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逆變器的功能或用處

一個汽車用的畜電池通過逆變器能帶動一個電機（馬達）嗎？: 問提問者：網友 | 2017-11-12

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逆變器（inverter）是把直流電能（電池、蓄電瓶）轉變成交流電（一般為220v50HZ正弦或方波）。應急電源，一般是把直流電瓶逆變成220V交流的。通俗的講，逆變器是一種將直流電（DC）轉化為交流電（AC）的裝置。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成．利用TL494組成的400W大功率穩(wěn)壓逆變器電路。它激式變換部分采用TL494，VT1、VT2、VD3、VD4構成灌電流驅動電路，驅動兩路各兩只 60V/30A的MOS FET開關管。如需提高輸出功率，每路可采用3～4只開關管并聯應用，電路不變。TL494在該逆變器中的應用方法如下：第1、2腳構成穩(wěn)壓取樣、誤差放大系統，正相輸入端1腳輸入逆變器次級取樣繞組整流輸出的15V直流電壓，經R1、R2分壓，使第1腳在逆變器正常工作時有近4.7～5.6V取樣電壓。反相輸入端2腳輸入5V基準電壓(由14腳輸出)。當輸出電壓降低時，1腳電壓降低，誤差放大器輸出低電平，通過PWM電路使輸出電壓升高。正常時1腳電壓值為5.4V，2腳電壓值為5V，3腳電壓值為0.06V。此時輸出AC電壓為235V(方波電壓)。第4腳外接R6、R4、C2設定死區(qū)時間。正常電壓值為0.01V。第5、6腳外接CT、RT設定振蕩器三角波頻率為100Hz。正常時5腳電壓值為1.75V，6腳電壓值為3.73V。第7腳為共地。第8、11腳為內部驅動輸出三極管集電極，第12腳為TL494前級供電端，此三端通過開關S控制TL494的啟動/停止，作為逆變器的控制開關。當S1關斷時，TL494無輸出脈沖，因此開關管VT4～VT6無任何電流。S1接通時，此三腳電壓值為蓄電池的正極電壓。第9、10腳為內部驅動級三極管發(fā)射極，輸出兩路時序不同的正脈沖。正常時電壓值為1.8V。第13、14、15腳其中14腳輸出5V基準電壓，使13腳有5V高電平，控制門電路，觸發(fā)器輸出兩路驅動脈沖，用于推挽開關電路。第15腳外接5V電壓，構成誤差放大器反相輸入基準電壓，以使同相輸入端16腳構成高電平保護輸入端。此接法中，當第16腳輸入大于5V的高電平時，可通過穩(wěn)壓作用降低輸出電壓，或關斷驅動脈沖而實現保護。在它激逆變器中輸出超壓的可能性幾乎沒有，故該電路中第16腳未用，由電阻R8接地。該逆變器采用容量為400VA的工頻變壓器，鐵芯采用45×60mm2的硅鋼片。初級繞組采用直徑1.2mm的漆包線，兩根并繞2×20匝。次級取樣繞組采用0.41mm漆包線繞36匝，中心抽頭。次級繞組按230V計算，采用0.8mm漆包線繞400匝。開關管VT4～VT6可用60V/30A任何型號的N溝道MOS FET管代替。VD7可用1N400X系列普通二極管。該電路幾乎不經調試即可正常工作。當C9正極端電壓為12V時，R1可在3.6～4.7kΩ之間選擇，或用10kΩ電位器調整，使輸出電壓為額定值。如將此逆變器輸出功率增大為近600W，為了避免初級電流過大，增大電阻性損耗，宜將蓄電池改用24V，開關管可選用VDS為100V的大電流MOS FET管。需注意的是，寧可選用多管并聯，而不選用單只IDS大于50A的開關管，其原因是：一則價格較高，二則驅動太困難。建議選用100V/32A的2SK564，或選用三只2SK906并聯應用。