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    2. 侵權投訴

      二極管為什么單向導電?

      玩轉單片機 ? 2020-06-23 15:28 ? 次閱讀

      二極管是電子電路中很常用的元器件,非常常見,二極管具有正向導通,反向截止的特性。 在二極管的正向端(正極)加正電壓,負向端(負極)加負電壓,二極管導通,有電流流過二極管。在二極管的正向端(正極)加負電壓,負向端(負極)加正電壓,二極管截止,沒有電流流過二極管。這就是所說的二極管的單向導通特性。下面解釋為什么二極管會單向導通。 二極管的單向導電性 二極管是由PN結組成的,即P型半導體和N型半導體,因此PN結的特性導致了二極管的單向導電特性。PN結如圖1所示。

      圖1 PN結示意圖 在P型和N型半導體的交界面附近,由于N區的自由電子濃度大,于是帶負電荷的自由電子會由N區向電子濃度低的P區擴散;擴散的結果使PN結中靠P區一側帶負電,靠N區一側帶正電,形成由N區指向P區的電場,即PN結內電場。內電場將阻礙多數載流子的繼續擴散,又稱為阻擋層。 PN結詳解 二極管的單向導電特性用途很廣,到底是什么原因讓電子如此聽話呢?它的微觀機理是什么呢?這里簡單形象介紹一下。 假設有一塊P型半導體(用黃色代表空穴多)和一塊N型半導體(用綠色代表電子多),它們自然狀態下分別都是電中性的,即不帶電。如圖2所示。

      圖2 P型和N型半導體 把它們結合在一起,就形成PN結。邊界處N型半導體的電子自然就會跑去P型區填補空穴,留下失去電子而顯正電的原子。相應P型區邊界的原子由于得到電子而顯負電,于是就在邊界形成一個空間電荷區。為什么叫“空間電荷區”?是因為這些電荷是微觀空間內無法移動的原子構成的。 空間電荷區形成一個內建電場,電場方向由N到P,這個電場阻止了后面的電子繼續過來填補空穴,因為這時P型區的負空間電荷是排斥電子的。電子和空穴的結合會越來越慢,最后達到平衡,相當于載流子耗盡了,所以空間電荷區也叫耗盡層。這時PN結整體還呈電中性,因為空間電荷有正有負互相抵消。如圖3所示。

      圖3 PN結形成內建電場 外加正向電壓,電場方向由正到負,與內建電場相反,削弱了內建電場,所以二極管容易導通。綠色箭頭表示電子流動方向,與電流定義的方向相反。如圖4所示。

      圖4 正向導通狀態 外加反向電壓,電場方向與內建電場相同,增強了內建電場,所以二極管不容易導通。如圖5所示。當然,不導通也不是絕對的,一般會有很小的漏電流。隨著反向電壓如果繼續增大,可能造成二極管擊穿而急劇漏電。

      圖5 反向不導通狀態 圖6是二極管的電流電壓曲線供參考。

      圖6 二極管電流電壓曲線 圖7形象的展示了不同方向二極管為什么能導通和不能導通,方便理解。

      圖7 不同方向導通效果不同 生活中單向導通的例子也不少,比如地鐵進站口的單向閘機,也相當于二極管的效果:正向導通,反向不導通,如果硬要反向通過,可能就會因為太大力“反向擊穿”破壞閘機了。

      原文標題:二極管為什么單向導電?這篇文章終于說明白了

      文章出處:【微信號:mcu168,微信公眾號:玩轉單片機】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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      MAX16141AAAF/VY+ Maxim Integrated MAX16141理想二極管控制器

