CN114089214B - 一种交叉箝位功率模块测试电路、测试仪和测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交叉箝位功率模块测试电路、测试仪和测试方法，包括外部电源输入插头、微断开关、选择开关、升压变压器、三相整流桥、预充电接触器、预充电电阻、输出接触器、放电接触器、放电电阻、交流电压采样器、直流电压采样器、24V开关电源和35V开关电源，在对被测交叉箝位功率模块进行测试时，只需要将被测交叉箝位功率模块的IGCT功率模块并联在输出接触器的两端，IGBT功率模块并联在串接的放电接触器和放电电阻两端，再根据实际的功能测试项控制相应的开关闭合或断开，得到测试结果，可单独对被测交叉箝位功率进行测试，不需要在主电路测试时进行器件的开断验证，解决了现有的IGCT交叉箝位功率模块缺少有效的检测手段的技术问题。

Description

一种交叉箝位功率模块测试电路、测试仪和测试方法

技术领域

本发明涉及功率模块测试技术领域，尤其涉及一种交叉箝位功率模块测试电路、测试仪和测试方法。

背景技术

在直流配电系统中，可通过DC/AC换流站与交流配网连接，实现有功与无功交互功率在四象限的瞬时控制。随着电力电子技术的快速发展，MMC-HVDC具有可扩展的模块化结构、普适的工程应用等特点，是当前中高压系统应用的主流，也是工程界研究的热点。

目前柔性直流配网换流阀一次电路拓扑主要有两种形式：半桥形式IGBT器件级联或全半桥混合IGBT器件级联，并且三种典型电路拓扑都已经工程应用。然而，相比于IGBT，IGCT具有更低的通态压降、更高的可靠性以及更低的制造成本，并且结构紧凑、具有更高的阻断电压和通流的能力，有望改进IGBT在高压大容量应用中的表现和性能，未来将在柔性直流技术升级换代过程中替换IGBT。但目前IGCT器件的现场运维检测仍为空白，尤其是IGCT交叉箝位功率器件，缺少对应的测试手段来验证IGCT器件是否正常，仍然需要在主电路测试时进行器件的开断验证，无法做到在送电之前进行预防性检测，没有从根本性上解决IGCT器件的现场运维检测问题。因此，本发明提出交叉箝位功率模块测试电路、测试仪和测试方法，用于解决现有技术的问题。

发明内容

本发明提供了一种交叉箝位功率模块测试电路、测试仪和测试方法，用于解决现有的IGCT交叉箝位功率模块缺少有效的检测手段的技术问题。

有鉴于此，本发明第一方面提供了一种交叉箝位功率模块测试电路，包括外部电源输入插头、微断开关、选择开关、升压变压器、三相整流桥、预充电接触器、预充电电阻、输出接触器、放电接触器、放电电阻、交流电压采样器、直流电压采样器、24V开关电源和35V开关电源；

外部电源输入插头、微断开关、选择开关、升压变压器、三相整流桥、预充电电阻和输出接触器依次串联；

预充电接触器并联在预充电电阻两端；

三相整流桥的正负输出端口间并联串接的放电接触器和放电电阻，以及并联直流电压采样器；

交流电压采样器并联在升压变压器和三相整流桥之间；

24V开关电源的火线端口和零线端口通过微断开关连接外部电源输入插头的火线端口和零线端口；

35V开关电源的火线端口和零线端口通过微断开关连接外部电源输入插头的火线端口和零线端口；

选择开关用于切换升压变压器的抽头位置；

被测交叉箝位功率模块的IGCT功率模块并联在输出接触器的两端，IGBT功率模块并联在串接的放电接触器和放电电阻两端。

可选地，还包括±15V开关电源；

±15V开关电源的输入连接24V开关电源的输出，±15V开关电源的输出连接交流电压采样器和/或直流电压采样器。

可选地，微断开关为可控分合的2P断路器。

本发明第二方面提供了一种交叉箝位功率模块测试仪，包括极控模拟模块和阀控模拟模块，阀控模拟模块包括采集模块、通讯模块和控制模块，控制模块包括第一方面所述的任一种交叉箝位功率模块测试电路；

