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电动汽车用高功率密度碳化硅电机控制器研究 被引量：40
1
作者 张栋 范涛 +8 位作者 温旭辉 宁圃奇 李磊 邰翔 李晔 段卓琳 何国林 张少昆 郑丹 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第19期5624-5634,共11页
碳化硅(Siliconcarbide,SiC)作为世界公认的替代硅(Silicon,Si)的下一代半导体材料,具有耐压高、开关速度快、开关损耗小的优势,是实现车用电机控制器功率密度提升的关键要素。该文针对构成SiC控制器的关键部件,研究SiC金属氧化物场效... 碳化硅(Siliconcarbide,SiC)作为世界公认的替代硅(Silicon,Si)的下一代半导体材料,具有耐压高、开关速度快、开关损耗小的优势,是实现车用电机控制器功率密度提升的关键要素。该文针对构成SiC控制器的关键部件,研究SiC金属氧化物场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET)模块、直流支撑电容器、控制和驱动电路以及电磁干扰(electro-magneticInterference,EMI)滤波器的设计方法。在SiC模块方面,研究多芯片并联结构MOSFET的布局评价体系,以此为基础设计包含72个SiC芯片的SiC MOSFET模块。在直流支撑电容器方面,以减小电容器体积为目标,结构上与控制器壳体统一设计,电气参数上建立描述电机系统性能与电容器容值及许用纹波电流关系的数学模型,优选最为合适的参数,减小电容器体积。在控制和驱动电路方面,通过采用非隔离电源系统、多层电路板等手段,减小电子系统的电路面积,开发出仅信用卡大小的超紧凑主控板和能够与SiC模块直接插接的紧凑型驱动板。在EMI滤波器方面,提出滤波器拓扑和滤波元件参数同步设计方法,有助于解决EMI滤波器设计中反复试验迭代和过设计的问题。基于上述研究成果,开发出峰值功率85kW,开关频率20k Hz,最高效率98.6%,功率密度37.1kW/L的全SiC电机驱动控制器。 展开更多
关键词 SiC电机控制器 SIC MOSFET模块 薄膜电容器 电子系统 EMI滤波器
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层层自组装技术的研究进展及应用情况 被引量：26
2
作者 张仲达 杨文芳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期40-45,共6页
层层自组装技术(Layer-by-layer self-assembly,LbL)是正处于发展阶段的新技术。与传统成膜技术相比,该技术能组装的材料多种多样(如聚电解质、纳米颗粒、有机小分子等),可以通过模板精确控制薄膜的表面结构和尺寸。薄膜的通透性能和力... 层层自组装技术(Layer-by-layer self-assembly,LbL)是正处于发展阶段的新技术。与传统成膜技术相比,该技术能组装的材料多种多样(如聚电解质、纳米颗粒、有机小分子等),可以通过模板精确控制薄膜的表面结构和尺寸。薄膜的通透性能和力学性能可以通过控制组装材料、沉积层数、组装条件等来改善。对层层自组装技术的研究进展及应用情况进行了综述,较为详细地介绍了层与层之间作用力的研究进展,阐述了LbL技术在电化学电容器、光敏微胶囊、分离膜、生物化学及药物释放中的应用。 展开更多
关键词 层层自组装 薄膜 电化学电容器 光敏微胶囊 分离膜 生物传感器 生物反应器 药物释放
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高性能BaTiO_3/PVDF介电复合材料及其薄膜电容器应用 被引量：18
3