      Integrated MAX16141理想二極管控制器具有各種系統故障保護特性,例如反向電流保護、過流保護、輸入過壓/欠壓保護以及過熱保護。MAX16141二極管控制器具有3.5V至36V的工作電壓范圍和5μA(典型值)關斷電流。這些MAX16141控制器采用集成電荷泵,可驅動源極連接上方9V背對背外部nFET的柵極。這樣可最大限度降低源極和負載之間的功率損耗。MAX16141控制器采用低功耗關斷,可減少電池耗電量。這些MAX16141二極管控制器通過開路雙向電流阻斷和開路雙向電壓將故障電源與負載隔離。 MAX16141控制器具有可為負載提供有限功率的低功耗模式,以及有助于在關斷模式下降低功耗的內部開關 這些MAX16141二極管控制器還具有故障輸出,可在故障條件下發出信號。典型應用包括汽車電源系統、網絡/電信電源系統、RAID系統、服務器和以太網供電 (PoE) 系統。 特性 寬電源電壓范圍: 工作電壓范圍:3.5V至36V 保護電壓范圍:-36V至60V 消除了分立二極管功耗 低功耗關斷模式可降低電池耗電量: ...
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      MAX16141AAAF/VY+ Maxim Integrated MAX16141理想二極管控制器

      ULN2801A ULN2801A八個達林頓陣列

      達林頓晶體管具有共同發射極 輸出電流500 mA的電流 輸出電壓至50V 積分抑制二極管 對于所有流行的邏輯系列版本 輸出可以并聯 輸入釘扎相對輸出到簡化電路板布局 在ULN2801A,ULN2802A,ULN2803A和ULN2804A各自包含具有共同的發射器和用于電感性負載積分抑制二極管8個達林頓晶體管。每個達林頓設有一個峰值負載電流額定值600毫安(500 mA連續)的,并能承受至少50 V在關斷狀態。輸出可以并聯,以更高的電流能力。...
      發表于 05-21 05:05 ? 216次 閱讀
      ULN2801A ULN2801A八個達林頓陣列

      FPF2G120BF07AS 具有NTC的F2,3ch升壓模塊

      一種快速,可靠的的安裝方式。 特性 高效率 低傳導損耗和開關損耗 高速場截止IGBT SiC SBD用作升壓二極管 內置NTC可實現溫度監控 電路圖、引腳圖和封裝圖
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      FPF2G120BF07AS 具有NTC的F2,3ch升壓模塊

      LB11961 單相全波風扇電機驅動器

      1是一款單相雙極驅動電機驅動器,可輕松實現直接PWM電機驅動系統,效率極高。 LB11961是個人計算機電源系統和CPU冷卻風扇系統中風扇電機驅動的最佳選擇。 特性 單相全波驅動(16V,1.0A)晶體管內置) 由熱敏電阻輸入控制的內置變速功能 內置再生二極管(Di);只需要最少數量的外部組件。 內置HB 最低速度設定引腳(啟動時允許全速模式運行) 移除熱敏電阻時以全速模式運行。 內置鎖定保護和自動恢復電路 FG(速度檢測)和RD(鎖定檢測)輸出 內置熱關機電路 應用 終端產品 個人計算機電源系統 CPU冷卻風扇系統 PC 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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      LB11961 單相全波風扇電機驅動器

      LB1668M 電機驅動器 無刷 兩相

      M是2相單極驅動無刷電機驅動器,具有寬泛的可用電壓范圍和最少的所需外部元件。它們還支持形成電機鎖定保護和自動恢復電路。 特性 輸出保護具有可變擊穿電壓的齊納二極管:當Z1和Z2引腳時開路:VOLM = 57V 當Z1和Z2引腳短路時:VOLM = 32V 外部齊納二極管可以連接在 通過更換外部電阻可以支持12V和24V電源。 霍爾元件可以直接連接。 內置旋轉檢測功能,驅動時輸出低電平停止時。 內置電機鎖保護和自動恢復功能 熱關機功能。 電路圖、引腳圖和封裝圖...
      發表于 07-30 21:02 ? 294次 閱讀
      LB1668M 電機驅動器 無刷 兩相

      LV8711T 步進電機驅動器 PWM 恒流控制

      T是一款PWM恒流控制步進電機驅動器,具有低功耗,低熱量和高效率的特點。該器件適用于2節電池應用。其電源電壓范圍為4 V至16 V,待機模式電流消耗幾乎為零。由于內置電路可控制電流,因此有助于降低成本和PCB尺寸。它還可以通過幾個內置保護功能為應用程序的安全設計做出貢獻。 特性 優勢 內置短路保護電路 短暫保護 包含異常情況警告輸出引腳 安全設計 上下再生二極管 安全設計 熱關斷電路 熱保護 兩個PWM恒流控制H橋驅動器電路 控制步進電機至1-2相激勵 參考電壓輸出:1.0V 應用 終端產品 步進/布魯赫直流電機 計算機和外圍設備 工業 消費者 打印機 平板掃描儀 文檔掃描儀 PoE銷售點終端 POS終端 熱敏打印機 空調 電路圖、引腳圖和封裝圖...
      發表于 07-30 21:02 ? 81次 閱讀
      LV8711T 步進電機驅動器 PWM 恒流控制

