CN110618371A - 功率电子测试自动化电路 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“功率电子测试自动化电路”。一种用于测试逆变器的相桥的系统包括耦合到所述相桥的输出端子的负载。一种测试电路包括耦合在逆变器电力输入端和开关模块之间的电容器，所述开关模块操作以将所述电容器耦合到所述负载。所述电路还包括开关，所述开关操作以选择跨所述电容器的电压的极性。所述电路还包括一对开关元件，其操作以选择性地将第一端子耦合到逆变器电力输入端和逆变器电力返回端。所述部件可以由控制器操作，所述控制器被配置成选择性地将所述负载耦合到所述逆变器电力端子和返回端子，选择性地将所述电容器充电和耦合到所述负载，并且与所述逆变器接口连接以控制流过所述相桥的有源元件和无源元件的电流路径。

Description

功率电子测试自动化电路

技术领域

本申请总体上涉及用于测试功率电子装置的电路。

背景技术

功率半导体装置可以被分类为有源或无源装置。有源功率半导体装置包括绝缘栅双极晶体管(IGBT)和金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。无源功率半导体装置包括二极管。有源半导体装置和无源半导体装置可以包括在各种电路配置中。电子装置可以包括无源和有源半导体装置两者。电路和装置可以经受各种测试，以量化性能和测试极限。测试可以包括静态测试(例如，单脉冲测试或I-V测试)、动态测试(例如，双脉冲测试)、短路测试(例如，直通测试)和击穿测试(例如，静态击穿测试和动态击穿测试)。装置可以在各种测试和操作条件下表征。

发明内容

一种电路包括耦合在逆变器电力输入端和开关模块之间的电容器，该开关模块操作以将电容器耦合到负载的第一端子，该负载的第二端子耦合到逆变器相输出端。所述电路还包括开关，所述开关操作以选择跨电容器的电压的极性。电路还包括开关元件，该开关元件操作以选择性地将该第一端子耦合到该逆变器电力输入端和逆变器电力返回端中的每一者且仅一者。

开关模块可以包括一对绝缘栅双极晶体管(IGBT)，该一对绝缘栅双极晶体管被布置成响应于处于导电状态而允许电流沿相反方向流动。开关元件可以是一对继电器。该电路还可以包括控制器，该控制器被配置成与开关模块、开关、开关元件和被测逆变器接口连接，以选择性地控制流过该电路所连接的逆变器相桥的有源元件和无源元件的电流。控制器可以被配置成操作开关元件，使得一次闭合不超过一个开关元件。控制器还可以被配置成与被测逆变器接口连接，以在测试周期期间操作逆变器相桥的有源元件。电容器可以具有的电容值大于跨逆变器电力输入端和逆变器电力返回端的逆变器电容。负载可以被配置成具有可选择的电感。该电路还可以包括电耦合在该逆变器电力输入端与该开关元件中的一者之间的二极管。

一种用于测试具有输出端子、电力端子和返回端子的逆变器相桥的系统包括耦合到输出端子的负载。系统还包括控制器，该控制器被配置成选择性地将该负载耦合到该电力端子和该返回端子中的每一者且仅一者，选择性地将电容器充电并耦合到该负载，并且与该逆变器相桥接口连接以控制通过该逆变器相桥的有源元件和无源元件的电流路径。

该控制器可以被配置成驱动一对绝缘栅双极晶体管(IGBT)，该一对绝缘栅双极晶体管耦合在该电容器的端子与该负载之间，使得该一对IGBT中的每一个被配置成当被驱动到导电状态时允许电流沿相反方向流动。控制器可以被配置成驱动电耦合在电力端子和负载的端子之间的继电器。控制器可以包括电耦合在返回端子和负载的端子之间的继电器。控制器还可以被配置成选择性地连接电压源，以调节电容器充电的电压的极性。负载可以被配置成具有可选择的电感，并且控制器还被配置成选择电感值。

