CN110535216B - 单火取电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种单火取电系统，包括元器件装置、单火输电器及单火控制器；单火控制器一端接交流电火线，另一端为可控的火线输出端并与所述元器件装置的一端连接，所述元器件装置另一端接交流零线；单火输电器接所元器件装置的两端，并与所述元器件装置并联。该系统在灯泡或负载上并接一个单火输电器，在灯泡或负载两端电压为低电压时，此单火输电器以中高频PWM短路灯泡或负载，输出中高频PWM大电流，同时，在单火控制器上用一个LC电路高效吸收利用此中高频PWM大电流，提高取电电压、取电总功率、取电效率。

Description

单火取电系统

技术领域

本发明具体涉及一种单火取电系统。

背景技术

单火控制器是目前智能家居领域十分常用的部件，现有的单火控制器的单火电源所取到的电量非常低，不能满足zigbee路由器、WIFI、BLE等高功耗无线产品的电源需求；另一方面，现有的单火控制器的负载兼容性差，所能控制的负载功率范围很窄，一般在5W—300W之间，如果负载功率太低，单火电源取不到足够的电，如果负载功率太高，单火电源发热。所以急需一种单火取电系统以解决这一问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种单火取电系统，该单火取电系统可以很好地解决上述问题。

为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种单火取电系统，该单火取电系统：包括元器件装置、单火输电器及单火控制器；单火控制器一端接交流电火线，另一端为可控的火线输出端并与所述元器件装置的一端连接，所述元器件装置另一端接交流零线；单火输电器接所元器件装置的两端，并与所述元器件装置并联。

该单火取电系统具有的优点如下：

该系统在灯泡或负载上并接一个单火输电器，在灯泡或负载两端电压为低电压时，此单火输电器以中高频PWM短路灯泡或负载，输出中高频PWM大电流，同时，在单火控制器上用一个LC电路高效吸收利用此中高频PWM大电流，提高取电电压、取电总功率、取电效率，旨在提高单火电源的输出功率，至少能提供2W以上功率，使其能满足zigbee路由器、WIFI、BLE等高功耗无线单火产品的电源需求，同时提高元器件装置的兼容能力，能控制功率低至1W以下，高至超过1000W的各种类型的负载。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示意性地示出了根据本申请一个实施例的单火取电系统的结构示意图。

图2示意性地示出了根据本申请一个实施例的单火输电器的功能模块示意图。

图3示意性地示出了根据本申请一个实施例的单火控制器功能模块示意图。

图4示意性地示出了根据本申请一个实施例的防误接保护模块的基本原理图。

图5示意性地示出了根据本申请一个实施例的储能电压控制模块的基本原理图。

图6示意性地示出了根据本申请一个实施例的PWM发生模块的基本原理图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。

在以下描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度。另外，重复使用短语“根据本申请的一个实施例”虽然有可能是指代相同实施例，但并非必然指代相同的实施例。

为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。

根据本申请的一个实施例，提供一种单火取电系统，如图所示，包括元器件装置、单火输电器及单火控制器；单火控制器一端接交流电火线，另一端为可控的火线输出端并与所述元器件装置的一端连接，所述元器件装置另一端接交流零线；单火输电器接所元器件装置的两端，并与所述元器件装置并联。

根据本申请的一个实施例，该单火取电系统的元器件装置为灯泡部件或负载部件。

根据本申请的一个实施例，该单火取电系统当所述元器件装置两端的电压小于设定阀值时，所述单火输电器以中高频PWM短路所述元器件装置，输出中高频PWM电流；

根据本申请的一个实施例，该单火取电系统的单火控制器通过控制火线输出控制所述元器件装置的通路短路；单火控制器不需要接零线，利用LC电路吸收利用所述单火输电器输出的中高频PWM电流产生高功率的稳定电源。

