JPH0636672B2 - スイツチングレギユレ−タ - Google Patents
スイツチングレギユレ−タInfo
- Publication number
- JPH0636672B2 JPH0636672B2 JP60149932A JP14993285A JPH0636672B2 JP H0636672 B2 JPH0636672 B2 JP H0636672B2 JP 60149932 A JP60149932 A JP 60149932A JP 14993285 A JP14993285 A JP 14993285A JP H0636672 B2 JPH0636672 B2 JP H0636672B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- input
- voltage
- transformer
- circuit
- winding
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- Expired - Lifetime
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- Power Conversion In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，入力電源電圧のオン，オフや停電等に際し
て，負荷として運転中のメモリ等をバックアップするた
めの入力電圧の監視機能を備えたスイッチングレギュレ
ータに関する。
て，負荷として運転中のメモリ等をバックアップするた
めの入力電圧の監視機能を備えたスイッチングレギュレ
ータに関する。
通常，この種のスイッチングレギュレータは，５０Hz，
６０Hz，または４００Hz等の交流電源を入力とし，その
交流電圧を一旦整流，平滑して直流に変換したのち，DC
-DCコンバータを使用して所要の出力電圧に変換するよ
うに構成されている。さらに，このようなスイッチング
レギュレータには，メモリ等に電力を供給する場合に，
交流入力の電圧低下を瞬時的に検出し，メモリ等への供
給電圧がまだ低下しない以前にメモリ等に対するバック
アップ処理を行うことのできるような交流入力電圧の検
出機能が付加されている。そして、該検出機能を有する
電源は、感電等の災害から守るために、一次交流電源よ
り絶縁されていなければならない。この絶縁のために、
トランスが使用されている。
６０Hz，または４００Hz等の交流電源を入力とし，その
交流電圧を一旦整流，平滑して直流に変換したのち，DC
-DCコンバータを使用して所要の出力電圧に変換するよ
うに構成されている。さらに，このようなスイッチング
レギュレータには，メモリ等に電力を供給する場合に，
交流入力の電圧低下を瞬時的に検出し，メモリ等への供
給電圧がまだ低下しない以前にメモリ等に対するバック
アップ処理を行うことのできるような交流入力電圧の検
出機能が付加されている。そして、該検出機能を有する
電源は、感電等の災害から守るために、一次交流電源よ
り絶縁されていなければならない。この絶縁のために、
トランスが使用されている。
しかし乍ら，上記の従来技術においては，スイッチング
トランスが２０kHz以上で動作する小型のものであるの
に対し，交流入力電圧を絶縁して検出するための電源ト
ランスは５０Hz等の低い周波数で動作するために，比較
的にその形状や重量が大きくなり，全体として小型化へ
の効果が打消されるばかりでなく，高価になるという欠
点があった。そこで，本発明の第１の目的は，これ等の
欠点を除去し，入力電源電圧の検出手段を小型化し，経
済性を向上することのできるスイッチングレギュレータ
を提供することにある。さらに，本発明の第２の目的
は，上記第１の目的を達成するとともに，入力交流電源
の投入時に発生する異常動作を防止することのできるス
イッチングレギュレータを提供することにある。
トランスが２０kHz以上で動作する小型のものであるの
に対し，交流入力電圧を絶縁して検出するための電源ト
ランスは５０Hz等の低い周波数で動作するために，比較
的にその形状や重量が大きくなり，全体として小型化へ
の効果が打消されるばかりでなく，高価になるという欠