一种用于测试具有输出端子、电力端子和返回端子的逆变器相桥的电路包括：电容器；开关电路，其将电容器耦合到负载的第一端子，该负载的第二端子耦合到输出端子；开关，其操作以选择跨电容器连接的电压的极性；以及一对开关，其操作以选择性地将第一端子耦合到电力端子和返回端子。

电容器可以具有的电容值大于逆变器相桥内部的跨电力端子和返回端子连接的逆变器电容。负载可以被配置成具有可选择的电感。开关电路可以包括一对绝缘栅双极晶体管(IGBT)，该一对绝缘栅双极晶体管被配置成当被激活时允许电流沿相反方向流动。该电路还可以包括控制器，该控制器被配置成与开关电路、开关、一对开关和逆变器相桥接口连接，以选择性地控制流过该电路所连接的逆变器相桥的有源元件和无源元件的电流。

附图说明

图1是用于测试逆变器的系统的可能配置。

图2是具有可选择阻抗的负载组的可能配置。

图3是逆变器相桥的可能配置。

图4是用于测试和表征逆变器相桥的电路的可能配置。

具体实施方式

本文中描述了本公开的实施例。然而，应理解的是，所公开实施例仅仅是示例并且其他实施例可以呈现各种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可以被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导所属领域技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。如所属领域一般技术人员将理解的是，参考任何一个附图示出并描述的各个特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征相结合以产生未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定应用或实现方式，可能需要根据本公开的教导对特征做出各种组合和修改。

表征功率半导体装置和具有功率半导体装置的电路可能需要执行测试周期来锻炼电路的不同部分。为了完全表征装置，可能需要在各种条件下执行测试。测试可以以不同的电压、电流、温度和开关速率来执行。此外，被测电路可以包括无源和有源功率半导体装置两者。用于表征和评估功率半导体电路和装置的性能的测试电路可以被配置成允许操作参数的变化来完全表征电路。此外，测试电路可以被配置成提高结果的准确性和再现性。

图1描绘了用于评估被测装置(DUT)的测试系统100的可能配置。测试系统100可以被配置成评估性能并表征DUT 102。测试系统100可以包括电耦合到DUT 102的电源104。例如，电源104可以是高压DC电源。在一些配置中，电源104可以被配置成具有可选择的电压和电流能力。测试系统100还可以包括栅极驱动电路106。栅极驱动电路106可以被配置成驱动与DUT 102的一个或多个功率半导体装置相关联的一个或多个栅极输入端。在一些配置中，栅极驱动电路106可以被包括作为DUT 102内的部件并且提供到外部控制器的接口。使用DUT 102的内部栅极驱动电路的优点在于，装置将以其将被使用的方式来表征，并且由于栅极驱动电路不被再现，还降低了测试系统100的成本。测试系统100还可以包括控制器108，控制器108被配置成管理和控制测试系统100。

测试系统100还可以包括电路110。电路110可以包括有源电路部件和无源电路部件以操作测试系统100。电路110可以电耦合到DUT 102，并且包括由来自控制器108的信号控制的部件。测试系统100还可以包括电耦合到电路110的负载112。本文提供了测试系统100的部件的进一步细节和示例。电路110可以被配置成选择性地将负载112电耦合到DUT102。

负载112可以是可选择的阻抗负载或负载组。图2描绘了负载组200的可能配置。负载组200可以包括多个开关装置和阻抗，该多个开关装置和阻抗可以被组合以在负载组200的端子处实现期望的阻抗值。负载组200可以提供正极端子202和返回端子204作为到其他电路元件的电接口。第一开关装置206和第一阻抗208的串联组合可以电耦合在正极端子202和返回端子204之间。第二开关装置210和第二阻抗212的串联组合可以电耦合在正极端子202和返回端子204之间。负载组200可以包括耦合在正极端子202和返回端子204之间的任何数量的类似串联组合。例如，第n开关装置214和第n阻抗216的串联组合可以电耦合在正极端子202和返回端子204之间。

