設(shè)計指標(biāo):
輸入DC: Vin(min)=11v
Vin(max)=15v
輸出DC(1)=12v/1.0A (供精密傳感器)
DC(2)=+5v/0.4A (供CPU)
DC(3)=-5v/0.4A
其他要求:1.+12v,+5v兩路輸出不共地;(不明白該如何處理,僅僅是不把兩路輸出的地接在一起or
還要做其他考慮?請指導(dǎo))
2.+5v供電cpu,要求紋波電壓峰峰值<100mv;
3.+12v供電高精度傳感器,要求紋波電壓峰峰值<50mv;
4.外形低矮,體積小.
說明:+5v紋波電壓峰峰值按25mv計算,+12v紋波電壓峰峰值按25mv計算.
反激DC-DC全部設(shè)計過程(含變壓器/輸入/輸出)請新老手都來指正
全部回復(fù)(49)
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電路草圖:
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/32/1125496515.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

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@skyfish
電路草圖:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/32/1125496515.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
取IC:UC3843工作頻率:f=85kHz
(1)反激式變壓器參數(shù)計算過程:
輸入峰峰電流:Ipk=k*Pout/Vin(min)=5.5*20.0/11.0=10.0A(反激式電路中K=5.5)
一次最大電感:Lpri=Vin(min)*D(max)/(Ipk*f)=11.0*0.5/(10.0*85000)=6.47uH
因電源功率在20-30w,選擇磁芯EF(D)25/EPC25/EI25/EF(D)30/EPC30均可.
磁芯參數(shù)AL=2500 NH/(N*N) 將單位換算為mH/1000匝即:
AL=2500*1000/1000,000=2.5mH/1000匝
原邊匝數(shù):Npri =1000*根號下(Lpri/AL)=1000*根號下(0.00647mH/(2.5mH/1000匝))=50.87匝(取50匝)
計算二次繞組匝數(shù):
Nsec=Npri*(Vout+Vfwd)*(1-D(max))/(Vin(min)*D(max))=Npri*((Vout+Vfwd)/11.0v)
輸出電壓最低(+5v)的二次繞組匝數(shù)(輸出電流0.4A ,使用超快速整流二極管)
N(+5v)=Npri*(5.0v+0.5v)/11.0v=Npri*0.5=50*0.5=25匝
(+12v)的二次繞組匝數(shù)(輸出電流1A,使用超快速整流二極管)
N(+12v)=Npri*(12.0v+0.9v)/11.0v=Npri*=50*1.172=58匝
輔助繞組匝數(shù)計算:
輔助繞組提供電壓,考慮整流二極管壓降1.4v+3843的最低工作電壓8.5v=10v
N(+12v)=Npri*(8.40v+1.6v)/11.0v=Npri*=50*0.9=45匝
雖然是估算結(jié)果,但線圈的匝數(shù)實(shí)在是太大了,請各位指正是什么地方計算錯誤.
(1)反激式變壓器參數(shù)計算過程:
輸入峰峰電流:Ipk=k*Pout/Vin(min)=5.5*20.0/11.0=10.0A(反激式電路中K=5.5)
一次最大電感:Lpri=Vin(min)*D(max)/(Ipk*f)=11.0*0.5/(10.0*85000)=6.47uH
因電源功率在20-30w,選擇磁芯EF(D)25/EPC25/EI25/EF(D)30/EPC30均可.
磁芯參數(shù)AL=2500 NH/(N*N) 將單位換算為mH/1000匝即:
AL=2500*1000/1000,000=2.5mH/1000匝
原邊匝數(shù):Npri =1000*根號下(Lpri/AL)=1000*根號下(0.00647mH/(2.5mH/1000匝))=50.87匝(取50匝)
計算二次繞組匝數(shù):
Nsec=Npri*(Vout+Vfwd)*(1-D(max))/(Vin(min)*D(max))=Npri*((Vout+Vfwd)/11.0v)
輸出電壓最低(+5v)的二次繞組匝數(shù)(輸出電流0.4A ,使用超快速整流二極管)
N(+5v)=Npri*(5.0v+0.5v)/11.0v=Npri*0.5=50*0.5=25匝
(+12v)的二次繞組匝數(shù)(輸出電流1A,使用超快速整流二極管)
N(+12v)=Npri*(12.0v+0.9v)/11.0v=Npri*=50*1.172=58匝
輔助繞組匝數(shù)計算:
輔助繞組提供電壓,考慮整流二極管壓降1.4v+3843的最低工作電壓8.5v=10v
N(+12v)=Npri*(8.40v+1.6v)/11.0v=Npri*=50*0.9=45匝
雖然是估算結(jié)果,但線圈的匝數(shù)實(shí)在是太大了,請各位指正是什么地方計算錯誤.
