JPS631324A - スイツチング電源の突入電流制限回路 - Google Patents
スイツチング電源の突入電流制限回路Info
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- JPS631324A JPS631324A JP14102886A JP14102886A JPS631324A JP S631324 A JPS631324 A JP S631324A JP 14102886 A JP14102886 A JP 14102886A JP 14102886 A JP14102886 A JP 14102886A JP S631324 A JPS631324 A JP S631324A
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- current
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- switching
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は交流入力を整流して得た直流を、トランスの１
次巻線を介してスイッチング開閉し、これにより前記ト
ランスの２次巻線に発生する電圧を整流して負荷に供給
する方式のいわゆる交流入力型のスイッチング電源回路
における、交流電源からの突入電流を制限する回路に関
する。 なお以下各図において同一の符号は同一または相当部分
を示す。
次巻線を介してスイッチング開閉し、これにより前記ト
ランスの２次巻線に発生する電圧を整流して負荷に供給
する方式のいわゆる交流入力型のスイッチング電源回路
における、交流電源からの突入電流を制限する回路に関
する。 なお以下各図において同一の符号は同一または相当部分
を示す。
この種の交流入力型スイッチング電源回路においては交
流電源投入直後、トランス−次側の平滑コンデンサを充
電するために大電流（突入電流）が流れる。従来、この
ような突入電流を押さえる方法として抵抗またはサーミ
スタを前記平滑コンデンサに直列に挿入する電流制限方
法が知られている。 しかしながら抵抗による突入電流防止方法は、抵抗値を
大きくすれば突入電流が減る反面、定常動作時にもコン
デンサ流入電流がこの抵抗を流れるため、電力損失が増
加するという問題点がある。 またサーミスタによる方法では冷時（電源投入時）にお
けるその大きな抵抗値によって突入電流を制限でき、さ
らに熱時（定常動作時）には前記抵抗値が小となるため
電力損失を低減できる。 しかしながらこの方法でも短時間に繰返し、電源の入り
切りが行われた場合は、サーミスタの熱時定数のため電
源オン後に一旦減少したその抵抗値が電源オフ後に再び
増大する迄に時間がかかり、突入電流の制限ができなく
なるという問題点がある。
流電源投入直後、トランス−次側の平滑コンデンサを充
電するために大電流（突入電流）が流れる。従来、この
ような突入電流を押さえる方法として抵抗またはサーミ
スタを前記平滑コンデンサに直列に挿入する電流制限方
法が知られている。 しかしながら抵抗による突入電流防止方法は、抵抗値を
大きくすれば突入電流が減る反面、定常動作時にもコン
デンサ流入電流がこの抵抗を流れるため、電力損失が増
加するという問題点がある。 またサーミスタによる方法では冷時（電源投入時）にお
けるその大きな抵抗値によって突入電流を制限でき、さ
らに熱時（定常動作時）には前記抵抗値が小となるため
電力損失を低減できる。 しかしながらこの方法でも短時間に繰返し、電源の入り
切りが行われた場合は、サーミスタの熱時定数のため電
源オン後に一旦減少したその抵抗値が電源オフ後に再び
増大する迄に時間がかかり、突入電流の制限ができなく
なるという問題点がある。
この発明は交流入力型のスイッチング電源回路において
前記の問題点を解決し、交流電源の入り切りが短時間に
