一种三电平功率模块动态测试电路及测试方法与流程

1.本发明涉及功率模块测试技术领域，具体涉及一种三电平功率模块动态测试电路。


背景技术：

2.igbt功率模块是广泛应用于现代中、大功率变换器中的主流半导体开关器件，其动态特性决定器件的开关损耗、功率密度、器件应力以及电磁兼容性，直接影响了变换器的性能。因此准确测量功率开关元件的动态性能具有极其重要的实际意义。
3.功率模块动态测试系统属于高端应用领域半导体测试的重要测试环节。按照功率模块的供电方式可以分为两电平和三电平，两电平功率模块的直流端只有两个端子，分别接直流源的正极和负极，两电平功率模块通常只包含两个单元，结构相当简单；三电平功率模块直流端有三个端口，除了接直流的正负端子外还有一个接中间电平的端子，三电平半桥功率模块通常包含4-8个单元，结构比较复杂。
4.市场上现有的功率模块动态测试设备，只能用于传统的两电平功率模块，对于三电平功率模块，目前暂无对应的测试设备和测试方法。


技术实现要素：

5.基于此，本发明提供了一种三电平功率模块动态测试电路及测试方法，以解决现有技术缺少对三电平功率模块进行有效动态测试的测试设备和测试方法的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种三电平功率模块动态测试电路，其包括储能电容c1、负载电感l1，以及四个用于连接三电平功率模块的接线端子和五个测试用的切换开关，四个所述接线端子分别为正极端子p、中间极端子m、负极端子n和交流端子ac，五个所述切换开关分别为sw1、sw2、sw3、sw4、sw5；
7.所述储能电容c1的正极至负极之间通过依次串联的sw1、sw2连接；
8.所述sw1和sw2之间的连接线路中设有节点a，所述节点a与所述中间极端子m之间通过sw3连接，所述节点a与所述交流端子ac之间通过sw4连接，所述负载电感l1与所述sw4并联；
9.所述储能电容c1的正极通过sw5连接正极端子p，所述储能电容c1的负极通过sw6连接负极端子n。
10.作为本发明的进一步优选技术方案，所述储能电容c1的正极与所述sw5之间的连接线路中串联有高压供电开关sw0。
11.作为本发明的进一步优选技术方案，所述储能电容c1为100-3000uf，所述负载电感l1为1-1000uh。
12.作为本发明的进一步优选技术方案，所述储能电容c1为电解电容或薄膜电容。
13.作为本发明的进一步优选技术方案，所述负载电感l1为空心电感。
14.根据本发明的另一方面，本发明还提供一种三电平功率模块动态测试电路的测试
方法，该三电平功率模块包括两个二极管和五个可控开关器件，四个所述可控开关器件分别为t1、t2、t3、t4，两个二极管分别为d5和d6，可控开关器件为igbt或mos管，其中：
15.t1的c极连接正极端子p，t1的e极连接t2的c极，t2的e极连接t3的c极，t3的e极连接负极端子n，t1、t2、t3、t4各连接的二极管分别为d1、d2、d3、d4，d5和d6的阳极均连接中间极端子m，d5的阴极连接t1的e极和t2的c极，d6的阴极连接t3的e极和t4的c极，交流端子ac连接t2的e极和t3的c极；
16.对该三电平功率模块进行动态性能测试的方法包括以下步骤：
17.s1、开关特性测试：
18.将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t3、t4关闭，t2常开，通过控制t1开关，实现对t1的开关特性测试；
19.将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t3、t4关闭，t1常开，通过控制t2开关，实现对t2的开关特性测试；
20.将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t2关闭，t4常开，通过控制t3开关，实现对t3的开关特性测试；
21.将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t2关闭，t3常开，通过控制t4开关，实现对t4的开关特性测试；
22.s2、反向恢复测试：
23.将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1关闭、t2、t4常开，通过控制t3开关，实现对d1的反向恢复特性测试；
24.将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t2关闭、t1、t4常开，通过控制t3开关，实现对d2的反向恢复特性测试；
25.将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t3关闭、t2、t4常开，通过控制t1开关，实现对d3的反向恢复特性测试；
26.将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t4关闭、t2、t3常开，通过控制t1开关，实现对d4的反向恢复特性测试；
27.将sw1断开、sw2闭合、sw3闭合、sw4断开、sw5闭合、sw6断开，再控制t3、t4关闭、t2常开，通过控制t1开关，实现对d5的反向恢复特性测试；