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@skyfish
取IC:UC3843工作頻率:f=85kHz(1)反激式變壓器參數(shù)計算過程:輸入峰峰電流:Ipk=k*Pout/Vin(min)=5.5*20.0/11.0=10.0A(反激式電路中K=5.5)一次最大電感:Lpri=Vin(min)*D(max)/(Ipk*f)=11.0*0.5/(10.0*85000)=6.47uH因電源功率在20-30w,選擇磁芯EF(D)25/EPC25/EI25/EF(D)30/EPC30均可.磁芯參數(shù)AL=2500NH/(N*N)將單位換算為mH/1000匝即:AL=2500*1000/1000,000=2.5mH/1000匝原邊匝數(shù):Npri=1000*根號下(Lpri/AL)=1000*根號下(0.00647mH/(2.5mH/1000匝))=50.87匝(取50匝)計算二次繞組匝數(shù):Nsec=Npri*(Vout+Vfwd)*(1-D(max))/(Vin(min)*D(max))=Npri*((Vout+Vfwd)/11.0v)輸出電壓最低(+5v)的二次繞組匝數(shù)(輸出電流0.4A,使用超快速整流二極管)N(+5v)=Npri*(5.0v+0.5v)/11.0v=Npri*0.5=50*0.5=25匝(+12v)的二次繞組匝數(shù)(輸出電流1A,使用超快速整流二極管)N(+12v)=Npri*(12.0v+0.9v)/11.0v=Npri*=50*1.172=58匝輔助繞組匝數(shù)計算:輔助繞組提供電壓,考慮整流二極管壓降1.4v+3843的最低工作電壓8.5v=10vN(+12v)=Npri*(8.40v+1.6v)/11.0v=Npri*=50*0.9=45匝雖然是估算結(jié)果,但線圈的匝數(shù)實(shí)在是太大了,請各位指正是什么地方計算錯誤.
(2)輸入濾波器參數(shù)計算:
輸入濾波部分:Cin
Cin=(2.0*Pout)/(f*Vripple(p-p))
其中 Vripple(p-p)=輸入電容上要得到的紋波電壓峰峰值,通常取0.1~0.5v,這里取0.25v
Pout取25.0w
Cin=(2.0*25w)/(85000Hz*0.25v)=235.2uF
取Cin=240uF用兩個120uF/50V的鋁電解電容和一個0.1uF/100v的瓷片電容并聯(lián).
C2=C2_1=120uF
輸入濾波部分:Cin
Cin=(2.0*Pout)/(f*Vripple(p-p))
其中 Vripple(p-p)=輸入電容上要得到的紋波電壓峰峰值,通常取0.1~0.5v,這里取0.25v
Pout取25.0w
Cin=(2.0*25w)/(85000Hz*0.25v)=235.2uF
取Cin=240uF用兩個120uF/50V的鋁電解電容和一個0.1uF/100v的瓷片電容并聯(lián).
C2=C2_1=120uF
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@skyfish
(2)輸入濾波器參數(shù)計算:輸入濾波部分:CinCin=(2.0*Pout)/(f*Vripple(p-p))其中Vripple(p-p)=輸入電容上要得到的紋波電壓峰峰值,通常取0.1~0.5v,這里取0.25vPout取25.0wCin=(2.0*25w)/(85000Hz*0.25v)=235.2uF取Cin=240uF用兩個120uF/50V的鋁電解電容和一個0.1uF/100v的瓷片電容并聯(lián).C2=C2_1=120uF
(3)主輸出電容計算:
計算公式Cout(min)=(Iout(max)*(1-D(min)))/(f*Vripple(pk-pk))
其中 Vripple(pk-pk)=期望的輸出電壓紋波峰縫值(v)
Cout(min)=主輸出電容最小值(uF)
D(min)=最小占空比(0.3)
Iout(max)=最大輸出電流,這里取((1.5~2.0)*額定輸出電流)
+5v主輸出濾波電容計算:
Cout(+5v)=(0.8A*0.7)/(85000Hz*0.025v)=263.6uF(取250uF鉭電容,輸出紋波峰峰值取25mv)
Cout(+12v)=(2.0A*0.7)/(85000Hz*0.025v)=658.8uF(使用3個220uF鉭電容并聯(lián),輸出紋波峰峰值取25mv,
C9=660uF,C12=C14=250uF
為了吸收大容量電容,兩端的高頻電流分量,需并聯(lián)0.01uF的陶瓷電容)
+12v輸出紋波是不是取得太小了些,不知道這樣的精度實(shí)現(xiàn)起來有沒有可能?如何操作?