根据本申请的一个实施例，该单火取电系统的单火输电器包含高功率开关管、第二全波整流模块；单火输电器输入端经所述第二全波整流模块整流后接所述高功率开关管；高功率开关管导通时，所述单火输电器输入端短路，输出大电流；高功率开关管截止时，所述单火输电器输出高阻态。

根据本申请的一个实施例，该单火取电系统的单火输电器包含PWM发生模块；PWM发生模块产生中高频PWM控制所述高功率开关管：所述PWM发生模块输出高电位时，所述高功率开关管导通；PWM发生模块输出低电平时，所述高功率开关管截止；PWM发生模块输出PWM时，所述高功率开关管以PWM短路所述元器件装置，所述单火输电器输出PWM电流。

根据本申请的一个实施例，该单火取电系统的单火控制器包含元器件装置开关、开关控制模块；开关控制模块通过扫描按键，接收无线命令等方式控制所述元器件装置开关的通断，点亮熄灭所述元器件装置。

根据本申请的一个实施例，该单火取电系统的单火控制器包含引流电感、第一全波整流模块、储能模块；所述储能模块包含一个高压大容量的储能电容，储能电容容量满足所述单火控制器半个交流电周期所需的电能；所述元器件装置开关与所述引流电感串联，此串联电路一端接火线输入，另一端接火线输出，此串联电路经所述第一全波整流模块整流后，并联所述储能模块；当所述元器件装置开关导通时，所述单火输电器在PWM导通期输出的电流一部分对所述储能电容充电，另一部分所述引流电感充电，在PWM的关断期，所述引流电感对所述储能电容充电，所述引流电感在PWM导通期充的电能转充到所述储能电容上；引流电感、储能电容组成的LC电路高效吸收利用所述单火输电器输出的中高频PWM电流，保存在所述储能电容上；当所述元器件装置开关截止时，所述单火输电器输出的PWM电流直接对所述储能电容充电；引流电感的感值小，以减少对负载回路的影响，有较大的温升电流及饱和电流，确保通过中高频PWM电流与负载电流而不会发热及不会磁饱和。

根据本申请的一个实施例，该单火取电系统的单火输电器包含电压比较模块；所述元器件装置两端的电压经所述第二全波整流模块整流后，记为V_L，与预设阀值，设为V₀，通过所述电压比较模块比较大小，当V_L小于V₀时，所述PWM发生模块输出中高频PWM，所述高功率开关管以PWM短路所述元器件装置，所述单火输电器输出PWM电流；当V_L大于V₀时，所述PWM发生模块输出低电位，所述高功率开关管关断，所述单火输电器输出高阻态；并能够通过设置V₀的大小控制取电时间，设置所述单火取电系统的最大取电功率。

根据本申请的一个实施例，该单火取电系统的单火输电器包含防误接保护模块；防误接保护模块如果检测到工程安装人员安装错误而没有将所述单火输电器接在所述单火控制器的取电回路上，则将所述高功率开关管锁死在关断状态，直至工程安装人员将误接拆除，所述单火输电器断电一段时间后方能解锁。

根据本申请的一个实施例，该单火取电系统的单火输电器包含储能电压控制模块，所述元器件装置开关导通时，所述储能电压控制模块检测到所述储能模块上的电压大于设定值后，禁能所述PWM发生模块，所述PWM发生模块输出低电位，所述高功率开关管关断，取电系统停止取电，延迟预设的时间后，重新开始取电。

根据本申请的一个实施例，该单火取电系统包含元器件装置、单火输电器、单火控制器。所述单火控制器一端接交流电火线，另一端为可控的火线输出端，与所述元器件装置连接，通过控制火线输出的通断控制所述元器件装置的亮灭。所述元器件装置另一端接交流零线。所述单火输电器有两个接口，分别接所述元器件装置的两端，与所述元器件装置并联。在本方案中，所述单火控制器不需要接零线。单火控制器包括元器件装置开关，开关控制模块。所述开关控制模块与所述元器件装置开关相连。所述开关控制模块包括按键，zigbee/wifi/ble等无线通讯模块。所述开关控制模块在检测到按键动作，或接收到无线控制命令时，控制所述元器件装置开关的通断。