繰り返し行われた場合にも確実に交流電源からの突入電
流を制限できる突入電流制限回路を提供することを目的
とする。
前記の問題点を解決し、交流電源の入り切りが短時間に
繰り返し行われた場合にも確実に交流電源からの突入電
流を制限できる突入電流制限回路を提供することを目的
とする。
本発明の要点は、交流入力を入力側整流回路（１次側整
流回路など）を介し整流して得た直流出力を、トランス
の第１の巻線（１次巻線など）を介して繰返し開閉する
スイッチング手段（スイッチングトランジスタなど）を
備え、前記トランスの第２の巻線（２次巻線など）の発
生電圧を（２次側整流回路などを介し）整流して負荷に
供給するスイッチング電源回路において、 前記入力側整流回路の直流出力の端子間にコンデンサ（
１次側平滑コンデンサなど）と、この直流出力による該
コンデンサへの充電を阻止する極性の第１のダイオード
（Ｄｌなど）との直列回路を接続し、 前記コンデンサと並列に前記トランスの第３の巻線（３
次巻線など）と、前記スイッチング手段のオフ時におけ
る該巻線の発生電圧（従ってフライバック電流）により
前記コンデンサを充電する極性の第２のダイオード（Ｄ
２など）との直列回路を接続することにより、交流入力
整流後の平滑コンデンサの充電を、直接この交流入力の
整流電圧によっては行わず、前記スイッチング手段のオ
フ時にトランスに発生するいわゆるフライバック電流に
よって行うようにして、従来交流電源投入時に平滑コン
デンサを充電するために生じる一時的な大電流（突入電
流）を防止するようにした点にある。
流回路など）を介し整流して得た直流出力を、トランス
の第１の巻線（１次巻線など）を介して繰返し開閉する
スイッチング手段（スイッチングトランジスタなど）を
備え、前記トランスの第２の巻線（２次巻線など）の発
生電圧を（２次側整流回路などを介し）整流して負荷に
供給するスイッチング電源回路において、 前記入力側整流回路の直流出力の端子間にコンデンサ（
１次側平滑コンデンサなど）と、この直流出力による該
コンデンサへの充電を阻止する極性の第１のダイオード
（Ｄｌなど）との直列回路を接続し、 前記コンデンサと並列に前記トランスの第３の巻線（３
次巻線など）と、前記スイッチング手段のオフ時におけ
る該巻線の発生電圧（従ってフライバック電流）により
前記コンデンサを充電する極性の第２のダイオード（Ｄ
２など）との直列回路を接続することにより、交流入力
整流後の平滑コンデンサの充電を、直接この交流入力の
整流電圧によっては行わず、前記スイッチング手段のオ
フ時にトランスに発生するいわゆるフライバック電流に
よって行うようにして、従来交流電源投入時に平滑コン
デンサを充電するために生じる一時的な大電流（突入電
流）を防止するようにした点にある。
以下第１図および第２図に基づいて本発明の詳細な説明
する。第１図（Ａ） 、 （Ｂ）はそれぞれ本発明の異
なる実施例の構成回路図で、各図（Ａ） 、 （Ｂ）中
（１）と（２）はそれぞれ後述のフォワード方式とフラ
イバック方式についてのトランス２次側の回路を示す。 また第２図は第１図の動作を説明するための波形図で、
同図（１）と（２）はそれぞれフォワード方式とフライ
バンク方式についての波形図である。 第１図（Ａ）において、１は交流入力、２はこの交流人
力１を整流する１次側整流回路でこの例ではダイオード
ブリッジからなる。３はトランス、また３１．３２（３
２Ｌ３２２）、３３はそれぞれトランス３の１次巻線、
２次巻線、３次巻線である。なお第２図（１）、 （２
１における（イ） 、 （１１） 、 （、ハ）はそれ
ぞれこの各巻線３１ 、３２．３３の電流で、それぞれ
１次電流ＩＩ。 ２次電流１２．フライバック電流ＩＦＢと呼ぶ。 Ｔｒは１次側整流回路２の直流出力を前記トランス３の
１次巻線３１を介してスイッチング開閉するスイッチン
グ手段としてのスイッチングトランジスタ、４Ａはトラ
ンジスタＴｒの開閉を制御するスイッチング制御回路で