計算公式Cout(min)=(Iout(max)*(1-D(min)))/(f*Vripple(pk-pk))
其中 Vripple(pk-pk)=期望的輸出電壓紋波峰縫值(v)
Cout(min)=主輸出電容最小值(uF)
D(min)=最小占空比(0.3)
Iout(max)=最大輸出電流,這里取((1.5~2.0)*額定輸出電流)
+5v主輸出濾波電容計算:
Cout(+5v)=(0.8A*0.7)/(85000Hz*0.025v)=263.6uF(取250uF鉭電容,輸出紋波峰峰值取25mv)
Cout(+12v)=(2.0A*0.7)/(85000Hz*0.025v)=658.8uF(使用3個220uF鉭電容并聯(lián),輸出紋波峰峰值取25mv,
C9=660uF,C12=C14=250uF
為了吸收大容量電容,兩端的高頻電流分量,需并聯(lián)0.01uF的陶瓷電容)
+12v輸出紋波是不是取得太小了些,不知道這樣的精度實(shí)現(xiàn)起來有沒有可能?如何操作?
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@skyfish
(3)主輸出電容計算:計算公式Cout(min)=(Iout(max)*(1-D(min)))/(f*Vripple(pk-pk))其中Vripple(pk-pk)=期望的輸出電壓紋波峰縫值(v)Cout(min)=主輸出電容最小值(uF)D(min)=最小占空比(0.3)Iout(max)=最大輸出電流,這里取((1.5~2.0)*額定輸出電流)+5v主輸出濾波電容計算:Cout(+5v)=(0.8A*0.7)/(85000Hz*0.025v)=263.6uF(取250uF鉭電容,輸出紋波峰峰值取25mv)Cout(+12v)=(2.0A*0.7)/(85000Hz*0.025v)=658.8uF(使用3個220uF鉭電容并聯(lián),輸出紋波峰峰值取25mv,C9=660uF,C12=C14=250uF為了吸收大容量電容,兩端的高頻電流分量,需并聯(lián)0.01uF的陶瓷電容)+12v輸出紋波是不是取得太小了些,不知道這樣的精度實(shí)現(xiàn)起來有沒有可能?如何操作?
(4)輸出端 LC濾波參數(shù)計算:
輸出端 LC濾波器位于主輸出電容之后,當(dāng)控制芯片最小工頻在f=50~100 kHz,取濾波器頻率fc=5~10KHz.這里取fc=8kHz.LC濾波器中的C都取對應(yīng)主輸出電容的1/2,利用:
Lf=1/(4*Pai*Pai*fc*fc*Cf)
其中Cf: LC濾波器中的C, 取 Cf(+5v)=120uF=C13=C15; Cf(+12v)=330uF=C10;
Lf:LC濾波器中的L;
+5v輸出端LC濾波器:
Lf(+5v)=1/(4*3.14*3.14*8000*8000*120)=3.298=L2=L3(取Lf(+5v)=3.5uH)
+5v輸出端LC濾波器:
Lf(+12v)=1/(4*3.14*3.14*8000*8000*330)=1.199=L1(取Lf(+12v)=2.0uH)
輸出端 LC濾波器位于主輸出電容之后,當(dāng)控制芯片最小工頻在f=50~100 kHz,取濾波器頻率fc=5~10KHz.這里取fc=8kHz.LC濾波器中的C都取對應(yīng)主輸出電容的1/2,利用:
Lf=1/(4*Pai*Pai*fc*fc*Cf)
其中Cf: LC濾波器中的C, 取 Cf(+5v)=120uF=C13=C15; Cf(+12v)=330uF=C10;
Lf:LC濾波器中的L;
+5v輸出端LC濾波器:
Lf(+5v)=1/(4*3.14*3.14*8000*8000*120)=3.298=L2=L3(取Lf(+5v)=3.5uH)
+5v輸出端LC濾波器:
Lf(+12v)=1/(4*3.14*3.14*8000*8000*330)=1.199=L1(取Lf(+12v)=2.0uH)
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@skyfish
