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一种冷式浸油工业微波变频电源

阅读:1033发布:2020-06-14

专利汇可以提供一种冷式浸油工业微波变频电源专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 水 冷式浸油工业 微波 变频电源,包括变频电源板和壳体,其特征在于:壳体为全密闭式 铝 质结构,变频路板封闭在全密闭式壳体内、形成密闭式防尘结构;在壳体内埋设有水冷 散热 结构,该水冷散热结构包括“U”型水管和水 管接头 ,“U”型水管的外壁与变频 电路 板的 散热片 紧密 接触 、内腔为流动水;水管接头具有进水和出水口,进水口与“U”型水管的进水端连接、出水口与“U”型水管的出水端连接,形成流动水冷散热回路;壳体内设有 变压器 绝缘油,变频电源板的发热元件浸泡在变压器绝缘油中,形成油浸式散热结构;变频 电路板 的散热片成“7”字型并紧密贴合在壳体的侧面,形成 风 冷散热结构。具有防止变频板上堆积粉尘、散热效果好、散热效率高等特点。,下面是一种冷式浸油工业微波变频电源专利的具体信息内容。

1.一种冷式浸油工业微波变频电源,包括变频电源板(1)和壳体(101),变频电路板(1)设置于壳体(101)内;其特征在于:所述壳体(101)为全密闭式质结构,变频路板(1)封闭在全密闭式壳体内、形成密闭式防尘结构;在壳体(101)内埋设有水冷散热结构,该水冷散热结构包括“U”型水管(106)和水管接头(109),所述“U”型水管(106)的外壁与变频电路板(1)的散热片紧密接触、内腔为流动水,以带走散热片热量;水管接头(109)具有进水和出水口,所述进水口与“U”型水管(106)的进水端连接、出水口与“U”型水管(106)的出水端连接,形成流动水冷散热回路;壳体(101)内设有变压器绝缘油,变频电源板(1)的发热元件浸泡在变压器绝缘油中,使所述发热元件散发的热量通过绝缘油传到壳体(101),形成油浸式散热结构;变频电路板(1)的散热片成“7”字型并紧密贴合在壳体(101)的侧面,形成冷散热结构。
2.根据权利要求1所述的一种水冷式浸油工业微波变频电源,其特征在于:所述壳体(101)包括主体(102)和上盖(103),“U”型水管(106)整体埋设在主体(102)的一侧,“U”型水管(106)按变频电源不同功率选用不同内径,为8mm-15mm,水的流向为上进下出,“U”型水管(106)的管口通过水管接头(109)外接带防水垫圈水嘴(113),形成增强密封防漏水结构;所述“U”型水管(106)水管优选管。
3.根据权利要求1或2所述的一种水冷式浸油工业微波变频电源,其特征在于:所述变频电源板(1)的功率元器件(4)通过螺钉紧在散热片(3)上,功率元器件(4)与散热片(3)的连接处设有绝缘垫片(9)、形成电隔开结构,以防止高压电传导到壳体(101)上;散热片(3)成“7”字型并紧贴在水管面(106)上,散热片固定孔(10)装有绝缘粒子(11),并将螺钉通过散热片固定孔(10)旋入水管面(106)上的螺丝孔以便散热片(3)与水管面(106)紧密贴合。
4.根据权利要求1或2所述的一种水冷式浸油工业微波变频电源,其特征在于:所述“U”型水管(106)外表面设有散热齿(107),在壳体(101)内壁布满内散热波纹(108)、外壁三面布满外散热波纹(110),所述内散热波纹(108)、外散热波纹(110)的高度大于2mm-5mm;在壳体(101)与“U”型水管(106)相邻的侧壁的外侧面设有外散热齿(111),在壳体(101)的内腔底部有内散热齿(112)。
5.根据权利要求1或2所述的一种水冷式浸油工业微波变频电源,其特征在于:所述变频电源板(1)中设有滤波电路(2)和散热片(3),所述变频电源板(1)的发热元件包括功率元器件(4)、水泥电阻(5)和高压二极管(12),壳体(101)包括主体(102)和上盖(103);所述功率元器件(4)、水泥电阻(5)和高压二极管(12)所散发的热量通过绝缘油传到壳体(101)。
