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脉冲强磁场磁感应强度测量技术研究进展 被引量:1
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作者 魏文琦 张绍哲 +1 位作者 谢剑峰 韩小涛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第23期7291-7308,共18页
脉冲强磁场装置是现代科学研究的重要工具之一,精确地测量脉冲强磁场磁感应强度是发展脉冲强磁场技术、推动相关科学研究的前提和基础。该文介绍了感应线圈法、磁致旋光法、霍尔效应法、磁阻效应法及磁共振法等技术在脉冲强磁场磁感应... 脉冲强磁场装置是现代科学研究的重要工具之一,精确地测量脉冲强磁场磁感应强度是发展脉冲强磁场技术、推动相关科学研究的前提和基础。该文介绍了感应线圈法、磁致旋光法、霍尔效应法、磁阻效应法及磁共振法等技术在脉冲强磁场磁感应强度测量中的最新进展,从传感特性、测量系统结构及脉冲强磁场下测量存在的独特问题与解决方案等多个方面进行了总结归纳。此外,该文还介绍了标准探针法及标准磁场法等脉冲强磁场测量标定与校准方法,最后总结并展望了脉冲强磁场磁感应强度测量技术的研究发展。 展开更多
关键词 脉冲强磁场 磁感应强度测量 磁场标定与校准
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基于双电容器耦合和线性补偿的高稳定度平顶脉冲强磁场调控系统分析与设计 被引量:1
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作者 张绍哲 魏文琦 +2 位作者 樊俊显 谢剑峰 韩小涛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期303-312,共10页
平顶脉冲磁场具备脉冲磁场强度高和稳态磁场稳定度高的双重优势,是现代物理科学研究的重要工具。为满足脉冲场核磁共振、I-V测量等科学实验对平顶脉冲磁场高稳定度的需求,该文提出基于双电容器回路耦合放电和线性补偿的平顶磁场调控方... 平顶脉冲磁场具备脉冲磁场强度高和稳态磁场稳定度高的双重优势,是现代物理科学研究的重要工具。为满足脉冲场核磁共振、I-V测量等科学实验对平顶脉冲磁场高稳定度的需求,该文提出基于双电容器回路耦合放电和线性补偿的平顶磁场调控方案。为此,理论分析双电容器回路耦合放电过程,建立配置主/辅回路电容电压和放电时序的优化方法,基于IGBT有源区的流控特性,设计线性调节补偿回路和前馈反馈相结合的控制器,研制与主磁体解耦的1 T补偿磁体,对双电容器回路耦合放电产生的背景磁场进行高精度调控,最终实现了强度为45.2 T、持续时间为8 ms以及稳定度为0.02%的平顶脉冲磁场,满足相关固态核磁共振等科学实验需求。 展开更多
关键词 平顶脉冲磁场 双电容器耦合 磁场补偿 线性调控 高稳定度
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融合电网拓扑信息的分支竞争Q网络智能体紧急切负荷决策 被引量:1
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作者 潘晓杰 胡泽 +5 位作者 姚伟 兰宇田 徐友平 王玉坤 张慕婕 文劲宇 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第8期71-80,共10页
暂态电压失稳事件紧急控制措施制定是电力系统仿真分析中的一个重要内容,离线预先制定紧急切负荷决策,在线匹配执行决策方案。但该工作目前主要依赖专家分析海量仿真数据得到,耗时耗力。因此提出了一种融合电网拓扑信息的分支竞争Q网络... 暂态电压失稳事件紧急控制措施制定是电力系统仿真分析中的一个重要内容,离线预先制定紧急切负荷决策,在线匹配执行决策方案。但该工作目前主要依赖专家分析海量仿真数据得到,耗时耗力。因此提出了一种融合电网拓扑信息的分支竞争Q网络智能体的电力系统紧急切负荷决策方法,以提高离线紧急切负荷决策的效率。首先,建立了一种基于事件驱动的马尔科夫决策过程,可以有效指导深度强化学习智能体的训练。其次,设计了一种分支竞争Q网络智能体,相比传统无分支网络,基于分支竞争Q网络智能体具有更强的训练效率和决策能力。然后,为进一步增强智能体的训练效率和决策性能,通过图卷积增强将电力系统拓扑信息融入到智能体的训练过程。最后,在中国电力科学研究院8机36节点系统进行了验证。相比于无分支网络和无拓扑信息融入的深度强化学习智能体,所提方法具有更高的训练效率和决策性能。 展开更多
关键词 仿真分析 暂态电压失稳 紧急切负荷决策 深度强化学习 分支竞争Q网络 电网拓扑信息 图卷积增强
