固态特斯拉线圈的双谐振

在固态特斯拉线圈的基础上，爱好者们发明了双谐振固态特斯拉线圈，即DRSSTC，它的初级线圈串联的电容，而电容和初级线圈构成的LC振荡可以和驱动板输出的信号构成共振，瞬间的电流很大，这使线圈的电弧更加壮观。 假设一个SSTC的频率源的频率是500kHz，这时，我们将一个电容串联到初级线圈上，然后，经过计算，使电容的容量和初级线圈的电感量构成LC振荡，频率也是500kHz。

我们不妨做一个有趣的实验。一个体重很大的人坐在秋千上，开始时，他相对于地面静止。我们假设他在摆动时不会受到任何阻力的影响。这时，一个小孩来推他。我们可以知道，这个小孩的力量很小，每次只能给这个人增加10J的动能。假设这个人有了10J的动能后，向前摆了起来。但是，10J的动能真是太小了，他很快就荡了回来。这个小孩看准时机，在他摆回来后，又刚刚开始向前摆动的时候，推了他一下。这个小孩再次对他做了10J的功，然后他在向前摆动时，就有了20J的动能。如此下去，每一次都会增加10J的动能，一次次下去，这个数字将会是很惊人的。

DRSSTC就是这样。当电流流过初级线圈时，就会给电容充电。这时，电容的两个极板有了一定的电势差。然后由于LC振荡，它立即放出了电流，并很快将电流的方向反转。就在它反转的一瞬间，初级线圈的电流沿着和反转后的电流方向一致的方向流了过来。

如同那个秋千。那个秋千里的人受到一次次恰到好处的力，一次次地摆回来，和小孩推秋千的频率达成了共振。

现在，初级线圈里的电流和电容的电流也达成了共振（不过在电路里，这个状态通常称为谐振），电压越来越高，电流越来越大。

在秋千实验里，如果小孩的做功长时间持续下去，总有一天那个人会飞出去。

同样的，在DRSSTC里，如果共振的时间过长，就会导致电压过高，击穿开关管。由于电路的频率十分高，开关管将会在不到一秒内炸开。该如何解决这个问题呢？

如果小孩在推到一定程度时，都有一个大力士来把那个秋千上的人按住，使他停止摆动，恢复静止。这样，他就不会飞出去了。静止后，小孩可以继续一次次推的动作，而大力士总会在恰当的时间把秋千上的人按住。这样，就安全了。

没错，这就是灭弧电路的原理。当共振开始后，电压逐渐升高，高到一定程度时，灭弧电路开始发挥作用，它发出一个信号使驱动板输入GDT的信号终止（如果是单管，就终止输入到功率管基极或门极的信号，不过很少有人用单管做DRSSTC），共振就停止了。电容开始释放掉它的能量，从头再来。事实上，一般的灭弧信号都是发出一个正脉冲，使驱动板工作，当脉冲停止时，就终止信号。由于DRSSTC的电容，这个灭弧频率必须掌握好，否则只有一个后果：开关管爆炸。一般，灭弧器都是由芯片构成的，很少有人用手来做这个动作。

当然，还有一些比较奇特的灭弧方式。比如科创论坛的圈圈，就曾经使用市电整流不加滤波的方式代替灭弧器。效果应该是还可以的。 如果采用定频的方式，可能不能保证电容和驱动板的信号完美谐振。Steve Ward发明了初级反馈的方式，使得DRSSTC的初级部分可以完美地谐振。具体方式和追频SSTC的次级反馈类似，不过反馈的来源换成了初级线圈。

它用一个互感器将初级线圈和驱动板相连，直接采集初级线圈和电容的LC振荡频率作为发出高频电的信号。这样，保证了初级电容和驱动板的共振。

但这样也有缺点，在调整好初级的谐振后，就要调整初级和次级之间的谐振了，这是个麻烦的过程。但是，当你耗费精力做好一个DRSSTC，一切尘埃落定，按下开关，看到没有SGTC的噪音却有SGTC的壮观程度的电弧，你会发现，这一切努力都是值得的。

当共振开始后，电压逐渐升高，高到一定程度时，灭弧电路开始发挥作用，它发出一个信号使驱动板输入GDT的信号终止（如果是单管，就终止输入到功率管基极或门极的信号，不过很少有人用单管做DRSSTC），共振就停止了。电容开始释放掉它的能量，从头再来。事实上，一般的灭弧信号都是发出一个正脉冲，使驱动板工作，当脉冲停止时，就终止信号。由于DRSSTC的电容，这个灭弧频率必须掌握好，否则只有一个后果：开关管爆炸。一般，灭弧器都是由芯片构成的，很少有人用手来做这个动作。

当然，还有一些比较奇特的灭弧方式。比如科创论坛的圈圈，就曾经使用市电整流不加滤波的方式代替灭弧器。效果应该是还可以的。

---