ある。 ６ （６１，６２）はそれぞれフォワード方式（同図ｆ
ｉｌ）、フライバック方式（同図（２））における２次
側整流回路であり、それぞれトランス３の２次巻線３２
１．３２２の発生電圧を整流し平滑化して直流用カフと
して負荷に供給する。 なおここでフォワード方式（１）とは第２図（１）のよ
うにスイッチングトランジスタＴｒがオンの状態（即ち
トランス３の１次電流１１の通電状態）において、トラ
ンス３の２次巻線３２１がら負荷側に２次電流Ｉ２が供
給される方式であり、またフライバック方式（２）とは
第２図（２）のようにスイッチングトランジスタＴｒが
オフの状態（即ち前記１次電流■１の非通電状態）にお
いて、トランス３の２次巻線３２２から負荷側に２次電
流Ｉ２が供給される方式である。 次にＣ１は１次側平滑コンデンサ、Ｄｉはこのコンデン
サＣ１に直列に挿入されたダイオードである。このダイ
オードＤ１は１次側整流回路２を介し交流人力１側から
コンデンサＣ１に流入しようとする突入電流を阻止する
と共に、１次側整流回路２の直流出力電圧がこのコンデ
ンサＣ１の両端電圧を下回った状態では、交流人力１に
代わってコンデンサＣＩからスイッチングトランジスタ
Ｔｒ側に直流電力を供給する。 ところでこの平滑コンデンサＣ１は第２図のようにスイ
ッチングトランジスタＴｒのオン時にトランス３中に蓄
えられた磁気エネルギが、該トランジスタＴｒのオフ時
に抵抗Ｒ１→３次巻線３３→ダイオードＤ２→コンデン
サＣ１の経路で放出される際のいわゆるフライバック電
流ＩＦＢによって充電される。ここでダイオードＤ２は
トランジスタＴｒのオン時にコンデンサＣ１が３次巻線
３３側に放電するのを阻止する。 この第１図（Ａ）の実施例では平滑コンデンサＣ１への
充電はその充電電圧ＶｃがｏＶの状態よりトランジスタ
Ｔｒのスイッチングによって、行われるので、最初はト
ランス３の３次巻線３３の両端電圧は低い。従ってコン
デンサｃｌ側へのフライバンク電流ＩＦＢの放出に時間
がかかるので放出完了までトランジスタＴ−ｒをオフ状
態に保つ必要がある。そこでフライバック電流ＩＦＢの
検出を抵抗Ｒ１とコンパレータ５によって行い、その出
力をスイッチング制御回路４Ａへ帰還しトランジスタＴ
ｒをオフ状態にしておくようにしている。 以上の動作により平滑コンデンサＣＩの充電電圧Ｖｃは
交流電源投入直後より徐々に上昇し、平滑コンデンサＣ
Ｉへの流入電流（フライバンク電流ＴＦＢ）とこのコン
デンサＣＩからダイオードＤ１を介し１次側＋ライン１
Ｐへ流出する電流ＩＣが平衡するところで、コンデンサ
ｃ１の電圧はほぼ一定に保たれる。 次に第１図（Ｂ）の実施例の場合は、同図（Ａ）のフラ
イバック電流検出回路（抵抗Ｒ１，コンパレータ５）の
代わりに、交流電源投入直後のみに平滑コンデンサＣ１
を１次側整流回路２の直流出力によって充電するための
高抵抗Ｒ２と、この平滑コンデンサＣ１Ｏ両電電圧Ｖｃ
を検出するための回路（抵抗Ｒ３，Ｒ４）を付加した回
路構成となっている。なおこれに伴いスイッチング制御
回路も新たな回路４Ｂに置換っている。 この実施例の場合、平滑コンデンサＣ１への充電方法は
、交流電源投入直後と定常動作時とに応じて以下の２種
類の方法に切換えて行われる。 ■電源投入直後： 平滑コンデンサＣ１が１次側士ラインβＰ側から高抵抗
Ｒ２を介して充電されながら、その充電電圧Ｖｃが０■
から徐々に立上りこのスイッチング電源が定格直流出力
を負荷に供給できる許容最小充電電圧ＶＡに達する迄は
、コンデンサ充電電圧Ｖｃを抵抗Ｒ３，Ｒ４を介しスイ
ッチング制御口９４Ｂで検出して、トランジスタＴｒの
スイッチングを停止しておく。なおこの時の最大突入電
流１ｉは、 Ｉ ｉ＝Ｖ ｉｍａ ｘ／Ｒ２ （但しＶ ｉ ｍ ａ ｘは交流入力電圧の最大値）と
なるので抵抗Ｒ２を適当に選択することにより突入電流
を制限することができ、かつ定常動作時のこの抵抗Ｒ２
