 본 발명은 부스터 장전점화장치의 전단에 풀다운 저항을 추가하여 신뢰성을 극대화 할 수 있으며, 점검용 전원을 인가할 수 있는 회로를 구성하여 스퀴브 소자의 정상 여부를 판정할 수 있는 장점이 있다. Further, the present invention has an advantage in that it is possible to maximize reliability by adding a pull-down resistor to the front end of the booster charging device, and configure a circuit capable of applying a power for inspection to determine whether the squib device is normal .

상기와 같이 설명된 본 발명에 따른 소프트 스타트 회로 및 그 진단방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 상술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. The soft start circuit and the diagnostic method according to the present invention described above can be applied to a configuration and a method of the embodiments described above in a limited manner without being limited thereto, It will be understood that the invention can be practiced in a specific form. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive.

20, 140 : 전류 제한 저항 21 : 스위치
100 : 전원회로 110 : 소프트 스타트 회로
120 : 제어부 130 : IPS
150 : 스퀴브 소자 160 : 다이오드
170 : 풀다운 저항20, 140: current limiting resistor 21: switch
100: power supply circuit 110: soft start circuit
120: control unit 130: IPS
150: Squib element 160: Diode
170: pull-down resistance

Claims (11)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 유도무기의 발사 이벤트를 생성하는 스퀴브 소자;
점검 전원 또는 도화 전원을 선택적으로 공급하는 전원 회로;
점검 모드에서는 점검 전원을 그대로 출력하고, 도화 모드에서는 급격하게 상승하는 상기 도화 전원을 완만한 기울기를 갖고 점진적으로 상승하는 공급 전원으로 변환하여 출력하는 소프트 스타트 회로;
상기 소프트 스타트 회로에서 출력된 점검 전원 또는 도화 전원을 스퀴브 소자로 인가하는 하나의 지능형 전력 스위치(IPS); 및
상기 전원 회로의 출력 전원 및 지능형 전력 스위치(IPS)의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소프트 스타트 회로를 적용한 스퀴브 도화 장치. A squib element for generating a firing event of the guided weapon;
A power supply circuit for selectively supplying the inspection power supply or the drawing power supply;
A soft start circuit for directly outputting a check power source in a check mode, a soft start circuit for converting the steeply rising display power source into a supply power gradually increasing with a gentle slope in a display mode,
An intelligent power switch (IPS) for applying the check power or the drawing power outputted from the soft start circuit to the squib element; And
And a controller for controlling the output power of the power supply circuit and the driving of the intelligent power switch (IPS). 삭제delete 삭제delete 제4항에 있어서, 상기 소프트 스타트 회로는
전계효과 트랜지스터;
일단은 전계효과 트랜지스터의 드레인 및 공급 전원 단자에 연결되고, 타단은 전계효과 트랜지스터의 게이트에 연결되어, 상기 공급 전원 단자를 통해 인가되는 공급 전원을 충전하는 커패시터;
상기 커패시터의 양단에 병렬 연결되어 상기 커패시터에 충전되는 공급 전원을 안정화시키는 제너다이오드; 및
상기 전계효과 트랜지스터의 게이트와 접지사이에 연결된 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 소프트 스타트 회로를 적용한 스퀴브 도화 장치. 5. The circuit of claim 4, wherein the soft start circuit
A field effect transistor;
A capacitor having one end connected to the drain and the supply terminal of the field effect transistor and the other end connected to the gate of the field effect transistor to charge the supply power applied through the supply terminal;
A zener diode connected in parallel at both ends of the capacitor to stabilize a supply power charged in the capacitor; And
And a resistor connected between the gate and the ground of the field effect transistor. 제4항에 있어서, 상기 제어부는
점검 전원이 소프트 스타트 회로와 지능형 전력 스위치 (IPS)를 통해 스퀴브 소자에 인가될 때 지능형 전력 스위치 (IPS)의 전단에 걸리는 전압이 소정 레벨 이상일 때 스퀴브 소자가 비정상인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 소프트 스타트 회로를 적용한 스퀴브 도화 장치. 5. The apparatus of claim 4, wherein the control unit
When the voltage applied to the front end of the intelligent power switch (IPS) is equal to or higher than a predetermined level when the check power is applied to the squib element through the soft start circuit and the intelligent power switch (IPS), it is determined that the squib element is abnormal A soft-start circuit is applied. 제4항에 있어서, 상기 스퀴브 소자의 전단에 위치하여, 스퀴브 소자가 미 동작상태일 때 오프되어 스퀴브 소자의 전단을 개방상태로 만드는 장전점화장치; 및
상기 장전점화장치의 입력단과 스퀴브 소자의 출력단 사이에 각각 병렬 연결되어, 스퀴브 소자의 전단이 개방상태일 때 스퀴브 소자로 인가되는 미세한 전류를 방전시키는 다이오드 및 풀다운 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소프트 스타트 회로를 적용한 스퀴브 도화 장치. The charging device according to claim 4, further comprising: a charging ignition device located at the front end of the squib device and turned off when the squib device is in an inoperable state to bring the front end of the squib device into an open state; And
And a diode and a pull-down resistor connected in parallel between the input terminal of the charging device and the output terminal of the squib element for discharging a minute current applied to the squib element when the front end of the squib element is in an open state In which a soft start circuit is applied. 소프트 스타트 회로, 지능형 전력 스위치(IPS) 및 스퀴브 소자로 구성된 전원 인가경로를 갖는 스퀴브 도화 장치에 있어서,
상기 전원 인가 경로에 점검 전원이 인가되어 스퀴브 소자에 미세 전류가 흐를 때 지능형 전력 스위치 (IPS)의 전단에 걸리는 제1전압을 측정하는 단계;
상기 측정된 제1전압과 스퀴브 소자가 정상일 때 측정된 제2전압과 비교하여 상기 스퀴브 소자의 정상 여부를 진단하는 단계;
상기 전원 인가 경로에 급격하게 상승하는 도화 전원이 인가될 때 소프트 스타트 회로를 통해 도화 전원을 완만한 기울기를 갖고 점진적으로 상승하는 공급 전원으로 변환하는 단계; 및
상기 변환된 공급 전원을 스퀴브 소자에 인가하여 스퀴브 소자를 도화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소프트 스타트 회로를 적용한 스퀴브 도화 장치의 진단방법. 1. A squib drawing apparatus having a power supply path composed of a soft start circuit, an intelligent power switch (IPS), and a squib element,
Measuring a first voltage applied to a front end of the intelligent power switch (IPS) when a check current is applied to the power applying path and a minute current flows through the squib device;
Diagnosing whether the squib element is normal by comparing the measured first voltage and a second voltage measured when the squib element is normal;
Converting the power source of the power source into a power source having a gentle slope and rising gradually through the soft start circuit when the power source is sharply rising in the power source application path; And
And applying the converted power supply to a squib element to form a squib element. The method for diagnosing a squib drawing apparatus according to claim 1, 제10항에 있어서, 상기 점검 전원은
스퀴브 소자에 미세 전류가 흐를 정도의 낮은 전압을 갖으며, 진단이 종료되면 자동 차단되는 것을 특징으로 하는 소프트 스타트 회로를 적용한 스퀴브 도화 장치의 진단방법.

















The apparatus of claim 10, wherein the check power source
Wherein the soft-start circuit has a voltage low enough to cause a minute current to flow in the squib device, and is automatically shut off when the diagnosis is completed.

















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