说到QCW，和调制信号是分不开的。
QCW的系统构架和普通DR的唯一区别就在于，给母线电压一个调制信号，而这个调制信号能够直接影响到电弧的生长状态，从而形成各种形态各异的电弧。
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/80422这篇帖子中，提到了雷击的先导过程。QCW的电弧可以模拟这个过程，也为研究空气中电弧形态提供了一个实验平台。

下面电弧是同一台QCW，这个时候，调制波形是等边三角形。

由于上升沿较陡（斜率高），而下降沿较长所以电弧能量能够产生新的分支，分叉成多股的形态，而由于电弧能量一直在供给，所以最后电弧能够继续生长。

这个电弧的调制波形上升沿比下降沿陡。

由于上升沿更加陡，所以直接从breakpoint分出两束电弧，分别生长。

这张图片是把调制波形变成如下。

最终由于上升速度较为缓慢，而电弧能量不足以打开分叉，从而沿着原有的电离通道不断生长，最终能量下降，表现为电弧尖端细小。

这是一些非常简单的探索，但是非常有意思。
我甚至观察到，如果给电弧的调制波形上，加一些颗粒状的波形调制，电弧也能够在某些点分叉。

这是我特意为QCW项目做的一个专用灭弧器，主控单片机为STM8S105。
以上的调制波形都是由此灭弧器发生的。

图片的左边是充电线，为灭弧盒中的锂电池充电。
下面楼层慢慢更新。。。

根据楼主的实验结果来看，放电通道承载的电压到达一定阈值的时候，会产生分支。三种上升率不同的调制波形，电压达到阈值的时间不一样，因此产生分支的点的位置也不一样。达到阈值越快，【分叉点】距离【起弧点】越近。

因此我觉得楼主可以试试“驼峰”波形，看能否产生两次分叉。

谈一谈灭弧电路部分。
因为是理论论证，为了节约开发周期和成本。
我把灭弧电路与BUCK驱动电路做在一起。
所以这块PCB是有独立调制功能的，也可以从远端通过光纤进行控制。
这些功能的选择通过跳线帽来实现。
原理图如下

清晰原理图PDF下载：
Qbuck_control.pdf 209.76KB PDF 301次下载 预览
这张原理图的BUCK部分与新加坡的Gaoguangyan提供的原理相同。

同为使用TL3016高速比较器对输入电压与反馈电压进行比较跟随。
通过乒乓控制的方式，使电流波形在一定程度上保持稳定。
实际工作的过程中，我观察到波形的形状与电弧长度与形状关系很大。
闭环能够有效解决电容电压下降，带来的波形失真。
当然还有一种方法是实现同步整流，这样要多出一个死区发生电路与低端驱动。
从最简化设计的角度来看，我选择了比较器方案。
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而驱动部分，则由于并管数量较多。
并且考虑到未来可能把BUCK功率管拓展为功率模块。
驱动的负载大约在20-40nF大小。
为保险起见，使用了来自大M设计的单供电，正负电压输出IGBT驱动。
实测驱动30nF的负载，上升下降时间能够有效控制在200/150nS。
驱动电压的幅度为-9~+15V。能够有效满足IGBT驱动的需求。
这部分电路优秀的性能确定了，在脉冲功率高达20KW时，以1BPS的频率工作。
BUCK桥整体冰凉，为增加稳定性创造了一个良好的先决条件。
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MCU部分则是使用了STM8S105K4系列的单片机。
我选择STM8S单片机作为智能灭弧的控制方案的原因有三个
1：我喜欢用这个单片机
2：资源数量刚好足够
3：电源允许变化范围较大
从电路设计的角度上讲，3.0~5.5V的供电电压，完全可以使用锂电池对单片机直接供电。
但是出于保险考虑，TOSHIBA的光纤头DLT1150/DLR1150的供电电压必须是5V。
所以最终选用的电源电压由一个升压模块提供。
升压模块的型号为UMT3608。输入电压范围为0.8V-VCC。
所以这套灭弧系统可以使用一节、两节、三节干电池进行供电。
实际上我是使用一块手机锂电池进行供电。
为了防止过放和电量检测，我在STM8上分出一路ADC对电池电压进行采集。
而基准电压可以由VCC和内部1.8V电压基准进行对比，精度对于保护过放足够。
另一路ADC资源分配给了NTC电阻，这个电阻可以用来指示工作温度。
或者在整板使用的时候，贴在散热器上，对BUCK桥工作温度进行监测保护。
代码灵活性非常大，可以拓展的用途也许会很多。。。
灭弧实际使用的资源为TIM1 旋转编码器 TIM2 TIM3产生调制PWM&灭弧方波
TIM4则负责辅助以上定时器完成系统节拍，与全局变量更新获取。

实际上数字灭弧的好处是发生脉宽准确且易于调节。
QCW的调制波形是一段有台阶的上升波形。
影响电弧的因素包括初始台阶的高度、上升斜率、下降斜率、最大电平高度。
重复频率的影响则不是很大，这一点与工作在S路线的DR有着很大区别。
而模拟电路使用触发器+RC电路的方式，也能够实现锯齿波发生。
相对来说是不需要写代码，简单，缺点则是参数较为固定单一。
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而代码的核心部分在于一个波形发生函数。
贴在下面仅供参考：

<code class="lang-">
typedef struct {
  
  uint  S_ontime;   //per100us 10-250(1ms-25ms)<*100> 
  uint  S_offtime;   //pr100ms  2-50(0.2s-5s) 
  uint  S_top;      //top(%)10~200(5%-100%)
  uint  S_scale;    //scale = rise/rise+fall time 10~190(5%-95%)
  
