LTC6803中文版.pdf

发布时间：2022-05-29 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.94M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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特點 ■ 可測量多達 12 節串聯電池的電壓 ■ 可堆疊式架構 ■ 可支持多種化學電池和超級電容器 ■ 至相鄰器件的串行接口菊式鏈接 ■ 0.25% 的最大總測量誤差 ■ 專門針對符合 ISO26262 標準的繫統進行設計 ■ 可用 13ms 完成一個繫統中所有電池的測量 ■ 無源電池平衡： – 集成電池平衡 MOSFET – 能夠驅動外部平衡 MOSFET ■ 內置溫度傳感器和熱敏電阻輸入 ■ 具有數據包誤差檢驗功能的 1MHz 串行接口 ■ 可在電池隨機連接的情況下保持安全 ■ 內置自測試功能電路 ■ 具有內置噪聲濾波器的 ΔΣ 轉換器 ■ 導線開路連接故障檢測 ■ 12A 待機模式電源電流 ■ 抗 EMI 的能力高 ■ 44 引腳 SSOP 封裝應用 ■ 電動汽車和油電混合動力汽車 ■ 高功率便攜式設備 ■ 後備電池繫統 ■ 電動自行車、摩托車、單腳滑行車典型應用 NEXT 12-CELL PACK ABOVE V+ + + + 12-CELL BATTERY MUX LTC6803-3 DIE TEMP SERIAL DATA TO LTC6803-3 ABOVE REGISTERS AND CONTROL 12-BIT ∆Σ ADC VOLTAGE REFERENCE LTC6803-1/ LTC6803-3 多節電池的電池組監視器描述 LTC®6803 是第二代的完整電池監視 IC，內置一個 12 位 ADC、一個精準型電壓基準、一個高電壓輸入多路復用器和一個串行接口。每個 LTC6803 能夠測量多達 12 節串接電池或超級電容器的電壓。通過運用一個獨特的電平移位串行接口，可以把多個 LTC6803-1/LTC6803-3 器件串聯起來 (無需使用光耦合器或隔離器)，以監測長串串接電池中每節電池的電壓。每個電池輸入具有一個相關聯的 MOSFET 電源開關，用於對過度充電的電池進行放電。 LTC6803-1 在內部將電池組的底端與 V－相連。該器件的引腳與 LTC6802-1 兼容，從而提供了一款直接替代型的升級方案。LTC6803-3 則把電池組的底端與 V－分開，故而改善了第一節電池 (cell 1) 的測量準確度。 LTC6803 提供了一種用於將電源電流減小至 12A 的待機模式。此外，LTC6803 還可從一個隔離型電源來供電，因而提供了一種將電池組耗電減小至零的方法。對於要求可單獨尋址的串行通信的應用，請參考 LTC6803-2/LTC6803-4。、LT、LTC、LTM、Linear Technology 和 Linear 標識是凌力爾特公司的注冊商標。所有其他商標均為其各自擁有者的產權。電源電流與操作模式的關繫曲線 12V 1mA 100µA T N E R R U C Y L P P U S 10µA 1µA 100nA 10nA 1nA HW SHUTDOWN STANDBY MEASURE 680313 TA01b 680313f 1 50V ISOLATED DC/DC CONVERTER NEXT 12-CELL PACK BELOW V– 100k NTC EXTERNAL TEMP 100k SERIAL DATA TO LTC6803-3 BELOW 680313 TA01a

LTC6803-1/ LTC6803-3 絕對最大額定值 ( 注 1) 總電源電壓 (V+ 至 V－) ............................................75V 輸入電壓 (相對於 V－) C0 .........................................................–0.3V 至 8V C12 .....................................................–0.3V 至 75V Cn (注 5) .........................–0.3V 至 Min (8‧n，75V) Sn (注 5) .........................–0.3V 至 Min (8‧n，75V) CSBO、SCKO、SDOI ..........................–0.3V 至 75V 所有其他引腳..........................................–0.3V 至 7V 輸入之間的電壓 Cn 至 Cn – 1..........................................–0.3V 至 8V Sn 至 Cn – 1..........................................