の損失も制限できる。 ■平滑コンデンサＣ１の充電電圧Ｖｃが許容最小充電々
圧ＶＡ以上のとき： 充電々圧Ｖｃが電圧ＶＡ以上になると、スイッチング制
御回路４Ｂは前記のようにこれを検出して、トランジス
タＴｒのスイッチング停止を解除し、そのスイッチング
動作を開始する。この後は、第１図（Ａ）の実施例と同
様にスイッチングトランジスタＴｒのオフ時に発生する
フライバンク電流ＩＦＢによって平滑コンデンサＣ１の
充電が行われる。
する。第１図（Ａ） 、 （Ｂ）はそれぞれ本発明の異
なる実施例の構成回路図で、各図（Ａ） 、 （Ｂ）中
（１）と（２）はそれぞれ後述のフォワード方式とフラ
イバック方式についてのトランス２次側の回路を示す。 また第２図は第１図の動作を説明するための波形図で、
同図（１）と（２）はそれぞれフォワード方式とフライ
バンク方式についての波形図である。 第１図（Ａ）において、１は交流入力、２はこの交流人
力１を整流する１次側整流回路でこの例ではダイオード
ブリッジからなる。３はトランス、また３１．３２（３
２Ｌ３２２）、３３はそれぞれトランス３の１次巻線、
２次巻線、３次巻線である。なお第２図（１）、 （２
１における（イ） 、 （１１） 、 （、ハ）はそれ
ぞれこの各巻線３１ 、３２．３３の電流で、それぞれ
１次電流ＩＩ。 ２次電流１２．フライバック電流ＩＦＢと呼ぶ。 Ｔｒは１次側整流回路２の直流出力を前記トランス３の
１次巻線３１を介してスイッチング開閉するスイッチン
グ手段としてのスイッチングトランジスタ、４Ａはトラ
ンジスタＴｒの開閉を制御するスイッチング制御回路で
ある。 ６ （６１，６２）はそれぞれフォワード方式（同図ｆ
ｉｌ）、フライバック方式（同図（２））における２次
側整流回路であり、それぞれトランス３の２次巻線３２
１．３２２の発生電圧を整流し平滑化して直流用カフと
して負荷に供給する。 なおここでフォワード方式（１）とは第２図（１）のよ
うにスイッチングトランジスタＴｒがオンの状態（即ち
トランス３の１次電流１１の通電状態）において、トラ
ンス３の２次巻線３２１がら負荷側に２次電流Ｉ２が供
給される方式であり、またフライバック方式（２）とは
第２図（２）のようにスイッチングトランジスタＴｒが
オフの状態（即ち前記１次電流■１の非通電状態）にお
いて、トランス３の２次巻線３２２から負荷側に２次電
流Ｉ２が供給される方式である。 次にＣ１は１次側平滑コンデンサ、Ｄｉはこのコンデン
サＣ１に直列に挿入されたダイオードである。このダイ
オードＤ１は１次側整流回路２を介し交流人力１側から
コンデンサＣ１に流入しようとする突入電流を阻止する
と共に、１次側整流回路２の直流出力電圧がこのコンデ
ンサＣ１の両端電圧を下回った状態では、交流人力１に
代わってコンデンサＣＩからスイッチングトランジスタ
Ｔｒ側に直流電力を供給する。 ところでこの平滑コンデンサＣ１は第２図のようにスイ
ッチングトランジスタＴｒのオン時にトランス３中に蓄
えられた磁気エネルギが、該トランジスタＴｒのオフ時
に抵抗Ｒ１→３次巻線３３→ダイオードＤ２→コンデン
サＣ１の経路で放出される際のいわゆるフライバック電
流ＩＦＢによって充電される。ここでダイオードＤ２は
トランジスタＴｒのオン時にコンデンサＣ１が３次巻線
３３側に放電するのを阻止する。 この第１図（Ａ）の実施例では平滑コンデンサＣ１への
充電はその充電電圧ＶｃがｏＶの状態よりトランジスタ
Ｔｒのスイッチングによって、行われるので、最初はト
ランス３の３次巻線３３の両端電圧は低い。従ってコン
デンサｃｌ側へのフライバンク電流ＩＦＢの放出に時間
がかかるので放出完了までトランジスタＴ−ｒをオフ状
態に保つ必要がある。そこでフライバック電流ＩＦＢの
検出を抵抗Ｒ１とコンパレータ５によって行い、その出
力をスイッチング制御回路４Ａへ帰還しトランジスタＴ
ｒをオフ状態にしておくようにしている。 以上の動作により平滑コンデンサＣＩの充電電圧Ｖｃは