极控模拟模块与阀控模拟模块连接，用于人机交互，供用户设置测试参数；

采集模块用于采集被测交叉箝位功率模块的测试点电压；

通讯模块用于收集被测交叉箝位功率模块的运行状态数据和向被测交叉箝位功率模块下发控制模块的控制指令；

控制模块用于获取采集模块采集的数据、对获取的数据进行分析、向被测交叉箝位功率模块下发控制指令和对交叉箝位功率模块测试电路进行开入开出控制，其中，控制模块内置各测试项测试控制程序。

可选地，极控模拟模块与阀控模拟模块之间通过Modbus协议通信。

本发明第三方面提供了一种交叉箝位功率模块测试方法，包括：

搭建测试平台，测试平台包括被测交叉箝位功率模块和第二方面所述的任一种所述的交叉箝位功率模块测试仪；

在交叉箝位功率模块测试仪中配置测试参数并选择被测模块类型为交叉箝位功率模块；

触发控制模块启动测试，使得控制模块自动依次进行通讯功能测试、功率模块电容容量测试、功率模块功率器件开通关断测试和功率模块旁路开关闭合时间测试；

根据各测试项的测试结果对被测交叉箝位功率模块进行故障定位，并在交叉箝位功率模块测试仪上显示故障类型。

可选地，通讯功能测试包括：

交叉箝位功率模块测试仪的通讯模块和被测交叉箝位功率模块通过光纤进行上行通讯测试和下行通讯测试，若通讯成功则显示正常，若通讯失败则显示通讯异常。

可选地，被测交叉箝位功率模块电容容量测试包括：

交叉箝位功率模块测试仪的控制模块控制输出接触器闭合，断开放电接触器，通过充电电阻对被测交叉箝位功率模块的直流电容进行充电；

选取直流电容充电过程中的N个时间点的电压值，计算出5个时间点的电容值，取平均电容值，N不小于5；

在充电完成后，交叉箝位功率模块测试仪的控制模块控制输出接触器断开，闭合放电接触器，通过放电电阻对被测交叉箝位功率模块的直流电容进行放电；

选取放电过程中6个时间点的电压值，依据平均电容值计算出3个点的电阻值，取平均电阻值。

可选地，功率模块功率器件开通关断测试包括：

对IGBT器件：

在IGBT功率模块的半桥直流电容两端施加预置电压，通过交叉箝位功率模块测试仪的采集模块获取功率器件导通前后的上管电压和下管电压；

通过交叉箝位功率模块测试仪的控制模块根据功率器件导通前后的上管电压和下管电压判断功率器件的开通关断是否合格；

对IGCT器件：

在IGCT功率模块的两端施加预置电压，测量IGCT器件上的电压和流过IGCT器件上的漏电流；

根据IGCT器件上的电压和流过IGCT器件上的漏电流判断开通关断是否合格。

可选地，功率模块旁路开关闭合时间测试包括：

通过交叉箝位功率模块测试仪的极控模块下发旁路开关闭合时间测量指令；

控制模块依据旁路开关闭合时间测量指令引发被测交叉箝位功率模块旁路开关动作；

当控制模块接收到被测交叉箝位功率模块上传状态中故障位有效且下管电压大于第一阈值时，延时计数器开始计数；

当控制模块接收到被测交叉箝位功率模块故障和下管电压低于第二阈值时，延时计数器停止计数，得到交叉箝位功率模块旁路开关闭合时间。

从以上技术方案可以看出，本发明提供的交叉箝位功率模块测试电路具有以下优点：

本发明提供的交叉箝位功率模块测试电路，包括外部电源输入插头、微断开关、选择开关、升压变压器、三相整流桥、预充电接触器、预充电电阻、输出接触器、放电接触器、放电电阻、交流电压采样器、直流电压采样器、24V开关电源和35V开关电源，在对被测交叉箝位功率模块进行测试时，只需要将被测交叉箝位功率模块的IGCT功率模块并联在输出接触器的两端，IGBT功率模块并联在串接的放电接触器和放电电阻两端，再根据实际的功能测试项控制相应的开关闭合或断开，得到测试结果，可单独对被测交叉箝位功率进行测试，不需要在主电路测试时进行器件的开断验证，解决了现有的IGCT交叉箝位功率模块缺少有效的检测手段的技术问题。

