KR101899031B1

KR101899031B1 - 테스트 장치

Info

Publication number: KR101899031B1
Application number: KR1020120029650A
Authority: KR
Inventors: 도날드 앨라스데어 픽켄
Original assignee: 제네럴 일렉트릭 테크놀러지 게엠베하
Priority date: 2011-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2018-09-14
Also published as: GB201104863D0; GB2489262B; GB2489262A; KR20120109379A

Abstract

테스트 장치는, 주 단자(40) 및 부 단자(42), 상기 주 단자(40)와 상기 부 단자(42) 사이에 연결되는 커패시턴스 소자(44), 상기 커패시턴스 소자(44)와 상기 주 단자(40)를 상호연결하는 제1 전자 블록(46), 및 상기 커패시턴스 소자(44)와 상기 부 단자(42)를 상호연결하는 제2 전자 블록(48)을 포함하고; 상기 커패시턴스 소자(44)는 하나 이상의 커패시터를 포함하고; 상기 주 단자(40) 및 상기 부 단자(42)는 사용 시에 제1 및 제2 전기 네트워크(50, 52) 각각에 동작 가능하게 연결되고; 상기 제1 전자 블록(46)은 제1 및 제2 모듈(58, 60)과 하나 이상의 제1 인덕터를 포함하고; 상기 제2 전자 블록(48)은 제3 모듈(62) 및 하나 이상의 제2 인덕터를 포함하고; 각 모듈은 하나 이상의 주 스위칭 소자를 포함하고; 상기 제1 모듈(58)의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 하나 이상의 제1 인덕터를 상기 커패시턴스 소자(44) 및 상기 제1 전기 네트워크(50)와 직렬로 연결하여 제1 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능하고; 상기 제2 모듈(60)의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자는 하나 이상의 제1 인덕터를 상기 커패시턴스 소자(44)와 직렬로 연결하여 제2 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능하고; 상기 제3 모듈(62)의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 하나 이상의 제2 인덕터를 상기 커패시턴스 소자(44) 및 상기 제2 전기 네트워크(52)와 직렬로 연결하여 제3 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능하고; 사용 시에, 각각의 상기 직렬 공진 회로는 상기 커패시턴스 소자(44)를 선택적으로 충전 또는 방전하기 위하여 미리 정해진 시퀀스로 형성되어, 상기 제1 전기 네트워크(50)에서 상기 제2 전기 네트워크(52)로의 전력의 전송을 용이하다.

Description

테스트 장치 {TESTING APPARATUS}

본 발명은 테스트 장치 및 테스트 장치의 동작 방법에 관한 것이다.

고전압 직류(high voltage direct current, HVDC) 전력 전송 분야에서, 고용량 전력 전자 변환기(high capacity power electronic converter)는 일반적으로 관련 국제 표준의 충족 여부를 결정하기 위해 일련의 테스트를 받는다. 이것은 의도한 전력 인가와 변환기 장비의 호환성을 보장하기 위한 것이다. 이와 같이, 관련 국제 표준과 관련된 테스트를 수행할 수 있는 테스트 회로에 대한 요구가 존재한다.

도 1에 기지의 테스트 회로 중 한 형태가 도시되어 있다. 이 테스트 회로에서, 커패시터(20)는, 직렬 배치의 DC 전원 공급장치(22), 제1 인덕터(24) 및 수은 아크 밸브(mercury arc valve) 형태의 제1 스위치(26)와, 직렬 배치의 테스트 대상(28), 제2 인덕터(30) 및 한 쌍의 병렬 연결된 수은 아크 밸브의 형태의 제2 스위치(32)와 병렬로 연결되어 있다. 테스트 대상(28)은, 턴온 이전의 고전압, 그 다음으로 턴온(turn-on) 동안에 제어되는 전류의 상승 속도, 일정한 고전류 기간, 높은 역방향 전압, 및 턴오프(turn-off) 동안에 제어되는 전류의 하강 속도를 비롯한 테스트 시퀀스를 거쳐야 하는 반도체 밸브이다. 테스트 대상(28)이 오프 상태로 회복하는 동안에 역방향 차단 전압(reverse blocking voltage)이 인가될 수 있다.