作者 党宇 王瑶 +3 位作者 邓元 张烨 张传玲 李茂 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期35-39,共5页
选用柔性高分子材料聚偏氟乙烯(PVDF)作为基体,纳米钛酸钡陶瓷(BaTiO3)作为填充相,采用简单的溶液共混以及流延工艺制备BaTiO3/PVDF薄膜。通过SEM观察了复合材料体系的微观结构,研究了BaTiO3/PVDF介电复合材料的介电性能。把所制备的BaT... 选用柔性高分子材料聚偏氟乙烯(PVDF)作为基体,纳米钛酸钡陶瓷(BaTiO3)作为填充相,采用简单的溶液共混以及流延工艺制备BaTiO3/PVDF薄膜。通过SEM观察了复合材料体系的微观结构,研究了BaTiO3/PVDF介电复合材料的介电性能。把所制备的BaTiO3/PVDF复合材料薄膜(70mm×30mm×25μm,电极面积:600mm2)加工成卷绕式薄膜电容器,研究了该电容器的电容、损耗、击穿电压以及温度稳定性等性能。结果表明,BaTiO3/PVDF复合材料具有良好的介电性能,其薄膜电容器性能优异,电容值为3.34nF,损耗低于0.03,在测试频率范围内保持稳定,击穿电压达到1.3kV,并且在100℃以内能保持良好的电容性能。 展开更多
关键词 复合材料 BATIO3 聚偏氟乙烯 介电性能 薄膜电容器 电容
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金属化安全膜电容器ESR计算 被引量：15
4
作者 尹婷 严飞 +2 位作者 李浩原 李化 李智威 《电力电容器与无功补偿》 北大核心 2015年第3期41-44,48,共5页
安全膜技术被广泛应用于金属化膜电容器上,为金属化膜电容器提供保护,可在一定程度上防止自愈失败现象的发生。对应用于交流或脉冲放电领域的金属化膜电容器,由于蒸镀的金属电极很薄,电极电阻较大,发热是其在工作中不可忽视的一个问题... 安全膜技术被广泛应用于金属化膜电容器上,为金属化膜电容器提供保护,可在一定程度上防止自愈失败现象的发生。对应用于交流或脉冲放电领域的金属化膜电容器,由于蒸镀的金属电极很薄,电极电阻较大,发热是其在工作中不可忽视的一个问题。目前,得到广泛应用的安全膜大体可分为T型和网格型。针对上述两种安全膜结构,对其ESR(等效串联电阻)进行计算,并将其与普通金属化膜进行对比,可为采用安全膜结构的电容器运行特性分析提供一定的参考。 展开更多
关键词 安全膜 ESR 金属化膜 电容器
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全膜电容器运行故障率偏高的原因分析 被引量：14
5
作者 刘瑞云 郑德龙 倪学锋 《电力电容器》 2007年第2期46-49,共4页
我国电力电容器运行业绩最好是在上世90年代初,这时主要是膜纸电容器。随着全膜电容器的广泛使用,电力电容器的运行故障率却呈增高的趋势,显然这同电力电容器的制造技术和工装工艺水平的提高是背道而驰的。因此,本文认为:这种现象的产... 我国电力电容器运行业绩最好是在上世90年代初,这时主要是膜纸电容器。随着全膜电容器的广泛使用,电力电容器的运行故障率却呈增高的趋势,显然这同电力电容器的制造技术和工装工艺水平的提高是背道而驰的。因此,本文认为:这种现象的产生主要是对全膜电容器的热问题考虑不周所造成的。本文通过对膜纸电容器和全膜电容器的热负荷状况进行了比较分析,亦证明这一观点是正确的。 展开更多
关键词 全膜电容器 膜纸电容器 故障率 热负荷 介质损耗
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交流电压条件下温度对金属化膜自愈特性影响规律研究 被引量：14
6
作者 王荀 王召盟 +4 位作者 徐梦蕾 徐志钮 王子建 尹婷 赵丹丹 《电力电容器与无功补偿》 北大核心 2018年第3期87-91,95,共6页
