介紹一些適合于現(xiàn)代焊接工藝的;<= 板設(shè)計的原則,對線路板整體設(shè)計、基板流向、基準(zhǔn)點的制作、元件排列、引腳間距和其他需要注意的問題等都作了相應(yīng)闡述。
標(biāo)簽: PCB
上傳時間: 2013-10-24
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【摘要】本文結(jié)合作者多年的印制板設(shè)計經(jīng)驗,著重印制板的電氣性能,從印制板穩(wěn)定性、可靠性方面,來討論多層印制板設(shè)計的基本要求。【關(guān)鍵詞】印制電路板;表面貼裝器件;高密度互連;通孔【Key words】Printed Circuit Board;Surface Mounting Device;High Density Interface;Via一.概述印制板(PCB-Printed Circuit Board)也叫印制電路板、印刷電路板。多層印制板,就是指兩層以上的印制板,它是由幾層絕緣基板上的連接導(dǎo)線和裝配焊接電子元件用的焊盤組成,既具有導(dǎo)通各層線路,又具有相互間絕緣的作用。隨著SMT(表面安裝技術(shù))的不斷發(fā)展,以及新一代SMD(表面安裝器件)的不斷推出,如QFP、QFN、CSP、BGA(特別是MBGA),使電子產(chǎn)品更加智能化、小型化,因而推動了PCB工業(yè)技術(shù)的重大改革和進步。自1991年IBM公司首先成功開發(fā)出高密度多層板(SLC)以來,各國各大集團也相繼開發(fā)出各種各樣的高密度互連(HDI)微孔板。這些加工技術(shù)的迅猛發(fā)展,促使了PCB的設(shè)計已逐漸向多層、高密度布線的方向發(fā)展。多層印制板以其設(shè)計靈活、穩(wěn)定可靠的電氣性能和優(yōu)越的經(jīng)濟性能,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品的生產(chǎn)制造中。下面,作者以多年設(shè)計印制板的經(jīng)驗,著重印制板的電氣性能,結(jié)合工藝要求,從印制板穩(wěn)定性、可靠性方面,來談?wù)劧鄬又瓢逶O(shè)計的基本要領(lǐng)。
上傳時間: 2013-11-19
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對于電子產(chǎn)品設(shè)計師尤其是線路板設(shè)計人員來說,產(chǎn)品的可制造性設(shè)計(Design For Manufacture,簡稱DFM)是一個必須要考慮的因素,如果線路板設(shè)計不符合可制造性設(shè)計要求,將大大降低產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,嚴(yán)重的情況下甚至?xí)?dǎo)致所設(shè)計的產(chǎn)品根本無法制造出來。目前通孔插裝技術(shù)(Through Hole Technology,簡稱THT)仍然在使用,DFM在提高通孔插裝制造的效率和可靠性方面可以起到很大作用,DFM方法能有助于通孔插裝制造商降低缺陷并保持競爭力。本文介紹一些和通孔插裝有關(guān)的DFM方法,這些原則從本質(zhì)上來講具有普遍性,但不一定在任何情況下都適用,不過,對于與通孔插裝技術(shù)打交道的PCB設(shè)計人員和工程師來說相信還是有一定的幫助。1、排版與布局在設(shè)計階段排版得當(dāng)可避免很多制造過程中的麻煩。(1)用大的板子可以節(jié)約材料,但由于翹曲和重量原因,在生產(chǎn)中運輸會比較困難,它需要用特殊的夾具進行固定,因此應(yīng)盡量避免使用大于23cm×30cm的板面。