–0.3V 至 8V C12 至 C8............................................–0.3V 至 25V C8 至 C4..............................................–0.3V 至 25V C4 至 C0..............................................–0.3V 至 25V 工作溫度範圍 LTC6803I...........................................–40°C 至 85°C LTC6803H .......................................–40°C 至 125°C 規定溫度範圍 LTC6803I...........................................–40°C 至 85°C LTC6803H .......................................–40°C 至 125°C 結溫..................................................................... 150°C 貯存溫度範圍 ........................................–65°C 至 150°C 注：n = 1 至 12 引腳配置 LTC6803-1 TOP VIEW LTC6803-3 TOP VIEW CSBO SDOI SCKO V+ C12 S12 C11 S11 C10 S10 C9 S9 C8 S8 C7 S7 C6 S6 C5 S5 C4 S4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 CSBI SDO SDI SCKI VMODE GPIO2 GPIO1 WDTB NC TOS VREG VREF VTEMP2 VTEMP1 NC V– S1 C1 S2 C2 S3 C3 CSBO SDOI SCKO V+ C12 S12 C11 S11 C10 S10 C9 S9 C8 S8 C7 S7 C6 S6 C5 S5 C4 S4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 CSBI SDO SDI SCKI VMODE GPIO2 GPIO1 WDTB TOS VREG VREF VTEMP2 VTEMP1 NC V– C0 S1 C1 S2 C2 S3 C3 G PACKAGE 44-LEAD PLASTIC SSOP TJMAX = 150°C, θJA = 70°C/W G PACKAGE 44-LEAD PLASTIC SSOP TJMAX = 150°C, θJA = 70°C/W 680313f 2

LTC6803-1/ LTC6803-3 訂購信息無鉛塗層 LTC6803IG-1#PBF LTC6803IG-3#PBF LTC6803HG-1#PBF LTC6803HG-3#PBF 對於規定工作溫度範圍更寬的器件，請咨詢凌力爾特公司。* 溫度等級請見集裝箱上的標識。有關非標準的含鉛塗層器件的信息，請咨詢凌力爾特公司。如需了解更多有關無鉛器件標記的信息，請登錄：http://www.linear.com.cn/leadfree/ 如需了解更多有關卷帶規格的信息，請登錄：http://www.linear.com.cn/tapeandreel/ 卷帶 LTC6803IG-1#TRPBF LTC6803IG-3#TRPBF LTC6803HG-1#TRPBF LTC6803HG-3#TRPBF 器件標記 * LTC6803G-1 LTC6803G-3 LTC6803G-1 LTC6803G-3 封裝描述 44 引腳塑料 SSOP 44 引腳塑料 SSOP 44 引腳塑料 SSOP 44 引腳塑料 SSOP 溫度範圍 –40°C 至 85°C –40°C 至 85°C –40°C 至 125°C –40°C 至 125°C 電特性凡標注 • 表示該指標適合整個工作溫度範圍，否則僅指 TA = 25°C。V+ = 43.2V，V– = 0V，除非特別注明。