更进一步地，单火控制器包括取电模块，取电模块与所述元器件装置开关、所述开关控制模块相连，给所述开关控制模块供电。取电模块包括：引流电感，第一全波整流模块，储能模块，宽电压开关电源。所述引流电感与所述元器件装置开关串联，一端为所述单火控制器的火线输入，另一端为所述单火控制器的火线输出。此串联电路两端经所述第一全波整流模块整流后并联所述储能模块，所述储能模块包含一个高压大容量的储能电容。储能电容后接所述宽电压开关电源，所述宽电压开关电源从储能电容上获取电量，输出一稳定电源给所述开关控制模块供电。所述宽电压开关电源指的是开关电源有较宽的工作电压：最小工作电压V_I__MIN为20v，最大工作电压V_I__MAX为311v

更进一步地，所述单火输电器包括第二全波整流模块、电压比较模块、PWM发生模块、高功率开关管。所述元器件装置的电压(记为V_L)经所述第二全波整流模块整流滤波后与设定阀值(记为V₀)通过所述电压比较模块做比较：V_L<V₀时，使能所述PWM发生模块，所述PWM发生模块输出中高频PWM，所述高功率开关管以PWM短路所述元器件装置，所述单火输电器输出中高频PWM大电流；V_L>V₀时，禁能所述PWM发生模块，输出低电位，所述高功率开关管截止，所述单火输电器输出高阻态。

取电原理：

根据本申请的一个实施例，该单火取电系统如果所述元器件装置开关导通。所述元器件装置的电压(记为V_L)等于交流电的瞬态电压(记为V_i)。V_L<V₀时，使能所述PWM发生模块，所述PWM发生模块产生一中高频PWM控制所述高功率开关管，所述高功率开关管以中高频PWM短路负载，输出中高频PWM大电流。此PWM电流流向所述单火控制器时，流经所述引流电感，所述引流电感产生一个等于所述储能电容电压的感应电动势，从而抬高PWM电流在通过所述单火控制器时产生的电压，提高取电总功率；另一方面，因为电感的高频高阻特性，PWM电流少部分流入所述元器件装置开关，大部分流入储能电容，提高单火取电效率，这也是之所以叫引流电感的原因；再一方面，所述引流电感在产生感应电动势的同时也在充电，并在PWM的关断期，所述引流电感上的电量转充到所述储能电容上，更进一步提高取电功率及取电效率。V_L>V₀时，所述单火输电器停止工作，所述高功率开关管关断，所述单火输电器输出为高阻态，所述单火控制器不能取电，依靠所述储能电容上储存的电量工作。

半个交流周期为一个取电周期，V_L<V₀时取电，取电时间记为T0，电量保存在所述储能电容上，所述储能电容电压逐渐上升至V_c__h；V_L>V₀时不取电，不取电时间记为T1，所述单火控制器依靠所述储能电容上储存的电量工作，所述储能电容电压逐渐下降。所述宽电压开关电源最低输入电压记为V_I__MIN，所述储能电容在V_I__MIN～V_c__h电压段时储存的电量要能满足所述单火控制器T1所需电量，为确保供电稳定，所述储能电容在V_I__MIN～V_c__h电压段时储存的电量至少要能满足所述单火控制器半个交流周期所需电量。因为所述引流电感与所述元器件装置开关串联，所述元器件装置电流全部流经所述引流电感，为使所述引流电感不发热，所述引流电感应该有较大的温升电流。可通过所述元器件装置的功率需求，估算设计所述引流电感的温升电流。为防止所述引流电感发生磁饱和，所述引流电感的饱和电流>PWM电流的峰值。因为感性负载过零点电流较大，为了匹配感性元器件装置，所述引流电感的饱和电流>PWM电流的峰值+感性负载过零点的电流，可根据所述元器件装置的功率及功率因素等需求，估算设计所述引流电感的饱和电流。