点があった。そこで，本発明の第１の目的は，これ等の
欠点を除去し，入力電源電圧の検出手段を小型化し，経
済性を向上することのできるスイッチングレギュレータ
を提供することにある。さらに，本発明の第２の目的
は，上記第１の目的を達成するとともに，入力交流電源
の投入時に発生する異常動作を防止することのできるス
イッチングレギュレータを提供することにある。
本発明の第１は、交流入力を整流して直流を生じさせ、
該直流によりＤＣ−ＤＣコンバータを動作させる形式の
スイッチングレギュレータにおいて、前記ＤＣ−ＤＣコ
ンバータの電圧変換用トランスに一次および二次巻線と
は別に第３の巻線を設け、別に、前記交流入力を整流お
よび平滑して入力直流電圧とする回路と、補助トランス
と、比較回路とを備え、前記第３の巻線の出力側に、前
記補助トランスの一次巻線とトランジスタとを結ぶ第１
の直列回路と、ダイオードとコンデンサとの結ぶ第２の
直列回路とを並列に接続し、この第２の直列回路のダイ
オードとコンデンサとの接続点に抵抗を介してツェナー
ダイオードを接続し、前記比較回路は、前記入力直流電
圧と、前記ツェナーダイオードにより作られる基準電圧
とを比較し、前記入力直流電圧が前記基準電圧より高い
場合に前記第１の直列回路のトランジスタをオンするこ
とにより前記補助トランスの一次巻線に電流を供給さ
せ、かつ、この補助ドランスの二次側出力から前記交流
入力の有無を検出することを特徴とする。
該直流によりＤＣ−ＤＣコンバータを動作させる形式の
スイッチングレギュレータにおいて、前記ＤＣ−ＤＣコ
ンバータの電圧変換用トランスに一次および二次巻線と
は別に第３の巻線を設け、別に、前記交流入力を整流お
よび平滑して入力直流電圧とする回路と、補助トランス
と、比較回路とを備え、前記第３の巻線の出力側に、前
記補助トランスの一次巻線とトランジスタとを結ぶ第１
の直列回路と、ダイオードとコンデンサとの結ぶ第２の
直列回路とを並列に接続し、この第２の直列回路のダイ
オードとコンデンサとの接続点に抵抗を介してツェナー
ダイオードを接続し、前記比較回路は、前記入力直流電
圧と、前記ツェナーダイオードにより作られる基準電圧
とを比較し、前記入力直流電圧が前記基準電圧より高い
場合に前記第１の直列回路のトランジスタをオンするこ
とにより前記補助トランスの一次巻線に電流を供給さ
せ、かつ、この補助ドランスの二次側出力から前記交流
入力の有無を検出することを特徴とする。
本発明の第２は、交流入力を整流して直流を生じさせ、
該直流によりＤＣ−ＤＣコンバータを動作させる形式の
スイッチングレギュレータにおいて、前記ＤＣ−ＤＣコ
ンバータの電圧変換用トランスに一次および二次巻線と
は別に第３の巻線を設け、前記交流入力から直流を生じ
させる平滑回路に電流制限用の抵抗を挿入し、別に、前
記交流入力を整流および平滑して入力直流電圧とする回
路と、補助トランスと、比較回路と、この比較回路に基
準電圧を与える回路とを備え、前記第３の巻線の出力側
に、前記補助トランスの一次巻線とトランジスタとを結
ぶ第１の直列回路と、ダイオードとコンデンサとを結ぶ
第２の直列回路とを並列に接続し、前記電流制限用の抵
抗に並列にサイリスタを接続し、前記第２の直列回路の
コンデンサの両端に得られる直流出力を前記サイリスタ
の制御入力とし、前記比較回路は、前記入力直流電圧
と、前記基準電圧とを比較し、前記入力直流電圧が前記
基準電圧より高い場合に前記第１のトランジスタをオン
とすることにより前記補助トランスの一次巻線に電流を
供給させ、かつ、この補助トランスの二次側出力から前
記交流入力の有無を検出することを特徴とする。
該直流によりＤＣ−ＤＣコンバータを動作させる形式の
スイッチングレギュレータにおいて、前記ＤＣ−ＤＣコ
ンバータの電圧変換用トランスに一次および二次巻線と
は別に第３の巻線を設け、前記交流入力から直流を生じ
させる平滑回路に電流制限用の抵抗を挿入し、別に、前
記交流入力を整流および平滑して入力直流電圧とする回
路と、補助トランスと、比較回路と、この比較回路に基
準電圧を与える回路とを備え、前記第３の巻線の出力側
に、前記補助トランスの一次巻線とトランジスタとを結
ぶ第１の直列回路と、ダイオードとコンデンサとを結ぶ
第２の直列回路とを並列に接続し、前記電流制限用の抵
