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固态特斯拉线圈制作教程
对与大多数玩了SGTC的人来说都想玩更高级的SSTC/DRSSTC，但是许多人在这是就会遇到困难。
特斯拉线圈介绍
特斯拉线圈又叫泰斯拉线圈，因为这是从"Tesla"这个英文名直接音译过来的。这是一种分布参数高频共振变压器，可以获得上百万伏的高频电压。特斯拉线圈的原理是使用变压器使普通电压升压，然后经由两极线圈，从放电终端放电的设备。通俗一点说，它是一个人工闪电制造器。在世界各地都有特斯拉线圈的爱好者，他们做出了各种各样的设备，制造出了眩目的人工闪电。
谐振定义：
在物理学里，有一个概念叫共振：当策动力的频率和系统的固有频率相等时，系统受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。电路里的谐振其实也是这个意思：当电路的激励的频率等于电路的固有频率时，电路的电磁振荡的振幅也将达到峰值。实际上，共振和谐振表达的是同样一种现象。这种具有相同实质的现象在不同的领域里有不同的叫法而已。(说个易懂的，当两个振动频率相等的物体，一个发生振动时，引起另一个振动的现象叫做共振，在电学中，两个等频振荡电路的共振现象，叫做谐振。)
电磁振荡LC回路
(L：电感，C：电容)
电磁振荡LC回路能产生大小和方向都都作周期发生变化的电流叫振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。其中最简单的振荡电路叫LC回路。一个不计电阻的LC电路，就可以实现电磁振荡，故也称LC振荡电路。LC振荡电路的物理模型满足下列条件：①整个电路的电阻R=0(包括线圈、导线)，从能量角度看没有其它形式的能向内能转化，即热损耗为零.②电感线圈L集中了全部电路的电感，电容器C集中了全部电路的电容，无潜布电容存在.③LC振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐射电磁波，是严格意义上的闭合电路，LC电路内部只发生线圈磁场能与电容器电场能之间的相互转化，即便是电容器内产生的变化电场，线圈内产生的变化磁场也没有按麦克斯韦的电磁场理论激发相应的磁场和电场，向周围空间辐射电磁波振荡电流是一种频率很高的交变电流，它无法用线圈在磁场中转动产生，只能是由振荡电路产生。其工作流程为：充电完毕(放电开始)：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流i=0。放电完毕(充电开始)：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大。充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增加。从能量看：磁场能在向电场能转化。放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少。从能量看：电场能在向磁场能转化。在振荡电路中产生振荡电流的过程中，电容器极板上的电荷，通过线圈的电流，以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化，这种现象叫电磁振荡。
在这里我给那些新人们先讲讲特斯拉线圈的分类：
SGTC(Spark Gap Tesla Coil=火花隙特斯拉线圈(特斯拉本人发明的那种)
-分枝:SISGTC(Sidac-IGBT SGTC)=以触发二极管-IGBT替换火花隙的特斯拉线圈
SSTC(Solid State Tesla Coil=固态特斯拉线圈(这里主要讲解的那种)
-分枝:(本文主要讲DRSSTC，由于SSTC的原理相对简单，在看完之后就会明白的)
ISSTC(Interrupted SSTC)=带灭弧固态特斯拉线圈
OLTC(Off Line Tesla coil)=离线式特斯拉线圈
Class-E SSTC=戊类功放式固态特斯拉线圈
DRSSTC(Dual Resonant SSTC)=双谐振固态特斯拉线圈
-分枝:QCWDRSSTC(Quasi Continuous Wave DRSSTC)=准连续波双谐振
固态特斯拉线圈
CWDRSSTC(Continuous Wave DRSSTC)=连续波双谐振固态特斯拉
线圈
VTTC(Vacuum Tube Tesla Coil)=真空管特斯拉线圈
-分枝:SSVC(Solid State Valve Coil)=固态-真空管特斯拉线圈
SGTC：传统的火花隙特斯拉线圈，噪音大，效率低，寿命短，这里就不做过多介绍。
SSTC：现代电子爱好者们根据特斯拉线圈的本质原理，发明了固态特斯拉线圈(SSTC)，它具有低噪音、高效率、寿命长的特点，因而得到了很好的发展。固态特斯拉线圈不仅可以产生炫目的闪电，还可以利用电弧演奏音乐!因此特斯拉线圈除了应用于高压领域外，也不失为一件很好的艺术品。
固态特斯拉线圈的原理是：通过驱动电路，将市电(220VAC 50Hz)转换为高频交流电，通过初级线圈转化为高频磁场，当磁场振荡频率和由一端接地的次级线圈和放电端形成的LC体系的固有频率一致时，发生谐振，此时次级线圈将大量电荷送入放电端，使得放电端电压升的很高，从而形成闪电。对于固态特斯拉线圈，他没有电容组，只有驱动电路、初级线圈、次级线圈和放电端，他是依靠驱动电路来产生高频电流，送入初级线圈产生高频磁场;而传统的火花隙特斯拉线圈则是依靠打火开关接通/断开，来激发初级线圈和电容组振荡，产生高频磁场，这是这两者的区别!