테스트 시퀀스를 수행하기 위해, 제1 스위치(26)와 제2 스위치(32)는, DC 전원 공급장치(22)로부터 커패시터(20)의 충전을 유발하는 제1 직렬 공진 회로, 및 테스트 대상(28) 쪽으로 커패시터(20)의 방전을 유발하는 제2 직렬 공진 회로를 각각 형성한다. 그러므로, 이것은 제2 인덕터(30)의 인덕턴스 값에 의존하는 변화하는 전류를 포함하는, 테스트 대상(28)을 가로지르는 테스트 파형의 인가로 이어진다. 보조 밸브(34)는, 전류원(36)이 필요한 정전류를 인가하기 위해 테스트 대상(28)과 직렬로 연결될 수 있는 동안에 테스트 대상(28)이 비전도 상태일 때, 테스트 대상(28)을 가로지르는 전압 파형의 생성을 시뮬레이션하기 위해 테스트 대상(28)과 병렬로 연결된다.

테스트 대상(28)에 인가되는 전압은, DC 전원 공급장치(22)의 전압 레벨을 수동으로 수정함으로써, 또 전압 레벨의 변화를 개시하도록 회로 안과 밖의 저항기를 스위칭함으로써 제어된다. 그러나 이 전압 제어 방법들은, 변경하는 것이 비교적 느리고 양의 전압과 음의 전압 둘 다에 동일한 정도로 영향을 미친다.

또, 일부 테스트는 테스트 대상에 동일한 크기의 양의 전압과 음의 전압의 인가를 필요로 한다. 도 1의 테스트 회로는 인가되는 양의 전압의 최대 크기가 인가되는 음의 전압의 최대 크기보다 항상 크다는 점에서 제한되고, 이는 원하는 레벨의 역방향 전압을 얻기 위한 모든 시도가, 잠재적으로 양의 방향에서 테스트 대상의 과도한 전압 스트레스로 이어질 수 있다는 것을 의미한다.

본 발명의 제1 측면에 따르면, 주 단자(primary terminal), 및 부 단자(secondary terminal), 상기 주 단자와 상기 부 단자 사이에 연결되는 커패시턴스 소자, 상기 커패시턴스 소자와 상기 주 단자를 상호연결하는 제1 전자 블록, 및 상기 커패시턴스 소자와 상기 부 단자를 상호연결하는 제2 전자 블록을 포함하는 테스트 장치가 제공되며; 상기 커패시턴스 소자는 하나 이상의 커패시터를 포함하고; 상기 주 단자 및 상기 부 단자는 사용 시에 제1 및 제2 전기 네트워크 각각에 동작 가능하게 연결되고; 상기 제1 전자 블록은 제1 및 제2 모듈과 하나 이상의 제1 인덕터를 포함하고; 상기 제2 전자 블록은 제3 모듈 및 하나 이상의 제2 인덕터를 포함하고; 각 모듈은 하나 이상의 주 스위칭 소자를 포함하고, 상기 제1 모듈의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 하나 이상의 제1 인덕터를 상기 커패시턴스 소자 및 상기 제1 전기 네트워크와 직렬로 연결하여 제1 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능하고; 상기 제2 모듈의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자는 하나 이상의 제1 인덕터를 상기 커패시턴스 소자와 직렬로 연결하여 제2 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능하고; 상기 제3 모듈의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 하나 이상의 제2 인덕터를 상기 커패시턴스 소자 및 상기 제2 전기 네트워크와 직렬로 연결하여 제3 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능하고; 사용 시에, 각각의 상기 직렬 공진 회로는 상기 커패시턴스 소자를 선택적으로 충전 또는 방전하기 위하여 미리 정해진 시퀀스로 형성되어, 상기 제1 전기 네트워크에서 상기 제2 전기 네트워크로의 전력의 전송을 용이하게 한다.