      AMIS-30621 帶LIN總線的微步電動機驅動器和控制器

      0621是一款帶有位置控制器和控制診斷接口的單片微步進電機驅動器。它可以構建與LIN主機遠程連接的專用機電一體化解決方案。芯片通過總線接收定位指令,然后將電機線圈驅動到所需位置。片上位置控制器可配置(OTP或RAM)不同的電機類型,定位范圍和速度,加速度和減速度參數。 AMIS-30621充當LIN總線上的從機,主機可以從每個單獨的從節點獲取特定的狀態信息,如實際位置,錯誤標志等。該芯片采用I2T100技術實現,可同時實現高壓同一芯片上的模擬電路和數字功能。 AMIS-30621完全兼容汽車電壓要求。 特性 自動選擇快速和慢速衰減模式。 無需外部反激二極管。 可配置的速度和加速度。 現場可編程節點地址。 動態分配標識符。 物理層和數據鏈路層(符合LIN rev.1.3)。 LIN總線短路保護供應和地面。 高溫警告和管理。 失去LIN安全操作。 Micro - 步進技術。 峰值電流高達800 mA。 固定頻率PWM電流控制。 快速自動選擇慢速衰減模式。 無需外部反激二極管。 符合14 V汽車系統。 這是一個無鉛設備。 應用 汽車應用,...
      發表于 07-30 19:02 ? 223次 閱讀
      AMIS-30621 帶LIN總線的微步電動機驅動器和控制器

      AMIS-30543 微步電機驅動器

      543是一款用于雙極步進電機的微步進步進電機驅動器。芯片通過IO引腳和SPI接口與外部微控制器連接。它具有片上穩壓器,復位輸出和看門狗復位功能,可為外圍設備供電。 AMIS30543包含一個電流轉換表,根據NXT輸入引腳上的時鐘信號以及DIR(方向)寄存器或輸入引腳的狀態,進行下一個微步。芯片提供速度和負載角度輸出。這允許基于負載角度創建失速檢測算法和控制回路以調節扭矩和速度。它使用專有的PWM算法進行可靠的電流控制。 AMIS30543采用I2T100技術實現,可在同一芯片上實現高壓模擬電路和數字功能。該芯片完全兼容汽車電壓要求。 特性 優勢 可編程峰值電流高達3A 高度集成和降低系統成本 128微步 更高的系統分辨率和更安靜的電機操作 速度和負載角度輸出 啟用真正的無傳感器閉環控制電機 可編程PWM電壓斜率 優化的EMC配置文件 有源反激式二極管 降低BOM成本和提高可靠性 集成電源和監視器支持rt用于外部MCU 降低總系統復雜性和BOM成本 應用 終端產品 數控設備 工業制造設備 紡織設備 電路圖、引腳圖和封裝圖...
      發表于 07-30 19:02 ? 306次 閱讀
      AMIS-30543 微步電機驅動器

      NCV8881 LDO穩壓器 1.5 A 低壓差

      1由一個降壓開關穩壓器(SMPS)和一個SMPS輸出欠壓監控器和CPU看門狗電路組成。此外,還提供兩個固定電壓低壓差穩壓器輸出,并共享LDO輸出電壓狀態輸出。一旦使能,穩壓器操作將繼續,直到看門狗信號不再存在。 NCV8881適用于必須承受40 V負載突降的汽車電池連接應用。開關穩壓器能夠將典型的9 V至19 V汽車輸入電壓范圍轉換為3.3 V至8 V的輸出,并具有恒定的開關頻率,可以通過電阻編程或與外部時鐘信號同步。使能輸入閾值和遲滯是可編程的,使能輸入狀態在開漏點火緩沖器輸出處復制。穩壓器受限流,輸入過壓和過溫關斷以及SMPS短路關斷保護。 特性 1.5 A開關穩壓器(內部電源開關) 100 mA,5 V LDO輸出 40 mA,8.5 V LDO輸出 工作范圍5 V至19 V 可編程SMPS頻率 SMPS可以同步到外部時鐘 可編程SMPS輸出電壓低至0.8 V ±2%參考電壓容差 內部SMPS軟啟動 電壓模式SMPS控制 SMPS逐周期電流限制和短路保護 內部自舉二極管 邏輯電平使能輸入 使能外部電阻分壓器可編程輸入遲滯 啟用輸入狀態在開放...
      發表于 07-30 19:02 ? 162次 閱讀
      NCV8881 LDO穩壓器 1.5 A 低壓差