28.将sw1闭合、sw2断开、sw3闭合、sw4断开、sw5断开、sw6闭合，再控制t1、t2关闭、t3常开，通过控制t4开关，实现对d6的反向恢复特性测试；
29.s3、短路测试：
30.将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t3、t4关闭，t2常开，通过控制t1开关，实现对t1的短路特性测试；
31.将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t3、t4关闭，t1常开，通过控制t2开关，实现对t2的短路特性测试；
32.将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t2关闭，t4常开，通过控制t3开关，实现对t3的短路特性测试；
33.将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t2关闭，t3常开，通过控制t4开关，实现对t3的短路特性测试。
34.根据本发明的另一方面，本发明还提供一种三电平功率模块动态测试电路的测试
方法，该三电平功率模块包括两个二极管和五个可控开关器件，该三电平功率模块包括两个二极管、六个可控开关器件，六个所述可控开关器件分别为t1、t2、t3、t4、t1.1和t4.1，两个二极管分别为d5和d6，可控开关器件为igbt或mos管，其中：
35.t1的c极连接正极端子p，t1的e极连接t2的c极，t2的e极连接t3的c极，t3的e极连接负极端子n，t1、t2、t3、t4各连接的二极管分别为d1、d2、d3、d4，d5和d6的阳极均连接中间极端子m，d5的阴极连接t1的e极和t2的c极，d6的阴极连接t3的e极和t4的c极，交流端子ac连接t2的e极和t3的c极，t1.1的c极连接t1的c极，t1.1的e极连接t1的e极，t4.1的c极连接t4的c极，t4.1的e极连接t4的e极；
36.对该三电平功率模块进行动态性能测试的方法包括以下步骤：
37.s1、开关特性测试：
38.将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1.1、t3、t4、t4.1关闭，t2常开，通过控制t1开关，实现对t1的开关特性测试；
39.将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t3、t4、t4.1关闭，t2常开，通过控制t1.1开关，实现对t1.1的开关特性测试；
40.将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1.1、t3、t4、t4.1关闭，t1常开，通过控制t2开关，实现对t2的开关特性测试；
41.将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t1.1、t2、t4.1关闭，t4常开，通过控制t3开关，实现对t3的开关特性测试；
42.将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t1.1、t2、t4.1关闭，t3常开，通过控制t4开关，实现对t4的开关特性测试；
43.将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t1.1、t2、t4关闭，t3常开，通过控制t4.1开关，实现对t4.1的开关特性测试；
44.s2、反向恢复测试：
45.将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t1.1、t4.1关闭、t2、t4常开，通过控制t3开关，实现对d1的反向恢复特性测试；
46.将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1.1、t2、t4.1关闭、t1、t4常开，通过控制t3开关，实现对d2的反向恢复特性测试；
47.将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1.1、t3、t4.1关闭、t2、t4常开，通过控制t1开关，实现对d3的反向恢复特性测试；
48.将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1.1、t4、t4.1关闭、t2、t3常开，通过控制t1开关，实现对d4的反向恢复特性测试；
49.将sw1断开、sw2闭合、sw3闭合、sw4断开、sw5闭合、sw6断开，再控制t1.1、t3、t4、t4.1关闭、t2常开，通过控制t1开关，实现对d5的反向恢复特性测试；
50.将sw1闭合、sw2断开、sw3闭合、sw4断开、sw5断开、sw6闭合，再控制t1.1、t1、t2、t4.1关闭、t3常开，通过控制t4开关，实现对d6的反向恢复特性测试；
51.s3、短路测试：