如果所述元器件装置开关断开。当交流电的瞬态电压(记为V_i)<储能电容电压(V_c)时，所述高功率开关管断开，取电模块停止取电；当V_i上升至大于V_c时，所述元器件装置的电压(V_L)＝V_i-V_c，V_L<V₀即V_c+V₀>V_i>V_c时，使能所述PWM发生模块产生一PWM控制所述高功率开关管，使所述高功率开关管以PWM短路负载，输出PWM电流，由于所述元器件装置开关断开，PWM电流全部流入所述储能模块，对所述储能模块充电。由于所述高功率开关管短路，充电电流足够大，V_c上升快速，随着V_i的上升，一直保持V_c+V₀>V_i>V_c状态，直至V_i下降，导致V_i<V_c时，停止取电。

更进一步地，所述单火输电器包含防误接保护模块。

当所述单火控制器控制2路或2路以上负载时，存在可能：由于工程安装人员安装失误，所述单火输电器与取电模块没有接在同一回路。如果所述元器件装置开关导通，所述单火输电器的高功率开关管以高频PWM通断时，直接短路市电交流，烧坏高功率开关管。所述防误接保护模块检测到此类安装错误时，将所述高功率开关管锁死在关断状态，直至工程安装人员将误接拆除，所述单火输电器断电一段时间后方能解锁。所述防误接保护模块的误接检测原理：如果工程安装误接，由于所述单火控制器上只有元器件装置开关与所述单火输电器相连，在所述高功率开关管PWM导通时，所述元器件装置电压不变，所述高功率开关管的电流突然变的非常大，通过一个很大的尖锋脉冲电流。如果工程安装正确，在取电系统刚上电时，由于所述储能电容电压(V_c)等于0，所述元器件装置的电压变化及通过所述高功率开关管的脉冲电流与工程安装误接时一样，但是随着V_c充电迅速变大，在所述高功率开关管PWM导通时，所述单火控制器上的引流电感产生一个等于V_c的感应电动势，所述元器件装置的电压减小V_c，所述单火输电器输入电压变小，所述高功率开关管通过的脉冲电流也较小，元器件装置的电压的变化及脉冲电流的大小受V_C控制。可以通过检测所述高功率开关管导通时所述元器件装置的电压变化及所述高功率开关管的脉冲电流的大小来判断是否误接。

更进一步地，所述单火输电器包含储能电压控制模块。

在所述元器件装置开关导通时，如果取电模块的取电能力大于单火控制器的消耗功率，储能模块上的电压(记为Vc)就会越来越高，如果不加以限制，理论上Vc没有上限。在取电过程中，所述元器件装置上的电压会产生一个大小为2倍Vc的电压波动。为防止所述储能电容电压过大及所述元器件装置电压波动过大，所述储能电压控制模块通过检测所述元器件装置上的电压波动检测所述储能模块上的电压，当Vc大于一定值(记为Vc0)时，禁能所述PWM发生模块，所述PWM发生模块输出低电位，关断高功率开关管，暂停取电，延迟预设时间后，PWM发生模块重新开始工作。Vc0的设置要确保储能模块在Vc0～VI_MIN电压段时储存的电量大于所述单火控制器半个交流电周期(50HZ下，10MS)所需。

更进一步地，所述单火输电器包含电源模块。电源模块为所述PWM发生模块、防误接保护模块、储能电压控制模块提供电源。

本系统的具体实施方式如下：

如图1所示，本实施例中单火取电系统包括单火输电器、单火控制器、灯泡。单火输电器与元器件装置并联，一端接零线，另一端接单火控制器的火线输出端；单火控制器一端接火线输入端，另一端输出火线，单火控制器上没有零线。

