【经验】ROHM分析电机驱动器在实际使用时的输出电流

时间： 2021-05-21 来源：ROHM

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要想确保电机驱动器IC的寿命并安全地使用，不仅仅需要考虑电机驱动器IC输出电流的额定值，还需要考虑到电机驱动器IC的“降额”。本文中，ROHM具体分析了电机驱动器在实际使用时的输出电流。

电机驱动器的输出电流规格值

该电机驱动器IC为H桥结构的功率MOSFET内置型IC。在这些条件中，虽然输出电流的最大额定值为3A，但是将推荐的2.4A作为最大输出电流，在该条件下只要使用温度不超过Tjmax=150℃就没问题，这一点应该是可以理解的。

工作温度高会缩短使用寿命

实际上，只要在遵守推荐工作条件的前提下使用，基本上没有问题，但是晶体管和IC等半导体元器件的可靠性（工作寿命）会因工作条件而有所不同。MTBF和FIT是表示可靠性的指标，在推算这些指数时，温度是决定推算所用的速率常数的主要因素之一。简而言之，温度越高，速度越快，劣化越早，寿命越短，即可靠性降低。

关于部件和材料的寿命，有一个经验法则叫做“10℃加倍法则（10℃减半法则）”。根据该法则，当温度升高（降低）10℃时，寿命将减半（翻倍），这是基于可以计算可靠性相关的速率常数的阿伦尼乌斯定律得出的结论。对于需要对寿命进行充分考虑的铝电解电容器来说，当其寿命标为“105℃/2000小时”时，相差10℃寿命会减半（加倍）的情况是的确如此的。

因此半导体的使用寿命比电容器长得多，可能不太容易理解，但是基本上是同一个道理。除了温度以外，与速率常数有关的因素还有湿度和化学反应。抛开倍率不谈，可以认为只要条件越严苛，寿命就会越短。

需要通过降额来确保可靠性和安全性

“降额”是指相对于额定值留有一定的余量。降额不仅适用于温度，还适用于耐压等。在上面的示例中，虽然驱动器可以连续流过2.4A的电流，但是可以采取不在Tj=150℃的极限条件下使用，而是控制在比如电流2A以内（经过热计算后）、环境温度Ta保持在60℃以下的措施。这不仅关系到可靠性，还与安全性息息相关。

特别是对于功率元器件和电机驱动器而言，从安全角度出发，输出段晶体管是否在安全工作区（SOA：Safety Operation Area，或ASO：Area of Safety Operation）范围内工作是非常重要的因素。

上面的示例是内置有四个MOSFET的H桥电机驱动器IC，因此不是单独考虑晶体管，而是需要作为IC整体来考虑，需要在不超过IC的额定值、封装容许损耗（PD）、最终不超过Tjmax的条件下留有余量即降额。但在使用控制器型电机驱动器IC通过外置的方式组成H桥时，选择和评估晶体管时必须考虑安全工作区。

安全工作区（SOA、ASO）

下图为MOSFET的安全工作区特性图示例。安全工作区位于蓝色曲线的内侧（电压和电流较小一侧的区域）。

å¾ç

安全工作区简单来说是在VDS和ID的额定值内侧，但需要加上容许损耗（热）和二次击穿（Second Breakdown）*1的限制。另外，还涉及到MOSFET的导通电阻带来的限制（当VDS低时，根据欧姆定律，ID不会达到额定值），不过在此图中省略了这部分限制。

①：受VDS额定值限制。在该例中为20V。

④：受ID额定值限制。在该例中为2A。

③：虽在VDS额定值和ID额定值的内侧，但受容许损耗（热）限制。是发热量（VDS×ID×封装热阻）+Ta=Tj超过Tjmax时的边界。

②：受二次击穿*限制。如果超过该值，就可能会引发热失控，从而导致劣化或损坏。

要想确认电机驱动器IC是否在安全工作区范围内，就需要测量电机驱动器IC实际的电压和电流。对于电机驱动器IC而言，需要注意的是，由于线圈是感性负载，在电压和电流之间存在相位差，因此需要在此前提下确认电压（VDS）和电流（ID）。

