本發(fā)明涉及一種用于高壓直流輸電的變流器內(nèi)的高功率半導(dǎo)體元件的測試電路，所述測試電路包括帶有用于高功率半導(dǎo)體元件的接頭和與高功率半導(dǎo)體元件可連接的高壓源的高電壓回路。本發(fā)明此外涉及一種用于測試高功率半導(dǎo)體元件的方法。

背景技術(shù)：

高壓直流輸電特別地用于通過直流在遠(yuǎn)距離上進(jìn)行能量傳輸，通常為大約750km以上的距離。但為此對于適合于高壓的昂貴的變流器必須投入相對高的技術(shù)成本，因?yàn)榘l(fā)電廠內(nèi)的電能幾乎總是通過同步發(fā)電機(jī)作為頻率為50Hz或60Hz的三相交變電流產(chǎn)生。當(dāng)然，在一定的距離以上，盡管具有技術(shù)成本和附加的轉(zhuǎn)換器損失，也導(dǎo)致與以三相交變電流傳輸相比在總和上更低的傳輸損失。

在變流器中或靜態(tài)無功功率補(bǔ)償器中使用的高功率半導(dǎo)體元件，特別是晶閘管閥必須經(jīng)受功率測試。所述功率測試在所謂的背對背連接中進(jìn)行，其中整流器和逆變器處于“背對背”，即與另外的設(shè)備相對，其中如上所述在站之間經(jīng)常具有大距離，在空間上幾乎不相互分離，或通過合成的測試電路，即所構(gòu)造的測試電路，在所述測試電路中可連接待測件且在所述測試電路中模擬待測件在實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)受的電壓和電流歷程。

由于目前的系統(tǒng)的不斷升高的傳輸功率，測試所需的背對背測試裝置當(dāng)然必須相對大地定尺寸且對于相應(yīng)的功率來設(shè)計(jì)。合成的測試電路例如從如下已知：如其例如由IEC 60700-1，“Thyristor valves for high voltage direct current(HVDC)power transmission,Part1:Electrical Testing”,IEC(International Electrotechnical Commission),Geneva,2008；由IEC 61954,“Static var compensator(SVC)–Testing of thyristor valves”,IEC(International Electrotechnical Commission),Geneva,2011，和由IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers),“IEEE 857,Guide for Testing of Thyristor Valves”,IEEE,1996，所述合成的測試電路由于使用分別與待測件可連接(即通過相應(yīng)的可控制的開關(guān)或閥與所述待測件連接)的分開的高電流和高電壓回路則僅需要類似的背對背測試系統(tǒng)的1％至2％的設(shè)計(jì)尺寸。

目前已知的合成的測試電路在此包括一個(gè)或多個(gè)LC振蕩回路，以用于產(chǎn)生高電壓，且此外包括高電流回路，所述高電流回路通過變壓器從供電電網(wǎng)中獲取其電流。在此，已知基于所謂“振蕩回路/高電流”的略微不同的構(gòu)思。本申請人的已知的構(gòu)思使用由高壓源驅(qū)動(dòng)的空載路徑(Freilaufpfad)，以用于與高電流疊加。另外的已知的系統(tǒng)使用其振蕩回路以僅接通和關(guān)斷待測件，而在高電流階段中高電壓利用輔助閥與待測件分離。

在兩個(gè)變體中，待測件的關(guān)斷參數(shù)與接通參數(shù)相關(guān)且因此明顯地限制了測試條件的調(diào)節(jié)。由于振蕩回路的再充電與高電流回路的組合，實(shí)際的合成的測試電路與電網(wǎng)頻率相關(guān)，即也與待測件相關(guān)，所述待測件隨后在60Hz電網(wǎng)中運(yùn)行，如果測試僅可能在50Hz下加載，則需要參數(shù)匹配。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此本發(fā)明的任務(wù)是，給出開頭提到類型的測試電路和方法，所述測試電路和方法允許特別靈活地調(diào)節(jié)測試條件且特別地與電網(wǎng)頻率無關(guān)地運(yùn)行。