抗に並列にサイリスタを接続し、前記第２の直列回路の
コンデンサの両端に得られる直流出力を前記サイリスタ
の制御入力とし、前記比較回路は、前記入力直流電圧
と、前記基準電圧とを比較し、前記入力直流電圧が前記
基準電圧より高い場合に前記第１のトランジスタをオン
とすることにより前記補助トランスの一次巻線に電流を
供給させ、かつ、この補助トランスの二次側出力から前
記交流入力の有無を検出することを特徴とする。
ここで，本発明の理解を容易にするために，従来例を挙
げ，第３図の回路図を参照して説明する。図において，
１−１の交流電源から得られる交流入力は１−２のダイ
オードで整流され，１−３のコンデンサで平滑して直流
に変換される。この直流電力は，１−５のトランスの一
次側と１−４のトランジスタの直列回路に加えられる。
１−４のトランジスタのベースには２０kHz以上のパル
ス波状の制御電圧が与えられ，コレクタ−エミッタ間に
断続電流を流してトランス１−５の２次側巻線より電圧
変換された出力を誘起させ，１−６のダイオードと１−
７のコンデンサにより直流に変換して出力側に導出され
る。なお，この方式では，出力電圧を監視して上記トラ
ンジスタのベースに加えらえるパルス波の巾を制御し，
一定の出力電圧を得るための制御回路が付加されるが，
本発明には直接関連がないので，その説明は省略する。
げ，第３図の回路図を参照して説明する。図において，
１−１の交流電源から得られる交流入力は１−２のダイ
オードで整流され，１−３のコンデンサで平滑して直流
に変換される。この直流電力は，１−５のトランスの一
次側と１−４のトランジスタの直列回路に加えられる。
１−４のトランジスタのベースには２０kHz以上のパル
ス波状の制御電圧が与えられ，コレクタ−エミッタ間に
断続電流を流してトランス１−５の２次側巻線より電圧
変換された出力を誘起させ，１−６のダイオードと１−
７のコンデンサにより直流に変換して出力側に導出され
る。なお，この方式では，出力電圧を監視して上記トラ
ンジスタのベースに加えらえるパルス波の巾を制御し，
一定の出力電圧を得るための制御回路が付加されるが，
本発明には直接関連がないので，その説明は省略する。
このような構成では，入力電源１−１が停電しても，コ
ンデンサ１−３の蓄積電荷等により入力電源１−１より
遅れて出力Ｖoutが低下する。つまり，トランス１−５
には停電後数msから約１００ms位まで上記のパルス電流
が流れ続けるため，停電の検出を早い時間に行うことは
不可能である。この為，１−８の如き５０Hzや６０Hz，
又は４００Hz等で動作させる低周波用のトランスを設け
て，その２次側出力を１−９のダイオードと１−１０の
コンデンサとによって直流にし，加えられる交流入力を
直流の出力ＶPFを検出することによって監視するように
したものである。コンデンサ１−１０は，検出回路で必
要な容量として，コンデンサ１−３に比べて非常に少な
い容量で済むので，放電が早く行われる。結果として，
ＶPFは交流電源１−１の停電後，Ｖoutより早く低下す
る。
ンデンサ１−３の蓄積電荷等により入力電源１−１より
遅れて出力Ｖoutが低下する。つまり，トランス１−５
には停電後数msから約１００ms位まで上記のパルス電流
が流れ続けるため，停電の検出を早い時間に行うことは
不可能である。この為，１−８の如き５０Hzや６０Hz，
又は４００Hz等で動作させる低周波用のトランスを設け
て，その２次側出力を１−９のダイオードと１−１０の
コンデンサとによって直流にし，加えられる交流入力を
直流の出力ＶPFを検出することによって監視するように
したものである。コンデンサ１−１０は，検出回路で必
要な容量として，コンデンサ１−３に比べて非常に少な
い容量で済むので，放電が早く行われる。結果として，
ＶPFは交流電源１−１の停電後，Ｖoutより早く低下す
る。
しかし，この従来例においては，トランス１−８が５０
Hz等の低い周波数で動作する為，大型のトランスとな
る。一方トランス１−５は２０kHz以上で動作する為に
数１０Ｗや数１００Ｗの電力容量のものでも小型にする
ことができる。従って，比較的少ない電力（１Ｗ以下）
を処理するトランス１−８と数１０Ｗ以上の電力を処理
するトランス１−５がほぼ同一規模の大きさになること