本发明提供的交叉箝位功率模块测试电路可适用于高压变频器、SVG与柔直配网系统中换流阀一次电路拓扑中的IGBT/IGCT半桥电路和交叉箝位电路。

本发明提供的交叉箝位功率模块测试电路可满足采用交流220V输入，变换为直流900V额定电压测试，降低了对输入电源的要求，在工程现场方便测试。

本发明提供的交叉箝位功率模块测试仪包含交叉箝位功率模块测试电路，具有交叉箝位功率模块测试电路同样的优点，且可实现人机交互和自动依据被测模块类型对被测模块进行测试。

本发明提供的交叉箝位功率模块测试方法，基于本发明提供的交叉箝位功率模块测试仪进行被测交叉箝位功率模块测试，可依据配置的参数和被测模块类型自动对被测交叉箝位功率模块进行测试，可单独对被测交叉箝位功率进行测试，不需要在主电路测试时进行器件的开断验证。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明提供的一种交叉箝位功率模块测试电路的原理图；

图2为半桥功率模块电路图；

图3为交叉箝位功率模块电路图；

图4为本发明提供的一种交叉箝位功率模块测试仪的模块结构图；

图5为本发明提供的一种交叉箝位功率模块测试方法的流程示意图；

图6为本发明提供的交叉箝位功率模块测试仪的自检逻辑框图；

图7为本发明提供的功率模块直流电容的充放电原理图；

图8为本发明提供的IGCT功率器件开通关断测试原理图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了便于理解，请参阅图1至图3，本发明中提供了一种交叉箝位功率模块测试电路的实施例，包括外部电源输入插头CZ、微断开关KK1、选择开关SA、升压变压器T、三相整流桥DM、预充电接触器KM1、预充电电阻YR、输出接触器KM2、放电接触器KM3、放电电阻XR、交流电压采样器LV41、直流电压采样器LV11、24V开关电源DY1和35V开关电源DY2；

外部电源输入插头CZ、微断开关KK1、选择开关SA、升压变压器T、三相整流桥DM、预充电电阻YR和输出接触器KM2依次串联；

预充电接触器KM1并联在预充电电阻YR两端；

三相整流桥DB的正负输出端口(3+，4-)间并联串接的放电接触器KM3和放电电阻XR，以及并联直流电压采样器LV11；

交流电压采样器LV41并联在升压变压器T和三相整流桥DM之间；

24V开关电源DY1的火线端口L和零线N端口通过微断开关KK1连接外部电源输入插头CZ的火线端口L和零线端口N；

35V开关电源DY2的火线端口L和零线端口N通过微断开关KK1连接外部电源输入插头CZ的火线端口L和零线端口N；

选择开关SA用于切换升压变压器T的抽头位置；

被测交叉箝位功率模块的IGCT功率模块并联在输出接触器KM2的两端，IGBT功率模块并联在串接的放电接触器KM3和放电电阻XR两端。

半桥功率模块电路如图2所示，由两个IGBT功率管、两个二极管、一个直流电容和一个旁路开关构成。交叉箝位功率模块电路如图3所示，由两边的半桥功率模块和中间的IGCT功率管S1及两个二极管(D1和D2)构成。