제2 모듈의 제공은, 제1 전기 네트워크로부터 커패시턴스 소자를 충전할 때 커패시턴스 소자 양단의 전압 레벨의 신속하고 정확한 제어를 가능하게 한다. 종래, 커패시턴스 소자는 제1 전기 네트워크로부터 충전되고 제2 전기 네트워크 쪽으로 방전되어 동작의 한 사이클을 규정하며, 이것은 테스트 애플리케이션의 요건에 따라 반복될 수 있다. 동작의 각 사이클 사이에서의 제2 직렬 공진 회로의 형성은, 방전된 커패시턴스 소자가 제1 직렬 공진 회로의 형성 전에 원하는 극성으로 특정한 전압까지 충전될 수 있게 해준다. 이어서, 제1 직렬 공진 회로를 형성하는 동안에, 상기한 특정한 전압의 레벨은 제1 전기 네트워크로부터 커패시턴스 소자에 주입되는 에너지량에 영향을 미치고, 따라서 제2 직렬 공진 회로의 형성 이전의 커패시턴스 소자 양단의 전압에 영향을 미친다. 상기한 특정한 전압의 레벨은 제2 직렬 공진 회로의 형성과 제1 직렬 공진 회로의 형성 사이의 기간에 의존하고, 따라서 제1 모듈의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자의 스위칭 속도에 의존한다. 그러므로, 이것은 변화하는 것이 비교적 느린, 제1 전기 네트워크의 직접 수정과 비교할 때, 커패시턴스 소자 양단의 전압을 더 빠르고 더 정확하게 제어한다.

또, 제2 모듈의 제공은, 제1 전기 네트워크의 특성을 수정하지 않아도 되는 테스트 시퀀스에서의 상이한 동작 사이클들 이전에 커패시턴스 소자 양단의 특정한 전압을 변화시킴으로써, 테스트 시퀀스 동안에 부 단자에 인가될 양의 전압과 음의 전압의 크기가 동일하도록 할 수 있다.

제1 모듈의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 제2 직렬 공진 회로를 형성한 다음에 제1 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능할 수 있다. 이러한 실시예에서, 상기 제1 및 제2 모듈의 주 스위칭 소자는 사용 시에 상기 제2 직렬 공진 회로의 형성과 상기 제1 직렬 공진 회로의 형성 사이에 시간 지연을 제공하도록 제어 가능할 수 있다.

미리 정해진 시퀀스에 따른 직렬 공진 회로들의 형성은, 에너지가 제1 전기 네트워크로부터 커패시턴스 소자로 주입될 수 있게 한다.

바람직하게는, 상기 제3 모듈의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 상기 제2 전기 네트워크가 개방 회로(open circuit)일 때 상기 커패시턴스 소자를 상기 부 단자와 직렬로 연결하도록 제어 가능하다.

이와 같이, 충전된 커패시턴스 소자 양단의 전압은 부 단자에 인가되고, 이것이 제2 전기 네트워크가 회로 쪽으로 스위칭될 때 제2 전기 네트워크에 정확한 전압이 인가되도록 보장한다.

상기 커패시턴스 소자와 상기 제2 모듈 각각은, 상기 제1 모듈과 상기 주 단자의 제1 직렬 배치 및 상기 제3 모듈과 상기 부 단자의 제2 직렬 배치와 병렬로 연결될 수 있고; 상기 제3 모듈은, 상기 제3 모듈의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자와 직렬로 연결되는 하나 이상의 제2 인덕터를 포함하고; 상기 제1 전자 블록의 각 모듈은 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자와 직렬로 연결되는 하나 이상의 제1 인덕터를 포함한다.

또는, 상기 커패시턴스 소자와 상기 제2 모듈은 각각 상기 제1 모듈과 상기 주 단자의 제1 직렬 배치 및 상기 제3 모듈과 상기 부 단자의 제2 직렬 배치와 병렬로 연결될 수 있고; 상기 제3 모듈은, 상기 제3 모듈의 상기 또는 각 스위칭 소자와 직렬로 연결되는 하나 이상의 제2 인덕터를 포함하고; 하나 이상의 제1 인덕터는 상기 제2 모듈과 상기 제1 직렬 배치의 병렬 배치 사이 및 상기 또는 각각의 커패시턴스 소자와 상기 제2 직렬 배치의 병렬 배치 사이에 직렬로 연결되어 있다.

다른 실시예에서, 상기 제1 전자 블록의 모듈들 중 적어도 하나는 각자의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자에 직렬로 연결되는 하나 이상의 제1 인덕터를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제3 모듈의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 양쪽 방향으로 전류를 전도하도록 제어 가능한 양방향 스위칭 소자일 수 있다.

양방향 스위칭 소자는, 전류가 제2 직렬 공진 회로에 양쪽 방향으로 흐를 수 있게 하여, 제2 전기 네트워크에 역방향 전압이 인가될 수 있게 한다.

상기한 실시예에서, 제3 모듈의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 제3 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능하므로, 제2 전기 네트워크에 역방향 전압을 인가할 수 있다.

제2 전기 네트워크에 대한 역방향 전압의 인가는 상기 제2 전기 네트워크의 턴오프로 이어진다.

