CN218888184U - 一种掉电不间断供电电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种掉电不间断供电电路,包括:第一供电电源,第一供电电源的输入端连接于市电供电线;蓄电池;第二供电电源和第三供电电源,第二供电电源的输入端和第三供电电源的输入端均与蓄电池电连接;第一冗余模块,包括第一输入端、第二输入端和第一冗余输出端;第二冗余模块,包括第三输入端、第四输入端和第二冗余输出端。本实用新型实施例公开了一种掉电不间断供电电路,以实现在市电不接通或意外断电时,自动切换至蓄电池供电,保证设备部分功能正常运行,同时采用蓄电池对应双供电电源和双冗余模块,降低了因供电电源或冗余模块故障导致设备无法运行的可能性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源切换技术领域,尤其涉及一种掉电不间断供电电路。
背景技术
微创手术技术将手术诊疗技术给予跨时代的提高,有着伤口小、疼痛轻、恢复快的优点,但在手术过程中如果发生意外断电的情况会导致手术中断且手术设备无法与患者分离,将严重危害患者的生命安全。
现有手术设备在面对市电断电的情况时,为了保证设备部分功能正常运行,通常采用逆变器切换供电模式,响应时间较长,且不是一级转换,能效较低。同时现有手术设备备用电源通常只有一组,不能应对因备用电源故障导致设备无法运行的情况。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种掉电不间断供电电路,以实现无市电时可以自动切换至蓄电池供电,保证设备部分功能正常运行,同时蓄电池组对应的双供电电源及双冗余模块降低了因供电电源或冗余模块故障导致设备无法运行的可能性。
第一方面,本实用新型提供了一种掉电不间断供电电路,包括:
第一供电电源,所述第一供电电源的输入端连接于市电供电线;
蓄电池;
第二供电电源和第三供电电源,所述第二供电电源的输入端和所述第三供电电源的输入端均与所述蓄电池电连接;
第一冗余模块,包括第一输入端、第二输入端和第一冗余输出端,所述第一输入端与所述第一供电电源的输出端电连接,所述第二输入端与所述第二供电电源的输出端电连接,所述第一冗余输出端与负载电连接;
第二冗余模块,包括第三输入端、第四输入端和第二冗余输出端,所述第三输入端与所述第一供电电源的输出端电连接,所述第四输入端与所述第三供电电源的输出端电连接,所述第二冗余输出端与负载电连接。
可选的,所述第一供电电源的输入电压为220V,输出电压为24V;
所述第二供电电源的输入电压为48V,输出电压为24V;
所述第三供电电源的输入电压为48V,输出电压为24V。
可选的,掉电不间断供电电路还包括充电器,所述充电器的输入端连接于所述市电供电线,所述充电器的输出端与所述蓄电池电连接。
可选的,掉电不间断供电电路还包括第一触点开关、第二触点开关和第三触点开关;所述第一触点开关连接于所述市电供电线中;所述第二触点开关连接于所述蓄电池与所述第二供电电源之间;所述第三触点开关连接于所述蓄电池与所述第三供电电源之间。
可选的,所述第一触点开关的控制端、所述第二触点开关的控制端和所述第三触点开关的控制端均与所述蓄电池电连接。
可选的,掉电不间断供电电路还包括急停开关,所述急停开关连接于所述第一触点开关的控制端、所述第二触点开关的控制端以及所述第三触点开关的控制端所在回路中。
可选的,所述蓄电池包括第一蓄电池和第二蓄电池,所述第一蓄电池与所述第二供电电源的输入端电连接,所述第二蓄电池与所述第三供电电源的输入端电连接。
可选的,掉电不间断供电电路还包括驱动器,所述驱动器与所述蓄电池电连接;
所述掉电不间断供电电路还包括第一二极管和第二二极管,所述第一二极管的正极与所述蓄电池电连接,所述第一二极管的负极与所述驱动器电连接;
所述第二二极管的正极与所述蓄电池电连接,所述第二二极管的负极与所述驱动器电连接。