开关装置(例如，206、210、214)可以是继电器或固态开关装置。开关装置在被激活(例如，短路)时可具有低阻抗，并且在未被激活(例如，开路)时可具有高阻抗。开关装置在被激活时可以形成穿过开关装置的低阻抗导电路径。负载组200的开关装置中的每一个可以包括电耦合到控制器108的控制信号。控制器108可以操作控制信号，以使开关装置电连接端子之间的相关联的阻抗。以这种方式的操作允许根据测试所需的阻抗来选择阻抗的多个值。

阻抗(例如，208、212、216)可以被配置成电感器。负载200可以具有可选择的电感值。可以通过激活相对应的开关装置来选择不同的电感值。在一些配置中，阻抗中的一个或多个阻抗可以是电阻性负载和/或电容性负载。注意，该示例考虑将各种阻抗彼此并联连接。一些配置可以包括允许阻抗彼此串联选择性耦合的类似部件。

测试系统100可以被配置成测试各种电路配置。DUT 102可以是逆变器，其被配置成将DC输入电压转换成AC电压。例如，逆变器可用于车辆应用中以驱动用于推进的三相电机。DUT 102可以包括半桥电路，该半桥电路如可以在逆变器的每个相桥中使用的。图3描绘了包括半桥电路的DUT 300的可能配置。在一些配置中，DUT 300可以包括多个半桥电路(例如，每个电机相一个)。DUT 300还可以包括电容器308，该电容器308被配置成平滑提供给DUT 300的电压。电容器308可以电耦合在DUT电力端子302和DUT返回端子304之间。

DUT 300可以包括以半桥配置布置的上开关元件310和下开关元件314。上开关元件310和下开关元件314可以是有源功率半导体装置，诸如功率MOSFET或IGBT。上二极管312可以跨上开关元件310的端子电耦合。下二极管316可以跨下开关元件314的端子电耦合。在一些配置中，上二极管312和下二极管316可以表示固态开关元件中固有的体二极管。DUT300还可以包括用于创建附加输出端子的附加半桥电路。例如，每个电机相可以具有相关联的相桥或半桥电路。

输出端子306可以电耦合在上开关元件310的端子和下开关元件314的端子之间。输出端子306可以是通常连接到电机的相绕组的逆变器相桥输出端子中的一个。在具有MOSFET开关元件的配置中，开关元件的特征可以在于漏极、源极和栅极连接。上开关元件310的漏极端子可以电耦合到DUT电力端子302。上开关元件310的源极端子可以电耦合到输出端子306和下开关元件314的漏极端子。下开关元件314的源极端子可以电耦合到DUT返回端子304。上二极管312可以电耦合在上开关元件310的漏极端子和源极端子之间，并且被配置成阻止电流从DUT电力端子302流向输出端子306。下二极管316可以电耦合在下开关元件314的漏极端子和源极端子之间，并且被配置成阻止电流从输出端子306流向DUT返回端子304。上开关元件310和下开关元件314的栅极端子可以电耦合到栅极驱动电路106。

元件的常规测试可以利用DUT 300的电容器308来向连接的负载提供必要的电流。在逆变器中，逆变器电容可以耦合在DC电力输入端和返回端子之间。出于测试和装置表征的目的，这可能要求电容器308相对于正常操作所需的电容器尺寸过大。这可能导致DUT300的成本增加。其他测试配置可以使用更小的负载阻抗电感值来匹配电容器308，这会影响接通/断开电流值。因此，期望用于在不影响电路配置的情况下表征电路的改进的系统。

在一些配置中，开关元件310、314可以由与DUT 300相关联的控制器控制。例如，DUT 300可以是具有多个相桥的逆变器模块，其中每个逆变器相桥如图3中那样布置。开关元件310、314可以各自由相关联的栅极输入控制。用于开关元件310、314的栅极驱动信号可以由相关联的控制器提供。此外，可以从外部控制器(例如，106)访问用于栅极输入的导体。在其他配置中，可以提供通信接口，使得外部控制器(例如，108)可以与相关联的控制器通信。外部控制器可以通过通信链路向相关联控制器提供栅极命令。