다른 실시예에서, 상기 테스트 장치는 제1 주 단자와 제2 주 단자를 포함할 수 있고, 상기 제1 주 단자와 상기 제2 주 단자 중 하나는 사용 시에 상기 제1 전기 네트워크의 양극과 음극 중 하나에 동작 가능하게 연결되고, 상기 제1 주 단자와 제2 주 단자 중 다른 하나는 사용 시에 상기 제1 전기 네트워크의 양극과 음극 중 다른 하나에 동작 가능하게 연결되며, 상기 제1 전자 블록은 제4 모듈을 더 포함하고, 상기 제1 모듈의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 상기 복수의 인덕터 중 적어도 하나를 상기 제1 주 단자를 통해 상기 커패시턴스 소자 및 상기 제1 전기 네트워크에 직렬로 연결하도록 제어 가능하고, 상기 제4 모듈의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 하나 이상의 제1 인덕터를 상기 커패시턴스 소자와 상기 제1 전기 네트워크에 상기 제2 주 단자를 통해 직렬로 연결하여 제4 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능하다.

제4 모듈의 제공은, 커패시턴스 소자가 상이한 극성으로 충전될 수 있도록 하여 부 단자에 대해 양과 음의 파형을 생성하여 양쪽 방향으로 전류를 전도할 수 있는 제2 전기 네트워크의 테스트에 부응한다.

상기한 실시예에서, 상기 제2 및 제4 모듈의 상기 주 스위칭 소자는 사용 시에 상기 제2 직렬 공진 회로의 형성과 상기 제4 직렬 공진 회로의 형성 사이에 시간 지연을 제공하도록 제어 가능하다.

상기 테스트 장치는 제3 단자를 더 포함할 수 있으며, 상기 제4 모듈은 상기 제2 주 단자와 상기 제1 모듈과 상기 제1 모듈의 제1 단을 상호연결하는 연결점(juction) 사이에 직렬로 연결되고, 상기 제2 모듈의 제2 단은 사용 시에 상기 제3 단자를 통해 접지(ground)에 동작 가능하게 연결된다. 이러한 실시예에서, 상기 제1 전자 블록은 제1 및 제2 스위칭 링크를 더 포함할 수 있으며, 상기 제1 스위칭 링크는 상기 제2 모듈의 제2 단과 상기 제2 주 단자 사이에 동작 가능하게 연결되고, 상기 제2 스위칭 링크는 상기 제2 모듈의 제2 단과 상기 제3 단자 사이에 동작 가능하게 연결되며, 상기 제1 및 제2 스위칭 링크는 사용 시에 상기 제2 모듈의 제2 단을 상기 제2 주 단자 또는 상기 제3 단자를 구비한 회로 쪽으로 선택적으로 스위칭하도록 제어 가능하다.

상기한 배치는 그 결과, 한 방향 또는 양 방향으로 전류를 전도할 수 있는 상이한 제2 전기 네트워크들의 테스트와 양립 가능한, 통합 테스트 회로가 되게 한다. 그러므로, 이것은 그렇지 않다면 상이한 제2 전기 네트워크들을 테스트하기 위한 개별 테스트 회로들의 사용을 채용할 필요가 있기 때문에, 비용 및 공간의 절약으로 이어진다.

제1 및 제2 주 단자를 가지는 다른 실시예에서, 상기 제2 모듈의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 양쪽 방향으로 전류을 전도하도록 제어 가능한 양방향 스위칭 소자일 수 있다.

상기 양방향 스위칭 소자는, 전류가 양쪽 방향으로 제2 모듈에 흐를 수 있도록 하고 그에 따라 커패시턴스 소자가 양쪽의 극성으로 충전될 수 있도록 한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제1 전자 블록은 또한 상기 커패시턴스 소자와 상기 제1 모듈 사이, 및 상기 커패시턴스 소자와 상기 제2 모듈 사이에 연결되는 제5 모듈을 더 포함할 수 있으며, 상기 제5 모듈의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 상기 커패시턴스 소자를 회로 쪽으로 스위칭으로 하여 상기 제1 및 제2 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능하다.

제1 및 제2 주 단자를 가지는 이러한 실시예들에서, 상기 제5 모듈은 상기 제4 모듈과 상기 커패시턴스 소자 사이에 연결될 수 있고, 상기 제5 모듈은 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 상기 커패시턴스 소자를 회로 쪽으로 스위칭하여 제4 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능할 수 있다.