可选的,掉电不间断供电电路还包括第三二极管和第四二极管,所述第三二极管的正极与所述第一冗余输出端电连接,所述第三二极管的负极与所述负载电连接;
所述第四二极管的正极与所述第二冗余输出端电连接,所述第四二极管的负极与所述负载电连接。
第二方面,本实用新型还提供了一种掉电不间断供电电路,包括:
第一供电电源,所述第一供电电源的输入端连接于市电供电线;
蓄电池;
第二供电电源和第三供电电源,所述第二供电电源的输入端和所述第三供电电源的输入端均与所述蓄电池电连接;
第一冗余模块,包括第一输入端、第二输入端和第一冗余输出端,所述第一输入端与所述第二供电电源的输出端电连接,所述第二输入端与所述第三供电电源的输出端电连接;
第二冗余模块,包括第三输入端、第四输入端和第二冗余输出端,所述第三输入端与所述第一供电电源的输出端电连接,所述第四输入端与所述第一冗余输出端电连接,所述第二冗余输出端与负载电连接。
本实用新型实施例提供了一种掉电不间断供电电路,包括:第一供电电源,第一供电电源的输入端连接于市电供电线;蓄电池;第二供电电源和第三供电电源,第二供电电源的输入端和第三供电电源的输入端均与蓄电池电连接;第一冗余模块,包括第一输入端、第二输入端和第一冗余输出端,第一输入端与第一供电电源的输出端电连接,第二输入端与第二供电电源的输出端电连接,第一冗余输出端与负载电连接;第二冗余模块,包括第三输入端、第四输入端和第二冗余输出端,第三输入端与第一供电电源的输出端电连接,第四输入端与第三供电电源的输出端电连接,第二冗余输出端与负载电连接,在市电断电时可以自动切换至蓄电池供电,为手术设备提供备用电源,保证设备的部分功能可以正常运行,使患者可以及时撤离手术设备,方便采取其他补救措施,减小患者有生命危险的可能性,同时蓄电池对应的双供电电源以及双冗余模块降低了因供电电源或冗余模块故障导致设备无法运行的可能性。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种掉电不间断供电电路的电路图;
图2是本实用新型实施例提供的另一种掉电不间断供电电路的电路图;
图3是本实用新型实施例提供的又一种掉电不间断供电电路的电路图;
图4是本实用新型实施例提供的再一种掉电不间断供电电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本实用新型。需要注意的是,本实用新型实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本实用新型实施例的限定。此外在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时,其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型使用的术语“包括”及其变形是开放性包括,即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”。
需要注意,本实用新型中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对相应内容进行区分,并非用于限定顺序或者相互依存关系。
需要注意,本实用新型中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的,本领域技术人员应当理解,除非在上下文另有明确指出,否则应该理解为“一个或多个”。
图1是本实用新型实施例提供的一种掉电不间断供电电路的电路图,如图1所示,该电路包括:第一供电电源10、蓄电池20、第二供电电源40和第三供电电源160、第一冗余模块31、第二冗余模块32。第一供电电源10的输入端连接于市电供电线;第二供电电源40和第三供电电源160,第二供电电源40的输入端和第三供电电源160的输入端均与蓄电池20电连接;第一冗余模块31,包括第一输入端、第二输入端和第一冗余输出端,第一输入端与第一供电电源10的输出端电连接,第二输入端与第二供电电源40的输出端电连接,第一冗余输出端与负载电连接;第二冗余模块32,包括第三输入端、第四输入端和第二冗余输出端,第三输入端与第一供电电源10的输出端电连接,第四输入端与第三供电电源160的输出端电连接,第二冗余输出端与负载电连接。