6.根据权利要求2所述的一种水冷式浸油工业微波变频电源,其特征在于:变频电源板(1)水平放置入主体(102)上,通过固定柱(104)和支撑柱(105)将变频电源板(1)固定在主体(102)上,具体是用螺丝通过变频电源板上螺丝孔(7)旋进四个固定柱(104)将变频电源板(1)固定,以使变频电源板(1)的PCB板不会晃动并与壳体(101)保持安全距离;固定柱(104)与支撑柱(105)的高度一致,其高度为8mm-15mm,以防止变频电源板(1)的电子元件的引脚(8)触碰到壳体(101)底面。
7.根据权利要求2所述的一种水冷式浸油工业微波变频电源,其特征在于:在主体(102)开口处外设凹槽(114),在该凹槽内放置防水垫圈(115),上盖(103)完全嵌入主体(102)开口的铝边内,主体(102)与上盖(103)的连接用八个螺钉(116)紧锁固定;在上盖(103)设有三个通孔,所述分别装配高压线束组件(117)、电源线束组件(118)以及泄压(119)。
8.根据权利要求7所述的一种水冷式浸油工业微波变频电源,其特征在于:高压线束组件(117)由高压灯丝线(120)、防水接头(121)、上固定螺母(122)、下固定螺母(123)和胶座(137)组成;电源线束组件(124)由电源线(125)、通讯线(126)、防水接头(121)、上固定螺母(122)和下固定螺母(123)组成;在防水接头(121)内灌有AB密封胶及设有垫防水绝缘垫(127),上固定螺母(122)有内螺纹旋于防水接头(121)的外螺纹上并位于上盖(103)上方,下固定螺母(123)有内螺纹旋于防水接头(121)外螺纹上并位于上盖(103)下方;上下固定螺母将防水接头(121)固定于上盖(103)上;泄压阀(119)形成变频电源板(1)的热气排除结构、以排除变频电源板(1)工作产生的热气;泄压阀(119)内部嵌设有油尺(128),在油尺(128)上设置上、下刻度,分别表示最高刻度(129)与最低刻度(130),以实时监控壳体内部油量,防止加油过度溢出与后期少油导致变频电源板(1)散热不良电源线(125)包括L线、N线、地线,所述L线、N线、地线分别接于端子排(131)上的左侧接线位(132)、右侧接线位(133),通过四个螺钉(134)将端子排(131)紧密固定于上盖(103)上。
9.根据权利要求8所述的一种水冷式浸油工业微波变频电源,其特征在于:在壳体(101)的底部有四个支撑柱(135),支撑柱(135)里有φ10mm螺丝孔,螺丝通过工业微波炉支撑板螺丝孔固定壳体(101);壳体底面(136)有垂直于水管(106)的散热螺纹,散热螺纹直径大于1mm-5mm;在壳体(101)表面喷砂,形成美观及防滑结构。
10.根据权利要求1或2所述的一种水冷式浸油工业微波变频电源,其特征在于:在变频电源板(1)前设置一个滤波电路(2),以滤除干扰信号、增强抗雷击浪涌能,其中ZNR为压敏电阻,用于吸收雷击浪涌等原因导致的过电压,C21为X2电容,用于抑制差模干扰,R42/R43/R44组成放电吸收回路,用于吸收C21放电,共模电感L2与共模抑制电容C22,C23组成共模干扰抑制回路,用于抑制共模干扰。

说明书全文

一种冷式浸油工业微波变频电源

技术领域

[0001] 本发明涉及一种水冷式浸油工业微波变频电源。属于工业微波变频电源技术领域。

背景技术

[0002] 传统工业微波设备磁控管驱动电源常采用工频高压变压器,耗能高、体积大、笨重,且功率不可调;限制了微波炉的多用性。近年来,微波变频电源因节能省电,可靠性好、宽电压适应、可连续调整功率等优点,正逐步替代传统工频变压器。
[0003] 因微波变频电源中的高频变压器与半导体功率器件在工作中会产生大量热量,所以微波变频电源的散热结构设计,对保证微波变频电源正常工作就显得尤为重要。现有技术中,市场上销售及使用的微波变频电源普遍使用的散热方式是冷散热,这种风冷散热结构为开放式结构,虽然能够收到一定的散热效果,但在工业用途中,使用环境比较恶劣、灰尘较多,存在如下问题:(1)变频电源板上容易堆积粉尘,导致散热效果差甚至电气短路失效;(2)散热结构不合理,散热量小、散热效率差,易导致安全事故。
[0004] 因此设计一款性能高,保护性强,使用安全,散热效果好的工业微波变频电源显得尤为重要。