此任務(wù)在測試電路方面根據(jù)本發(fā)明通過使高壓源包括多個(gè)在第一系列內(nèi)連接的電壓換向的變流器模塊來解決。

本發(fā)明在此基于如下考慮，即，通過在測試期間使用更靈活的電壓源可實(shí)現(xiàn)對于測試條件的特別靈活的調(diào)節(jié)。在此表明，特別地目前使用的基于電網(wǎng)換向的變流器(英語：Line-commutated Converter，簡稱為LCC，電網(wǎng)換相換流器)的系統(tǒng)不具有所需的靈活性，因?yàn)槠鋸?qiáng)制地與電網(wǎng)頻率相關(guān)。與電網(wǎng)頻率的不相關(guān)性通過如下給出，即，使用帶有電壓換向的換流器模塊的自由可控制的高壓源(英語：Voltage-Source Converter，簡稱為VSC，電壓源換流器)。下文中模塊理解為包括具有電池的形式的直流電壓源，所述直流電壓源的在接頭處的電壓值可以通過利用控制電壓來相應(yīng)地控制同樣包含在模塊內(nèi)的開關(guān)來改變。利用該模塊可實(shí)現(xiàn)在實(shí)踐中任意地(通過模塊中的一個(gè)的電壓的離散化)模擬用于待測的LCC閥的真實(shí)的運(yùn)行電壓歷程。不再需要對于50Hz或60Hz應(yīng)用的電壓匹配。

優(yōu)選地，測試電路此外包括在第二系列內(nèi)連接的多個(gè)電壓換向的變流器模塊，所述變流器模塊與高電流變壓器的初級側(cè)可連接且其中高電流變壓器的次級側(cè)與高功率半導(dǎo)體元件可連接。由此，也可進(jìn)行待測件的高電流測試。通過形成為帶有三或更高的匝數(shù)比的高電流變壓器，可將在初級側(cè)上流動(dòng)的電流放大多倍。通過以來自第二系列的電壓換向的變流器模塊的電壓(所述電壓當(dāng)然也可自由控制)對高電流變壓器進(jìn)行控制，也可完全靈活地進(jìn)行待測件的電流測試。

有利地，第二系列的電流測試模塊與第一系列串聯(lián)連接。這實(shí)現(xiàn)了以所需電壓將兩個(gè)系列共同充電。

在下文中描述的電壓換向的變流器模塊的結(jié)構(gòu)優(yōu)選地適用于電壓換向的變流器模塊的每個(gè)。電壓換向的變流器模塊優(yōu)選相同地構(gòu)造。

優(yōu)選地，各電壓換向的變流器模塊包括電容器和四個(gè)全橋連接的晶體管，即各兩個(gè)晶體管在相同的方向上串聯(lián)連接，在所述兩個(gè)晶體管之間布置了外部接頭，而所述串聯(lián)連接的晶體管在相同的方向上相互并聯(lián)連接且與電容器并聯(lián)連接。以此得到了H類型的形式。

優(yōu)選地，各晶體管特別是每個(gè)晶體管是具有絕緣柵極的雙極型晶體管。該雙極型晶體管特別地適合于在此所建議的在高功率范圍中的應(yīng)用，因?yàn)樗鲭p極型晶體管具有高的正向阻斷電壓(目前直至6.6kV)且可接通高電流(直至大約3kA)。

各電壓換向的變流器模塊，優(yōu)選地每個(gè)電壓換向的變流器模塊優(yōu)選地設(shè)計(jì)為用于超過800V的額定電壓和/或超過500A的額定電流。以此，避免了過大的模塊數(shù)量。在更低的額定電壓的情況中，為實(shí)現(xiàn)所需的超過50kV的用于測試的電壓，則需要使用過多的模塊。

在有利的構(gòu)造中，測試電路包括超過十個(gè)，優(yōu)選地超過三十個(gè)電壓換向的變流器模塊。一方面通過各系列利用較高的數(shù)量可實(shí)現(xiàn)更高的總電壓，另一方面在產(chǎn)生用于測試的電壓曲線的情況下通過高數(shù)量可以實(shí)現(xiàn)更精細(xì)離散的電壓階躍。

