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数据中心电源技术分析与优化改造
1
作者 陈英启 彭丽江 丘文劲 《机电工程技术》 2025年第20期123-128,共6页
数据中心作为数字经济的核心底座,其规模与算力需求激增,导致高可靠供电与能耗、空间效率的矛盾日益尖锐。当前主流的传统供电架构(工频变压器+UPS/HVDC)虽能满足IT设备毫秒级切换的高可靠性需求,但存在显著局限:多级电力变换(AC-DC-AC/... 数据中心作为数字经济的核心底座,其规模与算力需求激增,导致高可靠供电与能耗、空间效率的矛盾日益尖锐。当前主流的传统供电架构(工频变压器+UPS/HVDC)虽能满足IT设备毫秒级切换的高可靠性需求,但存在显著局限:多级电力变换(AC-DC-AC/DC)导致系统综合效率通常低于92%;工频变压器体积庞大、配电链路冗长,难以适配单机柜功率超50kW的高密度算力场景,严重制约绿色低碳转型。针对这一矛盾,采用固态变压器(SST)技术进行优化改造,SST基于SiC/GaN宽禁带器件的高频变换特性(工作频率大于20kHz),替代传统“工频变压器+低压变换模块”组合,将10kV中压交流到负载端的供电链路从5~6级缩短至2~3级,显著降低损耗。同时,模块化设计使其体积仅为工频变压器的1/5~1/3,质量减轻60%以上,节省配电区占地40%~50%,提升了IT机柜部署效率。SST还集成谐波抑制、无功补偿及多能源接口功能,无缝兼容光伏、储能接入,助力构建“源网荷储”一体化供电体系。该方案在保障供电连续性的同时,可将系统综合能效提升至96%以上,为高密度、低PUE数据中心提供了创新供电路径。 展开更多
关键词 固态变压器 数据中心 高效电源 电源方案 能效优化 应用设计
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基于超声导波的铁精矿浆输送管道结构健康监测建模与仿真研究 被引量：1
2
作者 石筱筱 叶波 +1 位作者 邹杨坤 曹弘贵 《化工自动化及仪表》 2025年第2期289-300,共12页
针对长距离铁精矿浆输送管道在其长期过程运行中出现损伤泄漏危害巨大的情况,开展了基于超声导波的铁精矿浆输送管道结构健康监测(SHM)有限元建模与仿真。首先,使用COMSOL Multiphysics进行空管结构健康监测建模,并通过与实验结果对比... 针对长距离铁精矿浆输送管道在其长期过程运行中出现损伤泄漏危害巨大的情况,开展了基于超声导波的铁精矿浆输送管道结构健康监测(SHM)有限元建模与仿真。首先,使用COMSOL Multiphysics进行空管结构健康监测建模,并通过与实验结果对比进行模型验证;然后,进一步在所建立的模型中加入矿浆流动仿真模型,对实际运行工况下铁精矿浆输送管道结构健康监测进行仿真研究,利用所建模型开展了参数化仿真,计算了矿浆流速、浓度、铁精矿粉粒径、管壁裂纹对信号的影响规律。仿真计算结果表明:矿浆流速、浓度、铁精矿粉粒径变化对导波信号有一定影响,但相较于裂纹影响较小,与轴向裂纹相比,周向裂纹对信号影响更为明显。 展开更多
关键词 结构健康监测 管道 铁精矿浆 超声导波 有限元建模 参数化仿真
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矿用本安电源通信系统设计
3
作者 孟范喻 戴剑波 《化工自动化及仪表》 2025年第3期428-431,共4页
针对矿用本质安全电源多路输出运行状态未知、无法快速定位故障点,生产调试及出厂检验效率低的现状,设计开发矿用本安电源参数通信接口电路、底层驱动软件和监测参数显示上位机软件。底层嵌入式软件开发采用C语言进行编程,硬件设计包含... 针对矿用本质安全电源多路输出运行状态未知、无法快速定位故障点,生产调试及出厂检验效率低的现状,设计开发矿用本安电源参数通信接口电路、底层驱动软件和监测参数显示上位机软件。底层嵌入式软件开发采用C语言进行编程,硬件设计包含A/D采样电路、光耦隔离RS485通信接口电路、数据处理电路等,根据不同应用场景使用两种不同方法确定通信接口本安参数,按照通信协议规约,把采集到的电源参数通过RS485通信接口传输给分站,然后由分站上传至地面上位机软件,对参数进行解析后存储和显示。该系统的设计,对于本安电源在实际应用中运行状态监测、故障分析诊断、批量生产和维护,效率明显提升。 展开更多