如图2所示，本实施例的单火输电器包括：第二全波整流模块、电压比较模块、电源模块、PWM发生模块、高功率开关管、防误接保护模块、储能电压控制模块。

单火输电器并联元器件装置，两端电压经第二全波整流模块整流后接电压比较模块，电压比较模块比较负载两端的电压(设为V_L)与设定阀值(设为V₀)的大小，电压比较模块的输出控制电源模块：V_L>V₀时，电源模块输出0V电压，PWM发生模块输出低电平；V_L<V₀时，电源模块为PWM发生模块、防误接保护模块、储能电压控制模块提供电源，防误接保护模块的输出与储能电压控制模块的输出经与门(&)后，接PWM发生模块使能输入端，使能PWM发生模块时，PWM发生模块输出PWM，禁能PWM发生模块时，PWM发生模块输出低电位。

本实施例的电压比较模块：将第二全波整流模块输出电压经电阻分压后接NPN三极管的基极，通过调整分压比来设置V₀的大小。

本实施例的防误接保护模块的基本原理图如图4所示。

元器件装置的电压记为V_L，交流电的瞬态电压记为V_i，单火控制器上储能电容电压记为V_c。Q01为高功率开关管，受中高频PWM控制。Q01导通时，一方面，R00上的电流突然变大，R00上电压突然变大，因为C01上的电压不会立即变化，所以R01上同步产一个电压脉冲(记为V_{R01_p_0})，V_L越大，V_{R01_p_0}越大；另一方面，C03上的电压(记为V_C03)变小时，C03放电，在R01上产生一个逆向电压脉冲(记为V_{R01_p_1})，V_C03变化幅度(记为V_{C03_p})越大，V_{R01_p_1}越大。在R01上产生的总电压脉冲(记为V_{R01_p})，V_{R01_p}＝V_{R01_p_0}-V_{R01_p_1}，V_{R01_p}对C02充电，V_{R01_p}越大，充电电流越大。

如果工程安装正确，V_L＝V_i，Q01导通时，引流电感产生一个大小为V_c的感应电动势，元器件装置电压突然减小为V_L＝V_i-V_c，V_c越大，V_L越小，V_{R01_p_0}越小。因V_L突然变小，V_{C03_p}较大，V_{R01_p_1}较大。所以，V_c越大，V_{R01_p}越小，只有在取电系统刚上电V_c较小时，在Q01导通的瞬间，C02有较大的充电电流，随着V_c充电迅速上升，C02充电电流迅速变小甚至为0，C02在系统初始上电时充的电也会逐渐通过R03、R04放掉，Q02、Q03、Q04不会导通，Q04输出高阻态。

如果工程安装错误，V_L＝V_i，Q01导通时，元器件装置电压V_L不变，因V_L较大，所以V_{R01_p_0}较大；因V_L没有变化，所以V_{C03_p}较小，V_{R01_p_1}较小。所以，V_{R01_p}很大，C02的充电电流很大，高功率开关管每导通一次，C02充一次电，当C02上的电压累积到一定幅度时，Q02、Q03、Q04导通，Q04输出一个低电位，禁能PWM发生模块。Q02导通的同时，通过D02将C02充电至VCC，只要C02上的电量能维持Q02导通半个交流周期(50HZ，10ms)，Q02、Q03、Q04就会一直锁定在导通的状态。拆除误接并断电直至C02放电结束，才可重新安装。