最好是將所有板子的尺寸控制在兩三種之內(nèi),這樣有助于在產(chǎn)品更換時縮短調(diào)整導(dǎo)軌、重新擺放條形碼閱讀器位置等所導(dǎo)致的停機時間,而且板面尺寸種類少還可以減少波峰焊溫度曲線的數(shù)量。(2)在一個板子里包含不同種拼板是一個不錯的設(shè)計方法,但只有那些最終做到一個產(chǎn)品里并具有相同生產(chǎn)工藝要求的板才能這樣設(shè)計。(3)在板子的周圍應(yīng)提供一些邊框,尤其在板邊緣有元件時,大多數(shù)自動裝配設(shè)備要求板邊至少要預(yù)留5mm的區(qū)域。(4)盡量在板子的頂面(元件面)進行布線,線路板底面(焊接面)容易受到損壞。不要在靠近板子邊緣的地方布線,因為生產(chǎn)過程中都是通過板邊進行抓持,邊上的線路會被波峰焊設(shè)備的卡爪或邊框傳送器損壞。(5)對于具有較多引腳數(shù)的器件(如接線座或扁平電纜),應(yīng)使用橢圓形焊盤而不是圓形,以防止波峰焊時出現(xiàn)錫橋(圖1)。
上傳時間: 2013-11-07
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信號完整性問題是高速PCB 設(shè)計者必需面對的問題。阻抗匹配、合理端接、正確拓撲結(jié)構(gòu)解決信號完整性問題的關(guān)鍵。傳輸線上信號的傳輸速度是有限的,信號線的布線長度產(chǎn)生的信號傳輸延時會對信號的時序關(guān)系產(chǎn)生影響,所以PCB 上的高速信號的長度以及延時要仔細計算和分析。運用信號完整性分析工具進行布線前后的仿真對于保證信號完整性和縮短設(shè)計周期是非常必要的。在PCB 板子已焊接加工完畢后才發(fā)現(xiàn)信號質(zhì)量問題和時序問題,是經(jīng)費和產(chǎn)品研制時間的浪費。1.1 板上高速信號分析我們設(shè)計的是基于PowerPC 的主板,主要由處理器MPC755、北橋MPC107、北橋PowerSpanII、VME 橋CA91C142B 等一些電路組成,上面的高速信號如圖2-1 所示。板上高速信號主要包括:時鐘信號、60X 總線信號、L2 Cache 接口信號、Memory 接口信號、PCI 總線0 信號、PCI 總線1 信號、VME 總線信號。這些信號的布線需要特別注意。由于高速信號較多,布線前后對信號進行了仿真分析,仿真工具采用Mentor 公司的Hyperlynx7.1 仿真軟件,它可以進行布線前仿真和布線后仿真。
標(biāo)簽: HyperLynx 仿真軟件 主板設(shè)計 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-11-04
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PCB 布線原則連線精簡原則連線要精簡,盡可能短,盡量少拐彎,力求線條簡單明了,特別是在高頻回路中,當(dāng)然為了達到阻抗匹配而需要進行特殊延長的線就例外了,例如蛇行走線等。安全載流原則銅線的寬度應(yīng)以自己所能承載的電流為基礎(chǔ)進行設(shè)計,銅線的載流能力取決于以下因素:線寬、線厚(銅鉑厚度)、允許溫升等,下表給出了銅導(dǎo)線的寬度和導(dǎo)線面積以及導(dǎo)電電流的關(guān)系(軍品標(biāo)準(zhǔn)),可以根據(jù)這個基本的關(guān)系對導(dǎo)線寬度進行適當(dāng)?shù)目紤]。印制導(dǎo)線最大允許工作電流(導(dǎo)線厚50um,允許溫升10℃)導(dǎo)線寬度(Mil) 導(dǎo)線電流(A) 其中:K 為修正系數(shù),一般覆銅線在內(nèi)層時取0.024,在外層時取0.048;T 為最大溫升,單位為℃;A 為覆銅線的截面積,單位為mil(不是mm,注意);I 為允許的最大電流,單位是A。