測試電路此外有利地包括電網(wǎng)供電的整流器，所述整流器與高壓源可連接。通過此類整流器可為布置在系列內(nèi)的電壓換向的變流器模塊或布置在所述變流器模塊內(nèi)的電容器充電。

在此優(yōu)選地，在整流器之前連接高壓變壓器，所述高壓變壓器優(yōu)選地設(shè)計(jì)為用于超過25kV的輸出電壓。以此，可在高壓源內(nèi)簡單地實(shí)現(xiàn)對于測試所需的電壓。

在測試電路中被測試的高功率半導(dǎo)體元件優(yōu)選地是晶閘管，如其在特別地用于高壓直流輸電的電網(wǎng)換向的變流器內(nèi)所使用的那樣。

在方法方面，任務(wù)通過用于測試高功率半導(dǎo)體元件的方法來解決，其中預(yù)先給定用于高功率半導(dǎo)體元件的高電壓測試的測試過程電壓曲線，且其中預(yù)先給定的測試過程電壓曲線通過對于第一系列內(nèi)的電壓換向的變流器模塊的控制來模擬。在此方法中，首先預(yù)先給定用于高功率半導(dǎo)體元件的高電壓測試的測試過程電壓曲線(測試計(jì)劃)。在此，在待測件接通和關(guān)斷時(shí)獨(dú)立地正確地調(diào)節(jié)電壓，且測試過程電壓曲線也形成了在阻斷階段中典型的電壓階躍，所述電壓階躍在設(shè)備運(yùn)行中通過鄰近閥(Nachbarventile)的換向形成。然后通過對于第一系列的電壓換向的變流器模塊的控制來模擬預(yù)先給定的測試過程電壓曲線。這通過對于電壓換向的變流器模塊的控制電子器件的相應(yīng)的控制進(jìn)行，所述控制電子器件或者不將電容器的電壓施加在其輸出端上或者可選擇地將電容器的正/負(fù)電壓施加在其輸出端上。通過電路的相應(yīng)的組合，可通過在系列內(nèi)電壓加和來調(diào)節(jié)在希望的時(shí)刻的希望的電壓。在此，最大值是將所有電壓加和，且電壓可僅按照電壓換向的變流器模塊的電容器中的一個(gè)的電壓的離散的間隔被調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地，也預(yù)先給定用于高功率半導(dǎo)體元件的高電流測試的測試過程電流曲線，所述測試過程電流曲線然后在測試中通過對于第二系列的電壓換向的變流器模塊的控制來模擬。因?yàn)樗鲎兞髌髂K與高電流變壓器連接，所以以此可實(shí)現(xiàn)通過待測件的高電流，所述高電流的歷程也由于電壓換向的變流器模塊的任意的可控性是完全靈活的。

通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)特別地在于，通過使用VSC模塊可在周期的每個(gè)時(shí)刻靈活地調(diào)節(jié)測試高電壓。電壓范圍從幾乎0V直至測試電路的最大施加電壓，在本發(fā)明的應(yīng)用中大約為±70kV。以此，在測試流程中可完成根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEC 60700-1和IEC 61954從“最小電壓運(yùn)行”經(jīng)過“額定運(yùn)行”直至“最大電壓運(yùn)行”的全部測試步驟。不需要對于每個(gè)單獨(dú)的測試步驟進(jìn)行振蕩電路的重新定尺寸或輔助閥的匹配。新的電路也與頻率無關(guān)，因?yàn)楣β蕪膸缀踹B續(xù)地被再充電的模塊電容器獲取。

直至大約1kA的測試電流不要求高電流回路，對于更大的電流，帶有電網(wǎng)變壓器(如前)的高電流源可使用通過高電流輔助閥或也通過VSC模塊供電的高壓變壓器。通過使用高電流變壓器，高電流回路的定尺寸很簡單：因?yàn)楦唠娏髯儔浩饔蒝SC模塊的存儲(chǔ)電容器供電，所以對于供電電網(wǎng)產(chǎn)生很低的反作用。僅從電網(wǎng)獲取待測件和測試電路的損失。