}Slope_param_info;
/*global struct info*/
Slope_param_info SPARAMINFO ={100,2,200,180};
/* CUT LINE */
void Reload_Slope_Table(Slope_param_info SPF_info)
{
  static uint S_risetime,S_falltime;
  static float Ua,Fa;
    S_risetime=(uint)(SPF_info.S_ontime*SPF_info.S_scale/200);//(100uS)
    S_falltime =(uint)(SPF_info.S_ontime-S_risetime);//(100uS)
    Ua=(float)(SPF_info.S_top/S_risetime);//bit
    Fa=(float)(SPF_info.S_top/S_falltime);//bit
  for(uint i=1;i<250;i++)     {        if(i<s_risetime)         {            if((spf_info.s_top-slope_table[i-1])<ua)             {               slope_table[i]="SPF_info.S_top;"             } else         } if(i>=S_risetime)
        {
           if(Slope_Table[i-1]<fa)             {               slope_table[i]="0;"               goto end_table;             }            else         }     }     end_table:     return ; } < code></fa)></250;i++)></*100></code>

代码非常简洁易懂。
主体控制思想来自于使用一个名为Slope_param_info的结构体。
来把锯齿波进行抽象化。
其中
Ontime成员对应锯齿波宽度
top成员对应锯齿波最高电平
scale成员则是对应锯齿波上升与下降时间占比
这样就把锯齿波通过程序抽象控制，任何一个锯齿波可以视为结构体的例化。
而
void Reload_Slope_Table(Slope_param_info SPF_info)
函数则描述了一个可以将这个抽象变量重载入一个名为Slope_Table[250]的一位数组的方法。
具体控制原理也非常简单，浮点精确计算出斜率。
并且由for循环控制，把需要产生的锯齿波形载入表格，从而完成调制PWM。
来看看程序仿真结果

这是产生的表格文件导出
Watch1.log 8.03KB LOG 128次下载 点击下载波形文件
可以看到，按照结构体设定的变化，产生了一个从0-高从高-0的波形文件。
这个文件按照一定时间载入PWM发生器中，就可以实现调制。
用ST-LINK V2的Data Graph功能能够观察到数据的变化趋势。

这段代码来自V1.3.A版本。
现在的Reload函数与贴出来的部分有一点小小的区别。
针对波形顶端和精度有一定程度的优化，等最终定版会再做修改。
有兴趣可以保持关注。

这是灭弧器的内部，由于还是实验版本接线比较乱。
但是已经实现了插入充电自动断电，以及低电量报警保护等功能。
待进一步完善吧。

<code class="language-c">typedef struct {
  
  uint  S_ontime;   //per100us 10-250(1ms-25ms)<*100> 
  uint  S_offtime;   //pr100ms  2-50(0.2s-5s) 
  uint  S_top;      //top(%)10~200(5%-100%)
  uint  S_scale;    //scale = rise/rise+fall time 10~190(5%-95%)
  
}Slope_param_info;
</*100></code>

这一段看的我是热泪盈眶。想起了当年在STM8上写恒流/限流算法，什么都得先用计算器算好，然后用这样的表格列出，来表示uint值与实际物理量的关系，以免忘记。

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楼主用四个参数生成了梯形波，原理上也可以用任意函数，生成任意波形。

我设想的是楼主可以出一款GUI上位机，直接用鼠标绘制或者函数生成波形，然后从串口把整段波形送下位机将其调制输出，那应该算是整个中文互联网世界最牛的灭弧盒了。

名字我都想好了，KCRAMP-1

我也推荐过很多人用STM8，主要是便宜，以及配合IAR的工具可以实现强大的调试功能。在Live Watch直接看数组的值，这应该是我最常用的功能之一。

引用 novakon:
我也推荐过很多人用STM8，主要是便宜，以及配合IAR的工具可以实现强大的调试功能。在Live Watch直接看数组的值，这应该是我最常用的功能之一。

制表是个很好的方法，可以有助于合理分配八位机有限的运算资源。
上位机的功能我也考虑过，如果有朋友愿意合作开发就好啦，一个人精力有限。

我的这个灭弧盒程序里面还有另外两个结构体，可以控制普通DRSSTC和SSTC。
而且波形发生部分，全部由几个TIM硬件完成，基本上不需要MCU过多干预。
稳定性可以说非常接近于传统灭弧，但是它的可玩性又高于普通灭弧。
所以说，它应该可以成为一款有史以来最通用的灭弧盒，我会不断完善程序的。
KCRAMP-1的名字我很喜欢 233

STM8确实是一款很不错的单片机，产品线齐全而且寄存器较为简单。
官网中的数据手册和应用资料都非常多，产品支持也好。
IAR里面的debug功能也非常多，ST-LINK V2配套起来，一套开发环境成本还不到30元人民币。
而且其批量价格非常便宜，货源充足。简直是研发利器！
另外我觉得还有一个比较大的优势在于STM8如果用库开发，由于ST库的相似性。
很容易快速移植至STM32平台上，可以大大节约开发时间成本。

tl3116.pdf 1.11MB PDF 128次下载 预览

为便于各位仿制、改进，给出楼主buck控制电路的简化原理图。



PS: 图中漏了画：从比较器输出到驱动器之间还有一个RCD延时的过程（估计是用来调整振荡频率。）