总结：SSTC的工作方式是驱动板产生一个震荡电流与次级线圈相同这是就会谐振通过初级耦合将能量传递给次级。因此sstc的驱动板可以简单地看成一个震荡信号发生器。
DRSSTC：由于固态特斯拉线圈驱动电路的负载是一个初级线圈，为感性负载，其功率因数低，能量利用率较低，同时初级线圈电流瞬时值也不够大，所以导致固态特斯拉线圈产生的闪电壮观程度不及同等级的火花隙特斯拉线圈。为此，有爱好者提出了双谐振固态特斯拉线圈(DRSSTC)的模型，以弥补普通固态特斯拉线圈的不足。双谐振固态特斯拉线圈是在普通特斯拉线圈的基础上，在初级线圈上串入电容组，并让驱动电路输出频率=初级LC固有频率=次级LC固有频率，这样做的好处是：1.初级部分处于谐振状态，其负载特性为纯阻性，功率因数高，能量利用率也就提高了;2.由于初级部分是谐振的，导致初级电流上升较快，瞬间电流较大，从而使得产生的闪电比较壮观。因此，双谐振固态特斯拉线圈更受到广大爱好者的欢迎!
总结：DRSSTC和SSTC差不多只不过是多了谐振电容，SSTC的初级线圈只是起耦合的作用不会起产生震荡的作用，而SSTC的初级也是一个LC震荡回路。因此DRSSTC我们可以看做是SGTC的一种升级，取消了变压器和打火器。但是性能却远远高于SGTC。
固态特斯拉线圈的结构
固态特斯拉线圈由三个部分组成：功率电路驱动电路灭弧电路
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功率电路：
红色表示高压蓝色低压**为中间压。通电时，由于开关管关闭没有其他地方能让电流通过，因此电流就只有给两个桥臂电容充电
当开关管打开，大量的正电荷流向电容的负极，在电流的流动中经过了初级线圈。
当另外一个开关管打开时电流从相反的方向流过，因此平滑的直流电就变成了高频振荡的交流电。这种有两个开关管的我们叫它半桥，它的特点是只要两个开关管省钱，由于在充电时有两个电容串联，因此放电的电压只有输入电压的一半。
由于半桥的电压小于是就有人提出了全桥，像这种用了四个开关管的叫全桥，它的功率管是成对角线打开通过对角线的两个功率管同时开关，实现震荡，中间的接线处是通往初级线圈的。由于不用给桥臂电容充电由此放电的电压是半桥的两倍，为输入电压。由于电压高可以拥有更强大的功率，因此大功率的特斯拉线圈都会使用全桥。
D3-6是瞬态二极管是用来防止突然来的高压击穿开关管。
C3是吸收电容，由于线路间是存在分布电感的，在高频开关状态下，容易产生寄生振荡和尖峰电压，从而导致开关管损坏，这个电容是起到一个缓冲作用因此必须要加。
这个图有一个问题就是需要在开关管的触发极和低压线上并联30V左右的稳压二极管，防止驱动信号电压过高击穿开关管。
以上的输入电源必须是直流电也就是经过整流桥的市电!
为了产生振荡的电流我们必须要准确地控制开关，在几百KHZ的频率下人去控制肯定是不行的这时就要交给我们的大哥大，也就是“整个TC的心脏”驱动电路了(如果这一节没有看懂也没有关系，只要记住是发出信号控制开关管就行)坛子里很多人都很热衷于STEVE的Dr驱动电路，但是仔细的想想，他这个电路的缺陷还真的是不老少。我们先对其进行分析，一遍指出其优略。
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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。