图4描绘了具有用于连接DUT 300和负载组200以测试和表征DUT 300的电路的测试系统的可能配置。测试电路400可以耦合在DUT 300和负载组200之间。测试电路400可以包括电容器402。电容器402的一个端子可以电耦合到DUT电力端子302。当DUT 300是逆变器时，电容器402具有的电容值可以大于跨逆变器的电力端子和返回端子连接的逆变器电容。

测试电路400可以被配置成选择性地将电容器402的另一端子电耦合到负载组正极端子202。选择性耦合可以实现为开关模块，该开关模块可操作以将电容器402耦合到负载组200的端子或连接点。开关模块可以被实现为固态开关元件和相关联的二极管，其被配置成允许电流在给定方向上流过开关模块。在所描绘的示例中，使用IGBT，但是也可以使用其他类型的固态开关元件。第一IGBT 410和第二IGBT 414可以在电路中耦合在电容器402的第一端子和负载组正极端子202之间。电容器402的第一端子可以电耦合到第一IGBT 410的发射极端子。第一IGBT 410的集电极端子可以电耦合到第二IGBT 414的集电极端子。第二IGBT 414的发射极端子可以电耦合到负载组正极端子202。第一IGBT 410和第二IGBT414的栅极端子可以电耦合到控制器108。第一反向并联二极管412可以跨第一IGBT 410的发射极端子和集电极端子电耦合。第一反向并联二极管412可以被配置成阻止电流从负载组正极端子202流向电容器402。第二反向并联二极管416可以跨第二IGBT 414的发射极端子和集电极端子电耦合。第二反向并联二极管416可以被配置成阻止电流从电容器402流向负载组正极端子202。

第一IGBT 410和第二IGBT 414可以由控制器108选择性地激活，以控制流过电容器402的电流的允许方向。流过IGBT和二极管的电流可以由跨开关模块的电压的极性来确定。该一对IGBT可以被布置为使得当在导电状态下操作时，IGBT中的每一个可以允许电流沿相反方向流动。控制器108可以包括栅极驱动器电路，用于提供适当的栅极电流和电压来致动装置。在所描绘的配置中，第一IGBT 410和第二IGBT 414中的一个必须在接通或导电状态下操作，以便电流流过电容器402。流过开关模块的电流可以取决于跨开关模块的电压的极性以及哪些IGBT(例如，410、414)处于导电状态。

测试电路400可以包括串联耦合在DUT电力端子302和负载组正极端子202之间的二极管404和第一开关元件406。DUT输出端子306可以电耦合到负载组返回端子204。第一开关元件406可以是继电器。相关联的继电器螺线管可以电耦合到控制器108。例如，可以使用常开继电器，使得当螺线管未通电时，连接是开路的。当螺线管通电时，继电器可以在DUT电力端子302和负载组正极端子202之间产生导电路径。在一些配置中，第一开关元件406可以是固态装置。

第二开关元件408可以电耦合在DUT返回端子304和负载组正极端子202之间。第二开关装置408可以是继电器。相关联的继电器螺线管可以电耦合到控制器108。控制器108可以通过给相关联的继电器螺线管通电或断电来断开或闭合DUT回路端子304和负载组正极端子202之间的电气路径。在一些配置中，第二开关元件408可以是固态装置。

电容器402可以被选择性地充电，使得可以选择跨电容器402的电压的极性。电容器供电网络可以被配置成选择性地跨电容器402施加电压以对电容器402充电。电容器供电网络可以包括高压电源428，该高压电源428可以是高压DC电源。高压电源428的电压电平可以是可变的。开关422可以被配置成选择性地将高压电源428跨电容器402连接。开关422可以是双刀双掷(DPDT)机电开关。注意，开关422还可以包括被布置为实现类似功能的固态开关元件。开关422可以被电致动，以将开关触点置于第一位置或第二位置。在第一位置，开关422可以以第一极性跨电容器402连接高压电源428。在第二位置，开关422可以以第二极性跨电容器402连接高压电源428。开关422的控制信号可以电连接到控制器108，控制器108可以驱动控制信号以选择开关位置。