상기 제5 모듈은 상기 제2 모듈과 상기 제1 직렬 배치의 병렬 배치 사이 및 상기 또는 각각의 커패시턴스 소자와 상기 제2 직렬 배치의 병렬 배치 사이에 직렬로 연결될 수 있다.

제5 모듈은 제1 전자 블록의 각각의 모듈을 통해 커패시턴스 소자와 제1 전기 네트워크 사이에 절연 스위치(isolation switch)를 형성한다. 이것이, 제1 전자 블록의 각 모듈의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자가 더 낮은 전압 정격(voltage rating)을 가질 수 있게 해준다. 그렇지 않다면 상기 커패시턴스 소자 양단의 고전압 레벨과 양립할 수 있도록 제1 전자 블록의 각 모듈의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자의 정격을 정할 필요가 있을 것이고, 이는 부품 크기 및 비용을 증가로 이어진다.

제5 모듈을 사용을 채용한 다른 실시예들에서, 상기 제5 모듈의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 양쪽 방향으로 전류를 전도하도록 제어 가능한 양방향 스위칭 소자일 수 있다.

상기 양방향 스위칭 소자는, 전류가 양쪽 방향으로 상기 제5 모듈에 흐를 수 있도록 하고, 이로써 상기 커패시턴스 소자가 양극(bi-pole)의 제1 전기 네트워크로부터 어느 극성으로든 충전될 수 있도록 해준다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제2 전자 블록은 상기 부 단자들에 병렬로 연결되는 제6 모듈을 더 포함할 수 있고, 상기 제6 모듈의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 상기 제6 모듈을 상기 커패시턴스 및 하나 이상의 제2 인덕터에 직렬로 연결하여 제5 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능하다.

제6 모듈의 제공은, 커패시턴스 소자 내의 에너지가 제2 전기 네트워크 쪽으로 주입되는 대신에 상기 에너지가 커패시턴스 소자의 양단에 특정한 전압이 형성되는(build-up) 동안에 제6 모듈 내로 주입될 수 있도록 해준다. 또, 제6 모듈의 제공은 제2 전기 네트워크가 비전도 상태일 때 제2 전기 네트워크를 가로질러 변화하는 전압의 시뮬레이션을 가능하게 한다.

다른 실시예에서, 상기 테스트 장치는 보조 단자(auxiliary terminal)들; 및 상기 보조 단자들과 직렬로 연결된 하나 이상의 보조 스위칭 소자를 더 포함할 수 있으며, 상기 또는 각각의 보조 스위칭 소자와 상기 보조 단자의 직렬 배치는 상기 부 단자와 병렬로 연결되고, 상기 보조 단자는 사용 시에 전류원에 연결되고; 상기 또는 각각의 보조 스위칭 소자는 사용 시에 상기 전류원을 상기 부 단자를 구비한 회로의 안과 밖으로 스위칭하도록 제어 가능하다.

이것이, 제2 전기 네트워크가 정전류 상태를 받을 수 있도록 해준다. 예를 들면, 또는 각각의 보조 스위칭 소자의 동작은, 제2 전기 네트워크가 제어되는 전류의 상승 후에 정전류를 받을 수 있도록 해주거나, 정전류의 인가 후에 제어되는 전류의 상승을 받을 수 있도록 해준다.

보조 단자를 가지는 다른 실시예에서, 상기 또는 각각의 보조 스위칭 소자는 사용 시에 양쪽 방향으로 전류를 전도하도록 제어 가능한 양방향 스위칭 소자일 수 있다.

상기 양방향 스위칭 소자는 상기 제2 전기 네트워크가 양쪽 방향으로 흐르는 정전류를 받을 수 있도록 해준다.

바람직하게, 각 스위칭 소자는 역방향 차단 능력(reverse blocking capability)을 가진다.

스위칭 소자의 역방향 차단 능력은, 스위칭 소자에 흐르는 전류가 역방향이 되면 각각의 스위칭 소자가 자동 턴오프되게 한다. 그 결과 각각의 스위칭 소자를 수동 턴오프하는 것에 비해, 각각의 스위칭 소자에 대한 제어가 더욱 정확하게된다.