本发明中，外部电源输入插头CZ实现与外部220V电源插座的连接，微断开关KK1实现与外部电源的分断控制，微断开关KK1可为可控分合的2P断路器，选择开关SA实现多抽头升压变压器T不同绕组切换的选择，升压变压器T实现不同输出电压的变换，经过三相整流桥DM最高可输出直流电压900V，传统的测试方式是将市电220V引入而变换为直流330V左右对功率模块进行测试，由于配网柔性直流输电换流阀功率模块常规运行直流电压范围在750V～900V之间，传统的做法无法真正有效验证功率模块内元器件的电压应力情况，存在运行隐患，而本发明经过三相整流桥DM最高可输出直流电压900V，可解决此缺陷。三相整流器DM实现交流到直流的变换，预充电电阻YR用于限制给后级被测交叉箝位功率模块的电流，防止上电涌流，预充电接触器KM1实现预充电电阻的切除，输出接触器KM2用于实现常规半桥功率模块与交叉箝位功率模块的切换，当闭合输出接触器KM2时，即短路了并联在其两端的IGCT功率模块，仅测试后级并联在串接的放电接触器KM3和放电电阻XR两端的IGBT功率模块，当断开输出接触器KM2时，则经IGCT功率模块串联进入后级的IGBT功率模块实现交叉箝位功率模块的测试，因而，可以用于对单个半桥功率模块进行测试，也可用于对交叉箝位功率模块进行测试，放电电阻XR用于对被测交叉箝位功率模块的电容的放电，放电接触器KM3用于实现放电电阻的投入和切除，交流电压采样器LV41用于检测输入交流电压值，用于判断输入电压是否符合预期，直流电压采样器LV11用于检测输出直流电压值，用于判断输出侧的工作状态。24V开关电源DY1用于实现直流24V输出，可供控制器和触摸屏(液晶显示屏)供电，35V开关电源DY2用于实现直流35V输出，可作为被测功率模块的驱动电源。另外，还可在24V开关电源DY1的输出端连接±15V开关电源DYB，±15V开关电源DYB将24V输入转换为±15V输出，可用于给直流电压采样器LV11和交流电压采样器LV41供电。

本发明提供的交叉箝位功率模块测试电路，包括外部电源输入插头CZ、微断开关KK1、选择开关SA、升压变压器T、三相整流桥DM、预充电接触器KM1、预充电电阻YR、输出接触器KM2、放电接触器KM3、放电电阻XR、交流电压采样器LV41、直流电压采样器LV11、24V开关电源DY1和35V开关电源DY2，在对被测交叉箝位功率模块进行测试时，只需要将被测交叉箝位功率模块的IGCT功率模块并联在输出接触器KM2的两端，IGBT功率模块并联在串接的放电接触器KM3和放电电阻XR两端，再根据实际的功能测试项控制相应的开关闭合或断开，得到测试结果，可单独对被测交叉箝位功率进行测试，不需要在主电路测试时进行器件的开断验证，解决了现有的IGCT交叉箝位功率模块缺少有效的检测手段的技术问题。

本发明提供的交叉箝位功率模块测试电路可适用于高压变频器、SVG与柔直配网系统中换流阀一次电路拓扑中的IGBT/IGCT半桥电路和交叉箝位电路。

本发明提供的交叉箝位功率模块测试电路可满足采用交流220V输入，变换为直流900V额定电压测试，降低了对输入电源的要求，在工程现场方便测试。

为了便于理解，请参阅图4，本发明中提供了一种交叉箝位功率模块测试仪的实施例，包括极控模拟模块和阀控模拟模块，阀控模拟模块包括采集模块、通讯模块和控制模块，控制模块包括前述实施例中的任一种交叉箝位功率模块测试电路；

极控模拟模块与阀控模拟模块连接，用于人机交互，供用户设置测试参数；

采集模块用于采集被测交叉箝位功率模块的测试点电压；

通讯模块用于收集被测交叉箝位功率模块的运行状态数据和向被测交叉箝位功率模块下发控制模块的控制指令；

控制模块用于获取采集模块采集的数据、对获取的数据进行分析、向被测交叉箝位功率模块下发控制指令和对交叉箝位功率模块测试电路进行开入开出控制，其中，控制模块内置各测试项测试控制程序。

本发明提供的交叉箝位功率模块测试仪的极控模拟模块用于人机交互，可通过触摸屏获取测试人员配置的测试参数，如，被测模块类型(半桥功率模块、全桥功率模块或交叉箝位功率模块)、通讯协议、模块拓扑、参数预置和定位故障点等。与阀控模块的控制模块进行数据通信，实现功能测试指令的下发、测试结果的显示和测试报告的输出。极控模拟模块与阀控模拟模块之间通过Modbus协议通信。控制模块是阀控模块的核心，负责完成从其他模块获取的各类数据的处理和对交叉箝位功率模块测试电路各开入开出的控制和被测模块的控制，内置各测试项测试控制程序，进而完成对被测模块各项功能测试。通讯模块负责完成控制模块与被测模块之间的数据交互，包含控制指令(IGBT/IGCT器件导通关断、旁路开关闭合)、运行状态(解锁、闭锁)的下发以及被测模块运行状态的上传。通讯模块可通过FT3协议与被测功率模块通讯。采集模块负责完成电压点采集，采集接口可设计两路，分别实现对被测模块的电容电压和被测模块端口的电压采集(例如，可以从直流电压采样器LV11获得IGBT功率模块的端口电压)。采集模块还可采集测试点的温度和状态信息，与电压信息一同上传给控制模块进行数据分析处理。