同時，變壓器鐵芯截面需達到50cm2，按普通電源變壓器計算方式算出匝數和線徑，或者采用廢UPS-600中變壓器代用。如為電冰箱、電風扇供電，請勿忘記加入LC低通濾波器。 1. 問：什么是逆變器，它起什么作用？答：簡單地說，逆變器就是一種將低壓（12或24伏或48伏）直流電轉變?yōu)?20伏交流電的電子設備。因為我們通常是將220伏交流電整流變成直流電來使用，而逆變器的作用與此相反，因此而得名。我們處在一個“移動”的時代，移動辦公，移動通訊，移動休閑和娛樂。在移動的狀態(tài)中，人們不但需要由電池或電瓶供給的低壓直流電，同時更需要我們在日常環(huán)境中不可或缺的220伏交流電，逆變器就可以滿足我們的這種需求。 2. 問：按輸出波形劃分，逆變器分為幾類？答：主要分兩類，一類是正弦波逆變器，另一類是方波逆變器。正弦波逆變器輸出的是同我們日常使用的電網一樣甚至更好的正弦波交流電，因為它不存在電網中的電磁污染。方波逆變器輸出的則是質量較差的方波交流電，其正向最大值到負向最大值幾乎在同時產生，這樣，對負載和逆變器本身造成劇烈的不穩(wěn)定影響。同時，其負載能力差，僅為額定負載的40－60％，不能帶感性負載（詳細解釋見下條）。如所帶的負載過大，方波電流中包含的三次諧波成分將使流入負載中的容性電流增大，嚴重時會損壞負載的電源濾波電容。針對上述缺點，近年來出現了準正弦波（或稱改良正弦波、修正正弦波、模擬正弦波等等）逆變器，其輸出波形從正向最大值到負向最大值之間有一個時間間隔，使用效果有所改善，但準正弦波的波形仍然是由折線組成，屬于方波范疇，連續(xù)性不好?？偫▉碚f，正弦波逆變器提供高質量的交流電，能夠帶動任何種類的負載，但技術要求和成本均高。準正弦波逆變器可以滿足我們大部分的用電需求，效率高，噪音小，售價適中，因而成為市場中的主流產品。方波逆變器的制作采用簡易的多諧振蕩器，其技術屬于50年代的水平，將逐漸退出市場。 3. 問：何謂“感性負載”？答：通俗地說，即應用電磁感應原理制作的大功率電器產品，如電動機、壓縮機、繼電器、日光燈等等。這類產品在啟動時需要一個比維持正常運轉所需電流大得多（大約在3-7倍）的啟動電流。例如，一臺在正常運轉時耗電150瓦左右的電冰箱，其啟動功率可高達1000瓦以上。此外，由于感性負載在接通電源或者斷開電源的一瞬間，會產生反電動勢電壓，這種電壓的峰值遠遠大于逆變器所能承受的電壓值，很容易引起逆變器的瞬時超載，影響逆變器的使用壽命。因此，這類電器對供電波形的要求較高。 4. 問：準正弦波逆變器可以用于哪些電器？答：準正弦波也分為若干種，從與方波相差無幾的方形波到比較接近正弦波的圓角梯形波。我們這里僅討論方形波，這也是目前大部分市售高頻逆變器能夠提供的波形。這類準正弦波逆變器可應用于筆記本電腦、電視機、組合式音響、攝像機、數碼相機、打印機、各種充電器、掌上電腦、游戲機、影碟機、移動DVD、家用治療儀等等，輸出功率較大的逆變器還可以應用于小型電熱器具如電吹風機、電熱杯、廚房電器等等。但對感性負載類電器如電冰箱、電鉆等則不宜長時間使用準正弦波逆變器供電。否則，將可能對逆變器和相關電器產品造成損壞或縮短預期使用壽命。如果一定要使用感性負載，建議選用儲備功率較大的準正弦波逆變器，如本網站提供的超大峰值功率逆變器。在這里，著重談一下準正弦波逆變器應用于電視機（傳統顯示器類）的例子。電視機對逆變器有以下三條要求：首先，電視機在開機時，消磁電路對電能有極大的瞬間需求，因此對逆變器的峰值功率要求很高。例如，一臺25吋數字彩電，正常工作狀態(tài)下的功耗約為80瓦，而開機的瞬間功率高達1450瓦。其次，因為電視機的場頻等于交流電網頻率，逆變器輸出交流電的頻率必須準確。第三，逆變器不應對電視機產生干擾。