最大值符號 DC 規格 VS 電源電壓，V+ 相對於 V– 最小值典型值參數條件 10 4 55 55 單位 V V mV/位 mV % % mV mV mV mV mV mV mV mV mV mV mV mV V V V V V °C V V ppm/°C ppm ppm/√kHr 680313f 3 VLSB 測量分辨率 ADC 偏移 ADC 增益誤差 VERR 總測量誤差 VCELL VCM 電池電壓範圍共模電壓範圍 (相對於 V– 的測量值) VREF 芯片溫度測量誤差基準引腳電壓基準電壓溫度繫數基準電壓熱遲滯基準電壓長期漂移 VERR 規格得到滿足時序規格得到滿足 ADC 的量化 (注 2) (注 2) (注 4) VCELL = –0.3V VCELL = 2.3V VCELL = 2.3V VCELL = 3.6V VCELL = 3.6V，LTC6803IG VCELL = 3.6V，LTC6803HG VCELL = 4.2V VCELL = 4.2V，LTC6803IG VCELL = 4.2V，LTC6803HG VCELL = 5V 2.3V < VTEMP < 4.2V，LTC6803IG 2.3V < VTEMP < 4.2V，LTC6803HG 全標度電壓範圍輸入 Cn 的範圍 < 0.25% 增益誤差， n = 2 至 11，LTC6803IG 輸入 C0，C1 的範圍 < 0.25% 增益誤差， LTC6803IG 輸入 Cn 的範圍 < 0.5% 增益誤差， n = 2 至 11，LTC6803HG 輸入 C0，C1 的範圍 < 0.5% 增益誤差， LTC6803HG 125°C 時的測量誤差 RLOAD = 100k 至 V– 25°C 至 85°C 和 25°C 至 –40°C –0.5 –0.12 –0.22 –2.8 –5.1 –4.3 –7.9 –9 –5 –9.2 –10 –9.2 –10 –0.3 1.8 0 1.8 0 3.020 3.015 0.5 0.12 0.22 2.8 5.1 4.3 7.9 9 5 9.2 10 9.2 10 5 5 • n 5 5 • n 5 3.110 3.115 1.5 ±2.5 ±3 5 3.065 3.065 8 100 60

LTC6803-1/ LTC6803-3 電特性凡標注 • 表示該指標適合整個工作溫度範圍，否則僅指 TA = 25°C。V+ = 43.2V，V– = 0V，除非特別注明。符號最大值 VREF2 2.75 2.9 5.5 參數第二基準電壓穩壓器引腳電壓條件 VREG 典型值 2.5 2.5 5.0 5.0 最小值 2.25 2.1 4.5 4.5 8 IB IS IQS ICS ISD IOW 穩壓器引腳短路限值輸入偏置電流電源電流，測量模式 (注 7) 電源電流，待機電源電流，串行 I/O 電源電流，硬件停機放電接通電阻用於導線開路檢測的電流熱停機溫度熱停機遲滯電壓模式時序規格 tCYCLE 測量循環 SDI 有效至 SCKI 上升建立 SDI 有效至 SCKI 上升保持 SCKI 低電平 SCKI 高電平 CSBI 脈衝寬度 CSBI 下降至 SCKI 上升 CSBI 下降至 SDO 有效 SCKI 下降至 SDO 有效時鐘頻率看門狗定時器超時周期 CSBI 至 CSBO SCKI 至 SCKO SDI 至 SDOI 寫延遲 SDI 至 SDOI 讀延遲 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 時序規格 tPD1 tPD2 tPD3 tPD4 4 10V < V+ < 50V，無負載 ILOAD = 4mA 引腳 C1 至 C12 的輸入 / 輸出當測量電池電壓時當不測量電池電壓時測量電池電壓時流入 V+ 引腳的電流連續測量 (CDC = 2) 連續測量 (CDC = 2) 每 130ms 測量一次 (CDC = 5) 每 500ms 測量一次 (CDC = 6) 每 2s 測量一次 (CDC = 7) 待機模式中流入 V+ 引腳的電流，所有串行端口引腳均處於邏輯 “1” LTC6803IG LTC6803HG 串行通信期間流入 V+ 引腳的電流，所有串行端口引腳均處於邏輯 “0”。 VMODE = “0”，該電流被加至 IS 或 IQS LTC6803IG LTC6803HG 流出 V– 的電流，VC12 = 43.2V，V+ 浮動 (注 8) VCELL > 3V (注 3) 測量 12 節電池的電壓所需的時間測量 10 節電池的電壓所需的時間測量 3 節電池的溫度所需的時間測量 1 節電池的電壓或溫度所需的時間 CCSBO = 150pF CSCKO = 150pF CSDOI = 150pF CSDO = 150pF 1 780 780 250 175 70 12 12 12 3.9 3.9 3.9 0.001 110 145 5 13 11 3.4 1.2 –10 620 600 190 140 55 8 6 6 3.1 3 3 10 70 11 9 2.8 1.0 10 250 400 400 400 100 100 1 10 1000 1150 360 250 105 16.5 18 19 4.3 4.5 4.9 1 20 140 15 13 4.1 1.4 250 1 2.5 600 300 300 300 單位 V V V V mA µA nA µA µA µA µA µA µA µA µA mA mA mA µA Ω µA °C °C ms ms ms ms ns ns ns ns ns ns ns ns MHz 秒 ns ns ns ns 680313f