将具备自愈能力的金属化膜电容器应用于电力系统中,能够减少事故的发生,提高安全可靠性。在此基础上,需要克服的困难主要是自愈失败导致的元件彻底击穿和自愈过程的金属层蒸发造成的电容量损失。这两者与金属化膜的自愈特性有着极大的... 将具备自愈能力的金属化膜电容器应用于电力系统中,能够减少事故的发生,提高安全可靠性。在此基础上,需要克服的困难主要是自愈失败导致的元件彻底击穿和自愈过程的金属层蒸发造成的电容量损失。这两者与金属化膜的自愈特性有着极大的关联。相对于直流电压条件下运行的脉冲电容器,交流电压条件下运行的电力电容器具备较高的运行温度,因此有必要对金属化膜在不同温度下的自愈特性进行研究。搭建自愈特性测试平台,在金属化膜上施加不同的温度,使用电测法测量电压、电流波形,以此得出自愈电压、自愈电流、自愈持续时间和自愈能量。结果表明:温度的升高会使自愈电流、自愈持续时间和自愈能量减小。 展开更多
关键词 金属化膜 电测法 自愈特性 电力电容器
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影响金属化膜脉冲电容器寿命试验的因素研究 被引量：13
7
作者 陈松 李兆林 卢有盟 《电力电容器与无功补偿》 北大核心 2019年第2期64-67,72,共5页
金属化膜脉冲电容器在寿命试验的过程中,涉及到的试验参数较多,不同的试验参数对试验结果都会有影响。本文通过元件的试验研究,研究这些参数的相互关系及影响的程度,为进一步开展产品的试验研究及分析试验结果提供帮助。
关键词 金属化膜 脉冲电容器 反峰系数 电场强度 充放电周期
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金属化膜电容器极板发热计算 被引量：13
8
作者 李浩原 尹婷 +2 位作者 严飞 李化 李智威 《电力电容器与无功补偿》 北大核心 2015年第5期37-40,共4页
应用于交流或脉冲放电领域的金属化膜电容器,由于蒸镀的金属电极很薄,电极电阻较大,发热是其在工作中不可忽视的一个问题。而当电容器内部温度显著升高时,介质的介电性能会下降,使用寿命就会显著缩短。因此,有必要对金属化膜电容器的电... 应用于交流或脉冲放电领域的金属化膜电容器,由于蒸镀的金属电极很薄,电极电阻较大,发热是其在工作中不可忽视的一个问题。而当电容器内部温度显著升高时,介质的介电性能会下降,使用寿命就会显著缩短。因此,有必要对金属化膜电容器的电极发热进行计算,从而对其发热情况进行评估。计算了金属化膜电容器的电极发热功率和沿膜宽方向的发热功率密度,并对恒定方阻和渐变方阻电容器的发热进行了对比分析。 展开更多
关键词 发热功率 金属化膜 电容器 方阻
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光伏逆变器中DC-link电容的选型计算 被引量：12
9
作者 蔡晓燕 许敬涛 +1 位作者 刘继茂 王柳 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2012年第4期43-44,59,共3页
DC-link电容是光伏逆变器直流侧电路的重要组成部分,其设计选型对逆变器的性能、体积、重量及成本均有一定影响。以单级三相全桥拓扑的光伏逆变器为例,重点讨论了薄膜电容的额定电压、容量及纹波电流等参数所需满足的要求,进行了理论分... DC-link电容是光伏逆变器直流侧电路的重要组成部分,其设计选型对逆变器的性能、体积、重量及成本均有一定影响。以单级三相全桥拓扑的光伏逆变器为例,重点讨论了薄膜电容的额定电压、容量及纹波电流等参数所需满足的要求,进行了理论分析、计算和仿真,以期对实际应用中的电容选取提供参考。 展开更多
关键词 逆变器 薄膜电容 纹波电流 额定电压
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金属化聚丙烯膜脉冲电容器端部接触老化研究 被引量：10
10