即使能滿足以上三個條件，電視機在使用準正弦波交流電時，畫面仍會有幾條固定的干擾紋，色彩也會輕微偏綠（使用老式電視機時，偏色情況比較嚴重），但其它無異。 5. 問：何謂逆變器的效率？答：逆變器在工作時其本身也要消耗一部分電力，因此，它的輸入功率要大于它的輸出功率。逆變器的效率即是逆變器輸入功率與輸出功率之比。如一臺逆變器輸入了100瓦的直流電，輸出了90瓦的交流電，那么，它的效率就是90％。 6. 問：什么是持續(xù)輸出功率？什么是峰值輸出功率？答：一些使用電動機的電器或工具，如電冰箱、洗衣機、電鉆等，在啟動的瞬間需要很大的電流來推動，一旦啟動成功，則僅需較小的電流來維持其正常運轉。因此，對逆變器來說，也就有了持續(xù)輸出功率和峰值輸出功率的概念。持續(xù)輸出功率即是額定輸出功率；一般峰值輸出功率為額定輸出功率的2倍。必須強調，有些電器，如空調、電冰箱等其啟動電流相當于正常工作電流的3-7倍。因此，只有能夠滿足電器啟動峰值功率的逆變器才能正常工作。 7. 問：應該怎樣連接逆變器與電源和負載？答：使用150瓦以下的電器可直接將150瓦逆變器插頭插至點煙器插座后使用。超過150瓦的逆變器通過鱷魚夾導線直接接到電瓶上，紅線接電瓶正極，黑線接電瓶負極（不可接反，切記！）如果用電地點離電瓶較遠，逆變器的連線原則是：逆變器同電瓶的連線應盡可能的短，而220伏交流電的輸出線長些無妨。 8. 問：汽車點煙器插口能夠輸出多大功率的電能？答：從點煙器插口取電，逆變器應該能夠驅動功率為一百余瓦的用電器具。但有客戶反映，接P4筆記本電腦幾分鐘后，逆變器即自動斷電并報警。我們知道，P4筆記本電腦的耗電大約在90瓦左右，是較高的。由于有些車型在從電瓶到點煙器插座這段電路上使用了不符合規(guī)定的導線和點煙器插座，在電流較大時電路中的損耗劇增，使供給逆變器的電壓急劇下降到欠壓保護電路動作的臨界點－－10伏，導致逆變器停止供電。為解決這一問題，并確保今后正常、安全、可靠地使用逆變器，建議用戶將上述電路的導線換為銅芯截面積2.5平方毫米以上的優(yōu)質線，并在必要時一并更換點煙器插座。另外要注意的是從汽車點煙器插口取直流電給逆變器時，汽車點煙器只能支持300W功率，否則汽車點煙器會由于使用逆變器功率過大而燒壞，你如果一定要使用大于300W的逆變器的話，可直接從汽車電池接線給逆變器用。 9. 問：在關閉汽車發(fā)動機的情況下可以使用車載逆變器嗎？答：可以。在使用350瓦以下小功率電器時，一般的汽車電瓶可在關閉發(fā)動機的情況下提供30-60分鐘的電力，如果僅使用一臺耗電50－60瓦的筆記本電腦，使用時間則要長得多。我們的準正弦波逆變器內設有欠壓警示和欠壓保護電路，當長時間使用電瓶導致電壓下降至10伏時，欠壓保護電路啟動，輸出電壓被切斷并報警，以防止電瓶因為電壓過低而無法啟動發(fā)動機的事故。因此，用戶可以放心地在發(fā)動機關閉的狀態(tài)下使用逆變器。 10. 問：如果想較長時間地使用逆變器而不啟動發(fā)動機，怎么辦？答：另備一塊同樣電壓的電瓶，將其正負極分別用足夠粗的導線同原車電瓶的正負極連接起來。這樣，逆變器的獨立使用時間可以大幅度延長。 11. 問：使用逆變器有何危險性？答：在從汽車電瓶到逆變器輸入端這一段導線承載著非常大的電流，如果因為導線的質量低劣、導線過細或負載超標導致銅絲發(fā)熱甚至最終起火，將釀成很嚴重的事故。因此，在逆變器的使用過程中，必須嚴格按照用戶手冊的規(guī)定進行操作。 12. 問：如何知道電瓶的容量？答：電瓶上印有很多字母和數字，只要找到XXAH的字樣就可以知道這是一塊多大容量的電瓶。先說AH的含義，A代表安培（amp.），即電流的單位，H代表小時（hour）。