发明内容

[0005] 本发明的目的,是为了解决现有微波变频电源存在变频电源板上堆积粉尘、散热效果差以及散热结构不合理、散热量小、散热效率差、易导致安全事故等问题,提供一种水冷式浸油工业微波变频电源,具有防止变频板上堆积粉尘、散热效果好、防止电气短路失效和散热量大、散热效率高防止安全事故等突出的实质性特点和显著进步。
[0006] 本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到:
[0007] 一种水冷式浸油工业微波变频电源,包括变频电源板和壳体,变频电路板放置于壳体内;其结构特点在于:壳体为全密闭式质结构,变频路板封闭在全密闭式壳体内、形成密闭式防尘结构;在壳体内埋设有水冷散热结构,该水冷散热结构包括“U”型水管和水管接头,所述“U”型水管的外壁与变频电路板散热片紧密接触、内腔为流动水,以带走散热片热量;水管接头具有进水和出水口,所述进水口与“U”型水管的进水端连接、出水口与“U”型水管的出水端连接,形成流动水冷散热回路;壳体内设有变压器绝缘油,变频电源板的发热元件浸泡在变压器绝缘油中,使所述发热元件散发的热量通过绝缘油传到壳体,形成油浸式散热结构;变频电路板的散热片成“7”字型并紧密贴合在壳体的侧面,形成风冷散热结构。
[0008] 本发明的目的还可以通过采取如下技术方案达到:
[0009] 进一步地,所述壳体包括主体和上盖,“U”型水管整体埋设在主体的一侧,“U”型水管按变频电源不同功率选用不同内径,为8mm-15mm,“U”型水管的管口通过水管接头外接带防水垫圈水嘴,形成增强密封防漏水结构。
[0010] 进一步地,所述“U”型水管中水的流向为上进下出,该“U”型水管优选管,以提高导热效果。
[0011] 进一步地,所述变频电源板的功率元器件通过螺钉紧在散热片上,功率元器件与散热片的连接处设有绝缘垫片、形成电隔开结构,以防止高压电传导到壳体上;散热片成“7”字型并紧贴在水管面上,散热片固定孔装有绝缘粒子,并将螺钉通过散热片固定孔旋入水管面上的螺丝孔以便散热片与水管面紧密贴合,达到更好的散热效果。
[0012] 进一步地,所述“U”型水管外表面设有散热齿,在壳体内壁布满内散热波纹、外壁三面布满外散热波纹,所述内散热波纹、外散热波纹的高度大于2mm-5mm;在壳体与“U”型水管相邻的侧壁的外侧面设有外散热齿,在壳体的内腔底部有内散热齿,以增大壳体的辐射散热面积,提高散热效果。
[0013] 进一步地,所述变频电源板中设有滤波电路和散热片,所述变频电源板的发热元件包括功率元器件、水泥电阻和高压二极管,壳体包括主体和上盖;所述功率元器件、水泥电阻和高压二极管所散发的热量通过绝缘油传到壳体。
[0014] 进一步地,变频电源板水平放置入主体上,通过固定柱和支撑柱将变频电源板固定在主体上,具体是用螺丝通过变频电源板上螺丝孔旋进四个固定柱将变频电源板固定,以使变频电源板的PCB板不会晃动并与壳体保持安全距离;固定柱与支撑柱的高度一致,其高度为8mm-15mm,以防止变频电源板的电子元件的引脚触碰到壳体底面。
[0015] 进一步地,在主体开口处外设凹槽,在该凹槽内放置防水垫圈,上盖完全嵌入主体开口的铝边内,主体与上盖的连接用八个螺钉紧锁固定;在上盖设有三个通孔,所述分别装配高压线束组件、电源线束组件以及泄压
[0016] 进一步地,高压线束组件由高压灯丝线、防水接头、上固定螺母、下固定螺母和胶座组成;电源线束组件由电源线、通讯线、防水接头、上固定螺母和下固定螺母组成;在防水接头内灌有AB密封胶及设有垫防水绝缘垫,上固定螺母有内螺纹旋于防水接头的外螺纹上并位于上盖上方,下固定螺母有内螺纹旋于防水接头外螺纹上并位于上盖下方;上下固定螺母将防水接头固定于上盖上。
[0017] 进一步地,泄压阀形成变频电源板的热气排除结构、以排除变频电源板工作产生的热气;泄压阀内部嵌设有油尺,在油尺上设置上、下刻度,分别表示最高刻度与最低刻度,以实时监控壳体内部油量,防止加油过度溢出与后期少油导致变频电源板散热不良。
[0018] 进一步地,电源线包括L线、N线、地线,所述L线、N线、地线分别接于端子排上的左侧接线位、右侧接线位,通过四个螺钉将端子排紧密固定于上盖上。