本发明提供的交叉箝位功率模块测试仪包含交叉箝位功率模块测试电路，具有交叉箝位功率模块测试电路同样的优点，且可实现人机交互和自动依据被测模块类型对被测模块进行测试。

为了便于理解，请参阅图5，本发明中提供了一种交叉箝位功率模块测试方法的实施例，包括：

步骤101、搭建测试平台，测试平台包括被测交叉箝位功率模块和前述实施例中的任一种交叉箝位功率模块测试仪；

步骤102、在交叉箝位功率模块测试仪中配置测试参数并选择被测模块类型为交叉箝位功率模块；

步骤103、触发控制模块启动测试，使得控制模块自动依次进行通讯功能测试、功率模块电容容量测试、功率模块功率器件开通关断测试和功率模块旁路开关闭合时间测试；

步骤104、根据各测试项的测试结果对被测交叉箝位功率模块进行故障定位，并在交叉箝位功率模块测试仪上显示故障类型。

先搭建测试平台，将交叉箝位功率模块测试仪的电源输入线接至市电AC220V，即将外部电源输入插头CZ接到市电AC220V的外部插座中，交叉箝位功率模块测试仪的DC900V输出接至被测交叉箝位功率模块的直流输入端，DC35V(即35V开关电源DY2的输出端)接至被测交叉箝位功率模块的功率器件驱动端(即IGBT/IGCT驱动端)，通讯光纤连接至被测交叉箝位功率模块的光纤接口。

搭建好测试平台后，对交叉箝位功率模块测试仪通电，交叉箝位功率模块测试仪首选进行自检，如图6所示，包含人机界面的通讯握手、开关器件的分合及状态、控制模块的程序自检，无故障则可开始进入测试。先在交叉箝位功率模块测试仪中配置测试参数，如在交叉箝位功率模块测试仪的触摸屏上选择被测模块类型(半桥功率模块、全桥功率模块或交叉箝位功率模块，对于交叉箝位功率模块，则选择被测模块类型为交叉箝位功率模块)、配置通讯协议(极控模拟模块与阀控模拟模块之间通过Modbus协议通信)、配置模块拓扑、设置定值、定位故障点。

配置好参数之后，启动测试，控制模块根据所选的被测模块类型自动依次开始进行通讯功能测试、功率模块电容容量测试、功率模块功率器件开通关断测试和功率模块旁路开关闭合时间测试。然后根据各测试项的测试结果对被测交叉箝位功率模块进行故障定位，并在交叉箝位功率模块测试仪上显示故障类型。

其中，通讯功能测试包括：

交叉箝位功率模块测试仪的通讯模块和被测交叉箝位功率模块通过光纤进行上行通讯测试和下行通讯测试，若通讯成功则显示正常，若通讯失败则显示通讯异常。

功率模块电容容量测试(即IGBT功率模块直流电容容量测试)包括：

交叉箝位功率模块测试仪的控制模块控制输出接触器KM2闭合(即将IGCT功率模块短路)，断开放电接触器KM3，交叉箝位功率模块测试电路的DC900V输出通过充电电阻YR对被测交叉箝位功率模块的直流电容进行充电；

选取直流电容充电过程中的N个时间点的电压值，计算出5个时间点的电容值，取平均电容值，N不小于5；

在充电完成后，交叉箝位功率模块测试仪的控制模块控制输出接触器KM2断开(即接入IGCT功率模块)，闭合放电接触器KM3，通过放电电阻XR对IGBT功率模块的直流电容进行放电；

