CN110323830A - 电源切换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电源切换方法。电源切换方法应用于目标控制电路,目标控制电路至少包括:第一电源、第二电源、控制端、多个三极管和输出电源,其中,多个三极管至少包括:第一三极管、第二三极管和第三三极管,该电源切换方法包括:若同时输入第一电源和第二电源的电能,在控制端为高电平时,第一三极管截止,第二三极管导通,第三三极管导通,则将输出电源切换为第一电源提供的电源;若同时输入第一电源和第二电源的电能,在控制端为低电平时,第一三极管截止,第二三极管导通,第三三极管导通,则将输出电源切换为第二电源提供的电源。本发明解决了相关技术中使用双电源时,两个电源容易发生互相干扰的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及电路控制技术领域,具体而言,涉及一种电源切换方法。
背景技术
相关技术中,大功率重负载的电路中,一般会采用双电源来实现省电功能:一个电源用于控制器工作,另一个电源用于控制芯片省电运行,大大减少控制器功率损耗。在控制器正常工作时,使用大功率的电源来维持控制器运行和负载驱动;在控制器不需要工作时,进入省电,采用小功率的电源,仅维持控制器的必要工作。但是这种采用双电源进行控制的方式,常常会存在电源互相干扰的技术问题,无法保证电源切换的准确性,同时,在使用双电源时往往还需要额外的控制电路来实现双电源的切换,增加的控制电路会增加电路负担,导致电路往往很复杂。
针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种电源切换方法,以至少解决相关技术中使用双电源时,两个电源容易发生互相干扰的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种电源切换方法,应用于目标控制电路,所述目标控制电路至少包括:第一电源、第二电源、控制端、多个三极管和输出电源,其中,所述多个三极管至少包括:第一三极管、第二三极管和第三三极管,该电源切换方法包括:若同时输入所述第一电源和所述第二电源的电能,在所述控制端为高电平时,所述第一三极管截止,所述第二三极管导通,所述第三三极管导通,则将所述输出电源切换为所述第一电源提供的电源;若同时输入所述第一电源和所述第二电源的电能,在所述控制端为低电平时,所述第一三极管截止,所述第二三极管导通,所述第三三极管导通,则将所述输出电源切换为所述第二电源提供的电源。
可选地,所述电源切换方法还包括:若仅有所述第一电源输入电能,在所述控制端为高电平时,所述第一三极管截止,所述第二三极管导通,所述第三三极管导通,则将所述输出电源切换为所述第一电源提供的电源;若仅有所述第一电源输入电能,在所述控制端为低电平时,所述第一三极管导通,所述第二三极管截止,所述第三三极管截止,则将所述输出电源切换为所述第一电源提供的电源。
可选地,所述电源切换方法还包括:若仅有所述第二电源输入电能,在所述控制端为高电平时,所述第一三极管导通,所述第二三极管截止,所述第三三极管截止,则将所述输出电源切换为所述第二电源提供的电源;若仅有所述第二电源输入电能,在所述控制端为低电平时,所述第一三极管截止,所述第二三极管导通,所述第三三极管导通,则将所述输出电源切换为所述第二电源提供的电源。
可选地,所述目标控制电路还包括继电器,所述继电器至少包括:第一脚、第二脚、第三脚、第四脚、第五脚、第六脚,所述电源切换方法还包括:若同时输入所述第一电源和所述第二电源的电能,在所述控制端为高电平时,所述继电器的所述第五脚和所述第二脚导通,所述第六脚和所述第四脚导通;若同时输入所述第一电源和所述第二电源的电能,在所述控制端为高电平时,所述继电器的所述第五脚和所述第一脚导通,所述第六脚和所述第三脚导通。
可选地,所述继电器为双刀双掷继电器。