電磁抗干擾原則電磁抗干擾原則涉及的知識點比較多,例如銅膜線的拐彎處應(yīng)為圓角或斜角(因為高頻時直角或者尖角的拐彎會影響電氣性能)雙面板兩面的導(dǎo)線應(yīng)互相垂直、斜交或者彎曲走線,盡量避免平行走線,減小寄生耦合等。一、 通常一個電子系統(tǒng)中有各種不同的地線,如數(shù)字地、邏輯地、系統(tǒng)地、機殼地等,地線的設(shè)計原則如下:1、 正確的單點和多點接地在低頻電路中,信號的工作頻率小于1MHZ,它的布線和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環(huán)流對干擾影響較大,因而應(yīng)采用一點接地。當(dāng)信號工作頻率大于10MHZ 時,如果采用一點接地,其地線的長度不應(yīng)超過波長的1/20,否則應(yīng)采用多點接地法。2、 數(shù)字地與模擬地分開若線路板上既有邏輯電路又有線性電路,應(yīng)盡量使它們分開。一般數(shù)字電路的抗干擾能力比較強,例如TTL 電路的噪聲容限為0.4~0.6V,CMOS 電路的噪聲容限為電源電壓的0.3~0.45 倍,而模擬電路只要有很小的噪聲就足以使其工作不正常,所以這兩類電路應(yīng)該分開布局布線。3、 接地線應(yīng)盡量加粗若接地線用很細的線條,則接地電位會隨電流的變化而變化,使抗噪性能降低。因此應(yīng)將地線加粗,使它能通過三倍于印制板上的允許電流。如有可能,接地線應(yīng)在2~3mm 以上。4、 接地線構(gòu)成閉環(huán)路只由數(shù)字電路組成的印制板,其接地電路布成環(huán)路大多能提高抗噪聲能力。因為環(huán)形地線可以減小接地電阻,從而減小接地電位差。二、 配置退藕電容PCB 設(shè)計的常規(guī)做法之一是在印刷板的各個關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)耐伺弘娙荩伺弘娙莸囊话闩渲迷瓌t是:?電電源的輸入端跨½10~100uf的的電解電容器,如果印制電路板的位置允許,采Ó100uf以以上的電解電容器抗干擾效果會更好¡���?原原則上每個集成電路芯片都應(yīng)布置一¸0.01uf~`0.1uf的的瓷片電容,如遇印制板空隙不夠,可Ã4~8個個芯片布置一¸1~10uf的的鉭電容(最好不用電解電容,電解電容是兩層薄膜卷起來的,這種卷起來的結(jié)構(gòu)在高頻時表現(xiàn)為電感,最好使用鉭電容或聚碳酸醞電容)。���?對對于抗噪能力弱、關(guān)斷時電源變化大的器件,ÈRA、¡ROM存存儲器件,應(yīng)在芯片的電源線和地線之間直接接入退藕電容¡���?電電容引線不能太長,尤其是高頻旁路電容不能有引線¡三¡過過孔設(shè)¼在高ËPCB設(shè)設(shè)計中,看似簡單的過孔也往往會給電路的設(shè)計帶來很大的負面效應(yīng),為了減小過孔的寄生效應(yīng)帶來的不利影響,在設(shè)計中可以盡量做到£���?從從成本和信號質(zhì)量兩方面來考慮,選擇合理尺寸的過孔大小。例如¶6- 10層層的內(nèi)存模¿PCB設(shè)設(shè)計來說,選Ó10/20mi((鉆¿焊焊盤)的過孔較好,對于一些高密度的小尺寸的板子,也可以嘗試使Ó8/18Mil的的過孔。在目前技術(shù)條件下,很難使用更小尺寸的過孔了(當(dāng)孔的深度超過鉆孔直徑µ6倍倍時,就無法保證孔壁能均勻鍍銅);對于電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸,以減小阻抗¡���?使使用較薄µPCB板板有利于減小過孔的兩種寄生參數(shù)¡���? PCB板板上的信號走線盡量不換層,即盡量不要使用不必要的過孔¡���?電電源和地的管腳要就近打過孔,過孔和管腳之間的引線越短越好¡���?在在信號換層的過孔附近放置一些接地的過孔,以便為信號提供最近的回路。甚至可以ÔPCB板板上大量放置一些多余的接地過孔¡四¡降降低噪聲與電磁干擾的一些經(jīng)Ñ?