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标题: 看看Q2起什么作用? (ACER电源中有这个电路)答对加分! [打印本页]

作者: 新安江    时间: 2013-4-3 11:32
标题: 看看Q2起什么作用? (ACER电源中有这个电路)答对加分!
A1706电源Q2.jpg
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如图,TOP245很常用,工作原理不用说了,简单说两个电路,第三个电路即红圈内的Q2请大家分析。

1、稳压电路:
R4、 R5分别接12V、5V输出端,当某种原因使5V、13V输出电压有所升高时,U3的1脚电压升高,3脚电压下降,U2内部的发光二极管发光强度增大,内部三极管内阻变小,TOP245YN的①脚注入电流增大,通过U1内部电路控制,使输出电压下降;反之控制过程相反。

2、过压保护:
当某种原因使稳压电路失控时,输出的电压急剧上升,ZD2、ZD3立刻击穿,Q1瞬时饱和导通,相当于使U2内部发光二极管的负极直接接地,这将使注入U1的①脚电流瞬间增大,从而控制输出电压下降。

3、Q2(2SC1815)电路:
稳压由R5 R4经U3 U2控制,过压保护由ZD2 ZD3经Q1控制,那么Q2呢?


回复一律加分,但灌水一律扣分!
欢迎讨论!

作者: 不怎么会玩    时间: 2013-4-3 12:03
開關作用 吧   用來控制光耦的導通强度吧
作者: 新安江    时间: 2013-4-3 12:15
不怎么会玩 发表于 2013-4-3 12:03
開關作用 吧   用來控制光耦的導通强度吧

能简单分析一下工作过程吗?
作者: 高邮翔飞    时间: 2013-4-3 12:26
当12V电压升高时ZD1导通,电流流经Q2 BE极,Q2随之导通从而输出电压通过R2限流加到U2
作者: 高邮翔飞    时间: 2013-4-3 12:29
降低U1 1 5脚电位TOP245内部开管关闭
作者: 军冠维修    时间: 2013-4-3 12:37
5v输出欠压保护。当5v输出电路有短路故障,光耦工作电源也降低,导致光耦热端截止,12v输出电压异常升高。
作者: 军冠维修    时间: 2013-4-3 12:42
实际是提高电源的带负载能力
作者: 宝马    时间: 2013-4-3 13:18
就是一个过压保护电路嘛,拆掉都没事。
作者: 众航网吧    时间: 2013-4-3 14:00
本帖最后由 众航网吧 于 2013-4-3 14:08 编辑

当D1断路时12v电压升高,431 1脚电位升高,3脚低电位,12v通r5 r3 分压 r4限流 r2限流,q1 导通状态,提供给给u2提供的导通电流不够,top 245 5脚电压达不到关闭电压。d1断路,12v电压升高,电压高过zd1的耐压值击穿,q2工作,通过r2向u2提供足够的电流使u2的光电二极管在q1导通时提供足够的导通电流。T1停止工作,达到高压保护的。分析如果说正确的话,5v短路怎么高压保护。我的分析应该也不正确,保护的不完善。
作者: nzz    时间: 2013-4-3 14:27
Q2等是个开关电路,用于确保待机时5V电压保持正常用的。
在正常工作时,5V、12V是正常的,但在待机时,12V空载,电压要升高,经稳压环路稳压后还会保持12V,但这时5V电压就会下降,这时ZD1、Q2导通,5V电压改由12V电压经ZD1、Q2稳压后提供。
作者: 026426170    时间: 2013-4-3 14:36
军冠维修 发表于 2013-4-3 12:37
5v输出欠压保护。当5v输出电路有短路故障,光耦工作电源也降低,导致光耦热端截止,12v输出电压异常升高。

应该不是这样的,如果是这样Q2 应该很快要烧毁了.应该只是尖峰脉冲电压的抑制.
作者: 026426170    时间: 2013-4-3 14:38
nzz 发表于 2013-4-3 14:27
Q2等是个开关电路,用于确保待机时5V电压保持正常用的。
在正常工作时,5V、12V是正常的,但在待机时,12V ...