可选地,所述目标控制电路还包括多个电阻,所述多个电阻至少包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻,所述第二电阻接地,所述电源切换方法还包括:若同时输入所述第一电源和所述第二电源的电能,在所述控制端为高电平时,所述第一电阻的第一脚和所述第三电阻的第一脚对接所述第一电源的电能;若同时输入所述第一电源和所述第二电源的电能,在所述控制端为高电平时,所述第一电阻的第二脚和所述第三电阻的第一脚对接所述第二电源的电能。
可选地,所述多个电阻还包括:第四电阻、第五电阻和第六电阻,其中,所述第四电阻的第一脚连接第三三极管,所述第五电阻的第一脚连接继电器,所述第四电阻的第二脚和所述第五电阻的第二脚连接第二三极管;所述第六电阻的第一脚连接所述控制端,所述第六电阻的第二脚连接第四三极管。
可选地,所述第四三极管用于控制继电器。
可选地,所述目标控制电路还包括电解电容,所述电解电容用于在切换电源的暂停时段内,向所述输出电源提供电源。
可选地,所述第三三极管为MOS管。
在本发明实施例中,采用在同时输入第一电源和第二电源的电能,而控制端为高电平时,第一三极管截止,第二三极管导通,第三三极管导通,则将输出电源切换为第一电源提供的电源;在同时输入第一电源和第二电源的电能,而控制端为低电平时,第一三极管截止,第二三极管导通,第三三极管导通,则将输出电源切换为第二电源提供的电源。在该实施例中,控制电路自身可以实现双电源自动切换,不会出现电源互相干扰的情况,节省控制端和控制电路,切换过程保持电路正常运行,从而解决相关技术中使用双电源时,两个电源容易发生互相干扰的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明实施例的一种可选的电源切换方法的流程图;
图2是根据本发明实施例的一种双电源切换电路的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为便于本领域普通技术人员能够理解本发明,下面对本发明中涉及的部分术语或名词做出解释:
三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种控制电流的半导体器件,其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关。
三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP型和NPN型两种。
根据本发明实施例,提供了一种电源切换方法实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本发明实施例的电源切换方法应用于目标控制电路,目标控制电路至少包括:第一电源、第二电源、控制端、多个三极管和输出电源,其中,多个三极管至少包括:第一三极管、第二三极管和第三三极管。
该目标控制电路可以包括但不限于:直流弱电双电源切换电路。
图1是根据本发明实施例的一种可选的电源切换方法的流程图,如图1所示,该方法包括如下步骤:
步骤S102,若同时输入第一电源和第二电源的电能,在控制端为高电平时,第一三极管截止,第二三极管导通,第三三极管导通,则将输出电源切换为第一电源提供的电源;
步骤S104,若同时输入第一电源和第二电源的电能,在控制端为低电平时,第一三极管截止,第二三极管导通,第三三极管导通,则将输出电源切换为第二电源提供的电源。
通过上述步骤,可以在同时输入第一电源和第二电源的电能,而控制端为高电平时,第一三极管截止,第二三极管导通,第三三极管导通,则将输出电源切换为第一电源提供的电源;在同时输入第一电源和第二电源的电能,而控制端为低电平时,第一三极管截止,第二三极管导通,第三三极管导通,则将输出电源切换为第二电源提供的电源。在该实施例中,控制电路自身可以实现双电源自动切换,不会出现电源互相干扰的情况,节省控制端和控制电路,切换过程保持电路正常运行,不断电,从而解决相关技术中使用双电源时,两个电源容易发生互相干扰的技术问题。
上述第一电源和第二电源可以是相同压强的电源,例如,5V、12V、24V,该第一电源和第二电源也可以不是相同压强的电源。
在本发明实施例中,对于三极管的类型不做限定,一种可选的,第一三极管和第二三极管为PNP型三极管;而第三三极管为N沟槽MOS管或者其它普通PNP型三极管、NPN型三极管。