能能用低速芯片就不用高速的,高速芯片用在關(guān)鍵地方¡?可可用串一個電阻的方法,降低控制電路上下沿跳變速率¡?盡盡量為繼電器等提供某種形式的阻尼,ÈRC設(shè)設(shè)置電流阻尼¡?使使用滿足系統(tǒng)要求的最低頻率時鐘¡?時時鐘應(yīng)盡量靠近到用該時鐘的器件,石英晶體振蕩器的外殼要接地¡?用用地線將時鐘區(qū)圈起來,時鐘線盡量短¡?石石英晶體下面以及對噪聲敏感的器件下面不要走線¡?時時鐘、總線、片選信號要遠ÀI/O線線和接插件¡?時時鐘線垂直ÓI/O線線比平行ÓI/O線線干擾小¡? I/O驅(qū)驅(qū)動電路盡量靠½PCB板板邊,讓其盡快離¿PC。。對進ÈPCB的的信號要加濾波,從高噪聲區(qū)來的信號也要加濾波,同時用串終端電阻的辦法,減小信號反射¡? MCU無無用端要接高,或接地,或定義成輸出端,集成電路上該接電源、地的端都要接,不要懸空¡?閑閑置不用的門電路輸入端不要懸空,閑置不用的運放正輸入端接地,負輸入端接輸出端¡?印印制板盡量使Ó45折折線而不Ó90折折線布線,以減小高頻信號對外的發(fā)射與耦合¡?印印制板按頻率和電流開關(guān)特性分區(qū),噪聲元件與非噪聲元件呀距離再遠一些¡?單單面板和雙面板用單點接電源和單點接地、電源線、地線盡量粗¡?模模擬電壓輸入線、參考電壓端要盡量遠離數(shù)字電路信號線,特別是時鐘¡?對¶A/D類類器件,數(shù)字部分與模擬部分不要交叉¡?元元件引腳盡量短,去藕電容引腳盡量短¡?關(guān)關(guān)鍵的線要盡量粗,并在兩邊加上保護地,高速線要短要直¡?對對噪聲敏感的線不要與大電流,高速開關(guān)線并行¡?弱弱信號電路,低頻電路周圍不要形成電流環(huán)路¡?任任何信號都不要形成環(huán)路,如不可避免,讓環(huán)路區(qū)盡量小¡?每每個集成電路有一個去藕電容。每個電解電容邊上都要加一個小的高頻旁路電容¡?用用大容量的鉭電容或聚酷電容而不用電解電容做電路充放電儲能電容,使用管狀電容時,外殼要接地¡?對對干擾十分敏感的信號線要設(shè)置包地,可以有效地抑制串?dāng)_¡?信信號在印刷板上傳輸,其延遲時間不應(yīng)大于所有器件的標(biāo)稱延遲時間¡環(huán)境效應(yīng)原Ô要注意所應(yīng)用的環(huán)境,例如在一個振動或者其他容易使板子變形的環(huán)境中采用過細的銅膜導(dǎo)線很容易起皮拉斷等¡安全工作原Ô要保證安全工作,例如要保證兩線最小間距要承受所加電壓峰值,高壓線應(yīng)圓滑,不得有尖銳的倒角,否則容易造成板路擊穿等。組裝方便、規(guī)范原則走線設(shè)計要考慮組裝是否方便,例如印制板上有大面積地線和電源線區(qū)時(面積超¹500平平方毫米),應(yīng)局部開窗口以方便腐蝕等。此外還要考慮組裝規(guī)范設(shè)計,例如元件的焊接點用焊盤來表示,這些焊盤(包括過孔)均會自動不上阻焊油,但是如用填充塊當(dāng)表貼焊盤或用線段當(dāng)金手指插頭,而又不做特別處理,(在阻焊層畫出無阻焊油的區(qū)域),阻焊油將掩蓋這些焊盤和金手指,容易造成誤解性錯誤£SMD器器件的引腳與大面積覆銅連接時,要進行熱隔離處理,一般是做一¸Track到到銅箔,以防止受熱不均造成的應(yīng)力集Ö而導(dǎo)致虛焊£PCB上上如果有¦12或或方Ð12mm以以上的過孔時,必須做一個孔蓋,以防止焊錫流出等。經(jīng)濟原則遵循該原則要求設(shè)計者要對加工,組裝的工藝有足夠的認識和了解,例È5mil的的線做腐蝕要±8mil難難,所以價格要高,過孔越小越貴等熱效應(yīng)原則在印制板設(shè)計時可考慮用以下幾種方法:均勻分布熱負載、給零件裝散熱器,局部或全局強迫風(fēng)冷。