[0019] 进一步地,在壳体的底部有四个支撑柱,支撑柱里有φ10mm螺丝孔,螺丝通过工业微波炉支撑板螺丝孔固定壳体;壳体底面有垂直于水管的散热螺纹,散热螺纹直径大于1mm-5mm。
[0020] 进一步地,在壳体表面喷砂,形成美观及防滑结构。
[0021] 进一步地,在变频电源板前设置一个滤波电路,以滤除干扰信号、增强抗雷击浪涌能,其中ZNR为压敏电阻,用于吸收雷击浪涌等原因导致的过电压,C21为X2电容,用于抑制差模干扰,R42/R43/R44组成放电吸收回路,用于吸收C21放电,共模电感L2与共模抑制电容C22,C23组成共模干扰抑制回路,用于抑制共模干扰。
[0022] 本发明具有如下突出的实质性特点和显著技术进步:
[0023] 1.本发明由于壳体为全密闭式铝质结构,变频路板封闭在全密闭式壳体内、形成密闭式防尘结构;在壳体内埋设有水冷散热结构,该水冷散热结构包括“U”型水管和“U”型水管接头,所述“U”型水管的外壁与变频电路板的散热片紧密接触、内腔为流动水,以带走散热片热量;“U”型水管接头具有进水和出水口,所述进水口与“U”型水管的进水端连接、出水口与“U”型水管的出水端连接,形成流动水冷散热回路;壳体内设有变压器绝缘油,变频电源板的发热元件浸泡在变压器绝缘油中,使所述发热元件散发的热量通过绝缘油传到壳体,形成油浸式散热结构;变频电路板的散热片成“7”字型并紧密贴合在壳体的侧面,形成风冷散热结构;因此能够解决现有变频电源板上堆积粉尘、散热效果差以及散热结构不合理、散热量小、散热效率差、易导致安全事故等问题,具有防止变频板上堆积粉尘、散热效果好、防止电气短路失效和散热量大、散热效率高防止安全事故等突出的实质性特点和显著进步。
[0024] 2.本发明由于直接将水管埋进壳体内,水管优选铜管,具有导热性好、密度高和不会漏水的特点,由于变频电源的散热片与水管面紧密贴合,并结合水流处加散热齿,壳体内外壁均加散热波纹,因此极大提高辐射散热面积、增强散热效果和防止漏水等特点。
[0025] 4.本发明使用油浸水冷式结构,变频电源板完全封闭于绝缘油内,具有防止工业运作下的粉尘粘到板、提高散热效果和防止电气短路等特点;通过设置泄压阀排除变频电源板工作时产生的热气,有利于散热;通过内嵌油尺,可随时监控壳体内部油量,防止加油过度溢出与后期少油导致变频电源板散热不良等特点。
[0026] 5.本发明外壳底部不贴紧工业微波炉的安装板,且外壳底部有大散热波纹,空气可以流通带走热量,有利于散热;变频电源板与控制板通过UART通讯,工业微波电脑板与控制板通过PLC-485通讯协议进行通讯,一台工业微波电脑板可控制32控制板,一块控制板可控制十台变频,操作简单,性价比高;通过在变频电源前置一种有效滤除干扰信号、防止雷电感应冲击电流的滤波电路,能有效提高变频电源可靠性。
[0027] 6.本发明水冷系统是通过在外壳中埋进整条水管,水管位置是在壳体锁变频电源板的散热片一侧,紧贴散热片,使流水能有效带走热量,散热效果好;利用流水能有效带走热量的原理,在水管一侧加散热齿,且外壳内外壁均有散热波纹,极大增加辐射散热面积,散热效果好。附图说明
[0028] 图1是本发明具体实施例的结构示意图。
[0029] 图2是本发明具体实施例的壳体结构示意图。
[0030] 图3是本发明具体实施例的底过局部结构示意图。
[0031] 图4是本发明具体实施例的主体内部构示意图。
[0032] 图5是本发明具体实施例的主体俯视结构示意图。
[0033] 图6是本发明具体实施例的滤波电源板的结构示意图。
[0034] 图7是本发明具体实施例的滤波电源板的俯视结构示意图。
[0035] 图8是本发明具体实施例的盖板结构示意图。
[0036] 图9是本发明具体实施例的盖板仰视结构示意图。
[0037] 图10是本发明具体实施例的泄压阀结构示意图。
[0038] 图11是本发明具体实施例的带防水垫圈水嘴的结构示意图。
[0039] 图12是本发明具体实施例的内部结构示意图。
[0040] 图13是本发明具体实施例的使用状态示意图。
[0041] 图14是本发明具体实施例的滤波电路的电路图。