があり，スイッチングレギュレータ自体小型化されてい
る電源装置の効果が打消されることになる。
Hz等の低い周波数で動作する為，大型のトランスとな
る。一方トランス１−５は２０kHz以上で動作する為に
数１０Ｗや数１００Ｗの電力容量のものでも小型にする
ことができる。従って，比較的少ない電力（１Ｗ以下）
を処理するトランス１−８と数１０Ｗ以上の電力を処理
するトランス１−５がほぼ同一規模の大きさになること
があり，スイッチングレギュレータ自体小型化されてい
る電源装置の効果が打消されることになる。
本発明による第１の実施例について，第１図の回路図を
参照して説明する。この図において，入力電源からＶ
outを得るための動作については第３図の従来例と同じ
であるので，その説明を省略する。DC-DCコンバータ回
路に見られる２−５のトランスには，２−５ａの別巻線
が設けられ，２−８の補助トランスの一次側と２−９の
トランジスタとの直列回路，並びに２−１０のダイオー
ドと２−１１のコンデンサとの直列回路が並列に接続さ
れている。そして，２−１２のダイオードにより入力交
流電源の出力が整流され，２−１３のコンデンサで平滑
されたのち，２−１４と２−１５の抵抗によって低い値
に分割される。この電圧は２−１８の比較回路に加えら
れ，コンデンサ２−１１の両端に接続された２−１６の
抵抗と２−１７のツェナーダイオードによりつくられた
基準電圧と比較される。その結果，基準電圧より上記分
割された入力電圧が高い場合には，トランジスタ２−９
をオンにする。そのとき，補助トランス２−８の一次側
にはDC-DCコンバータ回路の動作周波数にしたがった電
流が流れ，二次側から２−１９のダイオードと２−２０
のコンデンサを介してＶPFが得られる。
参照して説明する。この図において，入力電源からＶ
outを得るための動作については第３図の従来例と同じ
であるので，その説明を省略する。DC-DCコンバータ回
路に見られる２−５のトランスには，２−５ａの別巻線
が設けられ，２−８の補助トランスの一次側と２−９の
トランジスタとの直列回路，並びに２−１０のダイオー
ドと２−１１のコンデンサとの直列回路が並列に接続さ
れている。そして，２−１２のダイオードにより入力交
流電源の出力が整流され，２−１３のコンデンサで平滑
されたのち，２−１４と２−１５の抵抗によって低い値
に分割される。この電圧は２−１８の比較回路に加えら
れ，コンデンサ２−１１の両端に接続された２−１６の
抵抗と２−１７のツェナーダイオードによりつくられた
基準電圧と比較される。その結果，基準電圧より上記分
割された入力電圧が高い場合には，トランジスタ２−９
をオンにする。そのとき，補助トランス２−８の一次側
にはDC-DCコンバータ回路の動作周波数にしたがった電
流が流れ，二次側から２−１９のダイオードと２−２０
のコンデンサを介してＶPFが得られる。
この例によれば，トランス２−８は，第３図におけるト
ランス１−８と比べて非常に小型となる。例えば，３５
mm×３０mm×３０mmのトランスが１５mm×１０mm×７mm
の体積ですむことになり，約１／３０に小型化される。
また，その他の部品も小さなものばかり使用できるから
全体的に小型で安価なものとなる。なお，コンデンサ２
−１３の容量は小さいものが使用できるので，電源入力
オフの際の時間的な遅れを生ずることはない。
ランス１−８と比べて非常に小型となる。例えば，３５
mm×３０mm×３０mmのトランスが１５mm×１０mm×７mm
の体積ですむことになり，約１／３０に小型化される。
また，その他の部品も小さなものばかり使用できるから
全体的に小型で安価なものとなる。なお，コンデンサ２
−１３の容量は小さいものが使用できるので，電源入力
オフの際の時間的な遅れを生ずることはない。
第２図は，本発明による第２の実施例の回路図を示した
ものである。この例において，第１図の実施例と異なる
ところを以下に説明する。第２図において，３−１の抵
抗が入力側の整流電流平滑回路に挿入され，入力スイッ
チのオン時に入力交流電圧が“０”Ｖから急激に立上が
る際，３−２の電解コンデンサに急峻な突入電流が流れ
込まないように電流を制限すべく役立てられる。そし
て，コンデンサ３−２の両端の電圧が高くなり，DC-DC