從有利于散熱的角度出發(fā),印制板最好是直立安裝,板與板的距離一般不應(yīng)小Ó2c,,而且器件在印制板上的排列方式應(yīng)遵循一定的規(guī)則£同一印制板上的器件應(yīng)盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區(qū)排列,發(fā)熱量小或耐熱性差的器件(如小信號晶體管、小規(guī)模集³電路、電解電容等)放在冷卻氣流的最上(入口處),發(fā)熱量大或耐熱性好的器件(如功率晶體管、大規(guī)模集成電路等)放在冷卻Æ流最下。在水平方向上,大功率器件盡量靠近印刷板的邊沿布置,以便縮短傳熱路徑;在垂直方向上,大功率器件盡量靠近印刷板上方布置£以便減少這些器件在工作時對其他器件溫度的影響。對溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區(qū)域(如設(shè)備的µ部),千萬不要將它放在發(fā)熱器件的正上方,多個器件最好是在水平面上交錯布局¡設(shè)備內(nèi)印制板的散熱主要依靠空氣流動,所以在設(shè)計時要研究空氣流動的路徑,合理配置器件或印制電路板。采用合理的器件排列方式,可以有效地降低印制電路的溫升。此外通過降額使用,做等溫處理等方法也是熱設(shè)計中經(jīng)常使用的手段¡
上傳時間: 2013-11-24
上傳用戶:氣溫達上千萬的
許多電信和計算應(yīng)用都需要一個能夠從非常低輸入電壓獲得工作電源的高效率降壓型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。高輸出功率同步控制器 LT3740 就是這些應(yīng)用的理想選擇,該器件能把 2.2V 至 22V 的輸入電源轉(zhuǎn)換為低至 0.8V 的輸出,並提供 2A 至 20A 的負載電流。其應(yīng)用包括分布式電源繫統(tǒng)、負載點調(diào)節(jié)和邏輯電源轉(zhuǎn)換。
上傳時間: 2013-12-30
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經(jīng)由改變外部閘極電阻(gate resistors)或增加一個跨在汲極(drain)和源極(source)的小電容來調(diào)整MOSFET的di/dt和dv/dt,去觀察它們?nèi)绾螌MI產(chǎn)生影響。然後我們可了解到如何在效率和EMI之間取得平衡。我們拿一個有著單組輸出+12V/4.1A及初級側(cè)MOSFET AOTF11C60 (αMOSII/11A/600V/TO220F) 的50W電源轉(zhuǎn)接器(adapter)來做傳導(dǎo)性及輻射性EMI測試。
上傳時間: 2014-09-08
上傳用戶:swing
AL-BNR系列變壓器中性點接地電阻柜 中性點經(jīng)電阻接地可有效限制間歇弧光接地過電壓、降低系統(tǒng)操作過電壓、消除系統(tǒng)諧振過電壓、方便配置單相接地故障保護、可在短時間內(nèi)有效切除故障線路。從而降低系統(tǒng)設(shè)備的絕緣水平,延遲系統(tǒng)設(shè)備的使用壽命,提高系統(tǒng)運行的安全可靠性。 保定市奧蘭電氣設(shè)備有限公司擁有一流的研發(fā)隊伍和精良的專用設(shè)備,專注于配電系統(tǒng)中性點接地保護系列產(chǎn)品、繼電保護裝置、過電壓保護裝置的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售。公司所開發(fā)的系列AL-BNR變壓器中性點接地電阻柜是6-35KV配電網(wǎng)中變壓器中性點接地保護專用成套設(shè)備,目前已廣泛應(yīng)用于以電纜線路為主的城市配電網(wǎng)、大型工業(yè)企業(yè)、工廠、機場、港口、地鐵等重要電力用戶配電網(wǎng)以及發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)。 