关键词 本安电源 电源参数 C语言编程 A/D硬件采样 RS485通信 光耦隔离
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ANSI C63.4标准下人工电源网络外接延长线的设计与验证
4
作者 段楠 左志鹏 《电子产品可靠性与环境试验》 2025年第4期126-130,共5页
聚焦符合ANSI C63.4标准的人工电源网络外接延长线设计与性能验证,通过解析人工电源网络在电磁兼容性测试中的核心作用及标准参数要求,创新性提出基于高压同轴电缆的延长线方案。实验环节设计多类型延长线样品,严格遵循标准校准流程,利... 聚焦符合ANSI C63.4标准的人工电源网络外接延长线设计与性能验证,通过解析人工电源网络在电磁兼容性测试中的核心作用及标准参数要求,创新性提出基于高压同轴电缆的延长线方案。实验环节设计多类型延长线样品,严格遵循标准校准流程,利用矢量网络分析仪对阻抗特性进行全频段测量与验证。结果表明:高压同轴电缆延长线在关键频段呈现稳定阻抗特性,显著优于普通电源线方案。该设计有效规避因延长线不合格导致的测试误差,为实验室提供了兼具可靠性、可量产性的标准化解决方案。 展开更多
关键词 人工电源网络 外接延长线 设计与验证 阻抗校准 美国标准
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高精度多通道激光器恒定驱动电源研究与设计 被引量：1
5
作者 武军凯 茅正冲 《计算机测量与控制》 2024年第6期326-333,共8页
为了对多个激光器进行可靠性测试,实现分时工作,同时降低驱动电路体积,选用多路选择开关和多路模拟开关以实现多通道下光电二极管PD和雪崩光电二极管APD的切换,通过设置DAC数模转换芯片不同工作点电压,实现一种可以驱动多通道不同型号... 为了对多个激光器进行可靠性测试,实现分时工作,同时降低驱动电路体积,选用多路选择开关和多路模拟开关以实现多通道下光电二极管PD和雪崩光电二极管APD的切换,通过设置DAC数模转换芯片不同工作点电压,实现一种可以驱动多通道不同型号激光器的恒定驱动电源电路;电路设计中利用深度负反馈原理来提高系统的稳定度,设计了双OPA和MOS管进一步减小漏电流引起的偏差,优化了电压-电流线性度;软件设计中引入强化学习Actor-Critic框架对RBF-PID算法参数自适应调整,缩短系统动态平衡时间的同时具有智能性;实验表明该驱动电源具有输出精度高(<0.1%),稳定性强(0.05%),纹波系数低(<1μA),动态响应时间快,抗干扰能力强等优点。 展开更多
关键词 激光器 模拟开关 恒定驱动电源 Actor-Critic RBF-PID
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电力通信电源系统安全稳定运行的方法研究 被引量：10
6
作者 马静茹 刘洪朕 《光源与照明》 2024年第1期83-85,共3页
文章对电源系统的安全稳定性进行了全面分析,探讨了评价其稳定性的标准、现存的稳定性问题,以及影响其稳定性的因素和可能的问题;提出了多种提升电源系统安全稳定运行的方法和管理策略,包括应用新型电源技术、改进电源管理系统等;探讨... 文章对电源系统的安全稳定性进行了全面分析,探讨了评价其稳定性的标准、现存的稳定性问题,以及影响其稳定性的因素和可能的问题;提出了多种提升电源系统安全稳定运行的方法和管理策略,包括应用新型电源技术、改进电源管理系统等;探讨了加强电力通信电源系统安全稳定运行的创新手段,其中信息技术可以实现对电源系统的实时监控和优化控制,人工智能可以实现对电源系统的预测性维护、故障诊断和安全防护。 展开更多