      NUD3160 繼電器驅動器 48 V

      微集成器件提供單組件解決方案,可以在不需要續流二極管的情況下切換感應負載,如繼電器,螺線管和小型直流電機。它接受邏輯電平輸入,因此允許它由各種設備驅動,包括邏輯門,逆變器和微控制器。 特性 在DC之間提供強大的接口繼電器線圈和敏感邏輯 能夠在12 V,24 V時驅動額定電流高達150 mA的繼電器線圈或48 V 以更低的成本取代3或4個離散組件 內部齊納二極管消除了對自由二極管的需求 符合裝載轉儲和其他汽車規格 應用 終端產品 驅動器窗口,門閂,門和天線繼電器 汽車 工業設備 電路圖、引腳圖和封裝圖...
      發表于 07-30 12:02 ? 205次 閱讀
      NUD3160 繼電器驅動器 48 V

      NUD3105D 繼電器驅動器 5.0 V 雙通道

      備用于切換感應負載,如繼電器,螺線管白熾燈和小型直流電機,無需使用空轉二極管。該器件集成了所有必需的產品,如MOSFET開關,ESD保護和齊納鉗位。它接受邏輯電平輸入,因此允許它由各種設備驅動,包括邏輯門,反相器和微控制器。 特性 在DC之間提供強大的驅動程序接口繼電器線圈和敏感邏輯電路 優化開關繼電器從3.0 V到5.0 V電壓軌 能夠驅動額定功率高達2.5 W,5.0 V 的繼電器線圈 內部齊納二極管消除了對續流二極管的需求 內部齊納鉗位路由引起的電流接地以實現更安靜的系統操作 低VDS(on)降低系統電流排水 應用 電信:線路卡,調制解調器,答錄機和傳真 計算機和辦公室:復印機,打印機和臺式電腦 消費者:電視和錄像機,立體聲接收器,CD播放器,盒式錄音機 工業:小家電,安全系統,自動測試設備,車庫門開啟器 汽車:5.0V驅動繼電器,電機控制,電源鎖和燈驅動器 電路圖、引腳圖和封裝圖...
      發表于 07-30 12:02 ? 159次 閱讀
      NUD3105D 繼電器驅動器 5.0 V 雙通道

      NUD3124 繼電器驅動器 24 V

      微集成器件提供單組件解決方案,可以在不需要續流二極管的情況下切換感應負載,如繼電器,螺線管和小型直流電機。它接受邏輯電平輸入,因此允許它由各種設備驅動,包括邏輯門,逆變器和微控制器。 特性 在DC之間提供強大的接口繼電器線圈和敏感邏輯 能夠在12伏特下驅動額定電流高達150 mA的繼電器線圈 以更低的成本取代3或4個離散組件 內部齊納二極管消除了對自由二極管的需求 滿足負載轉儲和其他汽車規格 應用 終端產品 驅動窗口,門閂,門,天線繼電器 汽車 工業設備 電路圖、引腳圖和封裝圖...
      發表于 07-30 12:02 ? 151次 閱讀
      NUD3124 繼電器驅動器 24 V

