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电子设计 2019-03-14 08:31 次阅读

为了确保它们保持安全,许多物联网(IoT)应用程序将需要防火墙和网关来保护最敏感的设备。尽管终端节点将由电池供电,但这些防火墙在很大程度上将由线路供电,为其提供运行必要安全检查所需的能量。这引入了过滤电源线以防干扰的需要。

为了应对可以针对工业网络发起的越来越多的威胁,防火墙使用的数据过滤系统变得越来越复杂。设计人员不仅部署了嵌入式处理器,还部署了现场可编程门阵列(FPGA),以执行能够清除可疑或恶意帧的深度数据包检测任务。这些复杂的设备可以有多个电源轨供给它们,分别为核心逻辑阵列和I/O单元以及时钟和存储器接口通道提供能量。

电源耦合噪声会对用于产生可靠时钟脉冲的锁相环(PLL)产生不利影响,包括片内电路和串行接口,以及逻辑运算。由于电压现在为1 V或更低,因此对变化的容忍度非常小,因此电路可能对纹波和其他形式的电源噪声非常敏感。

电源完整性是这些设计的关键要求之一,因为处理中断可能会在系统恢复时降低网络性能。由于防火墙通常位于数据中心外部,过滤后的电源不易获得,并且可能靠近工业设备,因此需要将自己的电源噪声抑制和过滤硬件结合在一起。

在工业物联网防火墙的设计中,可能需要两个阶段进行过滤。一个是在电源输入端,试图消除沿电缆传导的噪声。另一种是在电源之后处理耦合到主电路中的噪声或由于系统内的数字切换而产生的噪声。在这两种情况下,电感和电容的无源网络都可以提供所需的大部分滤波。

电源输入滤波器的一个选项是无阻尼LC滤波器。然而,这具有潜在地增加电路转角频率处的干扰的效果,这与总电感和电容的平方根有关。因此,设计通常使用串联或并联阻尼来抑制滤波器截止频率附近的峰值。

在电源的输出侧,旁路电容经常用于抑制电流的变化切换噪声和其他干扰源引起的流量。电容器位于电源和地之间。除了旁路电容器之外,还可以串联插入诸如铁氧体磁珠的电感器,以形成共模噪声抑制滤波器。在这种情况下,铁氧体可以更好地工作,因为它们提供比电感器更低的阻抗,电感器可以用在DC/DC转换器本身的输出电路中。在电感和电容选择期间需要考虑许多因素。

多层陶瓷电容器(MLCC)广泛用作电源噪声滤波应用中的电容器,因为它们可以处理宽频率范围。然而,这些特性受其固有电阻(ESR)和电感(ESL)的影响,在处理高频信号时导致不太理想的特性。由于这些元件,电容器阻抗表示V形频率曲线(图1),其中电容器的阻抗(主要由串联电阻引起)由于串联电感而在再次上升之前几乎线性地朝向谐振频率下降。

在物联网安全应用程序中引入电力线过滤预防干扰

图1:频率下电容器的阻抗特性。

左侧的曲线可以通过选择合适的电容来调节。通常,阻抗越低,电容器的噪声抑制能力越好。较高的电容通常在V的左侧较低,但对电感控制侧的影响很小。因此,选择具有低ESL的电容器以及选择在PCB上安装电容器的方式非常重要,以确保在那里具有低电感 - 这可以通过使用短而宽的迹线来实现。电感增加1 nH可将噪声抑制降低10 dB。

适用于抑制的低电感电容会改变内部电极配置,从而改变通过器件的电流路径。一种类型是长度宽度(LW)反向电容器,例如Murata Electronics LLL系列系列,其具有宽且短的电极结构。另一种方法是多端电容器设计,每个电极相对于其相邻电极反转极性。使用这种结构,在相反方向上流动的电流之间的互感抵消了。传统的MLCC可能具有0.5nH的电感,而LW反向可以将其降低到0.2nH,而8端子甚至可以进一步降低到0.1nH。 Murata LLA系列提供合适的八端电容,AVX IDC系列也是如此。

另一种形式的低ESL电容是三端子设计,是一种专为以太网设计的馈通电容器其广泛的频率范围特性。它是一个带有输入,输出和接地电极的电容器,在电路中形成一个T形路径。该设计显着降低了旁路方向的电感,通常小于传统MLCC的三十分之一。