LTC6803-1/ LTC6803-3 條件最小值典型值數字輸入電壓高數字輸入電壓低數字輸出電壓低數字輸入電流引腳 SCKI、SDI 和 CSBI 引腳 SCKI、SDI 和 CSBI 引腳 SDO，吸收 500A 電流 VMODE、TOS、SCKI、SDI、CSBI 電特性凡標注 • 表示該指標適合整個工作溫度範圍，否則僅指 TA = 25°C。V+ = 43.2V，V– = 0V，除非特別注明。符號參數最大值電壓模式數字 I/O VIH VIL VOL IIN 電流模式數字 I/O IIH1 IIL1 IIH2 IIL2 IOH1 IOL1 IOH2 IOL2 注 1：高於 “絕對最大額定值” 部分所列數值的應力有可能對器件造成永久性的損害。在任何絕對最大額定值條件下暴露的時間過長都有可能影響器件的可靠性和使用壽命。注 2：ADC 規格指標由總測量誤差 (VERR) 規格提供保證。注 3：由於生產測試儀觸點電阻的原因，該規格指標是按照寬松的限值進行測試的。20Ω 限值由設計提供保證。注 4：VCELL 指的是施加在 Cn 至 Cn –1 (n = 1 至 12) 兩端的電壓。VTEMP 指的是施加在 VTEMP1 或 VTEMP2 和 V– 之間的電壓。引腳 CSBI、SCKI、SDI (寫，引腳供電) CSBI、SCKI、SDI (寫，引腳供電) SDOI (讀，引腳吸收電流) SDOI (讀，引腳吸收電流) CSBO、SCKO、SDOI (寫，引腳吸收電流) CSBO、SCKO、SDOI (寫，引腳吸收電流) SDI (讀，引腳供電) SDI (讀，引腳供電) 注 5：這些絕對最大額定值的適用前提是：輸入之間的電壓不超過絕對最大額定值。注 6：電源電流在連續測量期間進行測試。周期性測量 (130ms、500ms、2s 間隔) 過程中的電源電流由設計提供保證。注 7：CDC = 5、6 和 7 的電源電流未進行測量。它們由 CDC = 2 電源電流測量來保證。注 8：限值由高速自動化測試能力來決定。數字輸入電流高數字輸入電流低數字輸入電流高數字輸入電流低數字輸出電流高數字輸出電流低數字輸出電流高數字輸出電流低單位 V V V µA µA µA µA µA µA µA µA µA 1600 1600 10 1000 1000 1000 1300 1300 3 1000 1000 0.8 0.3 10 10 10 2 3 典型性能特征電池測量誤差與電池輸入電壓的關繫曲線電池測量誤差與輸入 RC 值的關繫曲線電池測量誤差與輸入 RC 值的關繫曲線 ) V m ( R O R R E E G A T L O V L L E C 5 0 –5 –10 –15 –20 –25 –30 0 C = 0µF C = 0.1µF C = 1µF C = 3.3µF CELL 1, 13ms CELL MEASUREMENT REPETITION VCELL = 3.3V 3 7 6 8 5 4 2 1 INPUT RESISTANCE (kΩ) ) V m ( R O R R E E G A T L O V L L E C 0 –5 –10 –15 –20 –25 –30 9 10 680313 G02 CELLS 2 TO 12, 13ms CELL MEASUREMENT REPETITION VCELL = 3.3V C = 0µF C = 0.1µF C = 1µF C = 3.3µF 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 INPUT RESISTANCE (kΩ) 680313 G03 680313f 5 4.5 ) V m 3.0 ( R O R R E D E T S U J D A N U L A T O T TA = 125°C TA = 85°C TA = 25°C TA = –40°C 1.5 0 –1.5 –3.0 –4.5 0 5.0 1.0 5.1 2.0 5.2 3.0 5.3 4.0 5.4 5.0 CELL INPUT VOLTAGE (V) 680313 G01

LTC6803-1/ LTC6803-3 典型性能特征第 12 節電池的測量誤差與 V+ 的關繫曲線 TA = 25°C VCELL = 3.3V 100 10 1 ) V m ( R O R R E T N E M E R U S A E M 2 1 L L E C ) V m ( R O R R E T N E M E R U S A E M L L E C 0.1 –0.8 –0.6 –0.4 02.0– 6.04.02.0 V+ – VC12 (V) 8.0 0.1 680313 G04 2 0 –2 –4 –6 –8 –10 –12 –14 0 電池電壓測量誤差與共模電壓的關繫曲線電池測量誤差與電池電壓的關繫曲線 ALL OTHER CELLS = 3V 1000 ) V m ( R O R R E 100 VCELL = 3.6V TA = 25°C CELL2 ERROR vs VC1 CELL3 ERROR vs VC2 CELLn ERROR VS VCn–1, n = 4 TO 12 2 1 4 COMMON MODE VOLTAGE (V) 3 5 680313 G05 T N E M E R U S A E M E G A T L O V L L E C CELL6 10 1 0.1 –1.0 –0.8 –0.6 –0.4 0 –0.2 0.2 VIN CELL6 (V) 0.4 0.6 0.8 1.0 680313 G06 第 1 節電池的電壓測量誤差與溫度的關繫曲線第 2 節電池的電壓測量誤差與溫度的關繫曲線第 3 至 12 節電池的電壓測量誤差與溫度的關繫曲線 1.75 1.00 0.25 –0.50 –1.25 ) V m ( R O R R E T N E M E R U S A E M L L E C –2.00 –50 –30 –10 VCELL = 0.8V V+ = 9.6V 4 SAMPLES 2.50 1.75 1.00 0.25 –0.50 –1.25 ) V m ( R O R R E T N E M E R U S A E M L L E C VCELL = 0.8V V+ = 9.6V 4 SAMPLES 1.75 1.00 0.25 –0.50 –1.25 ) V m ( R O R R E T N E M E R U S A E M L L E C 30 10 70 TEMPERATURE (°C) 50 90 110 130 –2.00 –50 –30 –10 680313 G07 30 10 70 TEMPERATURE (°C) 50 90 110 130 680313 G08 VCELL = 0.8V V+ = 9.6V 4 SAMPLES –2.00 –50 –30 –10 30 10 70 TEMPERATURE (°C) 50 測量增益誤差遲滯 TA = 85°C TO 25°C 25 20 15 10 5 S T I N U F O R E B M U N 測量增益誤差遲滯 TA = –45°C TO 25°C 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 S T I N U F O R E B M U N –200 –100 100 –150 CHANGE IN GAIN ERROR (ppm) –50 50 0 0 –250 150 200 680313 G10 0 –250 6 –200 –100 100 –150 CHANGE IN GAIN ERROR (ppm) –50 50 0 ) B d ( N O I T C E J E R 0 –10 –20 –30 –40 –50 –60 –70 150 200 680313 G11 電池測量共模抑制 VCM(IN) = 5VP-P 72dB REJECTION CORRESPONDS TO LESS THAN 1 BIT AT ADC OUTPUT 10 001 10k k1 FREQUENCY (Hz) k001 90 110 130 680313 G09 M1 M01 680313 G12 680313f

典型性能特征 ADC 常態抑制與頻率的關繫曲線 ADC 積分非線性 LTC6803-1/ LTC6803-3 ) B d ( N O I T C E J E R 0 –10 –20 –30 –40 –50 –60 –70 10 100 1k 10k 100k FREQUENCY (Hz) 680313 G13 待機和硬件停機期間的電池輸入偏置電流 CELL INPUT = 3.6V 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 ) A n ( T N E R R U C S A I B T U P N I L L E C ADC 微分非線性 0 1 3 2 INPUT (V) 4 5 680313 G15 連續轉換期間電源電流與電源電壓的關繫曲線 CDC = 2 CONTINUOUS CONVERSION ) S T I B ( L N I 2.0 1.5 1.0 0.5 0 –0.5 –1.0 –1.5 –2.0 ) A µ ( T N E R R U C Y L P P U S 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 1 2 3 INPUT (V) 4 5 680313 G14 待機電源電流與電源電壓的關繫曲線 125°C 85°C 25°C –40°C 0 10 20 30 40 50 60 SUPPLY VOLTAGE (V) ) S T I B ( L N D 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 –0.2 –0.4 –0.6 –0.8 –1.0 850 800 750 700 650 ) A µ ( T N E R R U C Y L P P U S C12 C6 C1 –20 0 20 40 60 80 100 