具体的,参考图1,总开关120闭合,电路导通,在有市电时,市电供电线提供的电压沿着供电线从第一供电电源10的输入端输入至第一供电电源10,经过转换后,从第一供电电源10的输出端传输至第一冗余模块31的第一输入端和第二冗余模块32的第三输入端,第一冗余模块31和第二冗余模块32选择将该电压通过第一冗余输出端和第二冗余输出端传输至负载,为其供电;无市电时,蓄电池20输出的电压经分线器140传输至第二供电电源40的输入端和第三供电电源160的输入端,经过转换后,从第二供电电源40的输出端和第三供电电源160的输出端传输至第一冗余模块31的第二输入端,第二冗余模块32的第四输入端,第一冗余模块31和第二冗余模块32选择将该电压通过第一冗余输出端和第二冗余输出端传输至负载,为其供电。
本实用新型实施例提供了一种掉电不间断供电电路,包括:第一供电电源,第一供电电源的输入端连接于市电供电线;蓄电池;第二供电电源和第三供电电源,第二供电电源的输入端和第三供电电源的输入端均与蓄电池电连接;第一冗余模块,包括第一输入端、第二输入端和第一冗余输出端,第一输入端与第一供电电源的输出端电连接,第二输入端与第二供电电源的输出端电连接,第一冗余输出端与负载电连接;第二冗余模块,包括第三输入端、第四输入端和第二冗余输出端,第三输入端与第一供电电源的输出端电连接,第四输入端与第三供电电源的输出端电连接,第二冗余输出端与负载电连接,在市电断电时可以自动切换至蓄电池供电,为手术设备提供备用电源,保证设备的部分功能可以正常运行,使患者可以及时撤离手术设备,方便采取其他补救措施,减小患者有生命危险的可能性,同时蓄电池对应的双供电电源以及双冗余模块降低了因供电电源或冗余模块故障导致设备无法运行的可能性。
可选的,参考图1,掉电不间断供电电路还包括三个并联的220V转24V电源150,其输入端连接于市电供电线,用于当总开关120闭合,市电供电时为手术灯等其他负载供电。掉电不间断供电电路还包括三个断路器130,断路器130的输入端分别与市电供电线和蓄电池20相连,断路器130用于在电路短路大电流情况下断开,保护电路。
示例性地,参考图1,市电供电线包括火线L和零线N。
可选的,第一供电电源10的输入电压为220V,输出电压为24V;第二供电电源40的输入电压为48V,输出电压为24V;第三供电电源160的输入电压为48V,输出电压为24V。
具体的,具体的,参考图1,由于负载的工作电压为24V,总开关120闭合,在有市电时,市电供电线提供的220V电压从第一供电电源10的输入端输入至第一供电电源10,被第一供电电源10转换为24V电压,并从第一供电电源10的输出端传输至后续第一冗余模块31和第二冗余模块32,第一冗余模块31的第一输入端和第二冗余模块32的第三输入端选择接收该电压,并将该电压通过第一冗余输出端和第二冗余输出端传输至负载,为负载提供工作电压;在无市电时,蓄电池20提供的48V电压输入至第二供电电源40和第三供电电源160的输入端,经过第二供电电源40、第三供电电源160后,被转换为24V电压,由其输出端输出至第一冗余模块31和第二冗余模块32,第一冗余模块31的第二输入端和第二冗余模块的第四输入端选择接收该电压,并将该电压通过第一冗余输出端和第二冗余输出端传输至负载,为负载提供工作电压,通过设置了两个供电电源:第二供电电源40和第三供电电源160,在其中一个故障时,蓄电池20仍能通过另外一个供电电源为后续冗余模块以及负载提供电压,降低了因供电电源故障导致设备无法运行的可能性。
可选的,掉电不间断供电电路还包括充电器50,充电器50的输入端连接于市电供电线,充电器50的输出端与蓄电池20电连接。
具体的,参考图1,在有市电时,市电供电线提供的220V电压由充电器50的输入端输入,被充电器50转换为48V电压后,由输出端输出至蓄电池20,为其充电。