电容器供电网络可以包括电耦合在高压电源428的正极端子与开关422的第一输入端之间的第一二极管424。第一二极管424可以被配置成允许电流从高压电源428流向开关422，但不在反向方向上流动。电容器供电网络可以包括跨高压电源428耦合的第二二极管430。电容器供电网络可以包括第一电阻426，该第一电阻426电耦合在高压电源428的返回端子和开关422的第二输入端之间。电容器供电网络可以包括第二电阻420，该第二电阻420耦合在电容器402和开关422的端子之间。第一电阻426和第二电阻420可以被配置成限制来自高压电源428的电流的流动。高压电源428可以具有可选择的电压和电流能力，使得可以跨电容器402施加不同的电压。

在第一位置，开关422可以以第一极性使高压电源428跨电容器402电耦合。在第二位置，开关422可以以第二极性使高压电源428跨电容器电耦合。控制器108可以基于要执行的测试序列来选择开关422的位置。开关422可操作以选择跨电容器402的电压的极性。在一些配置中，高压电源(例如，电池)可以跨DUT电力端子302和DUT返回端子304耦合。

测试电路400和负载组200可用于测试和表征DUT 300的有源(例如，MOSFET、IGBT)和无源部件(例如，二极管)。例如，可以使用双脉冲测试来评估动态开关表征。测试电路400可以被操作以控制DUT 300的电压和电流。测试电路400可以被操作以执行静态测试(例如，单脉冲测试或I-V测试)、动态测试(例如，双脉冲测试)、短路测试(例如，直通测试)和击穿测试(例如，静态和动态击穿测试)。

控制器108可以被配置成与开关模块(第一IGBT 410和第二IGBT 414)、开关422、一对开关元件(406、408)和被测逆变器(例如300)接口连接，以选择性地控制流过电路所连接的逆变器相桥的有源元件和无源元件的电流。控制器108可以被配置成操作该一对开关元件(406，408)，使得在给定时间闭合不超过一个开关元件，以防止DUT电力端子302与DUT返回端子304短路。控制器108可以被配置成通过一对开关元件(406，408)的操作选择性地将负载200耦合在输出端子306与DUT电力端子302和DUT返回端子304中的一者之间。控制器108可以被配置成通过操作开关422来选择性地对电容器402充电。控制器108可以被配置成通过开关模块的第一IGBT 410和第二IGBT 414的操作来选择性地将电容器402耦合到负载200。

控制器108可以被配置成与逆变器相桥接口连接，以控制流过逆变器相桥的有源元件和无源元件的电流路径。控制器108可以被配置成与被测装置接口连接，以在测试周期期间操作逆变器相桥的有源元件。例如，控制器108和DUT 300可以被设计为使得控制器108可以向DUT 300的有源元件提供或以其他方式控制相关联的栅极信号。在一些配置中，控制器108可以通过通信接口与DUT 300通信以驱动栅极信号。

测试电路400还可以包括电压传感器，以测量电路的预定位置处的电压。例如，可以包括电压传感器以测量跨电容器402的电压。电压传感器可以是跨部件耦合的高阻抗电阻网络。可以包括电压传感器以测量跨负载200的电压。测试电路还可以包括电流传感器，以测量流过电路预定路径的电流。例如，可以包括电流传感器以测量流过负载200的电流。可以使用的电流传感器的类型包括霍尔效应型传感器和/或电流分流器。电压和电流传感器可以向控制器108提供信号。测试电路400可以包括用于处理传感器信号的任何缩放和隔离元件。控制器108可以被编程为读取和处理传感器信号。传感器信号可以用于控制目的和/或可以被存储用于以后的分析和计算。