关键词 电力通信电源系统 新型电源技术 电源管理系统 信息技术 人工智能
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机房不间断电源系统日常维护管理 被引量：2
7
作者 杨玲玲 薛金成 冯睿 《冶金动力》 2024年第6期13-16,共4页
近几年由于不间断电源(UPS)系统故障造成的供电设备停电、下级供电设备电源损坏、火灾等问题时有发生,UPS系统不但没有起到不间断电源应有的作用,反而多次触发次生故障,影响供电系统的稳定,因此需要对UPS系统日常维护、电池运行情况的... 近几年由于不间断电源(UPS)系统故障造成的供电设备停电、下级供电设备电源损坏、火灾等问题时有发生,UPS系统不但没有起到不间断电源应有的作用,反而多次触发次生故障,影响供电系统的稳定,因此需要对UPS系统日常维护、电池运行情况的管理提出更高要求。 展开更多
关键词 不间断电源 电源损坏 电池热失控
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防电磁辐射服装暴露面积对其屏蔽效能的影响 被引量：22
8
作者 伏广伟 湛权 +1 位作者 王瑞 杨金纯 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期103-107,共5页
由于防电磁辐射面料制成服装后的屏蔽效能会因款式和暴露面积有所下降,研究服装暴露面积对屏蔽效能的影响可以为防电磁辐射类服装的研发提供参考。利用依据"开窗法"原理自行研制的独特防电磁辐射服装屏蔽效能测试系统,对不同... 由于防电磁辐射面料制成服装后的屏蔽效能会因款式和暴露面积有所下降,研究服装暴露面积对屏蔽效能的影响可以为防电磁辐射类服装的研发提供参考。利用依据"开窗法"原理自行研制的独特防电磁辐射服装屏蔽效能测试系统,对不同款式的防电磁辐射服装进行效能测试和评估。结果表明:电磁屏蔽服装的屏蔽效能与服装款式和面料屏蔽效能这2个因素直接相关;在面料屏蔽效能相同的条件下,服装款式对防电磁辐射服装的屏蔽效能影响很大;西装类等暴露面积较大的屏蔽服装其屏蔽效能不佳,暴露面积过大的屏蔽服装几乎没有屏蔽效果。 展开更多
关键词 防电磁辐射服装 暴露面积 屏蔽效能 服装款式
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级联式DC/DC变换器输出阻抗的优化设计与稳定性 被引量：35
9
作者 姚雨迎 张东来 徐殿国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期147-152,共6页
级联式DC/DC变换器的稳定性是分布式供电系统设计中的重要问题。本文通过仿真和实验研究了单个DC/DC变换器的闭环输出阻抗的特性,提出源变换器输出阻抗的优化设计准则;在分析容性负载对变换器性能影响的基础上得出母线滤波电容的设计原... 级联式DC/DC变换器的稳定性是分布式供电系统设计中的重要问题。本文通过仿真和实验研究了单个DC/DC变换器的闭环输出阻抗的特性,提出源变换器输出阻抗的优化设计准则;在分析容性负载对变换器性能影响的基础上得出母线滤波电容的设计原则;并对实际的级联式DC/DC系统进行改进,采用注入电压源扰动法测试阻抗比,分析了系统的稳定性。实验结果表明,阻抗比的优化设计可以保证级联系统的稳定性。 展开更多
关键词 级联式DC/DC变换器 输出阻抗 阻抗比 稳定性
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舱外航天服热试验方法研究 被引量：9
10
作者 范含林 孙萌 +3 位作者 李潭秋 吴志强 张堪 潘维 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期28-32,共5页