產(chǎn)品采用優(yōu)質(zhì)進口不銹鋼或國產(chǎn)不銹鋼電熱金屬材料,具有電導(dǎo)率高、溫度系數(shù)高、耐腐蝕、耐高溫、抗氧化能力強、抗拉強度高及阻值穩(wěn)定等優(yōu)良特點,產(chǎn)品運行安全可靠。 中壓配電系統(tǒng)中,如果變壓器為三角形接法,則需加裝Z型接地變壓器,以便為系統(tǒng)人為引出中性點,以加裝中性點接地電阻。 1、針對性強,保護到位 AL-BNR變壓器中性點接地電阻柜適用于系統(tǒng)中性點采用小電阻或中電阻接地的場合。此時,電網(wǎng)出現(xiàn)單相接地故障時需立即跳閘切除故障線路。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)單相接地時,接地電阻向接地點提供附加阻性電流,使接地電流呈阻容性質(zhì),從而保證產(chǎn)生的過電壓不超過2.6倍的相電壓。 2、結(jié)構(gòu)緊湊,便于安裝 AL-BNR變壓器中性點接地電阻柜將零散的Z型接地變壓器(如系統(tǒng)無中性點引出則需加裝)、電阻器、電流互感器、測量儀表、接地保護輸出端子等電器設(shè)備整體組合在一個封閉金屬柜內(nèi),而且可以選配隔離開關(guān)、避雷器,成套供貨,安全可靠性高,布置清晰整齊,便于安裝調(diào)試及操作維護。 3、選材考究,充分保證產(chǎn)品質(zhì)量 AL-BNR變壓器中性點接地電阻柜內(nèi)的接地變壓器為優(yōu)質(zhì)干式變壓器,其一次繞組為“Z”形接線;電阻器采用不銹鋼鎳鉻合金(Cr20Ni80)材料制成,導(dǎo)電率高、通流能力強、耐高溫、最高使用溫度可達1600℃;溫度系數(shù)≤ -0.045% /℃、阻值穩(wěn)定、耐腐蝕、防燃防爆、可靠性高。用合金材料組成的電阻全部采用電阻單元,以 多個單元采用亞弧焊接而成框架式結(jié)構(gòu),電阻單元采用耐高溫絕緣子(高分子)支撐連接。根據(jù)不同的客戶要求我公司可提供進口電阻器。 4、監(jiān)測功能齊全,并提供模擬量輸出 AL-BNR變壓器中性點接地電阻柜可加裝智能監(jiān)控裝置,可監(jiān)測電阻柜正常運行狀態(tài)下中性點不平衡電流、電阻片、電阻柜內(nèi)的溫度,也可以監(jiān)測發(fā)生單相接地故障瞬間的電流以及記錄接地動作次數(shù),并預(yù)留通訊接口,可將檢測、記錄的信息傳遞至主控室,使運行人員在第一時間內(nèi)得到信息。 5、技術(shù)力量雄厚,服務(wù)周到 我公司為專業(yè)生產(chǎn)廠家,技術(shù)力量雄厚,售前的技術(shù)交流咨詢可隨時到位。售后的安裝技術(shù)指導(dǎo)可按用戶要求及時進行
上傳時間: 2014-12-24
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電焊機維修基礎(chǔ)知識,是焊接電源維修的基礎(chǔ)知識。
上傳時間: 2013-10-16
上傳用戶:lps11188
摘 要:根據(jù)新型LCL諧振軟開關(guān)弧焊逆變電源主電路原理,對這種弧焊電源進行了設(shè)計,并對電路中主要參數(shù)予以了確定。其內(nèi)容包括:逆變電源輸出電流Io及空載電壓的計算、串聯(lián)諧振電感Ls、電容Cs的參數(shù)選擇、IGBT緩沖電容的參數(shù)選擇。根據(jù)設(shè)計的電源參數(shù),對研制的焊接電源進行試驗。試驗表明,該電源能夠較好地實現(xiàn)軟開關(guān)。從而證明該設(shè)計是合理的、有效的。關(guān)鍵詞:諧振軟開關(guān);弧焊逆變;電源設(shè)計;參數(shù)選擇
標(biāo)簽: 軟開關(guān) 弧焊電源 參數(shù)
上傳時間: 2013-11-16
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