类似于电容器,电感器具有与频率相关的特性,尽管相对于电容器外壳是反转的,因此在Δ形状而不是V形中。峰值再次处于电感器的自谐振频率。三角形的上升左边缘是由于电感引起的,右下方的下降主要由有效的并联电容(EPC)控制。自谐振点的阻抗由有效并联电阻(EPR)控制。

为了在高频下实现高阻抗,通常通过最小化绕组线中的电容来获得具有低EPC的电感器。 。然而,由于频率相关的电阻,铁氧体磁珠具有比电感器的尖锐谐振峰更宽的峰值,这适合于宽带噪声抑制。

铁氧体磁珠的基本结构由圆柱形铁氧体和穿过它的引线组成,尽管有些形式使用内部形成螺旋连接的多层结构。响应于通过引线的电流,在铁氧体内部形成磁通量,提供由铁氧体的磁导率引起的电感和阻抗特性。

在物联网安全应用程序中引入电力线过滤预防干扰

图2:铁氧体电容LC滤波器的典型配置。

电感根据铁氧体磁导率的频率特性而变化,通常不固定。阻抗受铁氧体磁损耗的强烈影响。结果,铁氧体磁珠的特性通常用频率引起的阻抗变化表示,与电感相反。在高频时,大部分能量通过热量消散,但铁氧体的电阻非常低,接近直流,因此不会对DC/DC转换器的输出产生很大影响。

铁氧体磁珠应该选择使其在DC/DC转换器的开关频率和其谐波处的阻抗足够高,以及确保有效阻止调节器的开关噪声。一些DC/DC转换器制造商建议使用屏蔽铁氧体磁芯电感器,因为它们的磁芯损耗很低。

在物联网安全应用程序中引入电力线过滤预防干扰

图3:铁氧体对频率的阻抗响应以及元件电阻(R)和元件电抗(X)的影响。

组合使用铁氧体和电容滤波器的一种方法是使用LC滤波器。这简化了匹配二者的工作,以确保由于电容器下降得太低而导致的插入损耗在所关注的频率范围内提供有效抑制。典型的LC滤波器产品系列是Murata的NFE系列或TDK的ACF系列。

噪声会对敏感的高性能数字处理器产生不利影响,因为它会干扰模拟电路。在滤波电路中进行设计可以确保系统可靠地运行,特别是在诸如工业环境等易受EMI影响的条件下。

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采用6mm x 6mm封装的LT8602单片式四通道同步降压型转换器

DN544 - 具 30μA 静态电流的 42V、四通道、单片式、同步降压型稳压器...
发表于 04-18 17:22 35次 阅读
采用6mm x 6mm封装的LT8602单片式四通道同步降压型转换器

物联网将改变未来物流产业的发展

智能物流,是基于互联网、物联网技术的深化应用,是利用先进的信息采集、处理、管理、流通,智能分析等技术....
发表于 04-18 16:15 44次 阅读
物联网将改变未来物流产业的发展

物联网技术可以实现智慧医院的智能化

近日,达实智能发布了《基于物联网应用的达实智慧医院白皮书》,从智慧医院的发展现状入手,总结智慧医院发....
发表于 04-18 16:05 45次 阅读
物联网技术可以实现智慧医院的智能化

物联网将如何改变交通运输行业

每年有近120万人死于车祸,平均每天约有3,287人死亡。专家认为,当自动驾驶汽车开始取代人类驾驶汽....
发表于 04-18 15:52 36次 阅读
物联网将如何改变交通运输行业

物联网能在对抗地震这样的天灾中发挥作用吗?

预防分为几个阶段,在社会和个人防范意识与常识方面的提升、在灾害提前预警方面、在地震监测方面……随着智....
的头像 司南物联 发表于 04-18 13:45 154次 阅读
物联网能在对抗地震这样的天灾中发挥作用吗?

