38V/100A可直接并聯(lián)大功率AC/DC變換器 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電源技術(shù)被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、工業(yè)儀器儀表、軍事、航天等領(lǐng)域，涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)。特別是近年來(lái)，隨著IGBT的廣泛應(yīng)用，開(kāi)關(guān)電源向更大功率方向發(fā)展。研制各種各樣的大功率，高性能的開(kāi)關(guān)電源成為趨勢(shì)。某電源系統(tǒng)要求輸入電壓為AC220V，輸出電壓為DC38V，輸出電流為100A，輸出電壓低紋波，功率因數(shù)>0.9，必要時(shí)多臺(tái)電源可以直接并聯(lián)使用，并聯(lián)時(shí)的負(fù)載不均衡度<5％。 設(shè)計(jì)采用了AC/DC/AC/DC變換方案。一次整流后的直流電壓，經(jīng)過(guò)有源功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，再經(jīng)半橋變換電路逆變后，由高頻變壓器隔離降壓，最后整流輸出直流電壓。系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)有DC/DC電路、功率因數(shù)校正電路、PWM控制電路、均流電路和保護(hù)電路等。 1 有源功率因數(shù)校正環(huán)節(jié) 由于系統(tǒng)的功率因數(shù)要求0.9以上，采用二極管整流是不能滿(mǎn)足要求的，所以，加入了有源功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)。采用UC3854A/B控制芯片來(lái)組成功率因數(shù)電路。UC3854A/B是Unitrode公司一種新的高功率因數(shù)校正器集成控制電路芯片，是在UC3854基礎(chǔ)上的改進(jìn)。其特點(diǎn)是：采用平均電流控制，功率因數(shù)接近1，高帶寬，限制電網(wǎng)電流失真≤3％[1]。圖1是由UC3854A/B控制的有源功率因數(shù)校正電路。 該電路由兩部分組成。UC3854A/B及外圍元器件構(gòu)成控制部分，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)側(cè)輸入電流和輸出電壓的控制。功率部分由L2，C5，V等元器件構(gòu)成Boost升壓電路。開(kāi)關(guān)管V選擇西門(mén)康公司的SKM75GB123D模塊，其工作頻率選在35kHz。升壓電感L2為2mH/20A。C5采用四個(gè)450V/470μF的電解電容并聯(lián)。因?yàn)椋O(shè)計(jì)的PFC電路主要是用在大功率DC/DC電路中，所以，在負(fù)載輕的時(shí)候不進(jìn)行功率因數(shù)校正，當(dāng)負(fù)載較大時(shí)功率因數(shù)校正電路自動(dòng)投入使用。此部分控制由圖1中的比較器部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。R10及R11是負(fù)載檢測(cè)電阻。當(dāng)負(fù)載較輕時(shí)，R10及R11上檢測(cè)的信號(hào)輸入給比較器，使其輸出端為低電平，D2導(dǎo)通，給ENA(使能端)低電平使UC3854A/B封鎖。在負(fù)載較大時(shí)ENA為高電平才讓UC3854A/B工作。D3接到SS（軟啟動(dòng)端），在負(fù)載輕時(shí)D3導(dǎo)通，使SS為低電平；當(dāng)負(fù)載增大要求UC3854A/B工作時(shí)，SS端電位從零緩慢升高，控制輸出脈沖占空比慢慢增大實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。 2 DC/DC主電路及控制部分分析 2.1 DC/DC主電路拓?fù)?在大功率高頻開(kāi)關(guān)電源中，常用的主變換電路有推挽電路、半橋電路、全橋電路等[2]。其中推挽電路的開(kāi)關(guān)器件少，輸出功率大，但開(kāi)關(guān)管承受電壓高（為電源電壓的2倍），且變壓器有六個(gè)抽頭，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；全橋電路開(kāi)關(guān)管承受的電壓不高，輸出功率大，但是需要的開(kāi)關(guān)器件多（4個(gè)），驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜。半橋電路開(kāi)關(guān)管承受的電壓低，開(kāi)關(guān)器件少，驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單。根據(jù)對(duì)各種拓?fù)浞桨傅墓こ袒瘜?shí)現(xiàn)難度，電氣性能以及成本等指標(biāo)的綜合比較，本電源選用半橋式DC/DC變換器作為主電路。圖2為大功率開(kāi)關(guān)電源的主電路拓?fù)鋱D。
上傳時(shí)間： 2013-11-13