DUT 300可以包括向相关控制器报告电压和电流测量值的电压和电流传感器。DUT300可以被配置成向外部接口提供电压和电流信号，以供控制器108使用。在一些配置中，电压和电流传感器可以由DUT相关联控制器提供，并且经由通信链路发送到控制器108。通过使用DUT 300内部的传感器，可以从测试电路400中排除传感器。

控制器108可以被编程为在各种条件下执行各种测试周期。例如，控制器108可以执行具有负载200的变化阻抗值的测试周期。控制器108可以通过调节高压电源428的电压电平来在不同电压下执行测试周期。可以通过以不同顺序操作开关模块、开关422、一对开关元件(406、408)和被测逆变器(例如，300)来执行不同的测试周期。控制器108可以被配置成收集电压和电流数据以供分析。控制器108可以包括用于数据存储的非易失性存储器。

在测试周期中使用该电路的示例可以是进行双脉冲测试，以评估DUT 300的动态开关表征。测试周期假设负载200是电感负载。开关422可以被操作以向电容器402施加电压。开关422可以被操作以引起跨电容器402的电压的极性，使得连接到开关模块(例如，第一IGBT 410)的电容器402的端子具有比DUT电力端子302更高的电势。操作的下一阶段可以包括闭合第一开关元件406和激活第二IGBT 414。在该阶段中，电流可以从电容器402流过第一反向并联二极管412、流过第二IGBT 414、流过负载200到达输出端子306。在DUT 300内，电流可以通过上二极管312流到DUT电力端子302，以完成电路。这导致电流流过负载200。

操作的下一阶段可以是停用第二IGBT 414，其停止电流从电容器402流向负载200。作为电感的负载200将试图维持电流流动。跨负载200的电压的极性可以反转以维持电流流动。在该阶段中的电流路径可以通过上二极管312、通过第一开关元件406和通过负载200。

操作的下一阶段可以是调制下开关元件314，以使电流从负载200流过下开关元件314、流过DUT电容(例如，308)到达DUT电力端子302并流过第一开关元件406。下开关元件314可以被调制接通和断开，以使电流路径交替。这允许执行有源装置表征。

在测试周期中使用该电路的另一示例可以是对无源装置表征进行双脉冲测试。开关422可以被操作以向电容器402施加电压。开关422可以被操作以产生电压的极性，使得电容器402和开关模块之间的连接具有比DUT电力端子302更低的电势。操作的下一阶段可以包括闭合第二开关元件408、激活第一IGBT 410以及激活DUT 300的上开关元件310。在该阶段中，电流可以从电容器402流到DUT电力端子302、流过上开关元件310、流过负载、流过第二反向并联二极管416、并流过第一IGBT 410到达电容器402。

操作的下一阶段可以是停用第一IGBT 410和停用DUT 300的上开关元件310。在这个阶段，电流可以从负载200流过第二开关元件408，流过DUT 300的下二极管316回到负载200。负载200的电压的极性可以反向以维持电流流动。

操作的下一阶段可以是调制DUT 300的上开关元件310的接通和断开。当上开关元件310处于接通状态时，电流可以流过负载200、流过第二开关装置408、流过DUT电容到达DUT电力端子302，并且流过上开关元件310到达负载200。当上开关元件310被调制时，电流将在上开关元件310和下二极管316之间交替。这允许执行无源装置表征。

以上是使用该电路来表征逆变器相桥的装置的示例。其它操作模式可是可能的，并且可以通过相应地编程控制器108来实现。该系统允许表征作为制造总成的一部分的逆变器相桥。该电路可以被配置成容易地连接到逆变器以测试每个相桥。例如，电路可以被配置成具有匹配的连接器，用于将电路耦合到逆变器。这允许对最终产品中的装置进行表征。