还是你这个有道理
作者: 高邮翔飞    时间: 2013-4-3 14:50
Q2导通后R4与R5构成并联电路,提高431 1脚电位,同时431 3脚电位降低光耦导通量加大。
作者: 心灵沟通    时间: 2013-4-3 15:01
稳定12V电压,空载时用处大
作者: 心灵沟通    时间: 2013-4-3 15:02
不用也可以,可为12V加上个1K的负载电阻
作者: 新安江    时间: 2013-4-3 15:13
高邮翔飞 发表于 2013-4-3 14:50
Q2导通后R4与R5构成并联电路,提高431 1脚电位,同时431 3脚电位降低光耦导通量加大。

看起来有道理!

问题是:Q2的导通,是需要12V电压升高来完成的,但即使没有Q2电路的存在,R5 R4与U3也能完成因12V电压升高而进行的稳压调节。 即使是过压了,还有ZD2 ZD3存在,与Q1进行控制。

这样看来,Q2又好像是多余的,但厂家是何等精明,绝不可能无故增加这样的没用的成本的。


至于5V电路因短路或过载(好像“过载”比较好理解),造成输出电压下降时,会引起12V升高,但如果Q2真是考虑到这个因素而设置的,那么,但Q2导通后,其E极是接到5V输出端的,12V这个电压又怎么会加到R2至U2,而不走向5V的负载呢?

这里引出一个新疑问:
在开关电源正常工作时,Q2是处于什么状态?  截止、放大、还是?

与大家一起讨论。
作者: 心灵沟通    时间: 2013-4-3 15:28
应该是放大状态,不是截止、饱和
作者: 张四丰    时间: 2013-4-3 19:07
本帖最后由 张四丰 于 2013-4-3 19:09 编辑

Q2在正常情况下是截止的。

只有当12V与5V之间的电压差变大(有很多原因),ZD1导通,Q2导通。

可以找块好板来测一下, ZD1正常时,是不导通的。

作者: 维大    时间: 2013-4-3 20:40
ZD1,R6,R7,R8,Q2组成的电路,就相当于一个较大功率的稳压二极管,作用有两个:
一是,保证12V和5V之间有一个固定范围内的电压差,约7.5--8V之间。
二是,当刚开机时,5V有负载而12V空载,这时12V就会升高,当高到能击穿ZD1时,就从Q2流向5V,通过R4起作用,以达到稳压,要是没有这部分电路12V就会升高很多。
作者: lmzs    时间: 2013-4-3 21:35
其实Q2及其周围元件组成的就是一个防止12V输出过高的超压保护电路。电阻R4应比R5小许多,当空载等原因造成12V过高时,Q2导通,12V输出端通过R6、Q2直接加到R4至U3的1脚,由于R4较R5小许多,U3的1脚电压上升很多,3脚输出电压进一步下降。同时12V输出端的电压也通过R6、Q2、R2加在光耦发光管的正极,如此光耦发光管的正极电压上升,负极电压下降,电位差增大。而DZ2、DZ3可以说是二级超压保护,主要用于当431及其周围元件失效时输出电压可能过高的保护,二极保护的灵敏度肯定低于Q2组成的保护电路。
作者: 军冠维修    时间: 2013-4-3 23:16
Q2就是在电源刚启动时和待机时发挥作用,因为这时的5v带载而12v基本是空载,这样电源有可能失控照成过压保护电路动作。电源正常工作时应该是截止的。
作者: 军冠维修    时间: 2013-4-3 23:23
军冠维修 发表于 2013-4-3 12:42
实际是提高电源的带负载能力

我说的有点过了,我表达的是电源刚启动时5v重载而12v是空载的,这时如果没有Q2稳压环路不容易建立起来。电源有可能失控。
作者: 新安江    时间: 2013-4-4 10:29
正常情况下,Q2应该是不导通的,现在的关键是:Q2导通的条件是什么?

待机或开机瞬间,因5V有负载而12V负载没有工作而使12V瞬时升高造成的吗?