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開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)實(shí)例指南，OCP電路，反激式、正激式、推挽式、半橋式、全橋式開(kāi)關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，
標(biāo)簽： 開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì) 參考資料
上傳時(shí)間： 2018-04-03
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近年來(lái)，便攜式設(shè)備如掌上電腦、個(gè)人通信設(shè)備等電子消費(fèi)產(chǎn)品得到了飛速發(fā)展，這些電子產(chǎn)品均采用鋰電池供電。鋰離子電池的電壓隨著充放電狀態(tài)的改變會(huì)發(fā)生很大變化，使得電池電壓可能高于、也可能低于系統(tǒng)所需電源電壓，需要升壓/降壓DCDC轉(zhuǎn)換器將變化的電池電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電壓，實(shí)現(xiàn)升壓模式與降壓模式之間的平滑過(guò)渡和提高過(guò)渡模式的效率是升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。本文首先介紹了H橋升壓降壓轉(zhuǎn)換器的工作原理與存在的問(wèn)題。系統(tǒng)在升壓和降壓轉(zhuǎn)換過(guò)程中，會(huì)發(fā)生跳周期現(xiàn)象，產(chǎn)生較大輸出紋波，因此本文提出在該轉(zhuǎn)換模式下，增加H橋非反相工作模式作為過(guò)渡模式，以減小系統(tǒng)的輸出紋波。在過(guò)渡模式下為了得到高的轉(zhuǎn)換效率，因此本文改進(jìn)H橋非反相工作模式，來(lái)提高系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率。其次，本文推導(dǎo)出H橋升壓/降壓轉(zhuǎn)換器的三種工作模式包括升壓模式、過(guò)渡模式、降壓模式的小信號(hào)模型，用 sisotool工具搭建系統(tǒng)頻域模型，確定系統(tǒng)的補(bǔ)償方案，再用 simulink搭建整個(gè)H橋升壓降壓轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，在三種工作模式下驗(yàn)證補(bǔ)償方案。最后，本論文采用035 um TSMCCMOS工藝設(shè)計(jì)H橋升壓/降壓DCDC轉(zhuǎn)換器，可輸入電壓范圍是2.7-52V，VFB為1.2V，開(kāi)關(guān)頻率范圍為300KHz-2MHz，輸出最大電流為600mA。提取電路網(wǎng)表，在開(kāi)關(guān)頻率為1MH條件下，Hspice仿真與分析，從仿真結(jié)果上看，當(dāng)輸出電阻分別為R=5.59和R=339重載情況下下，系統(tǒng)在升壓模式的轉(zhuǎn)換效率為91%和94%、在升壓降壓模式的轉(zhuǎn)換效率為75%和83%、在降壓模式下轉(zhuǎn)換效為73%和79%，過(guò)渡模式下的紋波為30mV：當(dāng)輸出電阻R=509輕載條件下，輸入電壓分別為2.7V、3.3V、4.2V，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率分別為79%、65%、73%以上結(jié)果表明本文所實(shí)現(xiàn)的DC電路達(dá)到高效、紋波小的要求
標(biāo)簽： DC-DC轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間： 2022-04-08
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隨著新理論、新器件、新技術(shù)的不斷出現(xiàn)或成熟，功率超聲技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)中日益廣泛應(yīng)用。超聲波電源為超聲波換能器提供電能，超聲波換能器將電能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，完成超聲波清洗、防垢除垢等功能。本文主要對(duì)高頻超聲波電源進(jìn)行了理論分析與設(shè)計(jì)。 首先對(duì)超聲波電源基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，提出了超聲波電源功放電路可以采用的三種方案：半橋功率放大電路、全橋功率放大電路、推挽功率放大電路。通過(guò)對(duì)比分析了各種方案的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，確定了超聲波電源功率放大電路的方案。針對(duì)超聲波電源的具體要求，設(shè)計(jì)了整流濾波電路，功率放大電路、驅(qū)動(dòng)電路、緩沖電路、功率反饋電路、保護(hù)電路。其中，給出了整流濾波電路和功率放大電路的參數(shù)計(jì)算。 其次對(duì)超聲波換能器的特性進(jìn)行了分析，介紹了超聲波換能器的串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率。