(4)輸出端LC濾波參數(shù)計算:輸出端LC濾波器位于主輸出電容之后,當(dāng)控制芯片最小工頻在f=50~100kHz,取濾波器頻率fc=5~10KHz.這里取fc=8kHz.LC濾波器中的C都取對應(yīng)主輸出電容的1/2,利用:Lf=1/(4*Pai*Pai*fc*fc*Cf)其中Cf:LC濾波器中的C,取Cf(+5v)=120uF=C13=C15;Cf(+12v)=330uF=C10;Lf:LC濾波器中的L;+5v輸出端LC濾波器:Lf(+5v)=1/(4*3.14*3.14*8000*8000*120)=3.298=L2=L3(取Lf(+5v)=3.5uH)+5v輸出端LC濾波器:Lf(+12v)=1/(4*3.14*3.14*8000*8000*330)=1.199=L1(取Lf(+12v)=2.0uH)
(5)電壓反饋部分參數(shù)計算:
為了改善輸出交叉調(diào)整性能,對每個正極性輸出端都進(jìn)行檢測,這樣可以有效提高每個輸出端在負(fù)載變化時的響應(yīng)特性.設(shè)計時把UC3843內(nèi)部的誤差放大器旁路掉,由光隔離器驅(qū)動原來由這個誤差放大器驅(qū)動的所有電路.由于誤差放大器有一個1.0mA的電流源,為了使電路工作,TL431要從光隔離器的LED上抽取1.0mA,所有的控制電流都疊加在這個電流上.光隔離器的偏置電阻R10直接連在+12V輸出(精密電壓)上,將,TL431參考電壓設(shè)置在2.5v.
R10=(12.0v-2.5-1.4)/6.0mA=1350ohm(取R10=1.3K)
檢測電流大約取為1.0mA,R8=2.5v/1.0mA=2.5K
這樣實(shí)際檢測的電流為:Isens=2.5v/2.7k=0.926mA
為滿足應(yīng)用要求,各部分檢測電流占反饋量的比例如下:+12v占70%; +5v占30%.
+12v的檢測電阻R7為:
R7=(12v-2.5v)/(0.7*0.926mA)=14656ohm(取R7=15K)
+5v的檢測電阻R11為:
R11=(5v-2.5v)/(0.3*0.926mA)=8999ohm(取R11=9K)
為了改善輸出交叉調(diào)整性能,對每個正極性輸出端都進(jìn)行檢測,這樣可以有效提高每個輸出端在負(fù)載變化時的響應(yīng)特性.設(shè)計時把UC3843內(nèi)部的誤差放大器旁路掉,由光隔離器驅(qū)動原來由這個誤差放大器驅(qū)動的所有電路.由于誤差放大器有一個1.0mA的電流源,為了使電路工作,TL431要從光隔離器的LED上抽取1.0mA,所有的控制電流都疊加在這個電流上.光隔離器的偏置電阻R10直接連在+12V輸出(精密電壓)上,將,TL431參考電壓設(shè)置在2.5v.
R10=(12.0v-2.5-1.4)/6.0mA=1350ohm(取R10=1.3K)
檢測電流大約取為1.0mA,R8=2.5v/1.0mA=2.5K
這樣實(shí)際檢測的電流為:Isens=2.5v/2.7k=0.926mA
為滿足應(yīng)用要求,各部分檢測電流占反饋量的比例如下:+12v占70%; +5v占30%.
+12v的檢測電阻R7為:
R7=(12v-2.5v)/(0.7*0.926mA)=14656ohm(取R7=15K)
+5v的檢測電阻R11為:
R11=(5v-2.5v)/(0.3*0.926mA)=8999ohm(取R11=9K)
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@skyfish
(5)電壓反饋部分參數(shù)計算:為了改善輸出交叉調(diào)整性能,對每個正極性輸出端都進(jìn)行檢測,這樣可以有效提高每個輸出端在負(fù)載變化時的響應(yīng)特性.設(shè)計時把UC3843內(nèi)部的誤差放大器旁路掉,由光隔離器驅(qū)動原來由這個誤差放大器驅(qū)動的所有電路.由于誤差放大器有一個1.0mA的電流源,為了使電路工作,TL431要從光隔離器的LED上抽取1.0mA,所有的控制電流都疊加在這個電流上.光隔離器的偏置電阻R10直接連在+12V輸出(精密電壓)上,將,TL431參考電壓設(shè)置在2.5v.R10=(12.0v-2.5-1.4)/6.0mA=1350ohm(取R10=1.3K)檢測電流大約取為1.0mA,R8=2.5v/1.0mA=2.5K這樣實(shí)際檢測的電流為:Isens=2.5v/2.7k=0.926mA為滿足應(yīng)用要求,各部分檢測電流占反饋量的比例如下:+12v占70%;+5v占30%.+12v的檢測電阻R7為:R7=(12v-2.5v)/(0.7*0.926mA)=14656ohm(取R7=15K)+5v的檢測電阻R11為:R11=(5v-2.5v)/(0.3*0.926mA)=8999ohm(取R11=9K)
請網(wǎng)路大俠指正,歡迎新手討論,大家共同進(jìn)步!!!