52.将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1.1、t3、t4、t4.1关闭，t2常开，通过控制t1开关，实现对t1的短路特性测试；
53.将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t3、t4、t4.1
关闭，t2常开，通过控制t1.1开关，实现对t1.1的短路特性测试；
54.将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t3、t4、t4.1关闭，t1、t1.1常开，通过控制板t2开关，实现对t2的短路特性测试；
55.将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t1.1、t2关闭，t4、t4.1常开，通过控制t3开关，实现对t3的短路特性测试；
56.将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t1.1、t2、t4.1关闭，t3常开，通过控制t4开关，实现对t4的短路特性测试；
57.将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t1.1、t2、t4关闭，t3常开，通过控制t4.1开关，实现对t4.1的短路特性测试。
58.本发明的三电平功率模块动态测试电路，可实现两种结构的三电平功率模块的动态测试，测试项目包含开关测试，反向恢复测试，短路测试，整个电路结构简单、操作方便，能准确测量功率开关元件的动态性能；而且，本发明方法可应用于实验室中的三电平功率模块的测试，也可用于三电平功率模块大规模生产中的动态测试筛选。
附图说明
59.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
60.图1为三电平功率模块动态测试电路的电路示意图；
61.图2为实施例1的测试方法采取的电路图；
62.图3为实施例2的测试方法采取的电路图。
63.本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
64.下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
65.如图1所示，本发明提供了一种三电平功率模块动态测试电路，包括为电解电容或薄膜电容的储能电容c1、为空心电感的负载电感l1，以及四个用于连接三电平功率模块的接线端子和五个测试用的切换开关，四个所述接线端子分别为正极端子p、中间极端子m、负极端子n和交流端子ac，五个所述切换开关分别为sw1、sw2、sw3、sw4、sw5；
66.所述储能电容c1的正极至负极之间通过依次串联的sw1、sw2连接；
67.所述sw1和sw2之间的连接线路中设有节点a，所述节点a与所述中间极端子m之间通过sw3连接，所述节点a与所述交流端子ac之间通过sw4连接，所述负载电感l1与所述sw4并联；
68.所述储能电容c1的正极通过sw5连接正极端子p，所述储能电容c1的负极通过sw6连接负极端子n。
69.储能电容c1为整个回路的供电装置，优选地，所述储能电容c1的正极与所述sw5之间的连接线路中串联有高压供电开关sw0，即sw0作为供电回路的总开关。
70.优选地，所述储能电容c1为100-3000uf，所述负载电感l1为1-1000uh。
71.为了让本领域的技术人员更好的理解并实现本发明的技术方案，以下将通过具体实施例对本发明作进一步地详细说明。
72.实施例1
73.该实施例采用上述的三电平功率模块动态测试电路，对如图2虚线框内所示构型的三电平功率模块进行测试，该三电平功率模块包括两个二极管和五个可控开关器件，四个所述可控开关器件分别为t1、t2、t3、t4，两个二极管分别为d5和d6，可控开关器件为igbt或mos管，其中：
74.t1的c极连接正极端子p，t1的e极连接t2的c极，t2的e极连接t3的c极，t3的e极连接负极端子n，t1、t2、t3、t4各连接的二极管分别为d1、d2、d3、d4，d5和d6的阳极均连接中间极端子m，d5的阴极连接t1的e极和t2的c极，d6的阴极连接t3的e极和t4的c极，交流端子ac连接t2的e极和t3的c极；
75.对该三电平功率模块进行不同的动态测试项目，需要通过三电平功率模块动态测试电路和模块配合进行不同的控制来实现，测试过程中，以功率模块动态测试电路作为测试功率模块的外围电路，功率模块中可控开关器件t1、t2、t3、t4的g极和e极需要连接外部的控制电路，由外部的控制电路控制t1、t2、t3、t4进行开关动作。在此需要说明的是，igbt或mos管等可控开关器件如何通过外部的控制电路进行控制，其属于本领域的常规技术，在此不做详细描述。具体测试方法包括以下步骤：
76.s1、开关特性测试：
77.将sw0闭合、sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t3、t4关闭，t2常开，通过控制t1开关，实现对t1的开关特性测试；
78.将sw0闭合、sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t3、t4关闭，t1常开，通过控制t2开关，实现对t2的开关特性测试；