舱外航天服采用主被动相结合的热控方式控制内部的温度,但其外形复杂,影响外热流的因素很多,因此舱外航天服热试验存在着与传统航天器热试验完全不同的特点。文章根据舱外航天服热设计的特点,对舱外航天服的地面热试验方法进行了比较分... 舱外航天服采用主被动相结合的热控方式控制内部的温度,但其外形复杂,影响外热流的因素很多,因此舱外航天服热试验存在着与传统航天器热试验完全不同的特点。文章根据舱外航天服热设计的特点,对舱外航天服的地面热试验方法进行了比较分析和研究,论证了采用等效外热流模拟方法,通过进行舱外航天服系统漏热和散热能力的测试来验证热设计方法的合理性及热试验方法的可行性。 展开更多
关键词 舱外航天服 散热能力 热试验 载人航天器
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恒压恒频PWM变换器nk±m次谐波重复控制策略 被引量：13
11
作者 卢闻州 周克亮 杨云虎 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期95-100,共6页
提出了一种nk±m次谐波重复控制器用于提高恒压恒频PWM变换器系统的性能。该重复控制器可针对不同场合的需求,赋予n和m以不同的数值,从而实现对任一指定的nk±m次谐波的无静差跟踪或扰动抑制。与常规重复控制器相比,该重复控制... 提出了一种nk±m次谐波重复控制器用于提高恒压恒频PWM变换器系统的性能。该重复控制器可针对不同场合的需求,赋予n和m以不同的数值,从而实现对任一指定的nk±m次谐波的无静差跟踪或扰动抑制。与常规重复控制器相比,该重复控制器具有时间延迟小、收敛速度快、数字实现所需的内存单元少、表达式通用等优点。最后,给出了一个将nk±m次谐波重复控制器应用于带三相整流负载的三相PWM逆变器的例子,实验结果证明了其有效性。 展开更多
关键词 内模原理 重复控制 nk±m次谐波 PWM变换器
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DC-DC变换器的模糊神经网络控制方法研究 被引量：9
12
作者 王伟 易建强 +1 位作者 郑耀林 赵冬斌 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2004年第11期2567-2570,2574,共5页
提出了一种新型的模糊神经网络串联式结合方式。这种串联型模糊神经网络具有模糊控制的结构简单、使用方便的特点,同时又利用了人工神经网络的聚类功能,使整个控制器又具备人工神经网络的自学习能力。仿真试验表明该控制方法对于复杂的... 提出了一种新型的模糊神经网络串联式结合方式。这种串联型模糊神经网络具有模糊控制的结构简单、使用方便的特点,同时又利用了人工神经网络的聚类功能,使整个控制器又具备人工神经网络的自学习能力。仿真试验表明该控制方法对于复杂的全桥式串联共振型DC-DC变换器具有良好的控制效果,整个模糊神经网络控制器的设计过程不仅避免了传统控制器的繁琐的参数调节过程,而且又避免了传统模糊神经网络控制器设计的复杂性。 展开更多
关键词 模糊控制 神经网络 DC—DC变换器 串联
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无线无源的参数可控脉冲发生器 被引量：3
13
作者 熊慧 李刚 +2 位作者 张旺明 徐如详 林凌 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期955-960,共6页
针对植入式刺激器内置电源容量有限、体积大、潜在安全隐患等问题,设计了一种无线无源的参数可控脉冲发生器。该发生器基于电磁耦合原理,由经皮变压器、储能电容、整流电路及双稳态触发器构成,与传统的脉冲发生器相比,在不加入微控制器... 针对植入式刺激器内置电源容量有限、体积大、潜在安全隐患等问题,设计了一种无线无源的参数可控脉冲发生器。该发生器基于电磁耦合原理,由经皮变压器、储能电容、整流电路及双稳态触发器构成,与传统的脉冲发生器相比,在不加入微控制器和维持原有通信信道不变的情况下,实现了脉冲发生器输出信号的幅值、频率、脉宽、极性可调,克服了其他脉冲发生器信号极性不可控的弊端,且电路结构极为简单。通过pspice仿真、实际电路、样机实验的测试,实验结果与理论分析吻合。脉冲发生器输出信号的频率范围0～300 Hz,脉宽范围60～450μs,幅值范围0～10 V,且极性可调。因此该脉冲发生器满足植入式刺激器的需求,同时还可用于某些密闭化学、生物装置。 展开更多