可选的,掉电不间断供电电路还包括第一触点开关60、第二触点开关70和第三触点开关170;第一触点开关60连接于市电供电线中;第二触点开关70连接于蓄电池20与第二供电电源40之间;第三触点开关170连接于蓄电池20与第三供电电源160之间。
具体的,参考图1,第一触点开关60连接于市电供电线中,第一触点开关60断开时,相应的市电供电线断开,此时市电供电线为后续第一供电电源10、第一冗余模块31、第二冗余模块32以及负载提供的电压为0;第二触点开关70连接于蓄电池20与第二供电电源40之间,第二触点开关70断开时,相应的蓄电池20与第一冗余模块31之间的电路断开,此时蓄电池20为后续第二供电电源40,第一冗余模块31以及负载提供的电压为0;第三触点开关170连接于蓄电池20与第三供电电源160之间,第三触点开关170断开时,相应的蓄电池20与第三供电电源160之间的电路断开,此时蓄电池20为后续第三供电电源160,第二冗余模块32以及负载提供的电压为0。
可选的,第一触点开关60的控制端61、第二触点开关70的控制端71和第三触点开关170的控制端171均与蓄电池20电连接。
具体的,参考图1,以附图标记61示意为第一触点开关60的控制端,以附图标记71示意为第二触点开关70的控制端,以附图标记171示意为第三触点开关170的控制端。并第一触点开关60的控制端61、第二触点开关70的控制端71和第三触点开关170的控制端171单独示意在一个控制回路中。其中,第一触点开关60的控制端61、第二触点开关70的控制端71和第三触点开关170的控制端171均与蓄电池20电连接,总开关120闭合,电路处于导通状态时,由蓄电池20为该控制回路供电,第一触点开关60的控制端61、第二触点开关70的控制端71和第三触点开关170的控制端171接收到蓄电池20提供的电压信号,控制第一触点开关60、第二触点开关70、第三触点开关170处于导通状态。需要注意的是,第一触点开关60、第二触点开关70和第三触点开关170的导通关闭不受市电控制。
可选的,掉电不间断供电电路还包括急停开关80,急停开关80连接于第一触点开关60的控制端61、第二触点开关70的控制端71以及第三触点开关170的控制端171所在回路中。
具体的,参考图1,为了使设备在任何情况下,能够立即停止动作,防止伤害或者损失扩大,该掉电不间断供电电路还包括急停开关80,按下急停开关80,此时急停开关80断开,第一触点开关60的控制端61以及第二触点开关70的控制端71和第三触点开关170的控制端171所接受到的电压信号为0,相应的,第一触点开关60、第二触点开关70、第三触点开关170断开,整个电路进而关闭,采用弱电控强电,达到了急停效果。
图2是本实用新型实施例提供的另一种掉电不间断供电电路的电路图,如图2所示,蓄电池20包括第一蓄电池21和第二蓄电池22,第一蓄电池21与第二供电电源40的输入端电连接,第二蓄电池22与第三供电电源160的输入端电连接。
具体的,参考图2,在无市电时,此时第一蓄电池21输出的电压经过分线器140从第二供电电源40的输入端输入第二供电电源40,经过转换后输出至后续第一冗余模块31以及负载,为其提供工作电压;第二蓄电池22输出的电压经过分线器140,从第三供电电源160的输入端输入第三供电电源160,经过转换后输出至后续第二冗余模块32以及负载,为其提供工作电压。通过设置冗余的双蓄电池组以及对应的双供电电源和双冗余模块,在其中一个蓄电池、供电电源或冗余模块故障时,另一组蓄电池、供电电源仍能输出电压并通过冗余模块为负载提供工作电压。降低了因蓄电池或供电电源以及冗余模块故障导致设备无法运行的可能性。
可选的,掉电不间断供电电路还包括驱动器100,驱动器100与蓄电池电连接;
掉电不间断供电电路还包括第一二极管181和第二二极管182,第一二极管181的正极与蓄电池电连接,第一二极管181的负极与驱动器100电连接;
第二二极管182的正极与蓄电池电连接,第二二极管182的负极与驱动器100电连接。