附圖說明

根據(jù)附圖對本發(fā)明的實(shí)施例詳細(xì)解釋。附圖中：

圖1示出了合成的測試電路的電路圖，

圖2示出了VSC模塊的電路圖，和

圖3示出了在合成的測試電路的仿真中的電壓和電流的曲線圖圖示。

相同的部分在所有附圖中具有相同的附圖標(biāo)記。

具體實(shí)施方式

圖1示出了用于高功率半導(dǎo)體元件11的合成的測試電路20的示意性電路圖，如用于高壓直流輸電的變流器內(nèi)所使用的那樣。在圖1的左半部分中示出了通常的20kV交流電網(wǎng)，所述交流電網(wǎng)通過三相電壓源1表示，在圖1中通過在平行的電流路徑中的三個(gè)分別相移120度的電壓源1圖示。20kV交流電網(wǎng)也具有以Z_n表示的電網(wǎng)阻抗2，且所述電網(wǎng)阻抗也圖示為在三個(gè)平行的電流路徑的每個(gè)內(nèi)連接到電壓源1。

在三個(gè)電流路徑中在運(yùn)行開始時(shí)緊接著是按需要可橋接的充電電阻17，所述充電電阻用于在下文中還將根據(jù)圖1和圖2再解釋的VSC模塊16(電壓換向的變流器模塊)。20kV交流電網(wǎng)向直流高壓源21供電，所述直流高壓源首先從交流電網(wǎng)向三相變壓器3供電。直流高壓源21具有以Z_k標(biāo)記的換向阻抗4，所述換向阻抗圖示為隨后連接到三相變壓器3上。

直流高壓源21在實(shí)施例中具有不受控的六脈沖整流器5，所述六脈沖整流器作為具有B6結(jié)構(gòu)形式的二極管橋由六個(gè)二極管形成。在此，當(dāng)然另外的實(shí)施形式也可使用另外的整流器，例如帶有更大數(shù)量的二極管的整流器或受控整流器。在測試運(yùn)行期間，直流高壓源21作為VSC模塊16的充電系統(tǒng)運(yùn)行，且提供直流電壓U_DC。

直流電壓U_DC通過阻斷閥6施加在一系列串聯(lián)連接的VSC模塊16上。這形成了用于在后文中還將解釋的測試運(yùn)行的實(shí)際的高壓源28，且通過直流高壓源21僅事先充電。阻斷閥6形成為以附圖標(biāo)記V_B,U標(biāo)記的在阻斷方向上的晶閘管，且在下文中還將解釋的VSC模塊16的電壓測試期間阻斷直流電壓U_DC。在系列的兩個(gè)VSC模塊16之間設(shè)置了接地18，所述接地形成了高電壓回路22(在阻斷閥6和接地18之間的VSC模塊16)和高電流回路23(在接地18和直流高壓源21的正極之間的VSC模塊16)之間的分離點(diǎn)。VSC模塊16因此被分為高電壓回路22的第一系列29和高電流回路23的第二系列30。

在僅示意性地圖示的電路圖中，VSC模塊16的數(shù)量在此不固定，不同的實(shí)施例可建議不同的(固定的)數(shù)量的VSC模塊16：在高電壓回路22中設(shè)置了多個(gè)n_VSC,u個(gè)VSC模塊16，且在高電流回路23中設(shè)置了多個(gè)n_VSC,i個(gè)VSC模塊16，其中VSC模塊16的總數(shù)因此為n_VSC＝n_VSC,u+n_VSC,i。通過高電壓回路22中的n_VSC,u個(gè)VSC模塊16的系列29施加電壓U_VSC,u，通過高電流回路23中的n_VSC,i個(gè)VSC模塊16的系列30施加了電壓U_VSC,i。

表示以VUT(Valve under Test)標(biāo)記的待測件的高功率半導(dǎo)體元件11在前述電路內(nèi)的接頭31處連接到高電壓回路22，這通過使得高電壓回路22內(nèi)的在阻斷閥6和接地18之間的n_VSC,u個(gè)VSC模塊16通過帶有電感L_Ku的換向扼流圈10與所述接頭并聯(lián)連接來實(shí)現(xiàn)。