然后對(duì)幾種常用的匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了分析，包括單個(gè)電感的匹配、電感-電容匹配、改進(jìn)的電感-電容匹配，分析了其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 然后由于超聲波電源需具有性能高、功率大、成本低的特點(diǎn)，要求能較好適應(yīng)超聲波換能器阻抗變化、頻率漂移等所帶來(lái)的疑難問(wèn)題。本文介紹了超聲波電源幾種常見(jiàn)的頻率跟蹤方案。本文研究的是一種傳統(tǒng)的自激式超聲波電源，串聯(lián)諧振頻率在20KHz左右，頻率跟蹤采用負(fù)載分壓式反饋系統(tǒng)，在以前手動(dòng)調(diào)節(jié)電感的基礎(chǔ)上，通過(guò)在反饋回路添加通過(guò)AVR單片機(jī)控制數(shù)字電感來(lái)跟蹤超聲波換能器的諧振頻率，易操作，能穩(wěn)定運(yùn)行。 最后在理論設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)超聲波電源各個(gè)組成電路進(jìn)行了實(shí)際制作，在超聲波電源與超聲波換能器匹配無(wú)誤、工作穩(wěn)定后，對(duì)有關(guān)電路進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該超聲波電源具有一定的使用價(jià)值。
標(biāo)簽： avr單片機(jī) 超聲波電源
上傳時(shí)間： 2022-06-08
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19張經(jīng)典 單端 推挽 膽機(jī) 電路圖 DIY愛(ài)好者來(lái)
上傳時(shí)間： 2022-06-16
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進(jìn)年來(lái)，脈沖功率裝置的使用愈來(lái)愈廣泛。由于高功率脈沖電變換器源能夠?yàn)槊}沖功率裝置的負(fù)載提供能量，是構(gòu)成脈沖功率裝置的主體。本文采用LT3751為核心，采用電容、電感儲(chǔ)能、并通過(guò)電力電子器件配合脈沖變壓器設(shè)計(jì)了反激式功率變換器電路，并通過(guò)基于LTspice進(jìn)行電路瞬態(tài)分析，以得到最佳的電路模型。LTspice IV是一款高性能Spice Il仿真器、電路圖捕獲和波形觀(guān)測(cè)器，并為簡(jiǎn)化開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的仿真提供了改進(jìn)和模型。凌力爾特（LINEAR）對(duì)Spice所做的改進(jìn)使得開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的仿真速度極快，較之標(biāo)準(zhǔn)的Spice仿真器有了大幅度的提高，并且LTspice IV帶有80%的凌力爾特開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的Spice和Macro Model（宏模型），200多種運(yùn)算放大器模型以及電阻器、晶體管和MOSFET模型，使得我們?cè)谶M(jìn)行電路設(shè)計(jì)仿真，特別是開(kāi)關(guān)電路的設(shè)計(jì)與仿真時(shí)更加輕松。
上傳時(shí)間： 2022-06-22
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基于TDS2285芯片的正弦波1200W逆變器開(kāi)發(fā)指南以TDS2285芯片為核心，打造一款正弦波1200W逆變機(jī)器，使大家對(duì)TDS2285芯片有更深入的了解。我們知道在許多逆變的場(chǎng)合中，都是低壓DC直流電源要變成高壓AC電源，所以中間是需要升壓才能完成這一變化，我們此次討論的依然是采用高穎的方式來(lái)做逆變，采用高頻的方式相對(duì)于工頻方式來(lái)做有許多優(yōu)點(diǎn)：高轉(zhuǎn)換效率，極低的空載電流，重量輕，體積小等。也許有人會(huì)說(shuō)工頻的皮實(shí)，耐沖擊，對(duì)于這一點(diǎn)我也非常認(rèn)同，不過(guò)需要指出的是，高頻的做的好，一點(diǎn)也不會(huì)輸于工額的，這一點(diǎn)，已經(jīng)通過(guò)我們公司的產(chǎn)品和TDS2285的出貨情況得到了肯定，所以，以下就讓大家看看TDS2285芯片在該系統(tǒng)中表現(xiàn)吧！DC-DC升壓部分：此次設(shè)計(jì)是采用DC24V輸入，為了要保證輸出AC220，在此環(huán)節(jié)中，DC-DC升壓部分至少需要將DC24V升壓到220VAC*1.414-DC31 1v，這樣在311V的基礎(chǔ)上才能有穩(wěn)定的AC220V出來(lái)，為了能達(dá)到這一目地，我們采用非常熟悉的推挽電路TOP來(lái)做該DC-DC變換，電路圖如下：
上傳時(shí)間： 2022-06-26