*：“二次击穿”原本是表示热失控状态（当双极晶体管进入高电压大电流工作区时，出现电流集中现象，产生热点且阻抗下降，进而电流增加的状态）的术语，严格来讲并不是针对MOSFET的术语。但是，由于在MOSFET中也会产生热失控的状态（因热量导致栅极阈值电压和沟道电阻下降，从而导致电流增加，进而温度上升、电流进一步增加的状态），在MOSFET领域中，将这种状态表述为 “二次击穿”的情况并不在少数，因此本文使用了“二次击穿”这一术语。

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型号- RQ3L090GN,BD63130AFM,SH8MA2,BD16938AEFV-C,BU6821G,BD64350MUV,BD6981FVM,BD6231HFP,R6009JND3,R6020JNJ,SH8MA4,SH8MA3,BM63574S-VA,BD63282EFV,BM63574S-VC,BD68620EFV,R6025JNZ,R6025JNX,R60XXJNJ,BD6212FP,BD6231F,BD61243FV,BM6243FS,RGS30TSX2D,RGTXTM65D,BD63242EFV,BD16912EFV-C,BD69060GFT,HP8M51,RGS50NL65D,GMR,RQ7L055BG,BD6758KN,QH8MA2,QH8MA4,QH8MA3,BD63725BEFV,RJ1G12BGN,RGTXXTS65D,RGT40TS65D,BD6230F,BD6961F,BD65492MUV,RGTXXBM65D,BM62351MUV,BM62380MUV,BD62130AEFJ,BU24038GW,RGT50TM65D,BD62220AEFV,BD6968FVM,RD3P200SN,RS1G180GN,BD16852EFV-C,R6007JNJ,RJ1P12BBD,AG087DGD3,RGT50NS65D,SH8MC5,RGS60TS65D,RGS00TS65D,RGS00TS65E,BD63576NUX,BM6244FS,R6042JNZ4,RSJ301N10,RGT40TM65D,HP8M31,RMS338NA-005,R6018JNX,BD6995FV,BD63511EFV,SH8MB5,R6030JNZ,RF4L070BG,R6030JNX,R6070JNZ4,BD63007MUV,BM63577S-VA,RGT20NL65D,R6007JNX,RQ3G100GN,BD67891MUV,BM64378S-VA,BD63800MUF-C,BM63577S-VC,BD63720AEFV,RGS60NL65D,BD6380EFV,R6009JNX,R6020JNZ4,R6009JNJ,BD6422EFV,BM6249FS,RGS30NL65D,RQ3G150GN,BM63575S-VC,BD6211F,BM6241FS,RGT30TM65D,BM63575S-VA,BD68710EFV,R6004JNJ,BD63521EFV,BD63030EKV-C,BD63035EFV-M,BD6385EFV,R6030JNZ4,RX3G18BBG,BD6232HFP,BD6982FVM,RS1P600BE,RMS335ND-007,BM65364S-VA,BD16939AEFV-C,BM65364S-VC,RS1L180GN,BD63710AEFV,RX3G07BBG,QH8KA2,QH8KA1,BD16950EFV-C,RMS338ND-003,QH8KA3,BD6965NUX,BD69830FV,BD63001AMUV,BD6222FP,BD6210F,RF4G100BG,RGT,RGS,BD6964FVM,BD6389FM,BD63005AMUV,UT6KC5,RSJ650N10,BD63003MUV,BD63520AEFV,BU6823G,RGSXXNL65D,BM63375S-VA,BD63940EFV,BD61248NUX,BM64377S-VA,BM63375S-VC,BD6232FP,QH8MB5,RQ7G080BG,RGT00TS65D,BD6964F,BD65499MUV,RGS80TSX2D,BD6221F,BM6242FS,R6006JND3,BD63620AEFV,BD63150AFM,RS1L120GN,BD16805FV-M,R60XXJNX,R60XXJNZ,BD6376GUL,BD6423EFV,AG073DGS4,BD62110AEFJ,BU24020GU,RGS40NL65D,RGTXNL65D,RGSXXTS65D,RGSXXTS65E