通過接頭31連接的待測件(在實(shí)施例中為晶閘管)的電路在此包括一串聯(lián)地布置在高壓半導(dǎo)體元件11前的帶有電感L_VD的飽和扼流閥12，所述飽和扼流閥在電流流過開始時(shí)限制了在待測件的電流升高速度，且僅通過進(jìn)入飽和基本上失去其電感。此外，帶有電容C_K的控制電容器15并聯(lián)于待測件和前接于所述待測件的飽和扼流閥12。

在圖1中圖示的電路圖此外示出了作為替代電路圖與待測件并聯(lián)連接的電阻13和電容器14，所述電阻和電容器表示了待測件的替代電阻R_ERS和替代電容C_ERS。待測件的替代電阻R_ERS和替代電容C_ERS在圖1中雖然圖示為真實(shí)的部件，但如替代電路圖中通常的情況，與其余所述的部件相比其不存在于真實(shí)的電路中，而是為圖示和計(jì)算起見僅作為待測件的固有特征的表示。流向換向扼流圈10的電流標(biāo)記以I_VSC,u，流向待測件的電流標(biāo)記以I_VUT，且在待測件的電路上施加的電壓標(biāo)記以U_VUT。

在高電流回路23內(nèi)的n_VSC,i個(gè)VSC模塊16通過反并聯(lián)的、標(biāo)記以V_B,i2的阻斷晶閘管對8與高電流變壓器9的初級側(cè)連接。換言之：高電流變壓器9的初級側(cè)的一個(gè)極與接地18連接，而其另一個(gè)極通過阻斷晶閘管對8與高壓源21的正極連接。在高電流變壓器9的初級側(cè)上施加電壓u₁，在此處流過電流i₁。

高電流變壓器9的特征在于在次級側(cè)的線圈內(nèi)的相對于初級側(cè)的線圈的較低的匝數(shù)，使得在次級側(cè)上產(chǎn)生的電壓u₂更低而在此處流過的電流i₂則更高。高電流變壓器9的次級側(cè)通過另外的標(biāo)記以V_B,i2的阻斷晶閘管7在連接方向上與待測件的電路連接，即高電流變壓器9的次級側(cè)的一個(gè)極又與接地18連接，而高電流變壓器9的另一個(gè)極通過阻斷晶閘管7與待測件的電路的入口連接，即與飽和扼流閥12連接。

如已描述的那樣，全部n_VSC個(gè)VSC模塊16形成合成的測試電路20內(nèi)的中心元件。所述VSC模塊相同地構(gòu)造。其結(jié)構(gòu)根據(jù)圖2解釋。

圖2示出了VSC模塊16的一個(gè)的電路圖。VSC模塊16具有標(biāo)記以A和B的兩個(gè)外部接頭24，且在優(yōu)選的實(shí)施例中包括四個(gè)通常導(dǎo)通的具有絕緣柵極的雙極型晶體管(英語：Insulated-Gate bipolar Transistor，簡稱為IGBT)25，其分別與續(xù)流二極管26并聯(lián)連接，以防止在關(guān)斷時(shí)的過電壓。但原理上也可使用另外的類型的晶體管。

IGBT 25與帶有電容C_VSC的電容器27作為中心元件以全橋的形式連接，即各兩個(gè)IGBT 25在相同的方向上串聯(lián)連接，在其之間布置了外部接頭24的一個(gè)，所述串聯(lián)連接的IGBT在相同的方向上相互并聯(lián)連接且與電容器27并聯(lián)連接。IGBT 25表示開關(guān)S₁…S₄，所述開關(guān)通過未進(jìn)一步圖示的控制電子器件單獨(dú)地可控制/可切換。由此，施加在電容器27上的電壓U_C可在任意方向上在外部接頭24上在A和B之間接通。在接頭24A和B之間因此根據(jù)開關(guān)S₁…S₄的開關(guān)狀態(tài)，即IGBT 25的開關(guān)狀態(tài)，施加了+U_C、-U_C或0V。在此，每個(gè)電流方向都是可以的。