兩個字母在一起的意思就是"安培小時"，即在一小時的時間內可持續(xù)輸出多少安培的電流。前面的XX通常為兩個數字，即安培的數量。舉例來講，45AH代表這塊電瓶可以在一個小時的時間內輸出（12伏）45安培的電流。至于這塊電瓶可以輸出的功率，我們用12伏乘以45安培，得出540瓦，這就是該電瓶的輸出功率(理論值)。 13. 問：一般的家用轎車使用什么規(guī)格的電瓶？答：在通常情況下，氣缸容積為1.3升以下的小型車配備了40-45安時的電瓶，1.6-2.0升的中型車配備了50-60安時的電瓶，2.2升以上的中大型車配備了60－80安時的電瓶。越野車、多功能車配備的電瓶一般比同體積發(fā)動機的轎車的電瓶容量要大些。至于電瓶的電壓，一般轎車使用12伏電瓶，使用柴油發(fā)動機的汽車（包括載重車）大部分使用24伏電瓶，少數仍使用12伏電瓶（如依維柯）。 14. 問：如何為電瓶配備合適的逆變器？答：假如電瓶的規(guī)格是12伏50安時，我們用12伏乘以50安時，得出電瓶的輸出功率為600瓦。如果逆變器的效率為90％，則我們再用90％乘以600瓦，得出540瓦。這就是說，您的這塊電瓶可推動一臺輸出功率最大為540瓦的逆變器。當然，您也可以采取“一步到位”式的采購辦法，即先不管目前自己車上用的電瓶的規(guī)格，而買一臺輸出功率為800瓦的逆變器。然后，先在眼下這塊電瓶的允許范圍內使用，等將來換了更大的車后再滿功率使用。最后，對逆變器的功率要求不高，比如說有100瓦就夠了，那您完全可以買個小功率逆變器。此外，在確定逆變器的功率時，還有一個重要原則，即在使用逆變器時，不要長期滿載運行，否則會大大縮短逆變器的壽命，同時逆變器的故障率也將顯著上升。我們強烈建議用戶，最好在不超過額定功率85％的狀態(tài)下使用逆變器。 15. 問：使用車載逆變器須要注意些什么？答：首先，要嚴格按照用戶手冊的規(guī)定來使用逆變器；其次，逆變器的輸出電壓是220伏交流電，而這個220伏電是在一個狹小的空間并處于可移動狀態(tài)，因此要格外小心。應將其放在較為安全的地方（特別要遠離兒童?。?，以防觸電。在不使用時，最好切斷其輸入電源。第三，不要將逆變器置于太陽直曬或暖風機出口附近。逆變器的工作環(huán)境溫度不宜超過攝氏40度。第四，逆變器工作時會發(fā)熱，因此不要在其附近或上面放置物品。第五，逆變器怕水，不要使其淋雨或撒上水。 16. 問：為何使用普通萬用表測量準正弦波逆變器的交流輸出時，顯示的電壓比220伏低？答：這是正常的，因為測量準正弦波交流電電壓時應該使用具有‘真有效值’檔的萬能表才能得出正確讀數。 17. 問：如何挑選逆變器產品？答：車載逆變器是一種工作在大電流、高頻率環(huán)境下的電源產品，其潛在故障率相當高。因此，消費者在購買時一定要慎重。首先，從逆變器輸出波形上選，最好不要低于準正弦波；其次，逆變器要有完備的電路保護功能；第三，廠家要有良好的售后服務承諾；第四，電路和產品經過一段時間的考驗。逆變器，必須是一種逆變裝置組成的東西才能那么叫，他和變壓器有直接區(qū)別，也就是說，他可以實現直流輸入，然后輸出交流，工作原理和開關電源一樣，但震蕩頻率在一定范圍內，比如如果這個頻率為50HZ，輸出則為交流50HZ。逆變器是可以改變其頻率的設備。變壓器一般是指特定頻率段的設備，比如工頻變壓器，就是我們一般見到的那些變壓器，他們輸入和輸出都必須在一定范圍內，比如40-60HZ范圍內才可以工作。二極管在逆變器中的應用高效率和節(jié)能是家電應用中首要的問題。三相無刷直流電機因其效率高和尺寸小的優(yōu)勢而被廣泛應用在家電設備中以及很多其他應用中。此外，由于采用了電子換向器代替機械換向裝置，三相無刷直流電機被認為可靠性更高。