具体的,参考图2,驱动器100工作电压为48V,由第一蓄电池21和第二蓄电池22供电,直流滤波器90设置于驱动器100前,防止驱动器100对掉电不间断供电电路干扰,提高了系统的稳定性,同时,由于第一蓄电池21和第二蓄电池22并联在电路中,在实际工作中为驱动器100供电时,其输出的48V电压往往会受到各种因素干扰,导致两个蓄电池输出的电压值大小不等,为了防止其中一个蓄电池对另一个逆向输入,本实用新型实施例还设置了第一二极管181和第二二极管182,第一二极管181的正极与第一蓄电池21电连接,第二二极管182的正极与第二蓄电池22电连接,其负极均与驱动器100电连接,利用二极管单向导电的性质,使蓄电池输出的电压经过二极管后通过分线器140单向输出至驱动器100,防止两个蓄电池互相充电。
可选的,掉电不间断供电电路还包括第三二极管183和第四二极管184,第三二极管183的正极与第一冗余输出端电连接,第三二极管183的负极与负载电连接;
第四二极管184的正极与第二冗余输出端电连接,第四二极管184的负极与负载电连接。
具体的,参考图2,第一冗余模块31和第二冗余模块32并联连接,两个冗余模块分别选择接收24V电压后输出至负载,由于在实际工作中,电压容易受到各种因素干扰,因此两个冗余模块输出的电压大小不可能完全一致,为了防止其中一个冗余模块对另一个逆向输入,本实用新型实施例还设置了第三二极管183和第四二极管184,第三二极管183的正极与第一冗余输出端电连接,第四二极管184的正极与第二冗余输出端电连接,其负极均与负载电连接,利用二极管单向导电的性质,使电压单向输出至负载,防止两个冗余模块互相充电。
图3是本实用新型实施例提供的又一种掉电不间断供电电路的电路图,如图3所示,该电路包括第一充电器51和第二充电器52,其输入端均连接于市电供电线,第一充电器51的输出端与第一蓄电池21电连接,第二充电器52的输出端与第二蓄电池22电连接。总开关120闭合时,电路导通,此时市电供电线提供的220V电压从市电供电线传输至第一充电器51和第二充电器52的输入端,被第一充电器51和第二充电器52转换为48V电压,两个充电器同时分别为与第一蓄电池21和第二蓄电池22充电,在保证充电电压的同时,提升了充电速度,同时降低了在只有一个充电器时,因充电器故障导致设备无法运行的可能性。
图4是本实用新型实施例提供的再一种掉电不间断供电电路的电路图,如图4所示,该电路包括:第一供电电源10、蓄电池20、第二供电电源40和第三供电电源160、第一冗余模块31、第二冗余模块32。第一供电电源10的输入端连接于市电供电线;第二供电电源40的输入端和第三供电电源的输入端160均与蓄电池20电连接;第一冗余模块31包括第一输入端、第二输入端和第一冗余输出端,第一输入端与第二供电电源40的输出端电连接,第二输入端与第三供电电源160的输出端电连接;第二冗余模块32包括第三输入端、第四输入端和第二冗余输出端,第三输入端与第一供电电源10的输出端电连接,第四输入端与第一冗余输出端电连接,第二冗余输出端与负载电连接。
具体的,参考图4,总开关120闭合,电路导通,在有市电时,市电供电线提供的电压沿着供电线从第一供电电源10的输入端输入至第一供电电源10,经过转换后,从第一供电电源10的输出端传输至第二冗余模块32的第三输入端,第二冗余模块32选择将该电压通过第二冗余输出端传输至负载,为其供电;无市电时,蓄电池20输出的电压经分线器140传输至第二供电电源40的输入端和第三供电电源160的输入端,经过转换后,从第二供电电源40的输出端和第三供电电源160的输出端分别传输至第一冗余模块31的第一输入端和第二输入端,第一冗余模块31选择将该电压通过第一冗余输出端传输至第二冗余模块32的第四输入端,第二冗余模块32接收该电压后,通过第二冗余输出端传输至负载,为其供电。需要注意的是,在本实用新型其他实施例中,蓄电池20包括第一蓄电池21和第二蓄电池22,分别为第一供电电源40和第二供电电源160供电。