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基于增量学习和知识约束的预想故障集最小极限切除时间快速估计
4
作者 兰宇田 姚伟 +3 位作者 杨雨昕 戴玉臣 严明辉 文劲宇 《电网技术》 北大核心 2025年第6期2252-2264,I0016,共14页
不同预想故障下的最小极限切除时间(critical clearing time,CCT)是预防控制的重要评价指标。然而预想故障集中常常包含过多的非必要分析,导致基于二分法的CCT求解耗时显著。基于此,该文提出了一种基于增量学习和知识约束的预想故障集... 不同预想故障下的最小极限切除时间(critical clearing time,CCT)是预防控制的重要评价指标。然而预想故障集中常常包含过多的非必要分析,导致基于二分法的CCT求解耗时显著。基于此,该文提出了一种基于增量学习和知识约束的预想故障集最小极限切除时间快速估计框架;首先基于增量学习方法(incremental learning,IL),提出了“数据仿真■简化辅助模型训练→模型离线训练→模型在线应用”双向闭环模型训练思路,利用辅助模型知识简化CCT仿真求解次数;其次,提出了一种融入专家经验知识的CCT二分法求解方法,通过故障屏蔽和薄弱线路故障子集两个经验知识,优化了预想故障集中非必要分析的故障种类;最后,结合两种方法,将CCT辅助预测模型和电力系统经验知识融入到最小CCT求解过程中,从求解次数和故障种类两个维度减少不同电力系统运行状态在预想故障集下的仿真次数。以IEEE39节点系统和改进WECC179节点系统进行算例分析,结果表明所提方法相比于传统二分法能减少86%和89.5%的仿真时间。 展开更多
关键词 预防控制 预想故障集 极限切除时间 时域仿真 二分法 增量学习 知识约束
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飞跨电容钳位型三电平变换器飞跨电容电压移相控制策略研究
5
作者 米慧瑶 宋磊 +1 位作者 刘潇奎 段善旭 《电源学报》 北大核心 2025年第2期86-95,共10页
飞跨电容钳位型三电平变换器具有降低开关管的电压应力、减小滤波电感体积等优势。变换器工作时,飞跨电容电压需要稳定在高压侧电压的一半,常采用调节占空比的控制策略,但该方法存在飞跨电容电压与输出电压控制耦合的问题,在飞跨电容电... 飞跨电容钳位型三电平变换器具有降低开关管的电压应力、减小滤波电感体积等优势。变换器工作时,飞跨电容电压需要稳定在高压侧电压的一半,常采用调节占空比的控制策略,但该方法存在飞跨电容电压与输出电压控制耦合的问题,在飞跨电容电压调节过程中电感电流波动较大。针对这一问题,分析了移相控制策略实现飞跨电容电压与输出电压控制解耦的优势,并深入分析其控制特性。通过建立飞跨电容电压的谐波模型,分析了飞跨电容电压与移相角的关系。建立飞跨电容电压受开关管占空比D和移相角度?φ之间的低次谐波函数关系,并结合时域模型划定出移相控制的有效占空比区间,以及使得移相控制性能最优的占空比。建立仿真模型并搭建了1台3.6 kW的实验样机,将移相调节与占空比调节的飞跨电容电压控制策略进行对比,验证了移相控制的解耦优势以及控制特性。 展开更多
关键词 飞跨电容 移相控制 解耦控制 有效区间
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适用于混合风电场频率电压支撑的分布式自适应解耦控制
6
作者 田晓煜 赵海宇 +4 位作者 翟文辉 姚伟 常喜强 亢朋朋 杨桂兴 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第6期126-139,共14页
跟网型风机与构网型风机共同构成的混合风电场具有宽短路比范围稳定运行的优势,但是在弱电网下存在频率电压控制交互影响难以协同支撑的问题。在分析了跟/构网型变流器的频率电压动态耦合特性机理的基础上,提出了一种适用于混合风电场... 跟网型风机与构网型风机共同构成的混合风电场具有宽短路比范围稳定运行的优势,但是在弱电网下存在频率电压控制交互影响难以协同支撑的问题。在分析了跟/构网型变流器的频率电压动态耦合特性机理的基础上,提出了一种适用于混合风电场频率电压支撑的分布式自适应解耦控制。该控制由风机间分布式协同控制和风机内部单元级频率电压解耦自适应控制的两个控制层级构成。分布式控制使得各风机保持一致性协同输出,最大化利用各风机的转子动能。自适应控制从风机内部层级考虑混合风电场各风机的运行状态,实现了风电场在保持稳定的基础上充分利用风电场的调节能力。最后,解耦补偿控制对跟/构网型风机进行有功无功前馈解耦,抑制了频率电压支撑过程中的交互影响。在Matlab/Simulink仿真平台搭建了混合风电场接入的四机两区域系统。仿真结果验证了混合风电场频率-电压支撑控制的可行性和先进性。 展开更多