作者 代新 林福昌 +1 位作者 李劲 姚宗干 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第8期51-54,共4页
电极端部与喷金层松动或脱离是金属化膜电容器失效的主要原因之一 ,尤其是以重复充放电方式工作的脉冲电容器。以金属化聚丙烯膜电容器为例 ,对其端部接触老化进行了研究。金属化膜电容器短的接触收到电压效应、热效应和机械效应的影响... 电极端部与喷金层松动或脱离是金属化膜电容器失效的主要原因之一 ,尤其是以重复充放电方式工作的脉冲电容器。以金属化聚丙烯膜电容器为例 ,对其端部接触老化进行了研究。金属化膜电容器短的接触收到电压效应、热效应和机械效应的影响。为便于研究 ,采用了一种新结构的试品。通过这种试品与普遍金属化膜电容器的对比试验以及新结构试品自身的对比试验来分别检验电压效应、热效应和机械效应对端部接触的影响。结果表明 ,在高场强下 ,电压效应对端部接触老化的影响很大 ,电流的热应力对金属化电容器端部接触的影响较小 。 展开更多
关键词 金属化聚丙烯膜脉冲电容器 老化 高场强 电极 端部接触
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基于ANSYS的电动汽车用直流滤波电容器热分析 被引量：10
11
作者 范丽娜 《电力电容器与无功补偿》 北大核心 2018年第2期32-37,41,共7页
在电动汽车电源组件中,需要用电容器进行滤波,以输出合适的电压。由于汽车的使用环境十分复杂,要求电容器在高、低温环境中能长期稳定、安全可靠运行,但是高温会加速电容器绝缘老化、性能变化,导致可靠性下降,所以电容器设计开发中热仿... 在电动汽车电源组件中,需要用电容器进行滤波,以输出合适的电压。由于汽车的使用环境十分复杂,要求电容器在高、低温环境中能长期稳定、安全可靠运行,但是高温会加速电容器绝缘老化、性能变化,导致可靠性下降,所以电容器设计开发中热仿真分析十分重要。本文以某款电动汽车用直流滤波电容器产品为例,用Solidworks三维软件进行建模,以ANSYS为仿真工具,对电容器发热机理、热传导分析及温升试验结果进行了介绍,证明该热仿真比较准确。 展开更多
关键词 电动汽车 薄膜电容器 热分析 有限元法
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高压金属化膜并联电容器 被引量：9
12
作者 周存和 《电力电容器》 2004年第3期1-5,共5页
概述了金属化聚丙烯膜电容器的特性,对安全膜在高压并联电容器中的应用,进行了多方面地研究。
关键词 金属化膜 并联电容器 安全膜 波浪分切
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一种基于磁组合式变压器的AC-DC高频变换器 被引量：9
13
作者 李春杰 黄文新 +1 位作者 李朋 樊长鑫 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期19-26,共8页
为了提高大功率开关电源的功率因数和可靠性,提出了一种基于磁组合式变压器的AC-DC变换器。该结构的变换器是将三个耦合变压器磁心中产生的磁通叠加输出,而非电的形式输出。根据三相电路瞬时功率平衡原理,利用三相互差120°的交流... 为了提高大功率开关电源的功率因数和可靠性,提出了一种基于磁组合式变压器的AC-DC变换器。该结构的变换器是将三个耦合变压器磁心中产生的磁通叠加输出,而非电的形式输出。根据三相电路瞬时功率平衡原理,利用三相互差120°的交流电的特性,使该变换器的直流环节的滤波电容采用了薄膜电容,而非电解电容,使电网侧的输入电流正弦化,实现自然PFC功能,从而提高了功率因数和功率密度。仿真和一台1k W的原理实验样机验证了理论分析的正确性及变换器的可行性。 展开更多
关键词 磁通叠加 磁组合式变压器 薄膜电容 自然PFC
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电动汽车用高功率密度电机控制器研发 被引量：9