关键词 植入式刺激器 无线 无源 脉冲发生器 极性可控 参数可调
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小型电磁发射系统初级能源与Pspice仿真 被引量：7
14
作者 高俊山 黄海 杨嘉祥 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期45-49,共5页
针对脉冲电源的初级能源充电慢、体积大、效率低,不适合应用于小型电磁发射系统的问题,采用了理论论证与仿真验证相结合的方法,设计了具有恒流充电特性的小型电磁发射系统的初级能源,从理论上推导了具有变压器的串联谐振电路的恒流特性... 针对脉冲电源的初级能源充电慢、体积大、效率低,不适合应用于小型电磁发射系统的问题,采用了理论论证与仿真验证相结合的方法,设计了具有恒流充电特性的小型电磁发射系统的初级能源,从理论上推导了具有变压器的串联谐振电路的恒流特性。设计了该电路的Pspice仿真模型,得出了仿真结果,在此基础上对电路的恒流特性及软开关实现做了详细分析和论证。结果表明该系统具有充电快、效率高、可实现软开关等优点。理论推导和仿真结论可作为进一步研究小型电磁发射系统初级能源的依据,对今后的工作具有指导意义。 展开更多
关键词 脉冲电源 串联谐振 软开关 PSPICE
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2SD315A在高压重复频率电源中的应用 被引量：4
15
作者 田青 姜苹 +3 位作者 李洪涛 王传伟 秦卫东 刘宏伟 《兵工自动化》 2010年第5期83-85,共3页
针对电源高压大功率重复频率输出的需求,介绍一种适用于给重复频率Marx发生器充电用的高压重复频率电源的驱动电路2SD315A的研究与应用。作为大功率IGBT(1200 V/600 A)的驱动模块,2SD315A工作频率高,驱动电流大,具有完善的短路、过流保... 针对电源高压大功率重复频率输出的需求,介绍一种适用于给重复频率Marx发生器充电用的高压重复频率电源的驱动电路2SD315A的研究与应用。作为大功率IGBT(1200 V/600 A)的驱动模块,2SD315A工作频率高,驱动电流大,具有完善的短路、过流保护和电源监控功能。根据其工作原理及特点,结合电源系统结构,在实验的基础上,合理设计了驱动外围电路及相关参数,可在系统要求的频率20 kHz及相应较大脉宽范围内驱动单管或半桥的2个大功率IGBT,且有效及可靠实现IGBT短路过流保护等。实验证明,该驱动电路在大功率IGBT驱动器中具有较为理想的驱动及保护功能。 展开更多
关键词 高压 大功率 重复频率 2SD315A 驱动 IGBT
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关于医院医疗设备配备备用电源的探讨 被引量：8
16
作者 许敏光 郭鸿燕 +1 位作者 解云虹 蒋勇 《医疗卫生装备》 CAS 2008年第5期101-103,共3页
阐述为防止意外停电带来的医疗风险,医院需要配备后备电源。针对目前医用后备电源有UPS、EPS和柴油发电机3种选择,介绍了3种后备电源的原理,解决如何配备问题,保证急救医疗设备供电系统的安全可靠。
关键词 后备电源 不间断电源 应急电源 柴油发电机
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基于DSP的UPS智能控制技术 被引量：9
17
作者 马旭东 姜敏 向建玲 《电气自动化》 北大核心 2003年第1期26-27,12,共3页