关键词 分布式自适应控制 频率电压协同 相量动态过程 混合风电场 构网型控制
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适用于不同边界结构柔性直流电网的行波保护
7
作者 赵振廷 吴昇阳 +1 位作者 沈毅 李银红 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第9期3395-3407,I0010,共14页
随着柔性直流电网的发展,其边界结构将发生改变,从“有边界电网”转变为“无边界电网”。如果在配置保护时,能够在原理上尽量适用于两种边界结构,则可以大大降低电网结构变化时保护验证的繁复性、提升保护应用的经济性。为提升线路行波... 随着柔性直流电网的发展,其边界结构将发生改变,从“有边界电网”转变为“无边界电网”。如果在配置保护时,能够在原理上尽量适用于两种边界结构,则可以大大降低电网结构变化时保护验证的繁复性、提升保护应用的经济性。为提升线路行波保护对不同边界结构的适用性,该文提出一种新型的行波保护方案。该保护方案主要通过非故障极电流首行波积分(first current integration of non-fault pole,FCINP)实现。基于FCINP在不同边界结构电网下的距离特性和边界特性,可有效地提升保护在有边界电网和无边界电网下的故障识别性能,从而提升保护适用性。所提保护在基于PSCAD/EMTDC直流电网仿真模型中进行了性能验证。 展开更多
关键词 行波保护 无边界电网 有边界电网 非故障极电流首行波积分
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氢-电-热综合能源系统快速风险评估方法
8
作者 周奕佳 彭弘毅 晏鸣宇 《智慧电力》 北大核心 2025年第5期1-7,共7页
针对可再生能源接入的不确定场景下含氢综合能源系统的风险评估问题,提出了一种氢-电-热综合能源系统的快速风险评估方法,旨在提升综合能源系统风险评估与分析效率。首先建立氢-电-热综合能源系统模型及综合能源系统的风险评估体系,然... 针对可再生能源接入的不确定场景下含氢综合能源系统的风险评估问题,提出了一种氢-电-热综合能源系统的快速风险评估方法,旨在提升综合能源系统风险评估与分析效率。首先建立氢-电-热综合能源系统模型及综合能源系统的风险评估体系,然后基于KKT条件和最优分割理论,将反映可再生能源出力波动的空间划分为多个临界域,通过临界域获得的相关线性映射关系矩阵,计算不确定场景下的风险评估指标值。最后,通过氢-电-热算例仿真分析,验证了所提方法在氢-电-热综合能源系统风险评估中的可行性和高效性。 展开更多
关键词 综合能源系统 氢能 风险评估 多参数规划
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面向新型电力系统的柔性直流换流器统一控制架构 被引量:4
9
作者 文劲宇 张浩博 +5 位作者 向往 孟沛彧 林卫星 周猛 左文平 程时杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期7068-7083,I0003,共17页
新型电力系统的发展对柔性直流输电技术提出了更高需求,随着异构串联型直流换流器拓扑架构的提出,柔直换流器已在拓扑层面实现结构统一。然而,在控制层面,传统柔直换流器控制虽然具备功率解耦控制能力,但交流电压、直流电压和子模块电... 新型电力系统的发展对柔性直流输电技术提出了更高需求,随着异构串联型直流换流器拓扑架构的提出,柔直换流器已在拓扑层面实现结构统一。然而,在控制层面,传统柔直换流器控制虽然具备功率解耦控制能力,但交流电压、直流电压和子模块电容电压之间存在紧密耦合,难以发挥柔直换流器全控型器件运行灵活性高的优势。首先,基于现有直流换流器控制架构,提出控制自由度的概念,并引入调制比的表征方法,构建模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的多自由度控制体系;然后,通过分析MMC换流器内部的电压耦合机理及其与调制比的关系,系统地揭示了现有MMC换流器的各种控制策略之间的关联性,形成具备“功能统一、结构统一”的MMC换流器的4自由度统一控制架构。并针对柔直系统中不同控制目标的MMC换流器分析4自由度控制架构的应用及其控制潜能;最后,在单端MMC物理动模实验系统中对MMC换流器4自由度控制在典型应用场景下的性能进行实验验证。 展开更多
关键词 柔性直流输电 模块化多电平换流器 电压耦合 4自由度控制 调制比 动模实验
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进气流量对滑动电弧放电分解CO_(2)的瞬态电-光-热特性和转化性能的影响