標準的三相功率級(power stage)被用來驅動一個三相無刷直流電機，如圖1所示。功率級產生一個電場，為了使電機很好地工作，這個電場必須保持與轉子磁場之間的角度接近90°。六步序列控制產生6個定子磁場向量，這些向量必須在一個指定的轉子位置下改變。霍爾效應傳感器掃描轉子的位置。為了向轉子提供6個步進電流，功率級利用6個可以按不同的特定序列切換的功率MOSFET。下面解釋一個常用的切換模式，可提供6個步進電流。 MOSFET Q1、Q3和Q5高頻(HF)切換，Q2、Q4和Q6低頻(LF)切換。當一個低頻MOSFET處于開狀態(tài)，而且一個高頻MOSFET 處于切換狀態(tài)時，就會產生一個功率級。步驟1) 功率級同時給兩個相位供電，而對第三個相位未供電。假設供電相位為L1、L2，L3未供電。在這種情況下，MOSFET Q1和Q2處于導通狀態(tài)，電流流經Q1、L1、L2和Q4。步驟2）MOSFET Q1關斷。因為電感不能突然中斷電流，它會產生額外電壓，直到體二極管D2被直接偏置，并允許續(xù)流電流流過。續(xù)流電流的路徑為D2、L1、L2和Q4。步驟3）Q1打開，體二極管D2突然反偏置。Q1上總的電流為供電電流(如步驟1)與二極管D2上的恢復電流之和。顯示出其中的體-漏二極管。在步驟2，電流流入到體-漏二極管D2(見圖1)，該二極管被正向偏置，少數載流子注入到二極管的區(qū)和P區(qū)。當MOSFET Q1導通時，二極管D2被反向偏置， N區(qū)的少數載流子進入P+體區(qū)，反之亦然。這種快速轉移導致大量的電流流經二極管，從N-epi到P+區(qū)，即從漏極到源極。電感L1對于流經Q2和Q1的尖峰電流表現出高阻抗。Q1表現出額外的電流尖峰，增加了在導通期間的開關損耗。圖4a描述了MOSFET的導通過程。為改善在這些特殊應用中體二極管的性能，研發(fā)人員開發(fā)出具有快速體二極管恢復特性MOSFET。當二極管導通后被反向偏置，反向恢復峰值電流Irrm較小。我們對比測試了標準的MOSFET和快恢復MOSFET。ST推出的STD5NK52ZD(SuperFREDmesh系列)放在Q2(LF)中，如圖4b所示。在Q1 MOSFET(HF)的導通工作期間，開關損耗降低了65%。采用STD5NK52ZD時效率和熱性能獲得很大提升(在不采用散熱器的自由流動空氣環(huán)境下，殼溫從60°C降低到50°C)。在這種拓撲中，MOSFET內部的體二極管用作續(xù)流二極管，采用具有快速體二極管恢復特性MOSFET更為合適。 SuperFREDmesh技術彌補了現有的FDmesh技術，具有降低導通電阻，齊納柵保護以及非常高的dv/dt性能，并采用了快速體-漏恢復二極管。N溝道520V、1.22歐姆、4.4A STD5NK52ZD可提供多種封裝，包括TO-220、DPAK、I2PAK和IPAK封裝。該器件為工程師設計開關應用提供了更大的靈活性。其他優(yōu)勢包括非常高的dv/dt，經過100%雪崩測試，具有非常低的本征電容、良好的可重復制造性，以及改良的ESD性能。此外，與其他可選模塊解決方案相比，使用分立解決方案還能在PCB上靈活定位器件，從而實現空間的優(yōu)化，并獲得有效的熱管理，因而這是一種具有成本效益的解決方案。市面上現在有很多逆變器，比較專業(yè)的品牌如：湖北藍公司維爾仕分公司生產的維爾仕系太陽能逆變器車載逆變器上海力友電氣有限公司系列產品太陽能逆變器車載逆變器逆變器的日常用途他工作原理類似開關電源，當然你也可以想象是一個變壓設備，按照科學的說他的工作原理是通過一個震蕩芯片，或者特定的電路，控制著震蕩信號輸出，比如輸出50HZ信號，然后這個信號通過放大，推動MOS管[場效應管或晶體閘管]不斷開關，這樣直流電輸入之后，經過這個MOS管的開關動作，就形成一定的交流特性，經過修正電路修正，就可以得到類似電網上的那種正弦波交流，然后送入一個變壓器，這個變壓器就是工頻變壓器，他是220V to 24V的變壓器，即輸入220V的話輸出就是24V，輸入24V輸出則為220V，其實就是一般的24V變壓器。