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幾十年來(lái)在音頻領(lǐng)域中，A 類(lèi)、B 類(lèi)、AB 類(lèi)音頻功率放大器一直占據(jù)“統(tǒng)治”地位，其發(fā)展經(jīng)歷了這樣幾個(gè)過(guò)程：所用器件從電子管、晶體管到集成電路過(guò)程；電路組成從單管到推挽過(guò)程；電路形成從變壓器輸出到OTL、OCL、BTL 形式過(guò)程。其基本類(lèi)型是模擬音頻功率放大器，它的最大缺點(diǎn)是效率太低。全球音視頻領(lǐng)域數(shù)字化的浪潮以及人們對(duì)音視頻設(shè)備節(jié)能環(huán)保的要求，迫使人們盡快開(kāi)發(fā)高效、節(jié)能、數(shù)字化的音頻功率放大器，它應(yīng)該具有工作效率高，便于與其他數(shù)字化設(shè)備相連接的特點(diǎn)。D 類(lèi)音頻功率放大器是PWM 型功率放大器，它符合上述要求。近幾年來(lái)，國(guó)際上加緊了對(duì)D 類(lèi)音頻功率放大器的研究與開(kāi)發(fā)，并取得了一定的進(jìn)展，幾家著名的研究機(jī)構(gòu)及公司已經(jīng)試驗(yàn)性地向市場(chǎng)提供了D 類(lèi)音頻功率放大器評(píng)估模塊及技術(shù)。這一技術(shù)一經(jīng)問(wèn)世立即顯示出其高效、節(jié)能、數(shù)字化的顯著特點(diǎn)，引起了科研、教學(xué)、電子工業(yè)、商業(yè)界的特別關(guān)注，現(xiàn)在這一前沿的技術(shù)正迅猛發(fā)展，前景一片光明。
標(biāo)簽： 遙控?cái)?shù)字音量控制 功率放大器
上傳時(shí)間： 2022-07-28
上傳用戶(hù)：zhaiyawei
超聲波電機(jī)是上個(gè)世紀(jì)八十年代逐步發(fā)展起來(lái)的新型微電機(jī)。它利用壓電陶瓷逆壓電效應(yīng)激發(fā)的超聲振動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)力，通過(guò)定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)。與傳統(tǒng)的電磁馬達(dá)相比，它具有低速大轉(zhuǎn)矩、無(wú)電磁干擾、動(dòng)作相應(yīng)快、運(yùn)行無(wú)噪聲、無(wú)輸入時(shí)能自鎖等卓越特性，在非連續(xù)運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域、精密控制領(lǐng)域要比傳統(tǒng)的電磁電機(jī)性能優(yōu)越得多。目前，旋轉(zhuǎn)型超聲波電機(jī)，尤其是環(huán)形行波型超聲波電機(jī)，在工業(yè)、辦公、過(guò)程自動(dòng)化等領(lǐng)域的伺服系統(tǒng)中作為直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器得到廣泛的關(guān)注。 本論文主要研究并設(shè)計(jì)了用于超聲波電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)的小型控制系統(tǒng)。其目的是針對(duì)市場(chǎng)需要，提供給用戶(hù)一種價(jià)格較低、體積小、性能指標(biāo)適中，操作簡(jiǎn)便，能夠?qū)崿F(xiàn)快速定位，速度可調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)控制器。 控制器的核心為MSP430F167。課題對(duì)外圍檢測(cè)、控制、驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行相關(guān)的研究和設(shè)計(jì)，并按照控制器的需求設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件。最后給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果：系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，速度曲線(xiàn)較為理想，達(dá)到了最初的設(shè)計(jì)要求。 系統(tǒng)總結(jié)了超聲波電機(jī)的發(fā)展、特點(diǎn)、分類(lèi)，通過(guò)與傳統(tǒng)電磁電機(jī)的對(duì)比給出了超聲波電機(jī)的廣闊的應(yīng)用前景。在此基礎(chǔ)上，指出了超聲波電機(jī)研究的發(fā)展方向，明確了本文的研究?jī)?nèi)容。 總結(jié)了環(huán)形行波型超聲波電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)行機(jī)理，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)了環(huán)形行波型超聲波電機(jī)調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅等控制方法以及推挽、半橋和全橋驅(qū)動(dòng)逆變電路的優(yōu)缺點(diǎn)。 