      MC79L 線性穩壓器 100 mA 5 V 負極

      0負線性穩壓器是一款價格低廉,易于使用的器件,適用于需要高達100 mA電流的眾多應用。與功率更高的MC7900系列負調節器一樣,該線性穩壓器具有熱關斷和電流限制功能,使其非常堅固耐用。在大多數應用中,無需外部元件即可運行。 MC79L00線性穩壓器適用于卡上調節或需要適度電流水平的穩壓負電壓的任何其他應用。與常見的電阻/齊納二極管方法相比,該穩壓器具有明顯的優勢。 規格: MC79L00AB MC79L00AC 容差 4% 4% 溫度范圍 -40°C到+ 125°C 0°C至+ 125°C 封裝 SOIC-8,TO-92 SOIC-8,TO-92 特性 無需外部組件 內部短路電流限制 內部熱過載保護 低成本 提供的互補正穩壓器(MC78L00系列) 無鉛封裝是Av ailable 電路圖、引腳圖和封裝圖...
      發表于 07-30 06:02 ? 137次 閱讀
      MC79L 線性穩壓器 100 mA 5 V 負極

      MC78L 線性穩壓器 100 mA 5至24 V 正極

      0A系列線性穩壓器是價格低廉,易于使用的器件,適用于需要高達100 mA穩壓電源的眾多應用。與其更高功率的MC7800和MC78M00系列同類產品一樣,這些穩壓器具有內部限流和熱關斷功能,使其非常堅固耐用。在許多應用中,MC78L00設備無需外部組件。與傳統的齊納二極管 - 電阻器組合相比,這些線性穩壓器具有顯著的性能優勢,因為輸出阻抗和靜態電流顯著降低。 規格: MC78L00AB MC78L00AC 容差 4% 4% 溫度范圍 -40°C至+ 125°C 0°C至+ 125°C 封裝 SOIC-8,TO-92 SOIC-8,TO-92,SOT -89 特性 廣泛的可用固定輸出電壓 低成本 內部短路電流限制 內部熱過載保護 無需外部組件 互補提供負調節器(MC79L00系列) 無鉛封裝是Av ailable 電路圖、引腳圖和封裝圖...
      發表于 07-30 05:02 ? 394次 閱讀
      MC78L 線性穩壓器 100 mA 5至24 V 正極

      FAN4868UC33X 3 MHz 同步穩壓器

      8是一款低功耗升壓穩壓器,旨在通過單節鋰離子或鋰離子電池提供穩定的3.3 V輸出。輸出電壓選項固定為3.3 V,在VIN = 2.3 V時保證最大負載電流為200 mA,在VIN = 3.3 V時保證300 mA。關斷模式下的輸入電流小于1μA,從而最大限度地延長電池壽命。 PFM操作是自動的并且“無故障”。該穩壓器可在低負載時保持低至37μA靜態電流的輸出調節。內置功率晶體管,同步整流和低電源電流的組合使FAN4868成為電池供電應用的理想選擇.FAN4868可在6-凸點0.4 mm間距晶圓級芯片尺寸封裝(WLCSP)。 特性 使用少量外部元件工作:1μH電感和0402外殼尺寸輸入和輸出電容 輸入電壓范圍為2.3 V至3.2 V 固定3.3 V輸出電壓選項 最大負載電流> 150 mA,VIN = 2.3 V 最大負載電流300 mA,VIN = 2.7 V,VOUT = 3.3 V 低工作靜態電流 True Load Disc關機期間的連接 具有輕載省電模式的可變導通時間脈沖頻率調制(PFM) 內部同步整流器(無需外部二極管) 熱關斷和過載保護 6-Bump WLCSP,0.4 mm間距 應用 終端產品 為3.3 V核心導軌供電 PDA...
      發表于 07-30 05:02 ? 156次 閱讀
      FAN4868UC33X 3 MHz 同步穩壓器

      NCP302155 集成驅動器和MOSFET 55 A.

      155將MOSFET驅動器,高端MOSFET和低端MOSFET集成在一個封裝中。驅動器和MOSFET已針對高電流DC-DC降壓功率轉換應用進行了優化。與分立元件解決方案相比,NCP302155集成解決方案大大降低了封裝寄生效應和電路板空間。 特性 平均電流高達55A 能夠以高達2 MHz的頻率切換 兼容3.3 V或5 V PWM輸入 支持Intel?PowerState 4 使用3級PWM的零交叉檢測選項 內部自舉二極管 熱警告輸出和熱關機 應用 終端產品 臺式機和筆記本微處理器 服務器和工作站,V-Core和非V核DC-DC轉換器 大電流DC-DC負載點轉換器 小型電壓調節器模塊 電源和筆記本 電路圖、引腳圖和封裝圖...
      發表于 07-29 22:02 ? 373次 閱讀
      NCP302155 集成驅動器和MOSFET 55 A.