然后變壓器輸出，輸出后再送到穩(wěn)壓電路，保護電路，送給負載使用另外說明一點，我們就當這個逆變器是一個變壓器看，，變壓器不是說誰電流大怎樣，變壓器看的是容量，即伏特安培[伏特和安培的乘積，電壓和電流的乘積]，比如220V 5A輸入的變壓器，如果我們不考慮損耗，則可以輸出24V xA： 220*5=24*x，所以，左邊和右邊的乘積是一樣的，但實際應用中應當算進損耗，所以輸入需要略大于輸出。所以，變壓器兩側的功率[瓦]或說容量[伏安]值應當是接近一樣的。不是你說的那樣。 2.通常車上的逆變器所獲得的220V電，是220V 50HZ，高檔點的是正弦波的，便宜的一般是方波的。正弦波的那種和接插座上用的電，是一樣的，而方波的其實也可以用，只不過如果用風扇等有電機的設備，會有一些噪音，之所以用方波，就是因為這種調制方式成本比較低。一般，車載的這個逆變器，功率最大不過500瓦，空調一般都700多瓦，而且了，你真的那么想把家用空調裝車上？？？汽車里的空調，包括那些大客車，都是讓引擎直接驅動壓縮機的，不是用電的，如果中間多一個電的轉換過程，損耗就更大了。而且也不好裝，還不如用汽車空調。接筆記本，，電視，碟機之類的東西，只要在他的額定功率下使用，都沒問題但是需要注意他是接在汽車蓄電池上的，雖然他一般都是11V就自動保護斷電，避免電壓過低導致車無法啟動，但是還是不適宜在引擎不運轉的情況下用，，所以如果用負載比較大，還是建議啟動引擎。如果是給手機充電道沒什么問題。 3.電動車上，有一個叫DC-DC的模塊，他也叫直流轉換器，這個模塊輸入48V，輸出12V，那么你只要購買一個12V輸入的車載逆變器就可以使用當然若你能買到48V輸入的逆變器更好，但估計很難買到而且，這個模塊一般只能提供5A電流，最多不過10A，而且車燈什么的也要用，所以很容易過載，建議，如果可以，多買一個直流轉換器，這個轉換器專門給你那逆變器供電，然后如果直流轉換器只能提供5A，那么逆變器輸入就應當小于5A，否則可能會損壞那模塊，當然有一些直流轉換器電流是很大的，如果修車的地方沒有，可以到一些電器店或叫他們修理的給你進一個大電流的，或者多個直流轉換器并聯也可以總之，不要讓他過載就可以逆變器的分類逆變器根據發(fā)電源的不同，分為煤電逆變器，太陽能逆變器，風能逆變器，和誰能逆變器。根據用途不同，分為獨立控制逆變器，并網逆變器。目前國內市場逆變器的效率問題。如同上文所述，逆變器在工作時其本身也要消耗一部分電力，因此，它的輸入功率要大于它的輸出功率。逆變器的效率即是逆變器輸入功率與輸出功率之比。如一臺逆變器輸入了100瓦的直流電，輸出了90瓦的交流電，那么，它的效率就是90％。目前世界上太陽能逆變器，歐美效率較高，歐洲標準是97.2%，但價格較為昂貴，國內市場只有江蘇艾索新能源股份有限公司銷售部李先生最近接受采訪時候自稱旗下的TL系列太陽能光伏逆變器單項機最大效率可達到97.6%，國內其他的逆變器效率都在90%以下，但價格比進口要便宜很多.除了效率以為，選擇逆變器的波形也非常重要。用途：廣泛適用于空調、家庭影院、電動砂輪、電動工具、縫紉機、DVD、VCD、電腦、電視、洗衣機、抽油煙機、冰箱，錄像機、按摩器、風扇、照明等: 回答者：網友

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