在根據(jù)圖1和圖2描述合成的測試電路20的結(jié)構(gòu)之后，現(xiàn)在在下文中此外根據(jù)圖3描述測試過程。在此也描述了圖1和圖2中的不同的部件的工作方式和相互作用。

在圖1的左部區(qū)域內(nèi)的直流高壓源21如前所述連接到三相20kV交流電網(wǎng)上，以及與VSC模塊16的串聯(lián)電路連接。直流高壓源21因此的任務(wù)在于與合成的測試電路20內(nèi)的損失相關(guān)地將VSC模塊16充電。

在合成的測試電路20的運(yùn)行過程期間，VSC模塊16的電容器27不被充電且因此不可控制。申請人在實(shí)施例中所使用的VSC模塊16具有1.6kV的額定電壓和1kA的額定電流。在下文中描述的實(shí)施例中提供了54個(gè)VSC模塊16，且直流高壓源21的電壓為50kV。

在運(yùn)行過程中，充電電阻17工作，阻斷閥6觸發(fā)，且由于所述的結(jié)構(gòu)，因此VSC模塊16的電容器27在U_C＝U_DC/n_VSC＝大約920V的電壓下充電。只要在VSC模塊16的每個(gè)內(nèi)達(dá)到大約800V的電壓，則VSC模塊16的控制電子器件工作，且VSC模塊16的IGBT 25作為開關(guān)S₁…S₄可控制。VSC模塊16可因此逐漸地被置于希望的1.6kV的額定電壓，這通過已充電的VSC模塊16改變其極性而使其電壓在其余的VSC模塊16充電時(shí)相加到直流高壓源21的電壓來實(shí)現(xiàn)。

只要運(yùn)行過程結(jié)束，則直流高壓源21關(guān)斷且阻斷閥6在此處于阻斷狀態(tài)中。通過對于高電壓回路22內(nèi)的VSC模塊16的控制電子器件的相應(yīng)的時(shí)間控制，現(xiàn)在待測件可以以處在+n_VSC,u*1.6kV和-n_VSC,u*1.6kV的界限內(nèi)的且以1.6kV離散化的任意的電壓歷程接電。

圖3在曲線圖圖示中示出了此類電壓和電流歷程。在曲線圖中，在0至0.022秒的時(shí)間段內(nèi)，在從-32kV至+64kV的標(biāo)度上繪出了電壓U_VSC,u(高電壓回路22內(nèi)的VSC模塊16的系列29上的電壓)和U_VUT(待測件的電路上的電壓)，且在從-4000A至+8000A的標(biāo)度上繪出了電流I_VUT(待測件的電路上的電流)。未繪出高電壓回路22內(nèi)的VSC模塊16的系列30上的電壓，但所述電壓根據(jù)如下描述可揭示。曲線圖根據(jù)仿真確定。

高電壓回路22的所述的行為在圖3的右側(cè)部分中從>8ms的時(shí)間段圖示。高電流回路23在>8ms的范圍內(nèi)不工作，且通過控制高電壓回路22內(nèi)的VSC模塊16的控制電子器件和由此導(dǎo)致的各開關(guān)S₁…S₄的操作產(chǎn)生了如在用于高壓直流輸電的變流器內(nèi)在逆變器運(yùn)行期間出現(xiàn)的典型的閥電壓曲線U_VSC,u。以該高電壓曲線可全面地檢測待測件。

高電流回路23以類似的方式運(yùn)行：通過高電流回路23內(nèi)的VSC模塊16可類似于高電壓回路22通過對于控制電子器件的控制在高電流變壓器9的初級側(cè)上產(chǎn)生任意的電壓歷程U_VSC,i。因?yàn)樗褂玫腎GBT 25的額定電壓僅為1kA，所以高電流變壓器9將電流升高到大約6kA的所需的最大值。在VSC模塊16充電期間，阻斷晶閘管對8將VSC模塊16的電壓與高電流變壓器9阻斷。在高電流回路23不工作時(shí)，阻斷晶閘管7將高電壓回路22的電壓與高電流回路23阻斷。