如果Q2确实是为了防止这个期间出现这种异常波动而设置,那么Q2的导通,应该要处于12V在正常允许波动异常升高这个区


内,否则,Q2就没必要存在了。 因为前面分析过了,正常的稳压由R5 R4 U3等组成,异常升高后由ZD2 ZD3及Q1组

成保护电路。 下图是开关电源正常工作时的实测值,供参考。
A1706电源Q2实测.jpg
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作者: 许春涛    时间: 2013-4-4 11:13
   异常保护, 当待机时,5V后级老化或者短路导致电流变大, 进一步增加占空比, 12V空载电流小,使用同一个变压器的情况下会电压虚高(16-20V),有烧毁12V电路的隐患,  12V电压虚高击穿稳压管导通Q2 加之5V反馈电路,5V反馈电压变高(6-8V), 431 就会减小光耦的导通电流, 降低PWM占空比,来回循环,不让问题进一步恶化,
作者: 张四丰    时间: 2013-4-4 11:59
本帖最后由 张四丰 于 2013-4-4 12:18 编辑

111.jpg
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给你找个差不多的图纸吧, 你那个图画的难看,哈哈哈。 原版的就非常清楚了。

ZD901导通后,Q904导通, 此时12V与地之间接了一个470欧的电阻,

ZD901是16V的,16V+0.7V*(470+1000)/1000=17V。

只有12V升高到17以上时,Q904才会导通,相当于12V并了一个负载电阻。可以降低12V的电压。

当驱动板工作了高压板异常没工作时, 5V有屏负载, 12V空载,此时12V电压就会升高很多。

通过Q904,相当于12V接了一个负载电阻470欧。

你的图上画的电阻是100欧,是接在12V与5V之间。Q2的E极也不是地,是接5V的。Q2导通的条件是B极大于5.7V.





补充内容 (2013-4-5 15:08):
我发的图是参考PHI 190E1的图纸。 和你的不一样。不过原理是一样的。就是12V过高,就加个电阻到地或5V。
作者: 张四丰    时间: 2013-4-4 12:12
众航网吧 发表于 2013-4-3 14:00
当D1断路时12v电压升高,431 1脚电位升高,3脚低电位,12v通r5 r3 分压 r4限流 r2限流,q1 导通状态,提供给 ...

R4是分压电阻。 不是限流电阻,你200%弄错了。
作者: wuyihuaa    时间: 2013-4-4 15:20
本帖最后由 wuyihuaa 于 2013-4-4 15:24 编辑

开关管,负载、电流检测
作者: hdg6552328    时间: 2013-4-4 16:25
楼上说的对 ,12V突然升高,超过稳压二极管的稳压值 Q2的基极,产生电压,Q2导通,12v电流流向5V。可能5V电路刚开机电流要求比较大,也可能防止12V升的太高,
作者: bchcb    时间: 2013-4-4 20:37
像是个输出电压控制管,改变R7-R8的阻值可以改变输出级电压的高低
作者: 修哥    时间: 2013-4-4 20:55
这个早已经不新鲜了,Q2的设置减少了12V滤波电容怀孕的可能,不过貌视LZ的图有一点点错误哈。
作者: 一甲    时间: 2013-4-5 08:05
來個樓主所描述機型的原圖 ZD是7.5V 說明12V達到13.2V時Q2就開始作動

acer_al1706x_sm[1] 50.pdf

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作者: 新安江    时间: 2013-4-5 10:51
一甲 发表于 2013-4-5 08:05
來個樓主所描述機型的原圖 ZD是7.5V 說明12V達到13.2V時Q2就開始作動