コンバータ回路の出力電圧が高くなって３−５のコンデ
ンサの両端の電圧が十分高くなった時，抵抗３−１に並
列に接続されている３−３のサイリスタのゲートが３−
６の制限抵抗を通してオンされ，これによって正常な動
作に移行する。
ものである。この例において，第１図の実施例と異なる
ところを以下に説明する。第２図において，３−１の抵
抗が入力側の整流電流平滑回路に挿入され，入力スイッ
チのオン時に入力交流電圧が“０”Ｖから急激に立上が
る際，３−２の電解コンデンサに急峻な突入電流が流れ
込まないように電流を制限すべく役立てられる。そし
て，コンデンサ３−２の両端の電圧が高くなり，DC-DC
コンバータ回路の出力電圧が高くなって３−５のコンデ
ンサの両端の電圧が十分高くなった時，抵抗３−１に並
列に接続されている３−３のサイリスタのゲートが３−
６の制限抵抗を通してオンされ，これによって正常な動
作に移行する。
上記のごとく，この例においては，ダイオード３−４と
コンデンサ３−５とを結ぶ直列回路はサイリスタ３−３
の制御用に使用されており，したがって，３−７の比較
回路に与えられる基準電圧は３−８の電池により固定的
に供給されている。
コンデンサ３−５とを結ぶ直列回路はサイリスタ３−３
の制御用に使用されており，したがって，３−７の比較
回路に与えられる基準電圧は３−８の電池により固定的
に供給されている。
以上の説明により明らかなように，本発明によれば，入
力交流電圧の検出手段に使用されるトランスをレギュレ
ータ回路のスイッチング周期で動作させることにより，
従来のものに比べて小型化され，かつ経済性の向上が得
られるし，また同時に入力交流電源の投入時に発生する
異常動作を防止することもできる点において，その得ら
れる効果は大きい。
力交流電圧の検出手段に使用されるトランスをレギュレ
ータ回路のスイッチング周期で動作させることにより，
従来のものに比べて小型化され，かつ経済性の向上が得
られるし，また同時に入力交流電源の投入時に発生する
異常動作を防止することもできる点において，その得ら
れる効果は大きい。
第１図は本発明による第１の実施例の構成を示す回路
図，第２図は本発明による第２の実施例の構成を示す回
路図，第３図は従来のスイッチングレギュレータの構成
例を示す回路図である。 この図において，１−１は交流電源，１−２，１−６，
１−９はダイオード，１−３，１−７，１−１０はコン
デンサ，１−４はトランジスタ，１−５は高周波用のト
ランス，１−８は低周波用のトランス，２−１は交流電
源，２−２，２−６，２−１０，２−１２，２−１９は
ダイオード，２−３，２−７，２−１１，２−１３，２
−２０はコンデンサ，２−４，２−９はトランジスタ，
２−５は高周波用のトランス，２−８は補助トランス，
２−１４〜２−１６は抵抗，２−１７はツェナーダイオ
ード，２−１８は比較回路，３−１，３−６は抵抗，３
−２，３−５はコンデンサ，３−３はサイリスタ，３−
４はダイオード，３−７は比較回路，３−８は電池であ
る。
図，第２図は本発明による第２の実施例の構成を示す回
路図，第３図は従来のスイッチングレギュレータの構成
例を示す回路図である。 この図において，１−１は交流電源，１−２，１−６，
１−９はダイオード，１−３，１−７，１−１０はコン
デンサ，１−４はトランジスタ，１−５は高周波用のト
ランス，１−８は低周波用のトランス，２−１は交流電
源，２−２，２−６，２−１０，２−１２，２−１９は
ダイオード，２−３，２−７，２−１１，２−１３，２
−２０はコンデンサ，２−４，２−９はトランジスタ，
２−５は高周波用のトランス，２−８は補助トランス，
２−１４〜２−１６は抵抗，２−１７はツェナーダイオ
ード，２−１８は比較回路，３−１，３−６は抵抗，３
−２，３−５はコンデンサ，３−３はサイリスタ，３−
４はダイオード，３−７は比較回路，３−８は電池であ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】交流入力を整流して直流を生じさせ、該直
流によりＤＣ−ＤＣコンバータを動作させる形式のスイ
ッチングレギュレータにおいて、前記ＤＣ−ＤＣコンバ
ータの電圧変換用トランスに一次および二次巻線とは別
に第３の巻線を設け、別に、前記交流入力を整流および