注意,上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本实用新型不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明,但是本实用新型不仅仅限于以上实施例,在不脱离本实用新型构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种掉电不间断供电电路,其特征在于,包括:
第一供电电源,所述第一供电电源的输入端连接于市电供电线;
蓄电池;
第二供电电源和第三供电电源,所述第二供电电源的输入端和所述第三供电电源的输入端均与所述蓄电池电连接;
第一冗余模块,包括第一输入端、第二输入端和第一冗余输出端,所述第一输入端与所述第一供电电源的输出端电连接,所述第二输入端与所述第二供电电源的输出端电连接,所述第一冗余输出端与负载电连接;
第二冗余模块,包括第三输入端、第四输入端和第二冗余输出端,所述第三输入端与所述第一供电电源的输出端电连接,所述第四输入端与所述第三供电电源的输出端电连接,所述第二冗余输出端与负载电连接。
2.根据权利要求1所述的掉电不间断供电电路,其特征在于,所述第一供电电源的输入电压为220V,输出电压为24V;
所述第二供电电源的输入电压为48V,输出电压为24V;
所述第三供电电源的输入电压为48V,输出电压为24V。
3.根据权利要求1所述的掉电不间断供电电路,其特征在于,还包括充电器,所述充电器的输入端连接于所述市电供电线,所述充电器的输出端与所述蓄电池电连接。
4.根据权利要求1所述的掉电不间断供电电路,其特征在于,还包括第一触点开关、第二触点开关和第三触点开关;所述第一触点开关连接于所述市电供电线中;所述第二触点开关连接于所述蓄电池与所述第二供电电源之间;所述第三触点开关连接于所述蓄电池与所述第三供电电源之间。
5.根据权利要求4所述的掉电不间断供电电路,其特征在于,所述第一触点开关的控制端、所述第二触点开关的控制端和所述第三触点开关的控制端均与所述蓄电池电连接。
6.根据权利要求5所述的掉电不间断供电电路,其特征在于,还包括急停开关,所述急停开关连接于所述第一触点开关的控制端、所述第二触点开关的控制端以及所述第三触点开关的控制端所在回路中。
7.根据权利要求1所述的掉电不间断供电电路,其特征在于,所述蓄电池包括第一蓄电池和第二蓄电池,所述第一蓄电池与所述第二供电电源的输入端电连接,所述第二蓄电池与所述第三供电电源的输入端电连接。
8.根据权利要求1所述的掉电不间断供电电路,其特征在于,还包括驱动器,所述驱动器与所述蓄电池电连接;
所述掉电不间断供电电路还包括第一二极管和第二二极管,所述第一二极管的正极与所述蓄电池电连接,所述第一二极管的负极与所述驱动器电连接;
所述第二二极管的正极与所述蓄电池电连接,所述第二二极管的负极与所述驱动器电连接。
9.根据权利要求1所述的掉电不间断供电电路,其特征在于,还包括第三二极管和第四二极管,所述第三二极管的正极与所述第一冗余输出端电连接,所述第三二极管的负极与所述负载电连接;
所述第四二极管的正极与所述第二冗余输出端电连接,所述第四二极管的负极与所述负载电连接。
10.一种掉电不间断供电电路,其特征在于,包括:
第一供电电源,所述第一供电电源的输入端连接于市电供电线;
蓄电池;
第二供电电源和第三供电电源,所述第二供电电源的输入端和所述第三供电电源的输入端均与所述蓄电池电连接;
第一冗余模块,包括第一输入端、第二输入端和第一冗余输出端,所述第一输入端与所述第二供电电源的输出端电连接,所述第二输入端与所述第三供电电源的输出端电连接;
第二冗余模块,包括第三输入端、第四输入端和第二冗余输出端,所述第三输入端与所述第一供电电源的输出端电连接,所述第四输入端与所述第一冗余输出端电连接,所述第二冗余输出端与负载电连接。
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