本文中公开的过程、方法或算法可以提供给处理装置、控制器或计算机/由处理装置、控制器或计算机实现，该处理装置、控制器或计算机可以包括任何现有的可编程电子控制单元或专用电子控制单元。类似地，该过程、方法或算法可以存储为可以由控制器或计算机执行的呈许多形式的数据和指令，该形式包括(但不限于)持久地存储在诸如ROM装置等不可写存储介质上的信息以及可变地存储在诸如软盘、磁带、CD、RAM装置以及其他磁性和光学介质等可写存储介质上的信息。该过程、方法或算法也可以在软件可执行对象中实现。可替代地，该过程、方法或算法可以全部或部分使用合适的硬件部件(诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或其他硬件部件或装置)或硬件、软件以及固件部件的组合来实施。

虽然上文描述了示例性实施例，但是并不希望这些实施例描述由权利要求涵盖的所有可能形式。用在说明书中的词汇是描述性词汇，而不是限制性词汇，并且应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以进行各种变化。如先前所述，各种实施例的特征可以组合形成可能未明确描述或示出的本发明的另外的实施例。虽然各种实施例可能已经被描述为就一个或多个期望的表征而言相对于其他实施例或现有技术实现方式提供优点或者是优选的，但是本领域普通技术人员应认识到，可能折衷一个或多个特征或表征来实现期望的整体系统属性，这取决于具体的应用和实现方式。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、市场适销性、外观、包装、大小、服务能力、重量、可制造性、易组装性等。因此，就一个或多个表征而言，描述为期望性不及其他实施例或现有技术实现方式的实施例不在本公开的范围之外并且对于特定应用可以为所期望的。

根据本发明，提供一种电路，该电路具有：电容器，其耦合在逆变器电力输入端和开关模块之间，该开关模块操作以将电容器耦合到负载的第一端子，该负载的第二端子耦合到逆变器相输出端；开关，其操作以选择跨电容器的电压的极性；以及开关元件，其操作以选择性地将第一端子耦合到逆变器电力输入端和逆变器电力返回端中的每一者且仅一者。

根据实施例，开关模块包括一对绝缘栅双极晶体管(IGBT)，其被布置为响应于处于导电状态而允许电流沿相反方向流动。

根据实施例，开关元件是一对继电器。

根据实施例，本发明的特征还在于控制器，其被配置成与开关模块、开关、开关元件和被测逆变器接口连接，以选择性地控制流过与电路连接的逆变器相桥的有源元件和无源元件的电流。

根据实施例，控制器被配置成操作开关元件，使得一次闭合不超过一个开关元件。

根据实施例，控制器还被配置成与被测逆变器接口连接，以在测试周期期间操作逆变器相桥的有源元件。

根据实施例，电容器具有大于跨逆变器电力输入端和逆变器电力返回端的逆变器电容的电容值。

根据实施例，负载被配置成具有可选择的电感。

根据实施例，本发明的特征还在于二极管，其电耦合在逆变器电力输入端和开关元件中的一者之间。

根据本发明，提供了一种用于测试具有输出端子、电力端子和返回端子的逆变器相桥的系统，该系统：具有耦合到输出端子的负载；以及控制器，其被配置成选择性地将该负载耦合到该电力端子和该返回端子中的每一者且仅一者，选择性地将电容器充电并耦合到该负载，并且与该逆变器相桥接口连接以控制通过该逆变器相桥的有源元件和无源元件的电流路径。

根据实施例，控制器被配置成驱动一对绝缘栅双极晶体管(IGBT)，该一对绝缘栅双极晶体管耦合在电容器的端子与负载之间，使得该一对IGBT中的每一个被配置成在被驱动到导电状态时允许电流沿相反方向流动。

根据实施例，控制器被配置成驱动继电器，该继电器电耦合在电力端子和负载的端子之间。

根据实施例，控制器包括电耦合在返回端子和负载的端子之间的继电器。

根据实施例，控制器还被配置成选择性地连接电压源，以调节电容器被充电的电压的极性。

根据实施例，负载被配置成具有可选择的电感，并且控制器还被配置成选择电感值。

根据本发明，提供了一种用于测试具有输出端子、电力端子和返回端子的逆变器相桥的电路，该电路具有：电容器；开关电路，其将电容器耦合到负载的第一端子，该负载的第二端子耦合到输出端子；开关，其操作以选择跨电容器连接的电压的极性；以及一对开关，其操作以选择性地将第一端子耦合到电力端子和返回端子。