,RD3XXXXBG,BD6210HFP,RD3P08BBD,RGT16BM65D,RGT16TM65D,BD63524AEFV,QH8MC5,BD63730EFV,R6020JNX,R6020JNZ,BD65494MUV,BD63801EFV,BD62017AFS,BD6220F,BD63525AEFV,BD67173NUX,BD6736FV,RX3L18BBG,BD63251MUV,BU24033GW,BD63572MUV,BD6211HFP,BD63002AMUV,SH8K41,BD2310G,BM6247FS,BD63565EFV,RF4XXXXBG,UT6KB5,BD6381EFV,BD63731EFV,R60XXJND3,LTR18,RQ7XXXXBG,RGT20TM65D,RGT8NS65D,BU69090NUX,BD68720EFV,RGT40NL65D,BD63573NUV,BD61251FV,AG070DGS4,BD6222HFP,BD62210AEFV,SH8K39,R6004JND3,LTR10,RGT30NS65D,BM64070MUV,BD65496MUV,BD68715EFV,BD6382EFV,RD3G07BBG,RQ3XXGN,BU6909AGFT,BD16860AEKV-C,RGT16NL65D,BD63960EFV,RGS50TSX2D,RJ1G08CGN,BD62120AEFJ,BD65491FW,BD63715AEFV,BD63910MUV,R6004JNX,RD3L07BBG,QH8KB5,BM6248FS,BD65491FV,BD69730FV,QH8KB6,R6025JNZ4,BD62018AFS,BD63610AEFV,RX3L07BBG,RS1XXXXGN,AG004DGD3,BD63510AEFV,RGT40NS65D,RGTXXNS65D,BM64300MUV-EVK-001,BD62321HFP,BD6387EFV,RMS118NA-009,BD63015EFV,BM64300MUV,R6007JND3,RMS332ND-010,QH8KC6,QH8KC5,SH8K52,QS8M51,BM63374S-VA,BM63374S-VC,RGT80TS65D,UT6MA2,BD6962FVM,SH8KA4,BD6373GW,BD61245EFV,SH8KA2,SH8KA1,BD68610EFV,SH8KA7,GMR320,RGT50TS65D,LTR100,RGSX5TS65E,RGT30NL65D,RJ1L06CGN,SH8M41,R6050JNZ,BU24035GW,R6006JNX,R6018JNJ,RGSX5TS65D,BM6245FS,BD6237FM,RMS308NA-008,RGS80TS65D,QSBM51,BM63573S-VC,R6012JNX,BD62221MUV,BD6425EFV,RGT8TM65D,HP8MA2,BD62105AFVM,QS8M31,BD6212HFP,LTR50,RGSXXTSX2D,BD6971FV,BM64350MUV,BM64374S-VA,BU24036MWV,SH8M31,RMS318ND-002,BM63573S-VA,RGT8BM65D,BD6226FP,BD63920MUV,RD3G03BBG,BD60223FP,RMS332SD-012,BD63241FV,RMS332SD-011,RGT8NL65D,SH8KC6,RS1G300GN,RS1G120MN,GMR50,R6050JNZ4,LTR,BM63377S-VC,RSJXXXN10,BM64375S-VA,BM63377S-VA,GMR100,RGT60TS65D,BD6735FV,QH8K51,SH8KC7,RGT16NS65D,RGT20NS65D,BD63006MUV,BD6236FP,BM6246FS,R6012JNJ,BD6236FM,RJ1L12BGN,BM62300MUV,AG086DGD3,BD2320EFJ-LA,RJ1XXXXGN,SH8K26,RD3L03BBG,BH6766FVM,BD6383EFV,QSBM31,BM62350MUV,R6006JNJ,R60XXJNＸ,RGT50NL65D,BM63373S-VA,BD6967FVM,BM63373S-VC,BD64220EFV,SH8KB7,SH8KB6,BD63740FM,BD6326ANUX,R60XXJNZ4,SH8M51,BD69740FV,BD6753KV,BD6225FP,SH8K12,BD63860EFV,SH8K11,RX3XXXXBG,BD61250MUV