平滑して入力直流電圧とする回路と、補助トランスと、
比較回路とを備え、前記第３の巻線の出力側に、前記補
助トランスの一次巻線とトランジスタとを結ぶ第１の直
列回路と、ダイオードとコンデンサとを結ぶ第２の直列
回路とを並列に接続し、この第２の直列回路のダイオー
ドとコンデンサとの接続点に抵抗を介してツェナーダイ
オードを接続し、前記比較回路は、前記入力直流電圧
と、前記ツェナーダイオードにより作られる基準電圧と
を比較し、前記入力直流電圧が前記基準電圧より高い場
合に前記第１の直列回路のトランジスタをオンすること
により前記補助トランスの一次巻線に電流を供給させ、
かつ、この補助トランスの二次側出力から前記交流入力
の有無を検出することを特徴とするスイッチングレギュ
レータ。 - 【請求項２】交流入力を整流して直流を生じさせ、該直
流によりＤＣ−ＤＣコンバータを動作させる形式のスイ
ッチングレギュレータにおいて、前記ＤＣ−ＤＣコンバ
ータの電圧変換用トランスに一次および二次巻線とは別
に第３の巻線を設け、前記交流入力から直流を生じさせ
る平滑回路に電流制限用の抵抗を挿入し、別に、前記交
流入力を整流および平滑して入力直流電圧とする回路
と、補助トランスと、比較回路と、この比較回路に基準
電圧を与える回路とを備え、前記第３の巻線の出力側
に、前記補助トランスの一次巻線とトランジスタとを結
ぶ第１の直列回路と、ダイオードとコンデンサとを結ぶ
第２の直列回路とを並列に接続し、前記電流制限用の抵
抗に並列にサイリスタを接続し、前記第２の直列回路の
コンデンサの両端に得られる直流出力を前記サイリスタ
の制御入力とし、前記比較回路は、前記入力直流電圧
と、前記基準電圧とを比較し、前記入力直流電圧が前記
基準電圧より高い場合に前記第１のトランジスタをオン
とすることにより前記補助トランスの一次巻線に電流を
供給させ、かつ、この補助トランスの二次側出力から前
記交流入力の有無を検出することを特徴とするスイッチ
ングレギュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60149932A JPH0636672B2 (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | スイツチングレギユレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60149932A JPH0636672B2 (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | スイツチングレギユレ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6212386A JPS6212386A (ja) | 1987-01-21 |
| JPH0636672B2 true JPH0636672B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=15485717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60149932A Expired - Lifetime JPH0636672B2 (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | スイツチングレギユレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0636672B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2576137B2 (ja) * | 1987-07-30 | 1997-01-29 | 三菱電機株式会社 | インバ−タ装置の直流電圧検出回路 |
-
1985
- 1985-07-10 JP JP60149932A patent/JPH0636672B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6212386A (ja) | 1987-01-21 |
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