根据实施例，电容器具有的电容值大于逆变器相桥内部的跨电力端子和返回端子连接的逆变器电容。

根据实施例，负载被配置成具有可选择的电感。

根据实施例，开关电路包括一对绝缘栅双极晶体管(IGBT)，该一对绝缘栅双极晶体管被配置成当被激活时允许电流沿相反方向流动。

根据实施例，本发明的特征还在于控制器，该控制器被配置成与开关电路、开关、该一对开关以及逆变器相桥接口连接，以选择性地控制流过与电路连接的逆变器相桥的有源元件和无源元件的电流。

Claims (15)

1.一种电路，其包括：

电容器，其耦合在逆变器电力输入端和开关模块之间，所述开关模块操作以将所述电容器耦合到负载的第一端子，所述负载的第二端子耦合到逆变器相输出端；

开关，其操作以选择跨所述电容器的电压的极性；和

开关元件，其操作以选择性地将所述第一端子耦合到所述逆变器电力输入端和逆变器电力返回端中的每一者且仅一者。

2.如权利要求1所述的电路，其中所述开关模块包括一对绝缘栅双极晶体管(IGBT)，所述一对绝缘栅双极晶体管被布置成响应于处于导电状态而允许电流沿相反方向流动。

3.如权利要求1所述的电路，其中所述开关元件是一对继电器。

4.如权利要求1所述的电路，其还包括控制器，所述控制器被配置成与所述开关模块、所述开关、所述开关元件和被测逆变器接口连接，以选择性地控制流过所述电路所连接的逆变器相桥的有源元件和无源元件的电流。

5.如权利要求4所述的电路，其中所述控制器被配置成操作所述开关元件，使得一次闭合的所述开关元件不超过一个。

6.如权利要求4所述的电路，其中所述控制器还被配置成与所述被测逆变器接口连接，以在测试周期期间操作所述逆变器相桥的有源元件。

7.如权利要求1所述的电路，其中所述电容器具有的电容值大于跨所述逆变器电力输入端和所述逆变器电力返回端的逆变器电容。

8.如权利要求1所述的电路，其中所述负载被配置成具有可选择电感。

9.如权利要求1所述的电路，其还包括电耦合在所述逆变器电力输入端与所述开关元件中的一者之间的二极管。

10.一种用于测试具有输出端子、电力端子和返回端子的逆变器相桥的系统，其包括:

负载，其耦合到所述输出端子；和

控制器，其被配置成选择性地将所述负载耦合到所述电力端子和所述返回端子中的每一者且仅一者，选择性地将电容器充电并耦合到所述负载，并且与所述逆变器相桥接口连接以控制通过所述逆变器相桥的有源元件和无源元件的电流路径。

11.如权利要求10所述的系统，其中所述控制器被配置成驱动一对绝缘栅双极晶体管(IGBT)，所述一对绝缘栅双极晶体管耦合在所述电容器的端子和所述负载之间，使得所述一对IGBT中的每一个被配置成当被驱动到导电状态时允许电流沿相反方向流动。

12.如权利要求10所述的系统，其中所述控制器被配置成驱动电耦合在所述电力端子和所述负载的端子之间的继电器。

13.如权利要求10所述的系统，其中所述控制器包括电耦合在所述返回端子和所述负载的端子之间的继电器。

14.如权利要求10所述的系统，其中所述控制器还被配置成选择性地连接电压源，以调节所述电容器被充电的电压的极性。

15.如权利要求10所述的系统，其中所述负载被配置成具有可选择的电感，并且所述控制器还被配置成选择电感值。