能简单说一下13.2V的理由吗?
有没有考虑到R827的分流?
作者: 修哥    时间: 2013-4-5 12:37
      虽然对加2分没什么兴趣,为了满足楼主,顺便普及下“避孕”措施,给你一个完整的回答:
110.JPG
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    看下这个图,分析下Q802在什么时候导通:Q802 e 接5V,b通过ZD80接12V,Q802 导通时Ube如果按0.7V计算,而ZD80击穿电压标注为7.5V,不难算出,当12V输出=5V(Ue)+0.7v(Ube)+7.5V(ZD80击穿电压)=13.2V时Q802导通。那么Q802导通又会产生什么结果呢?Q802导通后,12V电压会通过Q802加到5V端,别担心会不会短路,因为5V整流管D805会截止。这样的结果会使5V电压迅速升高,使精密稳压IC803导通,稳压电路动作,防止12V电压进一步升高。
   这种设计的目的是为了“避孕”:看图就知道稳压电路取样电压来自5V,也就是说稳压电路的直接作用其实只能使5V稳定,那么如何稳定12V呢?因为变压器5V和12V绕组匝数比是固定的,那么这两个电压也就存在固定的比例关系,5V稳定了,12V也就间接稳定了。但是开关电源更深一层的知识告诉我们:这种比例关系只在各电压都带有负载的情况下成立,如果12V没带负载,那它的电压会升高,而5V带不带负载电压都 是稳定的,因为稳压电路是从它那里取样的。
   考虑到显示器的实际工作情况,没有信号时会进入待机状态是不?这时高压是不工作的,也就是说12V处于无负载状态,这个电压就会因此升高去强奸12V滤波电容,结果电容就怀孕了吧?
    加入Q802相关电路的情况就不一样了,待机时你12V要升高是吧?OK,我Q802导通,剪掉你的小JJ,我看你还怎么强奸?这样一来电容就不会怀孕了。
   往深了说,其实这时电源是处于低功耗间歇振荡状态,为什么呢?一旦Q802导通,原有12V上的电压会通过Q802向5V滤波电容充电并同时向5V负载供电,有了它的加入,5V电压就会坚挺不易下跌,这时电源就可以停振休息下了,直到12V电压下跌使Q802截止,5V电容放电电压下跌到稳压电路动作,电源才重新起振,不过很快又会处于休息状态。
   如果还不明白就当它不存在得了,开关电源是一门专门技术,不懂很正常。


作者: 一甲    时间: 2013-4-5 13:49
本帖最后由 一甲 于 2013-4-5 13:51 编辑
新安江 发表于 2013-4-5 10:51
能简单说一下13.2V的理由吗?
有没有考虑到R827的分流?


樓上修哥已經色色的把它脫光說完了
R827主要是保護功能(阻尼) 不是拿來分流
因為ZD801是個可變的阻抗元件
既然是彈性的阻抗
後面就沒有固定分流的絕對必要性
你改個8.2K上去電路的作動也是一樣
再說也不是樓主您要的重點.
作者: 寂静森林.    时间: 2013-4-5 16:35
12v一路的过压保护,是用来拉高u3的1脚电位。促使top25降低电源输出
作者: 环宇    时间: 2013-4-5 17:11
恒流源   提高5V的带负载能力。
作者: 环宇    时间: 2013-4-5 17:14
新安江 发表于 2013-4-3 15:13
看起来有道理!

问题是:Q2的导通,是需要12V电压升高来完成的,但即使没有Q2电路的存在,R5 R4与U3也 ...

其实 Q2 就是一个恒流源。
作者: aytzh    时间: 2013-4-5 17:23
大家还记得去年激烈探讨的“大家看看这个二极管什么作用?”
http://www.chinafix.com.cn/thread-375443-1-1.html 就是这个帖子。
本题不过是该电路的一个变种。Q2奋勇献身,把原本稳压管承担的功耗转嫁到自己身上,仅此而已。

作者: xiaoguo655    时间: 2013-4-5 21:45
我分析是显示器在关机或无信号时,12v由于屏灯不亮负载减小电压上升过高zd1导通,Q2导通5v电压升高,u2内发光管发光强度增大,12v5v电压下降到正常值。
作者: BG4RFF    时间: 2013-4-5 23:16
Q2用于确保待机时12V电压不至于过高,同时给5V提供一定电流
在正常工作时,5V、12V是正常的,但在待机时,12V空载,电压要升高,经稳压环路稳压后还会保持12V,但这时5V电压就会下降,这时ZD1、Q2导通,5V电压改由12V电压经ZD1、Q2稳压后提供。
作者: 众航网吧    时间: 2013-4-6 10:04
张四丰 发表于 2013-4-4 12:12
R4是分压电阻。 不是限流电阻,你200%弄错了。

可能我说的不太明白 。r4在5v整流管子损坏的情况下,5v没点了 ,12v通过r3 r5 分压 通过r4限流到了5v
作者: 新安江    时间: 2013-4-6 13:20
修哥 发表于 2013-4-5 12:37
虽然对加2分没什么兴趣,为了满足楼主,顺便普及下“避孕”措施,给你一个完整的回答:

    看下这 ...