物联网的诞生、重要性、技术关系、对人类走向未来的帮助

同样一项技术,因为物联网的发展速度,效果已经大不一样了。互联网在连接技术方面日新月异,所以才有了高解....
的头像 司南物联 发表于 04-18 12:43 163次 阅读
物联网的诞生、重要性、技术关系、对人类走向未来的帮助

慧云信息五谷耘立方重大功能“报表云”全新上线

伴随着物联网、移动互联网等信息技术的飞速发展,尤其是智能设备的普及应用,近年来农业数据呈爆发增长趋势....
的头像 慧云物联网 发表于 04-18 12:39 130次 阅读
慧云信息五谷耘立方重大功能“报表云”全新上线

物联网加密货币在生活中有着怎样的实际应用

物联网的首个应用场景诞生在麻省理工学院,大学生使用便宜的传感器来监控和补充他们的可乐机。 1994年....
发表于 04-18 11:34 47次 阅读
物联网加密货币在生活中有着怎样的实际应用

物联网发展的三大编程语言

虽然Java是物联网开发中使用最多的语言,但是Java和Python在物联网开发的不同子域中紧随其后。物联网发展的未来可能仍然是多...
发表于 04-18 10:49 60次 阅读
物联网发展的三大编程语言

物联网技术日渐成熟,在传统农业领域的应用越来越广泛

农业是物联网技术的重点应用领域之一,也是物联网技术应用需求最迫切、难度最大、集成性特征最明显的领域。
的头像 司南物联 发表于 04-18 10:48 186次 阅读
物联网技术日渐成熟,在传统农业领域的应用越来越广泛

C&K为家居自动化和物联网电子设备应用提供超小型、性价比超高的轻触开关

享誉全球的高品质机电开关领先制造商 C&K 宣布推出一款新的超小型 PTS815 轻触开关, 面向开....
的头像 人间烟火123 发表于 04-18 09:27 446次 阅读
C&K为家居自动化和物联网电子设备应用提供超小型、性价比超高的轻触开关

5G时代:除了智能手机外,运营商瞄准了更赚钱的物联网

近年来,得益于LoRa与NB-IoT等低功耗广域网广泛应用,继而让物联网应用至工业、零售、交通等各行....
的头像 传感物联网 发表于 04-18 08:59 315次 阅读
5G时代:除了智能手机外,运营商瞄准了更赚钱的物联网

泛在电力物联网中是什么东西?如何实现

随着宽带载波技术的推进,电力线传输信号的能力已经大有进步,比起窄带载波技术传输信号的不稳定性有很大提....
发表于 04-18 08:00 12次 阅读
泛在电力物联网中是什么东西?如何实现

BL612数字智能热释电红外传感器的数据手册免费下载

BL612是将数字智能控制电路与人体探测敏感元都集成在电磁屏蔽罩内的热释电红外传感器。人体探测敏感元....
发表于 04-18 08:00 14次 阅读
BL612数字智能热释电红外传感器的数据手册免费下载

ZigBee简介和学习方法的详细资料说明

近年来,由于无线接入技术的需求日益增大,无线通信和无线网络均呈现出指数增加的趋势。这有力的推动力无线....
发表于 04-18 08:00 30次 阅读
ZigBee简介和学习方法的详细资料说明

如何使用CC2530单片机进行多点温度采集系统的设计实验说明

多点温度采集有利于分析整个设备或系统的温度,改善被控温度的技术指 标,提高产品的质量和数量,因而,....
发表于 04-18 08:00 21次 阅读
如何使用CC2530单片机进行多点温度采集系统的设计实验说明

输入接地检测,输出全摆幅的低压CMOS运算放大器

罗姆(ROHM)株式会社是全球最知名的半导体厂商之一,创立于1958年,总部位于日本京都市。历经半个多世纪的发展,罗姆的生产、...
发表于 04-18 05:47 19次 阅读
输入接地检测,输出全摆幅的低压CMOS运算放大器

请教如何设计03T6的PB+PC端口连接ADC12062转换器

求大神
发表于 04-17 18:28 270次 阅读
请教如何设计03T6的PB+PC端口连接ADC12062转换器

Silicon Labs最广泛的无线连接解决方案产品阵容

无论您希望为单个设备(工业设备)添加连接,无论是综合性的应用系统,还是整个城市,我们都有和是的无线协....
的头像 SiliconLabs 发表于 04-17 18:17 870次 阅读
Silicon Labs最广泛的无线连接解决方案产品阵容

Maxim宣布推出超小尺寸MAX20049电源管理IC

双buck转换器和低噪声LDO支持4V-17V宽输入电压范围以及8V-10V的同轴电缆供电(POC)....
的头像 美信半导体 发表于 04-17 18:13 899次 阅读
Maxim宣布推出超小尺寸MAX20049电源管理IC