79.将sw0闭合、sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t2关闭，t4常开，通过控制t3开关，实现对t3的开关特性测试；
80.将sw0闭合、sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t2关闭，t3常开，通过控制t4开关，实现对t4的开关特性测试；
81.s2、反向恢复测试：
82.将sw0闭合、sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1关闭、t2、t4常开，通过控制t3开关，实现对d1的反向恢复特性测试；
83.将sw0闭合、sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t2关闭、t1、t4常开，通过控制t3开关，实现对d2的反向恢复特性测试；
84.将sw0闭合、sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t3关闭、t2、t4常开，通过控制t1开关，实现对d3的反向恢复特性测试；
85.将sw0闭合、sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t4关闭、t2、t3常开，通过控制t1开关，实现对d4的反向恢复特性测试；
86.将sw0闭合、sw1断开、sw2闭合、sw3闭合、sw4断开、sw5闭合、sw6断开，再控制t3、t4关闭、t2常开，通过控制t1开关，实现对d5的反向恢复特性测试；
87.将sw0闭合、sw1闭合、sw2断开、sw3闭合、sw4断开、sw5断开、sw6闭合，再控制t1、t2关闭、t3常开，通过控制t4开关，实现对d6的反向恢复特性测试；
88.s3、短路测试：
89.将sw0闭合、sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t3、t4关闭，t2常开，通过控制t1开关，实现对t1的短路特性测试；
90.将sw0闭合、sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t3、t4关闭，t1常开，通过控制t2开关，实现对t2的短路特性测试；
91.将sw0闭合、sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t2关闭，t4常开，通过控制t3开关，实现对t3的短路特性测试；
92.将sw0闭合、sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t2关闭，t3常开，通过控制t4开关，实现对t3的短路特性测试。
93.在此需要说明的是，上述测试过程的各步骤不分先后，且各步骤测试可根据需求反复测试多次。
94.实施例2
95.该实施例与实施例1相比，区别在于待测的三电平功率模块的构型不同。
96.采用上述的三电平功率模块动态测试电路，对如图3虚线框内所示构型的三电平功率模块进行测试，该三电平功率模块包括两个二极管和五个可控开关器件，该三电平功率模块包括两个二极管、六个可控开关器件，六个所述可控开关器件分别为t1、t2、t3、t4、t1.1和t4.1，两个二极管分别为d5和d6，可控开关器件为igbt或mos管，其中：
97.t1的c极连接正极端子p，t1的e极连接t2的c极，t2的e极连接t3的c极，t3的e极连接负极端子n，t1、t2、t3、t4各连接的二极管分别为d1、d2、d3、d4，d5和d6的阳极均连接中间极端子m，d5的阴极连接t1的e极和t2的c极，d6的阴极连接t3的e极和t4的c极，交流端子ac连接t2的e极和t3的c极，t1.1的c极连接t1的c极，t1.1的e极连接t1的e极，t4.1的c极连接t4的c极，t4.1的e极连接t4的e极；
98.对该三电平功率模块进行不同的动态测试项目，需要通过三电平功率模块动态测试电路和模块配合进行不同的控制来实现，测试过程中，以功率模块动态测试电路作为测试功率模块的外围电路，功率模块中可控开关器件t1、t2、t3、t4、t1.1和t4.1的g极和e极需要连接外部的控制电路，由外部的控制电路控制t1、t2、t3、t4、t1.1和t4.1进行开关动作。在此需要说明的是，igbt或mos管等可控开关器件如何通过外部的控制电路进行控制，其属于本领域的常规技术，在此不做详细描述。具体测试方法包括以下步骤：
99.s1、开关特性测试：
100.将sw0闭合、sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1.1、t3、t4、t4.1关闭，t2常开，通过控制t1开关，实现对t1的开关特性测试；
101.将sw0闭合、sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t3、t4、t4.1关闭，t2常开，通过控制t1.1开关，实现对t1.1的开关特性测试；