您这么一说,反而很容易让人误以为,只加了2块大洋使您很不满意。既然这样,33楼的回复就不加分了,尽管分析很精彩。

前面已说过了,发本帖的目的是讨论、交流,加分也是活跃气氛(好比有正当职业的人,偷闲要去打牌,干打当然无味得很,聚资是赌博,当然不能够,那么就规定一局5毛或1块吧。打了一整天,有人赢5块钱,有人输5块,晚上回家,却也照样皆大欢喜)。

讨论,需要的是真诚;争论,需要的是激情;辩论,需要的是智慧;禁止灌水,当然也反对冷嘲热讽。每个人都有认知的盲区,无知并不丢脸,有知也并不代表高尚;无知者求之,勇气可嘉;有知者授之,心诚可表。与大家共勉。

简单归纳一下,要回答三个问题:1.强奸问题 2.Q2(即31楼图纸中的Q802)工作状态 3.低功耗间歇振荡


一、强奸问题
通常,“强奸”跟“避孕”并不存在必然的因果关系,就是说,你说的(特指)“强奸”并不一定具有“怀孕”这个繁衍后代的必然结果(除非有雷劈或中奖的运气),而“避孕”,也并不是为了要时刻准备给别人“强奸”。


按你的意思,当某种原因使12V输出升高后,这个升高的电压就是造成12V滤波电容损坏的原因?初看,我也会这么认为。但事实上,影响开关电源滤波电容寿命的最主要原因,并不是电压的问题,而是电容温度、和电容所承受的纹波电流大小,这两个关键性因素。

电容的温度包括外部、内部温度。
外部温度,指电容的工作环境温度,比如开关管、整流管等发热源发出的热量,如果没有有效的散热,就会使电容的温度升高,电容每升高10摄氏度,其寿命小时数就会差不多会减半!


内部温度,指因过高的纹波电流在电容ESR中产生的过度损耗而严重发热产生的温度,正是这个温度的剧增,使电容内部电解液沸腾气化,引起电容内部高压进而造成电容爆裂。
这就是“怀孕”后,“孕育”过程及最终“分娩”的实质。其繁衍出的后代,当然不是好东西!

再来说电压的影响,电容工作电压上升,一方面,会使电容的漏电流增大,这会增大电容的介质损耗而造成电容发热,结果也表现为“怀孕”;另一方面,当工作电压超过电容的极限电压后,电容的内部介质就会击穿性损坏。 


事实上,在选择电解滤波电容时,都会考虑到电容的耐压,一般会选择电容的额定电压大于电路实际工作电压峰值的10-20%(实际的耐压算法比较繁琐,此处从简),按常见的这个值取最高值算,12V*1.2=14.6V,所以,16V已经够了(比如电脑主板的CPU12V供电滤波电容都是16V)。但还要考虑到电容的品质、种类、用途、实际工作环境等差异,液晶开关电源的12V输出滤波电容基本上采用25V的耐压电容(本例及实测的FP93GW均为25V)。


为了进一步证实本例中的12V滤波电容可能承受的最大允许设计电压,特把FP93GW电源人为造成稳压电路故障。当把四个灯管拆除,给驱动板接屏电路,加上VGA信号,即5V负载完全正常工作而14V输出基本空载时,14V输出实测为15.323V;在此条件下,把一楼图中的R8对地短路,即使Q2开路后,14V输出为16.045V。


即使把一楼图中的12V加到稳压电路的R5拆下、断开Q2电路、拆下ZD2,也即把FP93GW中的14V负载完全开路,14V输出的最高电压也只上升到20V,如果还按上述方法算20V*1.2=24V,也没达到25V的额定耐压值。而正品电容的极限电压一般会是额定电压的120%。所以,从这个角度看,12V滤波电容损坏,不会是因为电压升高到最大允许设计电压造成的。

在实际维修中,许多12V滤波电容(耐压25V)鼓包损坏造成的开机背光一亮即灭故障,仅仅是因为这路滤波电容无容量或容量减小,使12V输出电压下降,而开关电源的稳压电路根本没有问题,基本上一换电容就好,也再次证明了这个观点。