本課題設(shè)計(jì)了基于超聲波電機(jī)的控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電路。首先，提出了本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思想及目的；其次，介紹了本設(shè)計(jì)的控制器硬件電路具體設(shè)計(jì)過(guò)程以及調(diào)頻調(diào)速的實(shí)現(xiàn)方式。然后，詳細(xì)介紹了該控制系統(tǒng)的軟件構(gòu)成，包括上位機(jī)軟件、下位機(jī)軟件以及通訊部分。詳細(xì)闡述了在本控制系統(tǒng)中的調(diào)速、定位原理。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了該小型控制系統(tǒng)的有效性。
標(biāo)簽： 超聲波 電機(jī) 控制驅(qū)動(dòng)
上傳時(shí)間： 2013-07-18
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隔離升壓DC-DC變換器在電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可再生能源發(fā)電以及超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。本文以隔離升壓全橋變換器(Isolated Boost Full Bridge Converter,簡(jiǎn)稱(chēng)IBFBC)為研究對(duì)象，針對(duì)隔離升壓型變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、起動(dòng)問(wèn)題、隔離變壓器漏感問(wèn)題、軟開(kāi)關(guān)問(wèn)題和輸入電感磁復(fù)位問(wèn)題等進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，解決了這一類(lèi)拓?fù)渌灿屑夹g(shù)問(wèn)題。 提出了隔離升壓DC-DC變換器拓?fù)渥澹治霰容^了各種拓?fù)涞奶攸c(diǎn)，確定了以IBFBC為研究對(duì)象。對(duì)IBFBC進(jìn)行了詳細(xì)的穩(wěn)態(tài)分析和小信號(hào)建模分析，為其分析、設(shè)計(jì)和搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供了電路理論基礎(chǔ)。 理論上分析了IBFBC起動(dòng)時(shí)存在電流沖擊的原因。提出了二種數(shù)字化軟起動(dòng)方案，該方案對(duì)主電路進(jìn)行了改造，利用DSP能靈活產(chǎn)生PWM波的特點(diǎn)采用了新的控制策略，成功實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)的軟起動(dòng)。 理論上分析了IBFBC隔離變壓器漏感引起功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷電壓尖峰的原因，采用了有源箝位的方法，有效的解決電壓尖峰問(wèn)題。提出了帶有源箝位IBFBC的九種PWM控制策略，提出了一種控制型軟PWM方法，在不增加主電路元器件的基礎(chǔ)上，通過(guò)控制PWM的發(fā)生方法，實(shí)現(xiàn)了有源箝位功率開(kāi)關(guān)管和橋臂功率開(kāi)關(guān)管的零電壓開(kāi)通。 從理論上分析了IBFBC輸入電感磁復(fù)位問(wèn)題。在正常停機(jī)時(shí)提出了一種數(shù)字化軟停止的方法，控制變換器由Boost工作狀態(tài)逐漸過(guò)渡到Buck工作狀態(tài)，讓輸入電感存儲(chǔ)的能量逐漸釋放掉，最后停止工作。對(duì)于故障保護(hù)停機(jī)，采用了繞組磁復(fù)位的方法，把輸入電感設(shè)計(jì)成反激式變換器形式，突然停機(jī)時(shí)，電感中存儲(chǔ)的能量通過(guò)反激式繞組釋放到輸出端，這樣保護(hù)了變換器不會(huì)損壞。 給出了主電路關(guān)鍵器件參數(shù)的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了以DSP-TMS320F2407為核心的數(shù)字控制單元，編寫(xiě)了DSP控制程序和CPLD邏輯處理程序。研制了一臺(tái)輸出功率5KW，輸入電壓直流24V，輸出電壓直流300V的IBFBC,通過(guò)全面的性能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論分析和仿真結(jié)果。 本文立足于IBFBC的關(guān)鍵技術(shù)要求，并充分考慮工程應(yīng)用中的實(shí)際因素，進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，為實(shí)際系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)，并已經(jīng)在實(shí)際應(yīng)用中得到驗(yàn)證。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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