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@skyfish
電路草圖:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/32/1125496515.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
如按照此圖變壓器做一定不行.
問題如下:
1,取樣電阻0.55R太大.建義用互感器或0.1R以下
2,CT太小了吧.你要求頻率多少啊.這種電路頻率100K較合適.采用222/103吧
3,其他參數(shù)調(diào)試中都會發(fā)現(xiàn)問題.
4.特別是變壓器有問題,按上述公式算都有很大出入..
選擇EE25原邊匝數(shù)10T差不多
問題如下:
1,取樣電阻0.55R太大.建義用互感器或0.1R以下
2,CT太小了吧.你要求頻率多少啊.這種電路頻率100K較合適.采用222/103吧
3,其他參數(shù)調(diào)試中都會發(fā)現(xiàn)問題.
4.特別是變壓器有問題,按上述公式算都有很大出入..
選擇EE25原邊匝數(shù)10T差不多
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@liuzhuangx
同意,變壓器參數(shù)有問題
變壓器計算是參考的徐德鴻老爺爺翻的那本《開關(guān)電源設(shè)計指南》上的反激例子算的,唯一不同的是他選的磁芯AL=90mH/1000砸,我選的磁芯廠家提供的AL=2500nH/(N*N)我把它換成mH/1000砸單位,AL=2.5mH/1000砸,而他的磁芯AL=90mH/1000砸(差距如此大????
1mH=1000,000nH),我想要錯就是這兒我的AL沒算對吧.
按公式:Npri=1000*根號下(Lpri/AL)計算的.其中Lpri單位(mH)AL單位(mH/1000砸)
不過徐的書網(wǎng)上說有很多錯誤,正在準(zhǔn)備找別的書看.請知情的同志指正.謝謝!!!
1mH=1000,000nH),我想要錯就是這兒我的AL沒算對吧.
按公式:Npri=1000*根號下(Lpri/AL)計算的.其中Lpri單位(mH)AL單位(mH/1000砸)
不過徐的書網(wǎng)上說有很多錯誤,正在準(zhǔn)備找別的書看.請知情的同志指正.謝謝!!!
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@skyfish
R4通常取10~20ohm不用計算,在實(shí)驗(yàn)時需要調(diào)整,它保證驅(qū)動mos的電流,UC3842/3的案例上都有說明,而且其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(如推挽)的圖騰柱輸出到mos間都有這個小電阻的.
出于對輸出精度的考慮(+12v輸出電壓誤差應(yīng)<25mv),接受網(wǎng)友建議只將+12v輸出反饋,并增加了線性三端穩(wěn)壓.新的電路如下,反饋電路中電阻值還沒有計算.請各位持續(xù) 關(guān)注,共同進(jìn)步!!!
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/33/1125587831.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

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@skyfish
(1)+12V輸出作為主回饋,用三端穩(wěn)壓管和光耦反饋(2)輸出端的LC濾波(3)將上述電路改成正激式的有沒有戲(沒有用正極主要是覺得電流不大1A),我還沒有做板子,現(xiàn)在還來得及!!!大哥來個意見???
貼出電路圖壓縮件,感興趣的朋友下載指正!!!嘿嘿1125590343.rar
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/33/1125590354.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">1125590363.txt

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@skyfish
變壓器計算是參考的徐德鴻老爺爺翻的那本《開關(guān)電源設(shè)計指南》上的反激例子算的,唯一不同的是他選的磁芯AL=90mH/1000砸,我選的磁芯廠家提供的AL=2500nH/(N*N)我把它換成mH/1000砸單位,AL=2.5mH/1000砸,而他的磁芯AL=90mH/1000砸(差距如此大????1mH=1000,000nH),我想要錯就是這兒我的AL沒算對吧.按公式:Npri=1000*根號下(Lpri/AL)計算的.其中Lpri單位(mH)AL單位(mH/1000砸)不過徐的書網(wǎng)上說有很多錯誤,正在準(zhǔn)備找別的書看.請知情的同志指正.謝謝!!!
兄弟 他的AL是指加了氣隙后的AL值 你還沒算氣隙呢
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