实际上,一楼的图纸中,还有ZD2的存在,12V电压也不会上升到20V。

另外,还没听说过,哪个犯“强奸”罪后,会用“剪掉小JJ”这种惩罚,不管是现代文明中,一般都会获刑入狱吧?至于“避孕”之类,理应由计生委管(现在统一归卫生部了)。

后面,会跟你讨论一下Q2的情况,不足之处,请指教。{:soso_e181:}


作者: 踏风寻梅    时间: 2013-4-6 15:21
我想知道你这个ZD1的稳压值是多少?才能说明Q2的工作作用?
作者: 海韵之恋    时间: 2013-4-6 15:38
一个假负载电路,防止12V输出电压由于空载会升高损坏高压板.当按下开关后高压板工作此电路就不工作.
作者: 新安江    时间: 2013-4-6 15:45
ぷ沓feng寻挴 发表于 2013-4-6 15:21
我想知道你这个ZD1的稳压值是多少?才能说明Q2的工作作用?

按31楼提供的图纸,如果就是原机的图纸的话,ZD1应该是7.5V。

按31楼、33楼计算方法,12V输出只要超过13.2V,Q2就会工作。 前提是,假定Q2的Vbe=0.7V时,Q2饱和导通。

我想知道的是,Q2是不是只有截止、导通,这两种状态, 如果是,那么有没有必要无故增加成本去设计Q2那个电路呢?直接如38楼所说,接个稳压管不就得了?

更不太可能如33楼所言,设计这个电路就是为了“防止犯罪”或做些诸如“计划生育”之类。

要知道,现在的厂商连省个螺丝都是好的,厂商这么设计,肯定有他的道理。我不是专业搞开关电源设计的,所以想跟大家讨论一下。

如果Q2还有第三种状态:放大状态,那么看起来Q2这个电路的存在就有一定合理性了。但如果这个假设成立,那么,显然13.2V的这个电压阀值就不太准确。

如前所说,Q2工作应该有个区间:即在开关电源正常的稳压范围异常的ZD2、ZD3保护启动前的区域。

欢迎大家参与。

作者: 海韵之恋    时间: 2013-4-6 16:11
此电路为假负载,起过压保护作用。开机瞬间,on/off信号还未传递过来,
高压板还没开始工作,12V处于空载状态,电压被会抬升。当电压过高时ZD1击穿,Q2导通,将电压拉低下来。ZD1应该是一个13V的稳压二极管.
作者: 宝马    时间: 2013-4-6 16:34
众航网吧 发表于 2013-4-6 10:04
可能我说的不太明白 。r4在5v整流管子损坏的情况下,5v没点了 ,12v通过r3 r5 分压 通过r4限流到了5v


你怎么不说12V管子坏了。5V通过R4,R3分压。然后限流到5V啊?
作者: 520671    时间: 2013-4-6 23:12
5V 12V稳压取样
作者: aytzh    时间: 2013-4-7 01:02
【引用】新安江  从实际测试看,Q2不仅仅是承担稳压管的功能吧,否则,精到家厂商,怎么会无故增加成本去设计Q2那个电路呢,直接上个稳压管不就得了? 我是说,Q2的电路比稳压管的功能要优秀得多。


Q2的导通截止是要看稳压管的脸色滴。从这个意义上来讲它就是个稳压管。厂商用ZD1+新斑竹的Q2外赔几个电阻取代取经和尚的D2并非傻冒,而是为了预定机制动作时该支路的电流不致失控,所以我叫它变种,或改进型。如果木有Q2,直接在稳压管上串联一个电阻,那么稳压管的导通电流会在电阻上产生电压降,预定机制会被严重迟钝。现在有了Q2,稳压管的导通电流变成了Q2的基极偏流,由于电流较小,串连电阻R7不会有多少电压降,却能较好地保护稳压管(大家知道,取经和尚的D2烧焦是通病)。重要的是,现在可以引入R6,实际上这个R6才是这个电路的主角,预定机制时在5V与12V之间并接一个100欧姆的电阻R6,Q2及其周边不过为人作嫁而已。
在5V滤波失效时,R6能使12V电压不致失控,减少了背光末级功率管击穿的风险。
作者: 一甲    时间: 2013-4-7 03:06
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