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作者 刘洋 章子潇 +2 位作者 赵贤根 杜亚平 何俊佳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第23期7616-7627,共12页
进气流量作为影响滑动电弧放电特性的关键操作参数,直接关系到滑动电弧分解CO_(2)的转化性能。该文拟通过实验研究进气流量对滑动电弧放电分解CO_(2)的电-光-热特性及其对转化性能的影响。为此搭建了滑动电弧放电的瞬态电-光-热特性同... 进气流量作为影响滑动电弧放电特性的关键操作参数,直接关系到滑动电弧分解CO_(2)的转化性能。该文拟通过实验研究进气流量对滑动电弧放电分解CO_(2)的电-光-热特性及其对转化性能的影响。为此搭建了滑动电弧放电的瞬态电-光-热特性同步原位诊断平台,其中,热特性通过高速纹影技术表征。借助搭建的诊断平台,开展了不同进气流量(1.5~10 L/min)下滑动电弧放电分解CO_(2)的实验,并对比分析进气流量对滑动电弧运动特征(即放电周期和电弧短路事件)、等离子体发光区和高温气流区面积、注入能量和CO_(2)转化性能参数的影响规律。实验结果表明:滑动电弧的放电周期随着进气流量的增大而减小,且变化趋势近似服从指数衰减;等离子体发光区和高温气流区的面积均与进气流量呈正相关,表明进气流量的增大有利于扩大活性粒子分布区域并强化对流换热过程,从而提升CO_(2)的转化性能;过高的进气流量(10L/min)会引发两类电弧短路事件,而短路事件的频繁发生会抑制滑动电弧的作用区域和对流换热过程,导致CO_(2)转化性能劣化。最后,提出了进气流量对滑动电弧放电分解CO_(2)的影响机制,将有助于理解反应器内气流与等离子体之间的相互作用关系,为反应器操作参数的调控提供指导。 展开更多
关键词 CO_(2)分解 滑动电弧放电 进气流量 纹影技术 电-光-热特性
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非理想运行条件下双馈感应发电机转矩脉动抑制方法综述
11
作者 刘毅 张茂鑫 +4 位作者 徐伟 葛健 陈亚红 李明贤 董义鹏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期4733-4754,共22页
在非正弦和不平衡运行条件下,双馈感应发电机会面临显著的转矩脉动问题,严重威胁系统的安全稳定运行,因此有必要采取转矩脉动抑制措施。近些年,诸多学者针对该问题进行了广泛研究,并取得了一系列的科研成果,但鲜有对其进行总结归纳的文... 在非正弦和不平衡运行条件下,双馈感应发电机会面临显著的转矩脉动问题,严重威胁系统的安全稳定运行,因此有必要采取转矩脉动抑制措施。近些年,诸多学者针对该问题进行了广泛研究,并取得了一系列的科研成果,但鲜有对其进行总结归纳的文献。为此,该文首先介绍了双馈感应发电机系统结构,分析了非正弦和不平衡运行条件下转矩脉动成因,并明确了转矩脉动抑制的主要目标。其次,从硬件结构改进法和控制策略改进法两方面对现有技术方案进行归类总结,并从七个维度进行综合对比分析。最后,从软硬件协同抑制、参数鲁棒性提升、谐波损耗抑制和故障穿越四个方面对双馈感应发电机转矩脉动抑制方法的未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 非正弦运行 不平衡运行 双馈感应发电机 转矩脉动抑制
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受端近区光伏电站对LCC-HVDC系统稳定性影响分析 被引量:5
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作者 周于清 李大虎 +3 位作者 姚伟 宗启航 周泓宇 文劲宇 《中国电力》 CSCD 北大核心 2024年第3期170-182,共13页
中国湖北等地已形成高比例新能源和直流共同馈入的新型受端电力系统,光伏电站馈入直流受端换流站近区时,电力电子设备次同步振荡特性及子系统间交互作用有待分析。采用特征值分析法,对大规模光伏电站馈入对直流系统稳定性影响展开研究... 中国湖北等地已形成高比例新能源和直流共同馈入的新型受端电力系统,光伏电站馈入直流受端换流站近区时,电力电子设备次同步振荡特性及子系统间交互作用有待分析。采用特征值分析法,对大规模光伏电站馈入对直流系统稳定性影响展开研究。首先,建立了大规模光伏电站直流受端并网系统小信号分析模型,从模态角度证实光伏电站馈入对直流系统稳定性存在较大影响。进一步,通过主导模态观察各子系统间的交互作用特性,以减小系统次同步振荡风险为目标,整定光伏控制参数可行域。最后,定义子系统参与度,衡量运行参数对系统间次同步交互作用的影响,得出受端电网强度较小、光照强度较大时,光伏电站与直流系统间交互作用更强的结论,同时在设计光伏电站并网时应选取阻抗比小的导线,减小光伏并网线路距离。研究结论可为光伏并网设计提供理论依据。 展开更多