选取放电过程中6个时间点的电压值，依据平均电容值计算出3个点的电阻值，取平均电阻值。

其中，对直流电容的充放电原理图如图7所示，当放电过程计算采样点选取完毕后，将直流电容储存的能量进行泄放。

功率模块功率器件开通关断测试包括：

对于IGBT功率模块：

在IGBT功率模块的半桥直流电容两端施加预置电压Udc，通过交叉箝位功率模块测试仪的采集模块获取功率器件导通前后的上管电压和下管电压；

通过交叉箝位功率模块测试仪的控制模块根据功率器件导通前后的上管电压和下管电压判断功率器件的开通关断是否合格。

其中，判断合格的逻辑为当上管导通时U1为0而U2值与Udc值一致；当下管导通时U1值与Udc值一致而U2为0；当上下管均不导通则U1等于U2等于0.5Udc。

对于IGCT功率模块：

IGCT的静态特性参数主要是其阻断特性参数，主要包括正向断态重复峰值电压(VDRM)、反向断态重复峰值电压(VRRM)、断态重复峰值电流(IDRM)及直流环节中间电压。IGCT阻断特性参数的测试主要是对其正、反向断态重复峰值电压及断态重复峰值电流等特性参数进行测试。测试的原理方框图见图8，测试部分主要由直流供电、V/I设定电路、控制电路以及V/I取样显示电路。控制电路一方面控制被测器件上施加的电压，另一方面测量流过被测器件上的漏电流。由VI设定控制直流供电电压施加于被测器件上，控制电路驱动被测器件的开通与关断。电压、电流取样回路采集被测器件上的电压和电流。当施加电压后，控制被测器件处于关断状态，则此时被测器件电压应等于施加电压，而电流应小于器件标定额定电压时漏电流；当施加电压后，控制被测器件处于开通状态，则此时被测器件电压应等于器件正向导通压降，而电流应等于输入电源的电流。

功率模块旁路开关闭合时间测试(如有旁路开关则进行测试，如没有旁路开关可跳过)包括：

通过交叉箝位功率模块测试仪的极控模块下发旁路开关闭合时间测量指令，即人为造成被测模块故障(如欠压)，引发旁路开关动作；

控制模块依据旁路开关闭合时间测量指令将解锁模式下发至被测交叉箝位功率模块控制板，打开泄放回路，制造被测交叉箝位功率模块欠压故障触发旁路动作；

当控制模块接收到被测交叉箝位功率模块上传状态中故障位有效且下管电压大于第一阈值时，延时计数器开始计数；

当控制模块接收到被测交叉箝位功率模块故障和下管电压低于第二阈值时，延时计数器停止计数，得到交叉箝位功率模块旁路开关闭合时间。

本发明提供的交叉箝位功率模块测试方法，基于本发明提供的交叉箝位功率模块测试仪进行被测交叉箝位功率模块测试，可依据配置的参数和被测模块类型自动对被测交叉箝位功率模块进行测试，可单独对被测交叉箝位功率进行测试，不需要在主电路测试时进行器件的开断验证。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种交叉箝位功率模块测试电路，其特征在于，包括外部电源输入插头、微断开关、选择开关、升压变压器、三相整流桥、预充电接触器、预充电电阻、输出接触器、放电接触器、放电电阻、交流电压采样器、直流电压采样器、24V开关电源和35V开关电源；

外部电源输入插头、微断开关、选择开关、升压变压器和三相整流桥依次串联；

预充电接触器并联在预充电电阻两端；

三相整流桥的正负输出端口间依次串接预充电电阻、输出接触器、放电接触器和放电电阻；

交流电压采样器并联在升压变压器和三相整流桥之间；

24V开关电源的火线端口和零线端口通过微断开关连接外部电源输入插头的火线端口和零线端口；

35V开关电源的火线端口和零线端口通过微断开关连接外部电源输入插头的火线端口和零线端口；

选择开关用于切换升压变压器的抽头位置；

被测交叉箝位功率模块的IGCT功率模块并联在输出接触器的两端，IGBT功率模块并联在串接的放电接触器和放电电阻两端；

直流电压采样器并联在串接的放电接触器和放电电阻两端。

2.根据权利要求1所述的交叉箝位功率模块测试电路，其特征在于，还包括±15V开关电源；

±15V开关电源的输入连接24V开关电源的输出，±15V开关电源的输出连接交流电压采样器和/或直流电压采样器。

3.根据权利要求1所述的交叉箝位功率模块测试电路，其特征在于，微断开关为可控分合的2P断路器。

4.一种交叉箝位功率模块测试仪，其特征在于，包括极控模拟模块和阀控模拟模块，阀控模拟模块包括采集模块、通讯模块和控制模块，控制模块包括权利要求1-3中任一项所述的交叉箝位功率模块测试电路；