具体实施方式

[0042] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
[0043] 具体实施例1:
[0044] 参见图1-图12,本具体实施例包括变频电源板1和壳体101,变频电路板1放置于壳体101内;壳体101为全密闭式壳体,变频路板1封闭在全密闭式壳体内、形成密闭式防尘结构;变频电路板1的散热片成“7”字型并紧密贴合在壳体101的侧面,形成风冷散热结构;在壳体101内埋设有水冷散热结构,该水冷散热结构包括“U”型水管106和水管接头109,所述“U”型水管106的外壁与变频电路板1的散热片紧密接触、内腔为流动水,以带走散热片热量;水管接头109具有进水和出水口,所述进水口与“U”型水管106的进水端连接、出水口与“U”型水管106的出水端连接,形成流动水冷散热回路;壳体101内设有变压器绝缘油,变频电源板1的发热元件浸泡在变压器绝缘油中,使所述发热元件散发的热量通过绝缘油传到壳体101,形成油浸式散热结构。
[0045] 本实施例中:
[0046] 所述壳体101包括主体102和上盖103,“U”型水管106整体埋设在主体102的一侧,“U”型水管106按变频电源不同功率选用不同内径,可以为8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm或15mm,水的流向为上进下出,“U”型水管106的管口通过水管接头109外接带防水垫圈水嘴113,形成增强密封防漏水结构。
[0047] 所述“U”型水管106中水的流向为上进下出,该“U”型水管106优选铜管,以提高导热效果。。
[0048] 所述变频电源板1的功率元器件4通过螺钉紧锁在散热片3上,功率元器件4与散热片3的连接处设有绝缘垫片9、形成电隔开结构,以防止高压电传导到壳体101上;散热片3成“7”字型并紧贴在水管面106上,散热片固定孔10装有绝缘粒子11,并将螺钉通过散热片固定孔10旋入水管面106上的螺丝孔以便散热片3与水管面106紧密贴合,达到更好的散热效果。
[0049] 所述“U”型水管106外表面设有散热齿107,在壳体101内壁布满内散热波纹108、外壁三面布满外散热波纹110,所述内散热波纹108、外散热波纹110的高度为2mm;在壳体101与“U”型水管106相邻的侧壁的外侧面设有外散热齿111,在壳体101的内腔底部有内散热齿112,以增大壳体的辐射散热面积,提高散热效果。
[0050] 所述变频电源板1中设有滤波电路2和散热片3,所述变频电源板1的发热元件包括功率元器件4、水泥电阻5和高压二极管12,壳体101包括主体102和上盖103;所述功率元器件4、水泥电阻5和高压二极管12所散发的热量通过绝缘油传到壳体101。
[0051] 变频电源板1水平放置入主体102上,通过固定柱104和支撑柱105将变频电源板1固定在主体102上,具体是用螺丝通过变频电源板上螺丝孔7旋进四个固定柱104将变频电源板1固定,以使变频电源板1的PCB板不会晃动并与壳体101保持安全距离;固定柱104与支撑柱105的高度一致并等于8mm,以防止变频电源板1的电子元件的引脚8触碰到壳体101底面。
[0052] 在主体102开口处外设凹槽114,在该凹槽114内放置防水垫圈115,上盖103完全嵌入主体102开口的铝边内,主体102与上盖103的连接用八个螺钉116紧锁固定;在上盖103设有三个通孔,所述分别装配高压线束组件117、电源线束组件118以及泄压阀119。