2021/12/27 - ROHM - 选型指南 - Ver.13.1 代理服务技术支持采购服务

【技术】ROHM电机驱动器课堂：与电机相关的基础知识③——了解无刷电机、电机的极数与槽数/机械角度与电角度、霍尔器件

本文ROHM将带你了解什么是无刷电机？并简要介绍一下“极数和槽数”、“机械角度和电角度”、“霍尔器件（霍尔IC）”等设计时所需的基础知识。

2023-04-19 - 技术探讨代理服务技术支持采购服务

BH6578FVM BD7931F 0.5安培或以下可逆电机驱动器（单电机）数据表

描述- 该资料介绍了ROHM公司的两款可逆电机驱动器BH6578FVM和BD7931F。这两款产品具有宽输出动态范围，采用功率MOS管作为输出晶体管。它们可以通过两个逻辑输入设置为四种输出模式：正转、反转、停止（空转或关闭）和制动。主要应用于CD/DVD托盘加载和其他直流电机应用。

型号- BD7931F,BH6578FVM,BH6578FVM-TR,BD7931F-E2

04.Nov.2015 - ROHM - 数据手册 - Rev.001 代理服务技术支持采购服务

【产品】用于三相无刷电机驱动器的正弦波驱动器IC BM62380MUV，具有PWM占空比输入的速度控制

直流无刷电机驱动器BM62380MUV是ROHM推出的一款用于三相无刷电机驱动器的正弦波驱动器IC，具有40 V的电源电压额定值和2.0 A的输出电流额定值。它通过3个霍尔传感器检测转子位置。此外，它还具有速度反馈控制功能，并通过调整输入PWM信号的旋转频率特性和受电动机影响的旋转频率来控制输出PWM占空比。

2019-11-27 - 新产品代理服务技术支持采购服务

【应用】三相无刷电机驱动器BD63007MUV用于闸门直流无刷电机控制盒，内置多种保护电路工作稳定

本文基于世强客户开发的闸门直流无刷电机控制盒项目介绍讲解应用ROHM的三相无刷电机驱动器BD63007MUV系统应用方案及ROHM驱动器BD63007MUV的参数优势。

2020-11-26 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

BU69090NUX直流无刷风扇电机驱动器5V单相全波风扇电机驱动器数据表

描述- 该资料介绍了ROHM公司生产的BU69090NUX型5V单相全波风扇电机驱动器。该产品内置霍尔元件，具有自动增益控制功能、软开关驱动和低电池消耗等特点，适用于笔记本电脑散热风扇等紧凑型5V风扇。

型号- BU69090NUX-TR,BU69090NUX

06.Dec.2016 - ROHM - 数据手册 - Rev.001 代理服务技术支持采购服务

【产品】工作电压8~28V的双通道有刷电机驱动器，适用于多种打印机应用

ROHM推出的BD62210AEFV是一款能驱动2个DC有刷电机或1个双极型步进电机的电机驱动器，其含有2个电路的H桥。可以通过直接PWM驱动或恒流PWM控制可实现高效率驱动。内置各种保护电路，可输出通知各种保护电路动作的支持Wired-Or的异常检出信号，有利于实现组件的高可靠性。

2019-01-24 - 新产品代理服务技术支持采购服务

ROHM（罗姆）电机驱动器选型指南（英文）

目录- Motor Drivers Introduction Motor Drivers Selection Brushed DC/Stepper Motor Drivers Brushless DC Motor Drivers IPM/Gate Driver/ Power Device Shunt Resistors Motor Drivers Motor Drivers Selection by Application Package List Motor Drivers Selection Table