120 TEMPERATURE (°C) 0 –40 125°C 85°C 25°C –40°C 10 20 30 40 50 60 SUPPLY VOLTAGE (V) 600 0 680313 G16 680313 G17 680313 G18 內部芯片溫度測量誤差 (采用一個 8mV/°K 比例因子) 10 SAMPLES 4.5 ) V m 3.0 15 10 5 0 L A N R E T N I - P M E T I ) C ° ( ) G N D A E R P M E T E I D T N E I B M A ( = E –5 –10 0 25 75 50 100 TEMPERATURE (°C) 125 150 外部溫度測量總未調整誤差與輸入的關繫曲線 TA = 125°C TA = 85°C TA = 25°C TA = –40°C 1.5 0 –1.5 –3.0 –4.5 0 5.0 1.0 5.1 2.0 5.2 3.0 5.3 4.0 5.4 5.0 TEMPERATURE INPUT VOLTAGE (V) ( R O R R E D E T S U J D A N U L A T O T 680313 G19 680313 G20 680313f 7

LTC6803-1/ LTC6803-3 典型性能特征 VREF 輸出電壓與溫度的關繫曲線 VREF 負載調節 3.070 3.068 3.066 3.064 3.062 3.060 3.058 ) V ( F E R V 3.056 5 REPRESENTATIVE UNITS 50 –25 –50 25 75 0 TEMPERATURE (°C) ) V ( F E R V 3.09 3.08 3.07 3.06 3.05 3.04 0 100 125 680313 G21 3.074 3.072 3.070 3.068 3.066 3.064 3.062 3.060 TA = 85°C TA = 25°C ) V ( F E R V TA = –40°C 10 100 1000 SOURCING CURRENT (µA) 680313 G22 ) V ( G E R V 5.2 5.0 4.8 4.6 4.4 4.2 4.0 VREF 負載調節 V+ = 43.2V VREF 電壓調節 CDC = 2 CONTINUOUS CONVERSIONS 5.5 5.0 4.5 ) V ( G E R V TA = 125°C TA = 85°C TA = 25°C TA = –40°C 0 2 4 6 8 10 12 SUPPLY CURRENT (mA) TA = 125°C TA = 85°C TA = 25°C TA = –40°C 10 20 30 40 50 SUPPLY VOLTAGE (V) 60 4.0 0 680313 G24 680313 G25 ) Ω ( E C N A T S I S E R E G R A H C S I D 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 VREF 電壓調節 NO EXTERNAL LOAD ON VREF, CDC = 2 (CONTINUOUS CELL CONVERSIONS) TA = 25°C TA = 85°C TA = –40°C 0 10 20 30 40 50 60 SUPPLY VOLTAGE (V) 680313 G23 內部放電電阻與電池電壓的關繫曲線 TA = 105°C TA = 85°C TA = 25°C TA = –45°C 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 CELL VOLTAGE (V) 680313 G26 芯片溫升與內部 FET 中放電電流的關繫曲線 ALL 12 CELLS AT 3.6V VS = 43.2V TA = 25°C 12 CELLS DISCHARGING 6 CELLS DISCHARGING 1 CELL DISCHARGING 0 20 10 DISCHARGE CURRENT PER CELL (mA) 30 70 50 40 60 80 680313 G27 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 ) C ° ( E R U T A R E P M E T E I D N I E S A E R C N I 8 ) s m ( I E M I T N O S R E V N O C 電池轉換時間 13.20 13.15 13.10 13.05 13.00 12.95 12.90 12.85 12.80 –40 –20 0 20 40 60 80 100 120 TEMPERATURE (°C) 680313 G28 680313f

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