作为本发明可选的实施例,目标控制电路还包括继电器,继电器至少包括:第一脚、第二脚、第三脚、第四脚、第五脚、第六脚。
对于继电器的类型,在本发明实施例中不做限定,继电器包括但不限于:双刀双掷继电器。继电器的第一脚、第四脚接第一电源;继电器的第二脚和第三脚接第二电源。
本发明实施例中为继电器设置一个电源,该继电器电源为可以接第一二极管的第一脚和继电器的第七脚。继电器的第八脚接第一二极管的第二脚和第四三极管的第一脚。
在本发明实施例中,上述三极管还包括:第四三极管,该第四三极管的第二脚接第六电阻的第二脚、第六电阻的第一脚接控制端(CTR)。
一种可选的,电源切换方法还包括:若同时输入第一电源和第二电源的电能,在控制端为高电平时,继电器的第五脚和第二脚导通,第六脚和第四脚导通;若同时输入第一电源和第二电源的电能,在控制端为高电平时,继电器的第五脚和第一脚导通,第六脚和第三脚导通。
作为本发明可选的实施例,电源切换方法还包括:若仅有第一电源输入电能,在控制端为高电平时,第一三极管截止,第二三极管导通,第三三极管导通,则将输出电源切换为第一电源提供的电源;若仅有第一电源输入电能,在控制端为低电平时,第一三极管导通,第二三极管截止,第三三极管截止,则将输出电源切换为第一电源提供的电源。
在本发明实施例中,电源切换方法还包括:若仅有第二电源输入电能,在控制端为高电平时,第一三极管导通,第二三极管截止,第三三极管截止,则将输出电源切换为第二电源提供的电源;若仅有第二电源输入电能,在控制端为低电平时,第一三极管截止,第二三极管导通,第三三极管导通,则将输出电源切换为第二电源提供的电源。
作为本发明可选的实施例,目标控制电路还包括多个电阻,多个电阻至少包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻,第二电阻接地,电源切换方法还包括:若同时输入第一电源和第二电源的电能,在控制端为高电平时,第一电阻的第一脚和第三电阻的第一脚对接第一电源的电能;若同时输入第一电源和第二电源的电能,在控制端为高电平时,第一电阻的第二脚和第三电阻的第一脚对接第二电源的电能。
作为本发明另一可选的实施例,多个电阻还包括:第四电阻、第五电阻和第六电阻,其中,第四电阻的第一脚连接第三三极管,第五电阻的第一脚连接继电器,第四电阻的第二脚和第五电阻的第二脚连接第二三极管;第六电阻的第一脚连接控制端,第六电阻的第二脚连接第四三极管。
在该实施例中,第四三极管用于控制继电器。
一种可选的,目标控制电路还包括电解电容,电解电容用于在切换电源的暂停时段内,向输出电源提供电源。
图2是根据本发明实施例的一种双电源切换电路的示意图,如图2所示,该切换电路包括:K1为双刀双掷继电器(对应上述的继电器);R1可以为510Ω(对应上述第一电阻);R2可以为2.7KΩ(对应上述第二电阻);R3(对应上述第三电阻)、R4(对应上述第四电阻)、R6为1KΩ(对应上述第六电阻);R5为10KΩ(对应上述第五电阻);D1为二极管(例如,1N4148);Q1(对应上述第一三极管)、Q2(对应上述第二三极管)为PNP型三极管;Q3(对应上述第三三极管)为N沟槽MOS管;Q4(对应上述第四三极管)为NPN型三极管;C1为电解电容;+A5V电源A(对应上述第一电源)输出的5V;+B5V电源B(对应上述第二电源)输出的5V;+5V为双刀双掷继电器K1供电电源;OUT_+5V为输出电源;CTR为双电源优先级控制端。
上述图2的切换电路,+A5V接双刀双掷继电器K1的1、4脚;+B5V接双刀双掷继电器K1的2、3脚;+5V接D1的1脚和双刀双掷继电器K1的7脚;双刀双掷继电器K1的8脚接D1的2脚和NPN三极管Q4的1脚;NPN三极管Q4的2脚接电阻R6的2脚,电阻R6的1脚接CTR芯片控制端;NPN三极管Q4的3脚接GND;双刀双掷继电器K1的5脚接PNP三极管Q1的1脚;双刀双掷继电器K1的6脚接电阻R5的1脚、R1的2脚、R2的1脚、R3的1脚和PNP三极管Q2的1脚;PNP三极管Q1的3脚接输出OUT_+5V;PNP三极管Q1的2脚接电阻R1的1脚;PNP三极管Q2的2脚接电阻R5的2脚和电阻R4的2脚;PNP三极管Q2的3脚接输出OUT_+5V;MOS管Q3的1脚接电阻R4的1脚;MOS管Q3的2脚接电阻R3的2脚;MOS管Q3的3脚接R2的2脚和GND;输出电源OUT_+5V接电解电容C1的1脚;电解电容C2的2脚接GND。