华大电子发布物联网表计数据安全芯方案,助力表计产业升级

进入到物联网时代,物联网技术解决了智慧化、数字化和信息化的问题,但是同时面临着网络和信息安全带来的重....
的头像 华大半导体有限公司 发表于 04-17 17:57 981次 阅读
华大电子发布物联网表计数据安全芯方案,助力表计产业升级

AD7705/AD7706/AD7707仪表转换器常见问题解答:架构

AD7705 / AD7706 / AD7707仪表转换器常见问题解答:架构...
发表于 04-17 17:32 34次 阅读
AD7705/AD7706/AD7707仪表转换器常见问题解答:架构

如何使用物联网平台和SAC07GSA实现共享设备的资料说明

OneNET是中国移动的物联网设备管理平台,它的核心作用是提供硬件设备集群管理然后对应用层提供API....
发表于 04-17 17:28 35次 阅读
如何使用物联网平台和SAC07GSA实现共享设备的资料说明

孙正义的先见之明,横跨300年的愿景

他们在土耳其里维埃拉马尔马里斯港码头的海鲜餐厅The Pineapple见了面。孙正义提前包下了整个....
的头像 芯智讯 发表于 04-17 17:05 524次 阅读
孙正义的先见之明,横跨300年的愿景

中科院博士的创业独白:做物联网要耐着性子当一头埋头干活的牛

那是2014年,当时正值国内跨境电商的风口期,所以我的第一个创业项目是母婴用品的跨境电商平台。我们的....
的头像 联动原素 发表于 04-17 16:10 470次 阅读
中科院博士的创业独白:做物联网要耐着性子当一头埋头干活的牛

物联网技术拥有巨大的潜力将会是下一次工业革命

根据IoT Analytics公司的一项研究显示,欧洲在物联网智慧城市项目中名列前茅,并占据了全球5....
发表于 04-17 16:04 141次 阅读
物联网技术拥有巨大的潜力将会是下一次工业革命

5G将如何推动物联网项目的发展

Gartner的数据显示,目前已有三分之二的企业计划在2020年前部署5G。这家市场研究公司报告称,....
发表于 04-17 16:00 160次 阅读
5G将如何推动物联网项目的发展

物联网在农业中的应用有哪些

粮食需求增长:随着全球人口的增加和质量需求的提升,粮食需求也跟着水涨船高。 专家人数减少:盈利....
发表于 04-17 15:54 125次 阅读
物联网在农业中的应用有哪些

小身材大用途!浅谈物联网时代的电力线故障指示器

进入物联网时代,再也不用像过去那样费时费力,有了电力线故障指示器的帮助,大大减少了用户停电时间。
的头像 安富利 发表于 04-17 15:40 274次 阅读
小身材大用途!浅谈物联网时代的电力线故障指示器

EFM32 Gecko平台助力 Notion打造第三代 IoT传感器

近来,我们有幸与Notion公司联合创始人兼首席技术长Ryan Margoles先生讨论其基于Sil....
的头像 SiliconLabs 发表于 04-17 15:31 239次 阅读
EFM32 Gecko平台助力 Notion打造第三代 IoT传感器

推动全业务泛在电力物联网建设,扩大电力无线专网试点及业务应用

随着时代的发展,电力行业对电力无线专网的需求日益增加,电力行业呈现出业务需求爆发增长、公网安全性有待....
的头像 北极星智能电网在线 发表于 04-17 15:23 226次 阅读
推动全业务泛在电力物联网建设,扩大电力无线专网试点及业务应用

联盛德微电子与睿赛德科技达成战略合作,共同发力无线物联网市场

国内知名物联网无线通讯芯片公司联盛德微电子与领先物联网操作系统厂商睿赛德科技在近期达成战略合作,联盛....
的头像 RTThread物联网操作系统 发表于 04-17 15:18 203次 阅读
联盛德微电子与睿赛德科技达成战略合作,共同发力无线物联网市场

快讯:机器人巨头库卡将裁员350人,浙江首个菜鸟未来园区在嘉兴启动

菜鸟在浙江省内的首个未来园区近日在嘉兴完成升级启用,该园区商品以电器、快消品为主,同时引入了机械臂作....
的头像 机器人大讲堂 发表于 04-17 15:00 387次 阅读
快讯:机器人巨头库卡将裁员350人,浙江首个菜鸟未来园区在嘉兴启动