102.将sw0闭合、sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1.1、t3、t4、t4.1关闭，t1常开，通过控制t2开关，实现对t2的开关特性测试；
103.将sw0闭合、sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t1.1、t2、t4.1关闭，t4常开，通过控制t3开关，实现对t3的开关特性测试；
104.将sw0闭合、sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t1.1、t2、t4.1关闭，t3常开，通过控制t4开关，实现对t4的开关特性测试；
105.将sw0闭合、sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t1.1、t2、t4关闭，t3常开，通过控制t4.1开关，实现对t4.1的开关特性测试；
106.s2、反向恢复测试：
107.将sw0闭合、sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t1.1、t4.1关闭、t2、t4常开，通过控制t3开关，实现对d1的反向恢复特性测试；
108.将sw0闭合、sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1.1、t2、t4.1关闭、t1、t4常开，通过控制t3开关，实现对d2的反向恢复特性测试；
109.将sw0闭合、sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1.1、t3、t4.1关闭、t2、t4常开，通过控制t1开关，实现对d3的反向恢复特性测试；
110.将sw0闭合、sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1.1、t4、t4.1关闭、t2、t3常开，通过控制t1开关，实现对d4的反向恢复特性测试；
111.将sw0闭合、sw1断开、sw2闭合、sw3闭合、sw4断开、sw5闭合、sw6断开，再控制t1.1、t3、t4、t4.1关闭、t2常开，通过控制t1开关，实现对d5的反向恢复特性测试；
112.将sw0闭合、sw1闭合、sw2断开、sw3闭合、sw4断开、sw5断开、sw6闭合，再控制t1.1、t1、t2、t4.1关闭、t3常开，通过控制t4开关，实现对d6的反向恢复特性测试；
113.s3、短路测试：
114.将sw0闭合、sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1.1、t3、t4、t4.1关闭，t2常开，通过控制t1开关，实现对t1的短路特性测试；
115.将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t3、t4、t4.1关闭，t2常开，通过控制t1.1开关，实现对t1.1的短路特性测试；
116.将sw0闭合、sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t3、t4、t4.1关闭，t1、t1.1常开，通过控制板t2开关，实现对t2的短路特性测试；
117.将sw0闭合、sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t1.1、t2关闭，t4、t4.1常开，通过控制t3开关，实现对t3的短路特性测试；
118.将sw0闭合、sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t1.1、t2、t4.1关闭，t3常开，通过控制t4开关，实现对t4的短路特性测试；
119.将sw0闭合、sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t1.1、t2、t4关闭，t3常开，通过控制t4.1开关，实现对t4.1的短路特性测试。
120.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。

技术特征：
1.一种三电平功率模块动态测试电路，其特征在于，包括储能电容c1、负载电感l1，以及四个用于连接三电平功率模块的接线端子和五个测试用的切换开关，四个所述接线端子分别为正极端子p、中间极端子m、负极端子n和交流端子ac，五个所述切换开关分别为sw1、sw2、sw3、sw4、sw5；所述储能电容c1的正极至负极之间通过依次串联的sw1、sw2连接；所述sw1和sw2之间的连接线路中设有节点a，所述节点a与所述中间极端子m之间通过sw3连接，所述节点a与所述交流端子ac之间通过sw4连接，所述负载电感l1与所述sw4并联；所述储能电容c1的正极通过sw5连接正极端子p，所述储能电容c1的负极通过sw6连接负极端子n。2.根据权利要求1所述的三电平功率模块动态测试电路，其特征在于，所述储能电容c1的正极与所述sw5之间的连接线路中串联有高压供电开关sw0。