上述图2中的各个元件,其中,双刀双掷继电器K1:用于实现双5V电源的优先级测试;二极管1N4148 D1:用于保护继电器;NPN三极管Q4:用于控制双刀双掷继电器K1;电阻R6:用于限制通过NPN三极管Q4基极的电流;PNP三极管Q1:用于控制所处网络的电源通断;电阻R1:用于限制通过PNP三极管Q1基极的电流;电阻R3:用于限制通过MOS管Q3栅极的电流;电阻R2:用于下拉偏置电阻和MOS管Q3的放电电阻;MOS管Q3:用于控制PNP三极管Q2的通断;电阻R4:用于限制通过PNP三极管Q2基极的电流;电阻R5:用于上拉偏置电阻;PNP三极管Q2:用于控制所处网络的电源通断;电解电容C1:用于在电源切换时有一个短暂的断电时间,这段时间由该电解电容C1提供电源。
上述切换电路的控制逻辑如下表1所示:
电源 | 控制端 | Q1状态 | Q1状态 | Q3状态 | 输出电源 |
+A5V和+B5V | 低电平 | 截止 | 导通 | 导通 | +B5V |
+A5V和+B5V | 高电平 | 截止 | 导通 | 导通 | +A5V |
+A5V | 低电平 | 导通 | 截止 | 截止 | +A5V |
+A5V | 高电平 | 截止 | 导通 | 导通 | +A5V |
+B5V | 低电平 | 截止 | 导通 | 导通 | +B5V |
+B5V | 高电平 | 导通 | 截止 | 截止 | +B5V |
电路具体控制实施方式,包括:第一种切换方式:当同时输入+A5V和+B5V,控制端为低电平时(此时NPN三极管Q4的2脚对3脚电压,即Ube小于该管的导通电压,硅管可按0.7V计算,锗管可按0.2V计算),双刀双掷继电器K1的5脚和1脚导通、6脚和3脚导通,因此PNP三极管Q1的1脚对接+A5V,PNP三极管Q2的1脚对接+B5V,电阻R1的2脚,电阻R3的1脚对接+B5V。这个时候PNP三极管Q1的2脚接近5V,导致Q1截止,无法导通;MOS管Q3导通,使得PNP管Q2的2脚电压变低,与其1脚的电势差超过其开启电压,使得Q2导通;故OUT_+5V是由+B5V提供的电源。
第二种切换方式:当同时输入+A5V和+B5V,控制端为高电平时(此时NPN三极管Q4的2脚对3脚电压,即Ube大于等于该管的导通电压,硅管可按0.7V计算,锗管可按0.2V计算),双刀双掷继电器K1的5脚和2脚导通、6脚和4脚导通,因此PNP三极管Q1的1脚对接+B5V,PNP三极管Q2的1脚对接+A5V,电阻R1的2脚,电阻R3的1脚对接+A5V。这个时候PNP三极管Q1的2脚接近5V,导致Q1截止,无法导通;MOS管Q3导通,使得PNP管Q2的2脚电压变低,与其1脚的电势差超过其开启电压,使得Q2导通;故OUT_+5V是由+A5V提供的电源。
第三种切换方式:当只有+A5V电源,控制端为低电平时,双刀双掷继电器K1的5脚和1脚导通、6脚和3脚导通,而只有Q1接入电源+A5V,其1脚对2脚的电势差使得Q1导通,故OUT_+5V由通过Q1的+A5V提供。
第四种切换方式:当只有+A5V电源,控制端为高电平时,双刀双掷继电器K1的5脚和2脚导通、6脚和4脚导通,Q2接入电源+A5V,这个时候MOS管Q3导通Q2的1脚对2脚电势差满足Q2导通条件,Q2导通,故OUT_+5V由通过Q2的+A5V提供。
第五种切换方式:当只有+B5V电源,控制端CTR为低电平时,双刀双掷继电器K1的5脚和1脚导通、6脚和3脚导通,Q2接入电源+B5V,这个时候MOS管Q3导通Q2的1脚对2脚电势差满足Q2导通条件,Q2导通,故OUT_+5V由通过Q2的+B5V提供。
第六种切换方式:当只有+B5V电源,控制端CTR为高电平时,双刀双掷继电器K1的5脚和2脚导通、6脚和4脚导通,而只有Q1接入电源+B5V,其1脚对2脚的电势差使得Q1导通,故OUT_+5V由通过Q1的+B5V提供。