本实施例的储能电压控制模块的基本原理图如图5所示。如果元器件装置开关导通：高功率开关管导通时，所述单火输电器输出大电流时，在单火控制器上的电感产生一个等于储能电容电压的反向感应电动势(记为-V_c)，导致单火输电器的输入电压下降为V_L-V_c，同时，C010通过D010快速放电致V_L-V_c，高功率开关管截止后，单火控制器上的电感产生一个等于储能电容电压的正向感应电动势(记为+V_c)，导致单火输电器的输入电压上升为V_L+V_c，同时C010通过R010、R011充电，在R010、R011上产生2*V_c的电压差，同时C012通过三极管Q010、Q011快速充电至电压：2*V_c经R010/R011分压电压。如果2*V_c足够大，经R010/R011，R012/R013两级分压后，导通三极管Q012，禁止PWM发生模块工作，PWM发生模块输出低电位关断高功率管，C012使Q012一直保持在导通状态，直至C012放电结束，Q012截止，PWM发生模块重新开始工作。通过设置C012、R011、R012、R013的大小控制C012的放电时间，从而设置PWM发生模块暂停工作输出低电位的时间。

本实施例的PWM发生模块的基本原理图如图6所示。C020通过R020充电，C020充电到足够电压后，Q021、Q020相继导通，通过R024对高功率开关管Q01的G极充电使Q01导通。Q01导通后，大电流流过R030，在R030上形成电压，此电压通过R09对C021充电。此时，发生如下两种情况之一则导通Q022、Q023：1，C021充电到足够电压后，导通Q022、Q023；2，当单火控制器上的引流电感的电流逐渐上升至PWM电流时，单火输电器输出的电流全流向引流电感，流向储能电容的电流减少至0，引流电感上感应电动势迅速下降，元器件装置上的电压迅速上升，如图5所示，储能电压控制模块的C010开始充电，通过R04导通Q012，从而导通Q022、Q023。导通Q022、Q023后，经D020放掉C020上的电并截止Q021、Q020的同时，迅速通过Q022、Q023放掉Q01的G极上的电，关断Q01。Q01关断后，C020又通过R020充电……。如此周而复始，输出PWM，通过调整C020、C021的充电时间调整PWM的频率与占空比。

本实施例的电源模块受电压比较模块控制，在V_L>V₀时输出0V电压，只在V_L<V₀时才对PWM发生模块、高功率开关管、防误接保护模块、储能电压控制模块供电。因本实施例的电源模块工作时，输入电压较低，所以电源模块只需将V_L经稳压管稳压后接一个电压跟随器即可。

本实施例的单火控制器如图3所示，包括元器件装置开关、开关控制模块、引流电感，第一全波整流模块、储能模块、宽电压开关电源。其中，引流电感，第一全波整流模块、储能模块、宽电压开关电源构成取电模块，向开关控制模块提供电源。

本实施例的开关控制模块与控制元器件装置开关相连，包括按键、zigbee路由器模块。当有按键按下或收到zigbee控制命令时，通过控制元器件装置开关的通断控制灯泡的亮和灭。

元器件装置开关与引流电感串联，此串联电路一端接火线输入，另一端接火线输出。此串联电路两端经第一全波整流模块整流后并联储能模块，储能模块后接宽电压开关电源，宽电压开关电源消耗储存在储能模块上的电量输出一个稳定的电源，向开关控制模块提供电源。

本实施例的元器件装置开关为一个继电器。

本实施例的储能模块为一个高压大容量储能电容。

本实施例的引流电感为一个低电感值，高温升电流，高饱和电流的电感。以上所述实施例仅表示本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。因此本发明的保护范围应该以所述权利要求为准。

Claims (7)

1.一种单火取电系统，其特征在于：包括元器件装置、单火输电器及单火控制器；

所述单火控制器一端接交流电火线，另一端为可控的火线输出端并与所述元器件装置的一端连接，所述元器件装置另一端接交流零线；

所述单火输电器接所元器件装置的两端，并与所述元器件装置并联；

所述元器件装置为灯泡部件或负载部件；当所述元器件装置两端的电压小于设定阀值时，所述单火输电器以中高频PWM短路所述元器件装置，输出中高频PWM电流；所述单火控制器通过控制火线输出控制所述元器件装置的通路短路；所述单火控制器不需要接零线，利用LC电路吸收利用所述单火输电器输出的中高频PWM电流产生高功率的稳定电源。