CX8850规格书

CX8850是一款输入耐压40V,并且能够实现精确恒压用户恒流的降压DC-DC转换器。 CX8850内置20mΩ  High-si...
发表于 04-17 14:53 89次 阅读
CX8850规格书

快讯:哈工大团队研制出可用于癌症诊断治疗的磁性微游动机器人

据报道,近日,工信部部长苗圩在博鳌亚洲论坛“5G:物联网的成就者”分论坛上表示,将根据终端成熟情况,....
的头像 机器人大讲堂 发表于 04-17 14:49 498次 阅读
快讯:哈工大团队研制出可用于癌症诊断治疗的磁性微游动机器人

基于LTC3896的高电压高效率正至负转换器

DN561 - 高电压、高效率正至负转换器
发表于 04-17 13:24 22次 阅读
基于LTC3896的高电压高效率正至负转换器

用ICSP编程时,PIC24FJ256GB206端口B上的引脚状态是什么

一位同事发现了一个奇怪的事情发生在一个新设计的板上,当他通过MPLAB-X通过ICSP编程闪存:板是通过自己的电源供电,当...
发表于 04-17 11:38 24次 阅读
用ICSP编程时,PIC24FJ256GB206端口B上的引脚状态是什么

2019香港电子展 炬芯直入AIoT布局

人工智能已经不是什么新鲜词汇,单靠简单的黑科技和炫酷外观是无非吸引买家眼球的,更重要的是产品的智能化....
发表于 04-17 10:56 60次 阅读
2019香港电子展 炬芯直入AIoT布局

为什么区块链技术也称为分布式分类帐技术

以自动化汽车 (例如:自动驾驶汽车) 为例。智能汽车的数据是来自于汽车内部,以及安置在道路沿线各个角....
发表于 04-17 10:53 69次 阅读
为什么区块链技术也称为分布式分类帐技术

对畸变信号进行补偿的两种方法

引言         纳秒脉冲信号测量中,在相当宽的频带内实现不失真传输并不容易,测量所得到的往...
发表于 04-17 09:40 13次 阅读
对畸变信号进行补偿的两种方法

具有输入功率控制功能的LTC3105升压型转换器

DN491 - 纤巧型双电池太阳能板给紧凑和离网型设备中的电池充电...
发表于 04-17 07:06 22次 阅读
具有输入功率控制功能的LTC3105升压型转换器

智能家居20年未爆发,不在设备连接量,而在……

小米IoT平台1.32亿的设备链接量,为何还撑不起智能家居
的头像 联动原素 发表于 04-16 17:24 391次 阅读
智能家居20年未爆发,不在设备连接量,而在……

基于配电物联网技术的配电室,实现“云、管、边、端”配电体系的落地

山东济南东城逸家小区配电室改造完成并送电,标志着国网山东省电力公司以智能配变终端为核心,率先建成基于....
的头像 北极星智能电网在线 发表于 04-16 17:17 322次 阅读
基于配电物联网技术的配电室,实现“云、管、边、端”配电体系的落地

工业物联网对社会环境和经济的影响是什么

物联网的最终目标是将现实世界的物体转换为智能虚拟物体。各种物联网标准(安全、通信和识别标准)是物联网....
发表于 04-16 17:11 115次 阅读
工业物联网对社会环境和经济的影响是什么

物联网的发展将给车联网市场带来源源不断的新机会

新兴的5G技术被广泛谈论,它的设计初衷是支持V2V/V2I,因为运营商很早就把车联网视为一个重要的商....
发表于 04-16 17:06 110次 阅读
物联网的发展将给车联网市场带来源源不断的新机会

物联网的诞生对人类走向未来的重要性介绍

10年前,还没有数码相机和智能手机,但现在已经是在世界普及了,正如冥王星的照片由模糊走向高清。事物发....
发表于 04-16 17:03 181次 阅读
物联网的诞生对人类走向未来的重要性介绍