14
作者 刘钧 钟玉林 +1 位作者 张瑾 温旭辉 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2011年第12期14-16,共3页
车用电机驱动系统是新能源汽车的三大关键技术之一,要求更高的性能、体积/重量密度及环境温度。与国际先进车用电驱系统发展水平相比,我国在功率密度、可靠性及成本三方面仍存在较大差距。这里对车用电机控制器关键技术进行研究,包括考... 车用电机驱动系统是新能源汽车的三大关键技术之一,要求更高的性能、体积/重量密度及环境温度。与国际先进车用电驱系统发展水平相比,我国在功率密度、可靠性及成本三方面仍存在较大差距。这里对车用电机控制器关键技术进行研究,包括考虑主要寄生参数的功率主回路建模、智能功率模块I(PM)研发和新型膜电容应用研究,着力解决车用电机控制器技术瓶颈。在上述研究基础上开发出高功率密度车用电机控制器,测试结果表明该控制器的重量比功率为8 kW.kg-1,体积比功率为10 kW.L-1。 展开更多
关键词 电动汽车 控制器 智能功率模块 膜电容
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高温高湿条件下薄膜电容器的寿命预测 被引量：9
15
作者 李征 李化 +5 位作者 林福昌 邱天 陈麒任 刘毅 张钦 王燕 《电力电容器与无功补偿》 北大核心 2020年第4期42-46,共5页
在高温高湿环境中,应用于交流的薄膜电容器在长期运行时存在电容量损失的现象,而这对电容器工作会造成不利影响。本文以聚丙烯薄膜电容器为对象,建立了薄膜电容器的高温高湿加速老化试验平台,得到了不同温度和湿度条件下的薄膜电容器的... 在高温高湿环境中,应用于交流的薄膜电容器在长期运行时存在电容量损失的现象,而这对电容器工作会造成不利影响。本文以聚丙烯薄膜电容器为对象,建立了薄膜电容器的高温高湿加速老化试验平台,得到了不同温度和湿度条件下的薄膜电容器的寿命数据。研究采用两参数Weibull分布模型描述薄膜电容器的寿命分布,基于Arrhenius模型和逆幂律模型对不同温湿度下薄膜电容器的寿命预测进行研究。结果表明:当温度和湿度升高时,相同时间内薄膜电容器电容量的下降幅度会随之增大,电容器寿命Weibull分布则向寿命减小的方向迁移。通过不同温湿度条件下的电容器试验样品寿命数据计算得到寿命模型参数,从而可以针对薄膜电容器进行寿命预测。 展开更多
关键词 薄膜电容器 加速老化 温度 湿度 寿命预测
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两起典型电容式电压互感器二次电压异常故障浅析 被引量：8
16
作者 王永勤 张改杰 +1 位作者 黄卫东 童歆 《湖北电力》 2016年第11期36-39,共4页
电容式电压互感器(CVT)是电力系统中重要的设备之一,其运行状况直接影响电力系统安全稳定运行。通过介绍两起典型电容式电压互感器二次电压异常故障案例,分析了故障原因,提出了类似故障的防范措施。
关键词 电容式电压互感器 二次电压 红外检测 薄膜电容
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表面改性聚丙烯薄膜的制备与介电/储能特性研究 被引量：8
17
作者 平江波 冯启琨 +2 位作者 郑明胜 裴家耀 党智敏 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2022年第5期49-55,共7页