3.根据权利要求1所述的三电平功率模块动态测试电路，其特征在于，所述储能电容c1为100-3000uf,所述负载电感l1为1-1000uh。4.根据权利要求1所述的三电平功率模块动态测试电路，其特征在于，所述储能电容c1为电解电容或薄膜电容。5.根据权利要求1所述的三电平功率模块动态测试电路，其特征在于，所述负载电感l1为空心电感。6.一种权利要求1-5任一项所述的三电平功率模块动态测试电路的测试方法，其特征在于，该三电平功率模块包括两个二极管和五个可控开关器件，四个所述可控开关器件分别为t1、t2、t3、t4，两个二极管分别为d5和d6，可控开关器件为igbt或mos管，其中：t1的c极连接正极端子p，t1的e极连接t2的c极，t2的e极连接t3的c极，t3的e极连接负极端子n，t1、t2、t3、t4各连接的二极管分别为d1、d2、d3、d4，d5和d6的阳极均连接中间极端子m，d5的阴极连接t1的e极和t2的c极，d6的阴极连接t3的e极和t4的c极，交流端子ac连接t2的e极和t3的c极；对该三电平功率模块进行动态性能测试的方法包括以下步骤：s1、开关特性测试：将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t3、t4关闭，t2常开，通过控制t1开关，实现对t1的开关特性测试；将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t3、t4关闭，t1常开，通过控制t2开关，实现对t2的开关特性测试；将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t2关闭，t4常开，通过控制t3开关，实现对t3的开关特性测试；将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t2关闭，t3常开，通过控制t4开关，实现对t4的开关特性测试；s2、反向恢复测试：将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1关闭、t2、t4常开，通过控制t3开关，实现对d1的反向恢复特性测试；将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t2关闭、t1、t4常开，通过控制t3开关，实现对d2的反向恢复特性测试；
将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t3关闭、t2、t4常开，通过控制t1开关，实现对d3的反向恢复特性测试；将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t4关闭、t2、t3常开，通过控制t1开关，实现对d4的反向恢复特性测试；将sw1断开、sw2闭合、sw3闭合、sw4断开、sw5闭合、sw6断开，再控制t3、t4关闭、t2常开，通过控制t1开关，实现对d5的反向恢复特性测试；将sw1闭合、sw2断开、sw3闭合、sw4断开、sw5断开、sw6闭合，再控制t1、t2关闭、t3常开，通过控制t4开关，实现对d6的反向恢复特性测试；s3、短路测试：将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t3、t4关闭，t2常开，通过控制t1开关，实现对t1的短路特性测试；将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t3、t4关闭，t1常开，通过控制t2开关，实现对t2的短路特性测试；将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t2关闭，t4常开，通过控制t3开关，实现对t3的短路特性测试；将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t2关闭，t3常开，通过控制t4开关，实现对t3的短路特性测试。7.一种权利要求1-5任一项所述的三电平功率模块动态测试电路的测试方法，其特征在于，该三电平功率模块包括两个二极管和五个可控开关器件，该三电平功率模块包括两个二极管、六个可控开关器件，六个所述可控开关器件分别为t1、t2、t3、t4、t1.1和t4.1，两个二极管分别为d5和d6，可控开关器件为igbt或mos管，其中：t1的c极连接正极端子p，t1的e极连接t2的c极，t2的e极连接t3的c极，t3的e极连接负极端子n，t1、t2、t3、t4各连接的二极管分别为d1、d2、d3、d4，d5和d6的阳极均连接中间极端子m，d5的阴极连接t1的e极和t2的c极，d6的阴极连接t3的e极和t4的c极，交流端子ac连接t2的e极和t3的c极，t1.1的c极连接t1的c极，t1.1的e极连接t1的e极，t4.1的c极连接t4的c极，t4.1的e极连接t4的e极；对该三电平功率模块进行动态性能测试的方法包括以下步骤：s1、开关特性测试：将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