本文针对单相在线式UPS的数字化控制,提出了一种基于数字信号处理器TMS320F240的实现方案,充分利用DSP灵活快速地计算处理功能,实现UPS系统市电同步、缓启动、闭环电压调节功能的智能控制,并给出了样机的实验波形。
关键词 DSP UPS 智能控制 不间断电源 计算机系统 数字控制 逆变器 数字信号处理器
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综合化航电核心处理系统容错技术研究 被引量：4
18
作者 臧红伟 刘毅 +1 位作者 谢克嘉 高德远 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2006年第5期183-186,共4页
当前航空电子系统是一个高度综合化、模块化的系统,作为其基础平台的核心处理计算机系统是一个综合数据处理、信号处理和图像处理的实时分布式计算机系统,可靠性要求很高,必须采用容错技术。文章在介绍实时分布式计算机系统硬件和软件... 当前航空电子系统是一个高度综合化、模块化的系统,作为其基础平台的核心处理计算机系统是一个综合数据处理、信号处理和图像处理的实时分布式计算机系统,可靠性要求很高,必须采用容错技术。文章在介绍实时分布式计算机系统硬件和软件结构的基础上,重点对容错技术进行了研究,提出了分层的容错管理策略,并通过具体实例说明了故障监控、故障处理和系统重构的方法。 展开更多
关键词 分布式计算机系统 容错 故障监控 故障管理 重构
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Fuzzy-Smith控制器在烧结制粒湿度控制中的研究 被引量：3
19
作者 王宏文 朱桂梅 +1 位作者 吴玲玲 蒋君杰 《河北工业大学学报》 CAS 北大核心 2010年第5期6-9,共4页
针对烧结制粒湿度控制系统具有纯滞后、模型参数时变的特性,在常规史密斯控制的基础上,结合模糊控制理论,设计了Fuzzy-Smith控制器.该算法利用Smith预估控制克服系统纯滞后的影响,利用模糊控制对模型参数要求的不精确性和不适应性.仿真... 针对烧结制粒湿度控制系统具有纯滞后、模型参数时变的特性,在常规史密斯控制的基础上,结合模糊控制理论,设计了Fuzzy-Smith控制器.该算法利用Smith预估控制克服系统纯滞后的影响,利用模糊控制对模型参数要求的不精确性和不适应性.仿真结构表明,该控制算法具有较强的鲁棒性、有效地抑制了大纯滞后、时变的影响,对参数变化具有很强的适应性,对烧结制粒湿度控制能取得良好的控制效果. 展开更多
关键词 模糊控制 SMITH 纯滞后 制粒 湿度控制
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高性能计算机系统电源设计 被引量：4
20
作者 姚信安 宋飞 胡世平 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第4期1176-1179,1187,共5页
为了满足某高性能计算机系统高效率、低成本、高可靠的供电要求,采用了12V一级母线直流分布式供电系统进行设计。介绍了计算机柜和主板的电源设计框图和工作原理,对计算主板的电压调节模块进行了详细分析,建立了基于自适应电压定位控制... 为了满足某高性能计算机系统高效率、低成本、高可靠的供电要求,采用了12V一级母线直流分布式供电系统进行设计。介绍了计算机柜和主板的电源设计框图和工作原理,对计算主板的电压调节模块进行了详细分析,建立了基于自适应电压定位控制的电压调节模块小信号模型,分析了输出阻抗和系统控制带宽,由此得出了补偿回路设计原则,最后实测了动态响应波形。应用结果表明,电源各项技术指标完全满足该系统供电要求。 展开更多
关键词 高性能计算机 分布式供电系统 电压调节模块 自适应电压定位
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