为了提高聚丙烯薄膜的电容量和能量密度,采用高介电常数纳米颗粒与丙烯酸酯类粘结剂的混合浆料对聚丙烯薄膜进行表面改性,与改性前聚丙烯薄膜的性能作对比分析,探讨了基膜拉伸工艺、表面改性温度、高介电纳米颗粒尺寸3个因素对改性聚丙... 为了提高聚丙烯薄膜的电容量和能量密度,采用高介电常数纳米颗粒与丙烯酸酯类粘结剂的混合浆料对聚丙烯薄膜进行表面改性,与改性前聚丙烯薄膜的性能作对比分析,探讨了基膜拉伸工艺、表面改性温度、高介电纳米颗粒尺寸3个因素对改性聚丙烯薄膜性能的影响。结果表明:改性后,1 kHz下聚丙烯薄膜的介电常数从2.20增大到2.89,500 kV/mm电场下储能密度从2.56 J/cm^(3)增加到3.29 J/cm^(3),提升了28.5%。同时,改性后的聚丙烯薄膜在20~120℃区间内保持着稳定的介电性能,其1 kHz下的介电常数变化幅度小于6.9%。本研究采用简单易行的溶液法对聚丙烯薄膜进行改性,具备规模化制备的可行性,对实现高储能密度电介质材料的规模化制备具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 聚丙烯 薄膜电容器 表面改性 高储能密度 工业规模化
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电容器用金属化聚丙烯薄膜制造工艺改进研究 被引量：7
18
作者 黄伟东 《电子元件与材料》 CAS CSCD 2017年第7期52-55,61,共5页
随着金属化薄膜电容器不断向小体积、高可靠、高性能方向发展,所需金属化薄膜的性能质量也随之提高。介绍了电容器用双向拉伸聚丙烯薄膜的加工成型方法和电容薄膜真空蒸镀工艺技术。通过调整金属化镀层结构、蒸发抗氧化油保护层及薄膜... 随着金属化薄膜电容器不断向小体积、高可靠、高性能方向发展,所需金属化薄膜的性能质量也随之提高。介绍了电容器用双向拉伸聚丙烯薄膜的加工成型方法和电容薄膜真空蒸镀工艺技术。通过调整金属化镀层结构、蒸发抗氧化油保护层及薄膜表面特殊处理这三种蒸镀工艺处理方法,可改善电容器在高温、高湿测试条件下金属层的腐蚀。采用锌加厚高方阻铝膜的蒸镀方式,能适应直流支撑电容器高耐压、高纹波电流的要求。 展开更多
关键词 聚丙烯薄膜 双向拉伸 真空蒸镀 超级偏压 安全膜 电容器
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聚酯电容器与电容膜生产现状及发展趋势 被引量：4
19
作者 高宏保 《合成技术及应用》 2008年第4期24-28,33,共6页
介绍了国内外电容器市场态势和发展趋势,重点阐述了以聚酯和聚丙烯为代表的薄膜电容器的国内外市场状态和发展趋势,着重分析了聚酯电容器与电容膜的特性及应用,并与聚丙烯作了比较,以及聚酯电容膜在节能灯和片式化、小型化电容器领域的... 介绍了国内外电容器市场态势和发展趋势,重点阐述了以聚酯和聚丙烯为代表的薄膜电容器的国内外市场状态和发展趋势,着重分析了聚酯电容器与电容膜的特性及应用,并与聚丙烯作了比较,以及聚酯电容膜在节能灯和片式化、小型化电容器领域的应用前景。 展开更多
关键词 电容器 薄膜电容器 聚酯电容膜 片式化
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应用于DC-Link电容器的金属化膜自愈特性分析 被引量：7
20
作者 邹林 赵正涛 《电力电容器与无功补偿》 2014年第2期69-74,共6页
金属化DC-Link电容器较传统电解电容器具有很多优势,如何减少金属化膜电容器在自愈过程中的电容量衰减是一个重要研究课题。文章分析了金属化电容器自愈特性,研究了自愈特性与压强关系,通过自愈特性试验,结果表明压强的增大可减少自愈... 金属化DC-Link电容器较传统电解电容器具有很多优势,如何减少金属化膜电容器在自愈过程中的电容量衰减是一个重要研究课题。文章分析了金属化电容器自愈特性,研究了自愈特性与压强关系,通过自愈特性试验,结果表明压强的增大可减少自愈能量、优化自愈性能、减少自愈面积,对提升DC-Link电容器的性能具有指导意义。 展开更多
关键词 DC-Link 金属化膜 电容器 自愈特性
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