1.1、t3、t4、t4.1关闭，t2常开，通过控制t1开关，实现对t1的开关特性测试；将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t3、t4、t4.1关闭，t2常开，通过控制t1.1开关，实现对t1.1的开关特性测试；将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1.1、t3、t4、t4.1关闭，t1常开，通过控制t2开关，实现对t2的开关特性测试；将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t1.1、t2、t4.1关闭，t4常开，通过控制t3开关，实现对t3的开关特性测试；将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t1.1、t2、t4.1关闭，t3常开，通过控制t4开关，实现对t4的开关特性测试；将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t1.1、t2、t4关
闭，t3常开，通过控制t4.1开关，实现对t4.1的开关特性测试；s2、反向恢复测试：将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t1.1、t4.1关闭、t2、t4常开，通过控制t3开关，实现对d1的反向恢复特性测试；将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1.1、t2、t4.1关闭、t1、t4常开，通过控制t3开关，实现对d2的反向恢复特性测试；将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1.1、t3、t4.1关闭、t2、t4常开，通过控制t1开关，实现对d3的反向恢复特性测试；将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4断开、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1.1、t4、t4.1关闭、t2、t3常开，通过控制t1开关，实现对d4的反向恢复特性测试；将sw1断开、sw2闭合、sw3闭合、sw4断开、sw5闭合、sw6断开，再控制t1.1、t3、t4、t4.1关闭、t2常开，通过控制t1开关，实现对d5的反向恢复特性测试；将sw1闭合、sw2断开、sw3闭合、sw4断开、sw5断开、sw6闭合，再控制t1.1、t1、t2、t4.1关闭、t3常开，通过控制t4开关，实现对d6的反向恢复特性测试；s3、短路测试：将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1.1、t3、t4、t4.1关闭，t2常开，通过控制t1开关，实现对t1的短路特性测试；将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t3、t4、t4.1关闭，t2常开，通过控制t1.1开关，实现对t1.1的短路特性测试；将sw1断开、sw2闭合、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t3、t4、t4.1关闭，t1、t1.1常开，通过控制板t2开关，实现对t2的短路特性测试；将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t1.1、t2关闭，t4、t4.1常开，通过控制t3开关，实现对t3的短路特性测试；将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t1.1、t2、t4.1关闭，t3常开，通过控制t4开关，实现对t4的短路特性测试；将sw1闭合、sw2断开、sw3断开、sw4闭合、sw5闭合、sw6闭合，再控制t1、t1.1、t2、t4关闭，t3常开，通过控制t4.1开关，实现对t4.1的短路特性测试。

技术总结
一种三电平功率模块动态测试电路，包括储能电容C1、负载电感L1，以及四个用于连接三电平功率模块的接线端子和五个测试用的切换开关，四个接线端子分别为正极端子P、中间极端子M、负极端子N和交流端子AC，五个切换开关分别为SW1、SW2、SW3、SW4、SW5；储能电容C1的正极至负极之间通过依次串联的SW1、SW2连接；SW1和SW2之间的连接线路中设有节点A，节点A与中间极端子M之间通过SW3连接，节点A与所述交流端子AC之间通过SW4连接，负载电感L1与所述SW4并联；储能电容C1的正极通过SW5连接正极端子P，储能电容C1的负极通过SW6连接负极端子N。本发明方法可应用于实验室中的三电平功率模块的测试，也可用于三电平功率模块大规模生产中的动态测试筛选。动态测试筛选。动态测试筛选。


技术研发人员：王伟群 丁志龙 任春茂 谢亮
受保护的技术使用者：深圳市愿力创科技有限公司
技术研发日：2023.07.21
技术公布日：2023/10/19