2018年全球半导体技术发明专利TOP100排行榜出炉,中国22家企业入围

对2018年公开的全球半导体技术发明专利申请数量进行排名,入榜前100名企业主要来自8个国家和地....
的头像 荷叶塘 发表于 04-16 16:59 2837次 阅读
2018年全球半导体技术发明专利TOP100排行榜出炉,中国22家企业入围

Sigfox:固守原有的商业模式,在中国大陆将遭遇三重挑战

Sigfox在国内若坚守运营商模式,会遭遇无线电频谱监管、合作机构难觅、收入微薄的三大挑战,与系统集....
的头像 人工智能学家 发表于 04-16 16:27 350次 阅读
Sigfox:固守原有的商业模式,在中国大陆将遭遇三重挑战

从NB-IoT到当下火热的智慧杆,华为都成为了行业的领导者

在2018全球移动宽带论坛(MBBF)期间,华为发布PoleStar2.0智慧杆解决方案。该方案定位....
的头像 CNLED网 发表于 04-16 16:24 830次 阅读
从NB-IoT到当下火热的智慧杆,华为都成为了行业的领导者

传统服务器面临挑战,华为提出三大破解之道

云计算与大数据规模持续扩大,以及AI等新一代技术和应用的快速发展,是市场增长的主要推动力。在市场需求....
的头像 黄海峰的通信生活 发表于 04-16 15:42 438次 阅读
传统服务器面临挑战,华为提出三大破解之道

苗圩:移动状态的物联网最大的一个市场可能就是车联网

苗圩称,车联网涉及到人和车,车和车,车和路之间的通讯。他认为,车始终处于移动的状态,不能靠固定的网络....
的头像 C114通信网 发表于 04-16 15:28 146次 阅读
苗圩:移动状态的物联网最大的一个市场可能就是车联网

智联万物如何为亚太地区的企业、组织和个人带来积极影响打造产业“新高地”

眼下,我们正迎来5G时代,全球领先的运营商、通信设备厂商、芯片厂商正紧锣密鼓地投入巨资推进5G的研发....
的头像 C114通信网 发表于 04-16 15:14 201次 阅读
智联万物如何为亚太地区的企业、组织和个人带来积极影响打造产业“新高地”

智能互联将在五个关键领域发挥重要作用

在工业领域,智能互联将提高生产率,减少人为失误,同时降低成本,保障工人安全。智能互联可实现远程操作工....
的头像 传感器技术 发表于 04-16 14:28 155次 阅读
智能互联将在五个关键领域发挥重要作用

2019首届魏都论坛暨泛在电力物联网高端技术研讨会在古都许昌召开

Saifur Rahman在致辞中高度认可此次研讨会的召开,表示对中国文化充满了浓厚兴趣,介绍了IE....
的头像 IEEE电气电子工程师学会 发表于 04-16 12:37 381次 阅读
2019首届魏都论坛暨泛在电力物联网高端技术研讨会在古都许昌召开

如何最小化SEPI 转换器的排放?

为了创建一个辐射干扰尽可能低的优化电路板布局,开关模式稳压器的热回路必须尽可能小—也就是说,寄生电感....
的头像 贸泽电子设计圈 发表于 04-16 11:51 643次 阅读
如何最小化SEPI 转换器的排放?

物联网方兴未艾,无源传感器大行其道

物联网 (IoT) 无处不在,虽然它功能强大,但也带来了一些挑战。每个感测元件按定义都是个电子器件,....
的头像 传感器技术 发表于 04-16 11:46 192次 阅读
物联网方兴未艾,无源传感器大行其道

JESD204B-01协议规范的详细资料说明

本规范描述了数据转换器和逻辑设备之间的串行接口。它包含规范性信息,使设计人员能够实现与本规范涵盖的其....
发表于 04-16 08:00 36次 阅读
JESD204B-01协议规范的详细资料说明

2SA1301 PNP平面硅晶体管的数据手册免费下载

本文档的主要内容详细介绍的是2SA1301 PNP平面硅晶体管的数据手册免费下载主要应用于:音频功率....
发表于 04-16 08:00 30次 阅读
2SA1301 PNP平面硅晶体管的数据手册免费下载

图说手机维修快速入门PDF电子书免费下载

移动通信的迅猛发展也带动了手机维修行业的发展,越来越多的人开始学习手机维修。 作者多年从事移动电话维....
发表于 04-16 08:00 49次 阅读
图说手机维修快速入门PDF电子书免费下载

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