关键词 直流输电 光伏电站 次同步振荡 交互作用 特征值分析
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全功率直驱风机电网友好型控制策略 被引量:8
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作者 朱益华 罗超 +3 位作者 余佳微 王奕宁 张浩博 向往 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期177-187,共11页
基于构网型控制的电网友好型风电机组具有黑启动、电网支撑和弱电网运行等优势,近年来逐渐被广泛研究。为探究不同电网友好型控制在不同场景下的运行性能,以全功率直驱风机为研究对象,总结归纳了4种典型的电网友好型风电机组控制策略。... 基于构网型控制的电网友好型风电机组具有黑启动、电网支撑和弱电网运行等优势,近年来逐渐被广泛研究。为探究不同电网友好型控制在不同场景下的运行性能,以全功率直驱风机为研究对象,总结归纳了4种典型的电网友好型风电机组控制策略。基于不同控制策略的架构和特点,在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了相应电网友好型风电机组模型。分别在黑启动、风速变化、功率减载、频率支撑、电压支撑、故障恢复以及故障限流7种工况下探究不同控制策略的运行性能。最后,综合不同工况下的仿真结果,得到了总体性能最优的控制策略。 展开更多
关键词 电网友好型风机 构网型控制 黑启动 电网支撑 故障穿越 故障限流
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计及频率电压稳定性约束的电力系统多层级储能协同优化运行策略 被引量:3
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作者 王廷涛 苗世洪 +3 位作者 姚福星 何立钢 王佳旭 谭昊宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期6759-6777,共19页
高比例风电的接入使得电力系统调峰及消纳负担加重。为缓解上述压力,火电机组的开机规模通常会缩减,弱化了其在系统运行期间的频率电压支撑能力,致使系统静态电压及小扰动频率失稳风险增加。对此,该文考虑多元储能的协同互补作用,计及... 高比例风电的接入使得电力系统调峰及消纳负担加重。为缓解上述压力,火电机组的开机规模通常会缩减,弱化了其在系统运行期间的频率电压支撑能力,致使系统静态电压及小扰动频率失稳风险增加。对此,该文考虑多元储能的协同互补作用,计及频率电压稳定性约束,提出一种多层级储能协同优化运行策略。首先,搭建风电场站级-电力系统级储能协同优化运行框架,据此提出场站级及系统级调度模型构建方法,并将线性化频率电压稳定性约束嵌入系统级调度模型;然后,采用主子问题分解迭代方法求解混合整数二阶锥系统级调度模型,避免直接求解导致的收敛缓慢或内存溢出问题;最后,开展算例分析,结果表明,所提策略能够有效地平抑风电出力波动、提高风电场调频支撑能力,同时可有效兼顾系统运行的经济性与频率电压的稳定性要求。 展开更多
关键词 静态电压稳定 小扰动频率稳定 多层级储能 主子问题分解迭代 优化调度
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雪崩晶体管电压斜坡触发模式下终端失效机理研究 被引量:1
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作者 温凯俊 梁琳 陈晗 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期220-226,共7页
随着超宽带脉冲信号系统在新能源汽车智能化感知技术等许多重要领域的应用,高幅值、快前沿脉冲源的研发得到了广泛研究。针对纳秒级前沿脉冲对超快功率半导体开关的需求,进行了雪崩晶体管在电压斜坡触发模式下终端失效机理的研究。利用... 随着超宽带脉冲信号系统在新能源汽车智能化感知技术等许多重要领域的应用,高幅值、快前沿脉冲源的研发得到了广泛研究。针对纳秒级前沿脉冲对超快功率半导体开关的需求,进行了雪崩晶体管在电压斜坡触发模式下终端失效机理的研究。利用仿真模型的静态特性与器件样品进行对比分析,测试了器件样品的动态开通特性。在成功得到纳秒级开通速度器件的基础上,对器件在电压斜坡触发模式下出现的失效现象进行了分析。 展开更多
关键词 雪崩晶体管 二次击穿 半导体器件建模 MARX电路 失效分析
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