极控模拟模块与阀控模拟模块连接，用于人机交互，供用户设置测试参数；

采集模块用于采集被测交叉箝位功率模块的测试点电压；

通讯模块用于收集被测交叉箝位功率模块的运行状态数据和向被测交叉箝位功率模块下发控制模块的控制指令；

控制模块用于获取采集模块采集的数据、对获取的数据进行分析、向被测交叉箝位功率模块下发控制指令和对交叉箝位功率模块测试电路进行开入开出控制，其中，控制模块内置各测试项测试控制程序。

5.根据权利要求4所述的交叉箝位功率模块测试仪，其特征在于，极控模拟模块与阀控模拟模块之间通过Modbus协议通信。

6.一种交叉箝位功率模块测试方法，其特征在于，包括：

搭建测试平台，测试平台包括被测交叉箝位功率模块和权利要求4-5中任一项所述的交叉箝位功率模块测试仪；

在交叉箝位功率模块测试仪中配置测试参数并选择被测模块类型为交叉箝位功率模块；

触发控制模块启动测试，使得控制模块自动依次进行通讯功能测试、功率模块电容容量测试、功率模块功率器件开通关断测试和功率模块旁路开关闭合时间测试；

根据各测试项的测试结果对被测交叉箝位功率模块进行故障定位，并在交叉箝位功率模块测试仪上显示故障类型。

7.根据权利要求6所述的交叉箝位功率模块测试方法，其特征在于，通讯功能测试包括：

交叉箝位功率模块测试仪的通讯模块和被测交叉箝位功率模块通过光纤进行上行通讯测试和下行通讯测试，若通讯成功则显示正常，若通讯失败则显示通讯异常。

8.根据权利要求6所述的交叉箝位功率模块测试方法，其特征在于，功率模块电容容量测试包括：

交叉箝位功率模块测试仪的控制模块控制输出接触器闭合，断开放电接触器，通过充电电阻对被测交叉箝位功率模块的直流电容进行充电；

选取直流电容充电过程中的N个时间点的电压值，计算出5个时间点的电容值，取平均电容值，N不小于5；

在充电完成后，交叉箝位功率模块测试仪的控制模块控制输出接触器断开，闭合放电接触器，通过放电电阻对被测交叉箝位功率模块的直流电容进行放电；

选取放电过程中6个时间点的电压值，依据平均电容值计算出3个点的电阻值，取平均电阻值。

9.根据权利要求6所述的交叉箝位功率模块测试方法，其特征在于，功率模块功率器件开通关断测试包括：

对IGBT器件：

在IGBT功率模块的半桥直流电容两端施加预置电压，通过交叉箝位功率模块测试仪的采集模块获取功率器件导通前后的上管电压和下管电压；

通过交叉箝位功率模块测试仪的控制模块根据功率器件导通前后的上管电压和下管电压判断功率器件的开通关断是否合格；

对IGCT器件：

在IGCT功率模块的两端施加预置电压，测量IGCT器件上的电压和流过IGCT器件上的漏电流；

根据IGCT器件上的电压和流过IGCT器件上的漏电流判断开通关断是否合格。

10.根据权利要求6所述的交叉箝位功率模块测试方法，其特征在于，功率模块旁路开关闭合时间测试包括：

通过交叉箝位功率模块测试仪的极控模块下发旁路开关闭合时间测量指令；

控制模块依据旁路开关闭合时间测量指令引发被测交叉箝位功率模块旁路开关动作；

当控制模块接收到被测交叉箝位功率模块上传状态中故障位有效且下管电压大于第一阈值时，延时计数器开始计数；

当控制模块接收到被测交叉箝位功率模块故障和下管电压低于第二阈值时，延时计数器停止计数，得到交叉箝位功率模块旁路开关闭合时间。

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