通过上述的双电源切换电路,可以实现直流弱电电路上双电源的自动切换,不会出现电源互相干扰的问题,而且可以节省控制电路,减少电路复杂度,在切换过程中能够保证电路正常运行,不断电。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电源切换方法,其特征在于,应用于目标控制电路,所述目标控制电路至少包括:第一电源、第二电源、控制端、多个三极管和输出电源,其中,所述多个三极管至少包括:第一三极管、第二三极管和第三三极管,该电源切换方法包括:
若同时输入所述第一电源和所述第二电源的电能,在所述控制端为高电平时,所述第一三极管截止,所述第二三极管导通,所述第三三极管导通,则将所述输出电源切换为所述第一电源提供的电源;
若同时输入所述第一电源和所述第二电源的电能,在所述控制端为低电平时,所述第一三极管截止,所述第二三极管导通,所述第三三极管导通,则将所述输出电源切换为所述第二电源提供的电源。
2.根据权利要求1所述的电源切换方法,其特征在于,所述电源切换方法还包括:
若仅有所述第一电源输入电能,在所述控制端为高电平时,所述第一三极管截止,所述第二三极管导通,所述第三三极管导通,则将所述输出电源切换为所述第一电源提供的电源;
若仅有所述第一电源输入电能,在所述控制端为低电平时,所述第一三极管导通,所述第二三极管截止,所述第三三极管截止,则将所述输出电源切换为所述第一电源提供的电源。
3.根据权利要求1所述的电源切换方法,其特征在于,所述电源切换方法还包括:
若仅有所述第二电源输入电能,在所述控制端为高电平时,所述第一三极管导通,所述第二三极管截止,所述第三三极管截止,则将所述输出电源切换为所述第二电源提供的电源;
若仅有所述第二电源输入电能,在所述控制端为低电平时,所述第一三极管截止,所述第二三极管导通,所述第三三极管导通,则将所述输出电源切换为所述第二电源提供的电源。
4.根据权利要求1所述的电源切换方法,其特征在于,所述目标控制电路还包括继电器,所述继电器至少包括:第一脚、第二脚、第三脚、第四脚、第五脚、第六脚,所述电源切换方法还包括:
若同时输入所述第一电源和所述第二电源的电能,在所述控制端为高电平时,所述继电器的所述第五脚和所述第二脚导通,所述第六脚和所述第四脚导通;
若同时输入所述第一电源和所述第二电源的电能,在所述控制端为高电平时,所述继电器的所述第五脚和所述第一脚导通,所述第六脚和所述第三脚导通。
5.根据权利要求4所述的电源切换方法,其特征在于,所述继电器为双刀双掷继电器。
6.根据权利要求1所述的电源切换方法,其特征在于,所述目标控制电路还包括多个电阻,所述多个电阻至少包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻,所述第二电阻接地,所述电源切换方法还包括:
若同时输入所述第一电源和所述第二电源的电能,在所述控制端为高电平时,所述第一电阻的第一脚和所述第三电阻的第一脚对接所述第一电源的电能;
若同时输入所述第一电源和所述第二电源的电能,在所述控制端为高电平时,所述第一电阻的第二脚和所述第三电阻的第一脚对接所述第二电源的电能。
7.根据权利要求6所述的电源切换方法,其特征在于,所述多个电阻还包括:第四电阻、第五电阻和第六电阻,其中,所述第四电阻的第一脚连接第三三极管,所述第五电阻的第一脚连接继电器,所述第四电阻的第二脚和所述第五电阻的第二脚连接第二三极管;所述第六电阻的第一脚连接所述控制端,所述第六电阻的第二脚连接第四三极管。
8.根据权利要求7所述的电源切换方法,其特征在于,所述第四三极管用于控制继电器。
9.根据权利要求1所述的电源切换方法,其特征在于,所述目标控制电路还包括电解电容,所述电解电容用于在切换电源的暂停时段内,向所述输出电源提供电源。
10.根据权利要求1所述的电源切换方法,其特征在于,所述第三三极管为MOS管。
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