交流電源投入直後より徐々に上昇し、平滑コンデンサＣ
Ｉへの流入電流（フライバンク電流ＴＦＢ）とこのコン
デンサＣＩからダイオードＤ１を介し１次側＋ライン１
Ｐへ流出する電流ＩＣが平衡するところで、コンデンサ
ｃ１の電圧はほぼ一定に保たれる。 次に第１図（Ｂ）の実施例の場合は、同図（Ａ）のフラ
イバック電流検出回路（抵抗Ｒ１，コンパレータ５）の
代わりに、交流電源投入直後のみに平滑コンデンサＣ１
を１次側整流回路２の直流出力によって充電するための
高抵抗Ｒ２と、この平滑コンデンサＣ１Ｏ両電電圧Ｖｃ
を検出するための回路（抵抗Ｒ３，Ｒ４）を付加した回
路構成となっている。なおこれに伴いスイッチング制御
回路も新たな回路４Ｂに置換っている。 この実施例の場合、平滑コンデンサＣ１への充電方法は
、交流電源投入直後と定常動作時とに応じて以下の２種
類の方法に切換えて行われる。 ■電源投入直後： 平滑コンデンサＣ１が１次側士ラインβＰ側から高抵抗
Ｒ２を介して充電されながら、その充電電圧Ｖｃが０■
から徐々に立上りこのスイッチング電源が定格直流出力
を負荷に供給できる許容最小充電電圧ＶＡに達する迄は
、コンデンサ充電電圧Ｖｃを抵抗Ｒ３，Ｒ４を介しスイ
ッチング制御口９４Ｂで検出して、トランジスタＴｒの
スイッチングを停止しておく。なおこの時の最大突入電
流１ｉは、 Ｉ ｉ＝Ｖ ｉｍａ ｘ／Ｒ２ （但しＶ ｉ ｍ ａ ｘは交流入力電圧の最大値）と
なるので抵抗Ｒ２を適当に選択することにより突入電流
を制限することができ、かつ定常動作時のこの抵抗Ｒ２
の損失も制限できる。 ■平滑コンデンサＣ１の充電電圧Ｖｃが許容最小充電々
圧ＶＡ以上のとき： 充電々圧Ｖｃが電圧ＶＡ以上になると、スイッチング制
御回路４Ｂは前記のようにこれを検出して、トランジス
タＴｒのスイッチング停止を解除し、そのスイッチング
動作を開始する。この後は、第１図（Ａ）の実施例と同
様にスイッチングトランジスタＴｒのオフ時に発生する
フライバンク電流ＩＦＢによって平滑コンデンサＣ１の
充電が行われる。
本発明によれば、交流入力を整流して得た１次側直流出
力をトランスの１次巻線を介してスイッチング開閉し、
該トランスの２次側の整流電圧を負荷に供給する方式の
スイッチング電源回路において、１次側平滑コンデンサ
と直列に、前記１次側腹流出力による前記平滑コンデン
サへの突入電流を阻止するようにダイオードを挿入する
と共に、前記トランスの３次巻線を介しそのフライバッ
ク電流によって前記平滑コンデンサの充電を行うように
したので、交流電源投入時の平滑コンデンサへの突入電
流が押さえられ、かつ電源の入り切りが短時間に繰り返
し行われた場合でも突入電流を制限できる効果が得られ
る。
力をトランスの１次巻線を介してスイッチング開閉し、
該トランスの２次側の整流電圧を負荷に供給する方式の
スイッチング電源回路において、１次側平滑コンデンサ
と直列に、前記１次側腹流出力による前記平滑コンデン
サへの突入電流を阻止するようにダイオードを挿入する
と共に、前記トランスの３次巻線を介しそのフライバッ
ク電流によって前記平滑コンデンサの充電を行うように
したので、交流電源投入時の平滑コンデンサへの突入電
流が押さえられ、かつ電源の入り切りが短時間に繰り返
し行われた場合でも突入電流を制限できる効果が得られ
る。
第１図（Ａ） 、 （Ｂ）はそれぞれ本発明の異なる実
施例の構成を示す回路図、第２図は第１図の動作を説明
するための波形図である。 １：交流入力、２：１次側整流回路、３ニドランス、３
１：１次巻線、３２（３２１，３２２） ： ２次巻線
、３３：３次巻線、４Ａ、４Ｂニスイツチング制御回路
、５：コンパレータ、６（６１，６２） ： ２次側
整流回路、７：直流出力、Ｃ１：１次側平滑コンデンサ
、Ｄｌ、Ｄ２：ダイオード、Ｒ１−Ｒ４：抵抗、ＩＦＢ
：フライバンク電流。 萌居理十山口 阜 （１） フオ７−ド万べ （２３７：１イパツ７万式
施例の構成を示す回路図、第２図は第１図の動作を説明