2021/12/23 - ROHM - 选型指南 - Ver.13.1 代理服务技术支持采购服务

ROHM（罗姆）电机/执行机构驱动器选型指南（中文）

描述- 本指南涵盖ROHM从有刷直流电机驱动器到单相无刷直流电机驱动器、三相无刷直流电机驱动器和步进电机驱动器等各种驱动器的产品阵容。

型号- BD63525AEFV,BD63242FV,BD63130AFM,BD16938AEFV-C,BD67173NUX,BU6821G,BD6981FVM,BD6231HFP,BD6736FV,BD63282EFV,BD63251MUV,BU24033GW,BD68620EFV,BD63572MUV,BD6211HFP,BD63002AMUV,BD6360GUL,BD6212FP,BM6247FS,BD63565EFV,BD6231F,BM6243FS,BD61243FV,BD63242EFV,BD63731EFV,BD6381EFV,BD16912EFV-C,BD6393FP,BU64292GWZ,BM6343FS-Z,BU69090NUX,BD68720EFV,BD6290EFV,BD63573NUV,BD63725BEFV,BD61251FV,BD6222HFP,BM6258FS,BD62210AEFV,BD6230F,BD6961F,BD62017BFS,BD65492MUV,BM64070MUV,BD68715EFV,BD65496MUV,BD68888MUV,BD6382EFV,BU6909AGFT,BD62110JEFJ,BD62220AEFV,BD6968FVM,BD16852EFV-C,BD63960EFV,BD63401EFV,BD63715AEFV,BD63910MUV,BM6248FS,BD65491FV,BD63576NUX,BD69730FV,BM6244FS,BD63610AEFV,BD63510AEFV,BD6995FV,BD63511EFV,BD62321HFP,BD6387EFV,BD63015EFV,BM64300MUV,BD64547MUV,BU64982GWZ,BD63007MUV,BD63800MUF-C,BD67891MUV,BD63720AEFV,BD6380EFV,BD6962FVM,BD68888AEKV,BD61245EFV,BD63888AEKV,BD6422EFV,BD68610EFV,BD63888MUV,BD62130JEFJ,BM6249FS,BU24035GW,BM6245FS,BD6237FM,BD6211F,BM6241FS,BD68710EFV,BD62018BFS,BD6395FP,BD63521EFV,BD63035EFV-M,BD63030EKV-C,BD6385EFV,BD62221MUV,BD63716AMWV,BD6232HFP,BD6425EFV,BD6982FVM,BD6994FV,BD60203EFV,BD16939AEFV-C,BD63621MUV,BD6761FS,BD62105AFVM,BD63710AEFV,BD6212HFP,BD16950EFV-C,BD6965NUX,BD69830FV,BD63001AMUV,BD6971FV,BU24036MWV,BD6222FP,BD6210F,BD62120JEFJ,BD6226FP,BD6964FVM,BD63920MUV,BD6389FM,BD63005AMUV,BD60223FP,BD63003MUV,BD63241FV,BU64562GWZ,BD63520AEFV,BU6823G,BD63940EFV,BD6735FV,BD61248NUX,BD65520MUV,BD6232FP,BD63006MUV,BD6236FP,BM6246FS,BD62012BFS,BD6236FM,BD6964F,BD65499MUV,BD6221F,BM62300MUV,BM6242FS,BH6766FVM,BD63620AEFV,BD63150AFM,BD6383EFV,BD16805FV-M,BD6967FVM,BU64253GWZ,BD6376GUL,BD6423EFV,BD63740FM,BU24020GU,BD6326ANUX,BD64008MUV,BD6762FV,BA6406F,BD6210HFP,BD69740FV,BD63524AEFV,BD6225FP,BD63730EFV,BD63860EFV,BD65494MUV,BD63801EFV,BD6220F,BD61250MUV

2024/2/27 - ROHM - 选型指南代理服务技术支持采购服务

【产品】5V单相全波风扇电机驱动器，适用于笔记本电脑散热风扇电机

ROHM推出了一款5V单相全波风扇电机驱动器BD6966NUX，适用于笔记本电脑散热风扇电机。它们采用Bi-CMOS工艺，实现低导通电阻，低功耗和安静驱动。

2019-01-20 - 新产品代理服务技术支持采购服务

ROHM（罗姆）电机/执行机构驱动器选型指南（英文）

目录- DC Brush Motor Drivers Stepper Motor Drivers 3-Phase Brushless Motor Drivers Fan Motor Drivers ODD Driver Printer Drivers Camera Driver Mobile Phone Module Drivers