[0053] 高压线束组件117由高压灯丝线120、防水接头121、上固定螺母122、下固定螺母123和胶座137组成;电源线束组件124由电源线125、通讯线126、防水接头121、上固定螺母
122和下固定螺母123组成;在防水接头121内灌有AB密封胶及设有垫防水绝缘垫127,上固定螺母122有内螺纹旋于防水接头121的外螺纹上并位于上盖103上方,下固定螺母123有内螺纹旋于防水接头121外螺纹上并位于上盖103下方;上下固定螺母将防水接头121固定于上盖103上。
[0054] 泄压阀119形成变频电源板1的热气排除结构、以排除变频电源板1工作产生的热气;泄压阀119内部嵌设有油尺128,在油尺128上设置上、下刻度,分别表示最高刻度129与最低刻度130,以实时监控壳体内部油量,防止加油过度溢出与后期少油导致变频电源板1散热不良。
[0055] 电源线125包括L线、N线、地线,所述L线、N线、地线分别接于端子排131上的左侧接线位132、右侧接线位133,通过四个螺钉134将端子排131紧密固定于上盖103上。
[0056] 在壳体101的底部有四个支撑柱135,支撑柱135里有φ10mm螺丝孔,螺丝通过工业微波炉支撑板螺丝孔固定壳体101;壳体底面136有垂直于水管106的散热螺纹,散热螺纹直径为1mm。
[0057] 在壳体101表面设有喷砂层,形成美观防滑结构。
[0058] 参照图14,本实施例在变频电源板1前设置一个滤波电路2,以滤除干扰信号、增强抗雷击浪涌能力,其中ZNR为压敏电阻,用于吸收雷击浪涌等原因导致的过电压,C21为X2电容,用于抑制差模干扰,R42/R43/R44组成放电吸收回路,用于吸收C21放电,共模电感L2与共模抑制电容C22,C23组成共模干扰抑制回路,用于抑制共模干扰。
[0059] 参照图13,在实际应用中,变频电源板1外接控制板13,所述控制板13与控制变频电源板1之间进行UART通讯,一个控制板13可控制十台变频电源板1。控制板13与工业微波炉主控板15通过PLC-485通讯协议进行通讯;最多可控制320台变频电源板1,使用方便,性价比高。
[0060] 具体实施例2:
[0061] 本发明具体实施例2的特点是;在具体实施例1的基础上省略滤波电路2,其余同具体实施例1。
[0062] 具体实施例3:
[0063] 本发明具体实施例3的特点是;在具体实施例1的基础上,在壳体101的外侧壁设有均匀分布的散热波纹。其余同具体实施例1或具体实施例2。
[0064] 具体实施例4:
[0065] 本发明具体实施例4的特点是;固定柱104与支撑柱105的高度一致,其高度为9mm、10mm或12mm;壳体底面136有垂直于水管106的散热螺纹,散热螺纹直径为2mm、3mm或5mm。其余同具体实施例1或具体实施例2。
[0066] 综上所述,本发明公开了一种水冷浸油式工业微波变频电源,采用全密闭式壳体结构。变频电路板放置于壳体内,变频电路板散热片成“7”字型并紧密贴合壳体侧面,此壳体侧面埋有U型水管,用于给散热片散热。壳体内加变压器绝缘油。壳体内外加散热齿与波纹,有利增加散热面积。全密闭壳体由主体与上盖两部分组成,主体与上盖间加垫圈防止漏油。上盖装有泄压阀、高压线束组件与电源线束组件,线束组件由线束、防水接头、固定螺母组成,线束穿过密封柱,防水接头内灌密封胶,由两个固定螺母锁于上盖两面固定。变频电源采用数字串口通讯,通过PLC控制变频器,使用方便,性价比高,最多可控制320台变频电源。本发明具有安全、稳定,实用性强等特点。
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