2.根据权利要求1所述的单火取电系统，其特征在于：所述单火输电器包含高功率开关管、第二全波整流模块；

所述单火输电器输入端经所述第二全波整流模块整流后接所述高功率开关管；

所述高功率开关管导通时，所述单火输电器输入端短路，输出大电流；

所述高功率开关管截止时，所述单火输电器输出高阻态。

3.根据权利要求2所述的单火取电系统，其特征在于：所述单火输电器包含PWM发生模块；

所述PWM发生模块产生中高频PWM控制所述高功率开关管：所述PWM发生模块输出高电位时，所述高功率开关管导通；

所述PWM发生模块输出低电平时，所述高功率开关管截止；

所述PWM发生模块输出PWM时，所述高功率开关管以PWM短路所述元器件装置，所述单火输电器输出PWM电流。

4.根据权利要求3所述的单火取电系统，其特征在于：所述单火控制器包含元器件装置开关、开关控制模块；

所述开关控制模块通过扫描按键，接收无线命令方式控制所述元器件装置开关的通断，点亮熄灭所述元器件装置。

5.根据权利要求4所述的单火取电系统，其特征在于：所述单火控制器包含引流电感、第一全波整流模块、储能模块；

所述储能模块包含一个高压大容量的储能电容，储能电容容量满足所述单火控制器半个交流电周期所需的电能；

所述元器件装置开关与所述引流电感串联，此串联电路一端接火线输入，另一端接火线输出，此串联电路经所述第一全波整流模块整流后，并联所述储能模块；

当所述元器件装置开关导通时，所述单火输电器在PWM导通期输出的电流一部分对所述储能电容充电，另一部分所述引流电感充电，在PWM的关断期，所述引流电感对所述储能电容充电，所述引流电感在PWM导通期充的电能转充到所述储能电容上；

所述引流电感、储能电容组成的LC电路高效吸收利用所述单火输电器输出的中高频PWM电流，保存在所述储能电容上；

当所述元器件装置开关截止时，所述单火输电器输出的PWM电流直接对所述储能电容充电；

所述引流电感的感值小，以减少对负载回路的影响，有较大的温升电流及饱和电流，确保通过中高频PWM电流与负载电流而不会发热及不会磁饱和。

6.根据权利要求5所述的单火取电系统，其特征在于：所述单火输电器包含电压比较模块；

所述元器件装置两端的电压经所述第二全波整流模块整流后，记为V_L，与预设阀值，设为V₀，通过所述电压比较模块比较大小，

当V_L小于V₀时，所述PWM发生模块输出中高频PWM，所述高功率开关管以PWM短路所述元器件装置，所述单火输电器输出PWM电流；

当V_L大于V₀时，所述PWM发生模块输出低电位，所述高功率开关管关断，所述单火输电器输出高阻态；

并能够通过设置V₀的大小控制取电时间，设置所述单火取电系统的最大取电功率；

所述单火输电器包含防误接保护模块；

所述防误接保护模块如果检测到工程安装人员安装错误而没有将所述单火输电器接在所述单火控制器的取电回路上，则将所述高功率开关管锁死在关断状态，直至工程安装人员将误接拆除，所述单火输电器断电一段时间后方能解锁。

7.根据权利要求6所述的单火取电系统，其特征在于：所述单火输电器包含储能电压控制模块，所述元器件装置开关导通时，所述储能电压控制模块检测到所述储能模块上的电压大于设定值后，禁能所述PWM发生模块，所述PWM发生模块输出低电位，所述高功率开关管关断，取电系统停止取电，延迟预设的时间后，重新开始取电；

所述单火输电器包含储能电压控制模块，所述元器件装置开关导通时，所述储能电压控制模块检测到所述储能模块上的电压大于设定值后，禁能所述PWM发生模块，所述PWM发生模块输出低电位，所述高功率开关管关断，取电系统停止取电，延迟预设的时间后，重新开始取电。