型号- BD7931F,BD63525AEFV,BD63242FV,BD63130AFM,BD16938AEFV-C,BD67173NUX,BU6821G,BD6981FVM,BD6231HFP,BD6736FV,BD8229EFV,BD63251MUV,BD63282EFV,BD68620EFV,BU24033GW,BD63572MUV,BD6211HFP,BD63002AMUV,BU64295GWZ,BU64243GWZ,BD6360GUL,BD6212FP,BM6247FS,BU64985GWZ,BD63565EFV,BD6231F,BD61243FV,BM6243FS,BU64981AGWZ,BD63242EFV,BD63731EFV,BD6381EFV,BD16912EFV-C,BD6393FP,BU64292GWZ,BM6343FS-Z,BU69090NUX,BD68720EFV,BD8256EFV-M,BD6290EFV,BD6758KN,BD63573NUV,BD63725BEFV,BD61251FV,BD6222HFP,BM6258FS,BD62210AEFV,BD6230F,BD6961F,BD65492MUV,BM64070MUV,BD65496MUV,BD68715EFV,BD68888MUV,BD62130AEFJ,BD6382EFV,BU6909AGFT,BD62220AEFV,BD6968FVM,BD63960EFV,BD63401EFV,BU64297GWZ,BD62120AEFJ,BD63715AEFV,BD63910MUV,BM6248FS,BD65491FV,BD63576NUX,BD69730FV,BD8266EFV-M,BD63521AEFV,BM6244FS,BD62018AFS,BU64987GWZ,BD63610AEFV,BD63510AEFV,BD6995FV,BD63511EFV,BD62321HFP,BD6387EFV,BD63015EFV,BM64300MUV,BD64547MUV,BU64982GWZ,BD63007MUV,BD63800MUF-C,BD67891MUV,BD63720AEFV,BD6380EFV,BD6962FVM,BD6373GW,BU64291GWZ,BD68888AEKV,BD61245EFV,BA6219BFP-Y,BD63888AEKV,BD63888MUV,BD6422EFV,BD68610EFV,BD8263EFV-M,BM6249FS,BU24035GW,BM6245FS,BD6237FM,BD6211F,BM6241FS,BD68710EFV,BD6395FP,BD63521EFV,BD63030EKV-C,BD63035EFV-M,BD6385EFV,BD62221MUV,BD63716AMWV,BD6232HFP,BD6425EFV,BD6982FVM,BD6994FV,BD60203EFV,BD16939AEFV-C,BD63621MUV,BD6761FS,BU64296GWX,BD62105AFVM,BD63710AEFV,BD6212HFP,BD16950EFV-C,BD6965NUX,BD69830FV,BD63001AMUV,BD6971FV,BU24036MWV,BU64244GWZ,BD6222FP,BD6210F,BA6247FP-Y,BD6226FP,BD6964FVM,BD8205EFV-M,BD6389FM,BD63920MUV,BD63005AMUV,BD60223FP,BD63003MUV,BD63241FV,BU64562GWZ,BD63520AEFV,BU6823G,BD63940EFV,BD6735FV,BD61248NUX,BD6232FP,BD63006MUV,BD6236FP,BM6246FS,BD6236FM,BD6964F,BD65499MUV,BD6221F,BM62300MUV,BM6242FS,BD63620AEFV,BH6766FVM,BD63150AFM,BD6383EFV,BD16805FV-M,BD6967FVM,BU64253GWZ,BD6376GUL,BD64220EFV,BD6423EFV,BD62110AEFJ,BD63740FM,BD6326ANUX,BU24020GU,BD64008MUV,BD6762FV,BA6406F,BD6210HFP,BD63511AEFV,BD69740FV,BD6753KV,BD63524AEFV,BD6225FP,BH5510KVT,BD63730EFV,BD63860EFV,BD65494MUV,BD63801EFV,BD62017AFS,BD6220F,BD61250MUV

2022/8/3 - ROHM - 选型指南 - Edition 2022 代理服务技术支持采购服务

BD62130AEFJ BD62130JEFJ 36 V 1CH直流有刷电机驱动器

描述- BD62130AEFJ 和 BD62130JEFJ 是罗姆公司生产的内置单通道 H 桥电机驱动器，适用于直流刷式电机。该驱动器可通过直接PWM控制实现高效率驱动，并集成了多种保护电路，以提高可靠性。

型号- BD62130AEFJ,BD62130XEFJ-E2,BD62130AEFJ-E2,BD62130JEFJ-E2,BD62130JEFJ

29.Jul.2022 - ROHM - 数据手册 - Rev.002 代理服务技术支持采购服务

【产品】直流无刷风扇电机驱动器BD61245EFV、BD61246EFV，支持PWM输入和DC输入方式控制转速

BD61245EFV，BD61246EFV是ROHM公司推出的两款直流无刷风扇电机驱动器。该驱动器是由H桥功率DMOS FET组成，而且，BD61246EFV引脚与BD61245EFV兼容（转速脉冲信号输出）。与传统驱动相比，其减少了外部部件，简化了设置，提高了电路配置的便利性，主要用于台式PC，投影仪等一般消费设备的风扇电机领域。

2018-09-02 - 新产品代理服务技术支持采购服务