      NCP303151 集成驅動器和帶集成電流監視器的MOSFET

      151將MOSFET驅動器,高端MOSFET和低端MOSFET集成到單個封裝中。驅動器和MOSFET已針對高電流DC-DC降壓功率轉換應用進行了優化。與分立元件解決方案相比,NCP303151集成解決方案大大降低了封裝寄生效應和電路板空間。 特性 能夠達到50 A的平均電流 30 V / 30 V擊穿電壓MOSFET具有更高的長期可靠性 能夠以高達1 MHz的頻率切換 與3.3兼容V或5 V PWM輸入 正確響應3級PWM輸入 精確電流監測 具有3級PWM的過零檢測選項 內部自舉二極管 欠壓鎖定 支持英特爾?PowerState 4 應用 桌面和筆記本微處理器 圖形卡 路由器和交換機 支持英特爾?PowerState 4 電路圖、引腳圖和封裝圖...
      發表于 07-29 22:02 ? 710次 閱讀
      NCP303151 集成驅動器和帶集成電流監視器的MOSFET

      NCP302055 集成驅動器和MOSFET 50 A.

      055將MOSFET驅動器,高端MOSFET和低端MOSFET集成在一個封裝中。驅動器和MOSFET已針對高電流DC-DC降壓功率轉換應用進行了優化。與分立元件解決方案相比,NCP302055集成解決方案大大減少了封裝寄生效應和電路板空間。 特性 平均電流高達50A 能夠以高達2 MHz的頻率切換 兼容3.3 V或5 V PWM輸入 支持Intel?PowerState 4 使用3級PWM的零交叉檢測選項 內部自舉二極管 熱警告輸出和熱關機 熱關機 應用 終端產品 臺式機和筆記本微處理器 服務器和工作站,V -Core和非V-DC DC-DC轉換器 大電流DC-DC負載點轉換器 小型電壓調節器模塊 電源和筆記本 電路圖、引腳圖和封裝圖...
      發表于 07-29 21:02 ? 272次 閱讀
      NCP302055 集成驅動器和MOSFET 50 A.

      NCV8872 汽車級非同步升壓控制器

      2是一款可調輸出非同步升壓控制器,用于驅動外部N溝道MOSFET。該器件采用峰值電流模式控制和內部斜率補償。該IC集成了一個內部穩壓器,為柵極驅動器提供電荷。保護功能包括內部設置軟啟動,欠壓鎖定,逐周期電流限制,打嗝模式短路保護和熱關斷。其他功能包括低靜態電流睡眠模式和外部同步開關頻率。 特性 優勢 工廠可編程 靈活性 4.8 V至45 V操作 使用反極性保護二極管通過起動和負載轉儲進行操作 -40 C至150 C操作 汽車級 雙功能啟用/同步引腳 緊湊SOIC8包中的額外功能 應用 終端產品 儀表盤 引擎集群 啟動/停止應用程序 導航 LED背光 汽車應用 電路圖、引腳圖和封裝圖...
      發表于 07-29 21:02 ? 154次 閱讀
      NCV8872 汽車級非同步升壓控制器

      NCP81174 具有省電模式和PWM VID接口的多相同步降壓控制器

      74是一款通用型四相同步降壓控制器。它結合了差分電壓檢測,差分相電流檢測和PWM VID接口,為計算機或圖形控制器提供精確的穩壓電源。它可以從處理器接收節電命令(PSI),并以單相二極管仿真模式工作,以獲得輕載時的高效率。雙邊沿多相PWM調制確??焖偎矐B響應,并盡可能減少電容。 應用 終端產品 GPU和CPU電源 顯卡的電源管理 臺式電腦 筆記本電腦 電路圖、引腳圖和封裝圖...
      發表于 07-29 18:02 ? 414次 閱讀
      NCP81174 具有省電模式和PWM VID接口的多相同步降壓控制器
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