只要通過對于高電流回路23內(nèi)的VSC模塊16的控制電子器件的相應(yīng)控制在高電流變壓器9的初級側(cè)上施加正電壓且將待測件觸發(fā)，則初級電流i₁將根據(jù)如下方程升高：

在此，U_VSC,i(t)是高電流回路23內(nèi)的n_VSC,i個(gè)VSC模塊16的系列30上的電壓歷程，且L_t是高電流變壓器9的短路無功電感。隨著初級電流i₁的升高，次級電流i₂也以i₂＝i₁*N_t升高，其中N_t是高電流變壓器9的匝數(shù)比。

為仿真待測件的真實(shí)的開關(guān)行為，在高電壓回路22工作時(shí)將待測件觸發(fā)。在圖3的曲線圖中這例如在大約2ms時(shí)進(jìn)行。其結(jié)果是電流升高直至大約1kA，這對應(yīng)于VSC模塊16的最大電流，在圖3的曲線圖中可識(shí)別在大約2ms和大約2.3ms之間的階躍。

然后，電壓U_VSC,u處于0V，且電流作為空載電流流過待測件和高電壓回路22的VSC模塊16。在圖3的曲線圖中在大約2.3ms時(shí)高電流回路23工作接通，且建立了大約6kA的希望的電流強(qiáng)度。只要達(dá)到該最大電流強(qiáng)度，則電壓U_VSC,i處于0V且電流作為空載電流流過待測件和高電流回路23的VSC模塊16。因此，流過待測件的完全的電流I_VUT作為來自高電壓回路22和高電流回路23的電流的加和而得出。

由于晶閘管7和阻斷晶閘管對8內(nèi)的損失，所以在高電流回路23工作階段期間電流下降。因此，在高電流回路23工作階段期間反復(fù)地要求高電流變壓器9以正電壓供給，以再次將電流置于希望的值。這又通過對于高電流回路23的VSC模塊16的短的相應(yīng)的控制來實(shí)現(xiàn)，且可與電流降低的強(qiáng)度相關(guān)地進(jìn)行數(shù)次，即在電流降低到特定的不再可接受的預(yù)先給定的值以下時(shí)。在實(shí)施例中，在圖3的曲線圖中在大約3.8ms和5.6ms時(shí)所述控制進(jìn)行了兩次。

為結(jié)束待測件的高電流測試，將負(fù)電壓施加在高電流變壓器9的初級側(cè)上。這在實(shí)施例中在圖3的曲線圖中在大約7ms時(shí)進(jìn)行。電流根據(jù)以上給出的方程開始下降。只要高電流變壓器9的電流降低到0A，則阻斷晶閘管7過渡到阻斷狀態(tài)。然后，又通過對于高電壓回路22的VSC模塊16的相應(yīng)的控制，從高電壓回路22將負(fù)電壓U_VSC,u施加在待測件上。這在實(shí)施例中在圖3的曲線圖中例如在大約7.5ms時(shí)進(jìn)行。

由于負(fù)電壓，高電壓回路22內(nèi)的電流下降且在短的阻斷延遲電流之后達(dá)到0A。以此，待測件過渡到阻斷狀態(tài)中，且測試可通過已描述的高電壓測試?yán)^續(xù)。

附圖標(biāo)記列表

1 三相電壓源

2 電網(wǎng)阻抗

3 三相變壓器

4 換向阻抗

5 六脈沖整流器

6 阻斷閥

7 阻斷晶閘管

8 阻斷晶閘管對

9 高電流變壓器

10 換向扼流圈

11 高功率半導(dǎo)體元件

12 飽和扼流閥

13 電阻

14 電容器

15 控制電容器

16 VSC模塊

17 充電電阻

18 接地

20 合成的測試電路

21 直流高壓源

22 高電壓回路

23 高電流回路

24 接頭

25 IGBT

26 續(xù)流二極管

27 電容器

28 高壓源

29 第一系列

30 第二系列

31 接頭