するための波形図である。 １：交流入力、２：１次側整流回路、３ニドランス、３
１：１次巻線、３２（３２１，３２２） ： ２次巻線
、３３：３次巻線、４Ａ、４Ｂニスイツチング制御回路
、５：コンパレータ、６（６１，６２） ： ２次側
整流回路、７：直流出力、Ｃ１：１次側平滑コンデンサ
、Ｄｌ、Ｄ２：ダイオード、Ｒ１−Ｒ４：抵抗、ＩＦＢ
：フライバンク電流。 萌居理十山口 阜 （１） フオ７−ド万べ （２３７：１イパツ７万式
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）交流入力を入力側整流回路を介し整流して得た直流
出力を、トランスの第１の巻線を介して繰返し開閉する
スイッチング手段を備え、前記トランスの第２の巻線の
発生電圧を整流して負荷に供給するスイッチング電源回
路において、 前記入力側整流回路の直流出力の端子間にコンデンサと
、この直流出力による該コンデンサへの充電を阻止する
極性の第１のダイオードとの直列回路を接続し、 前記コンデンサと並列に前記トランスの第３の巻線と、
前記スイッチング手段のオフ時における該巻線の発生電
圧により前記コンデンサを充電する極性の第２のダイオ
ードとの直列回路を接続したことを特徴とするスイッチ
ング電源の突入電流制限回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14102886A JPS631324A (ja) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | スイツチング電源の突入電流制限回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14102886A JPS631324A (ja) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | スイツチング電源の突入電流制限回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS631324A true JPS631324A (ja) | 1988-01-06 |
Family
ID=15282534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14102886A Pending JPS631324A (ja) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | スイツチング電源の突入電流制限回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS631324A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150131102A (ko) | 2013-03-13 | 2015-11-24 | 우베 고산 가부시키가이샤 | 공액 다이엔 중합용 촉매 및 그것을 이용한 공액 다이엔 중합체, 변성 공액 다이엔 중합체, 그들의 제조 방법, 타이어용 고무 조성물, 및 고무 벨트용 고무 조성물 |
-
1986
- 1986-06-17 JP JP14102886A patent/JPS631324A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150131102A (ko) | 2013-03-13 | 2015-11-24 | 우베 고산 가부시키가이샤 | 공액 다이엔 중합용 촉매 및 그것을 이용한 공액 다이엔 중합체, 변성 공액 다이엔 중합체, 그들의 제조 방법, 타이어용 고무 조성물, 및 고무 벨트용 고무 조성물 |
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