상기 또는 각각의 스위칭 소자는 하나 이상의 반도체 디바이스, 하나 이상의 수은 아크 밸브 또는 하나 이상의 기계 스위치를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 또는 각각의 반도체 디바이스는 사이리스터, 절연 게이트 바이폴러 트랜지스터, 게이트 턴오프 사이리스터, 전계 효과 트랜지스터, 게이트 정류 사이리스터, 또는 통합 게이트 정류 사이리스터(integrated gate commutated thyristor)일 수 있다.

반도체 디바이스의 사용은 이러한 디바이스가 크기와 무게가 작고 냉각 장비에 대한 필요성을 최소화하는 상대적으로 낮은 전력 소실을 가지기 때문에 유리하다. 그러므로, 이로써 전력 변환기의 비용, 크기 및 무게의 상당한 감소로 이어진다.

반도체 디바이스의 고속 스위칭 특성은 테스트 장치가 전압의 변화에 신속하게 응답할 수 있게 함으로써, 커패시턴스 소자의 전압 특성의 임의의 변동에 대한 위험을 최소로 할 수 있다.

하나 이상의 인덕터가 가변 인덕터인 것이 바람직하다.

이것은 테스트 장치가 하나 이상의 인덕터를 변화시킴으로써 넓은 범위의 전류 펄스에 대해 제2 전기 네트워크를 다룰 수 있도록 해준다.

다른 실시예에서, 상기 테스트 장치는 상기 커패시터 소자 양단의 전압을 모니터하고 조정하기 위한 폐루프 제어기를 더 포함할 수 있다. 그러므로, 상기 제1 모듈의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 상기 폐루프 제어기로부터의 제어 신호에 따라 상기 시간 지연의 길이를 변화시키도록 제어 가능할 수 있고/있거나, 그러므로 상기 제4 모듈의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 상기 폐루프 제어기로부터의 제어 신호에 따라 상기 시간 지연의 길이를 변화시키도록 제어 가능할 수 있다.

폐루프 제어기의 제공은, 커패시턴스 소자 양단의 전압이 설정값 내에 머물도록 보장함으로써 테스트 장치의 빠르고 정확한 동작을 향상시켜 제2 전기 네트워크의 원하는 테스트 조건을 달성한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제2 전자 블록은 상기 제3 모듈의 상기 또는 각각의 주 스위칭 소자와 병렬로 연결되는 스너버 회로(snubber circuit)를 더 포함할 수 있다.

스너버 회로의 제공은 부 단자에 부과된 역 전압을 제어할 수 있게 한다.

다른 실시예에서, 상기 테스트 장치는 사용 시에 상기 주 단자와 상기 제1 전기 네트워크를 상호연결하도록 상기 주 단자에 동작 가능하게 연결되는 저역 통과 필터를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 저역 통과 필터는 상기 주 단자들 사이에 직렬로 연결된 하나 이상의 커패시터; 및 상기 각각의 주 단자와 직렬로 연결된 하나 이상의 인덕터를 포함하여 사용 시에 상기 각각의 주 단자와 상기 제1 전기 네트워크를 상호연결할 수 있다.

저역 통과 필터의 제공은 테스트 장치에서의 전압 리플의 존재를 최소화할 뿐 아니라, 그 결과 테스트 장치에 대해 저 임피던스 전압원되게 한다.

다른 실시예에서, 사용 시에, 상기 미리 정해진 시퀀스는 상기 제2 전기 네트워크의 동작 주파수와 같은 빈도(frequency)로 반복된다.

이것은 제2 전기 네트워크가 실제 동작 조건을 시뮬레이션하기 위한 테스트 시퀀스를 반복적으로 받을 수 있도록 해준다.

아래의 첨부도면을 참조하여 비제한적인 예로서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 종래 기술의 테스트 회로의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 테스트 장치의 개략도이다.
도 3은 테스트 장치가 단방향 제2 전기 네트워크와 함께 동작할 때의 테스트 장치의 단순화된 표현을 나타낸다.
도 4는 제1 직렬 공진 회로의 형성 및 양의 반 사이클 동안의 제1 전기 네트워크로부터의 커패시턴스 소자의 충전을 나타낸다.
도 5는 제3 직렬 공진 회로의 형성 및 양의 반 사이클 동안의 제2 전기 네트워크 쪽으로의 커패시턴스 소자의 방전을 나타낸다.
도 6은 양의 반 사이클 동안의 제2 직렬 공진 회로의 형성을 나타낸다.
도 7은 제1 모듈의 사이리스터 및 제2 모듈의 양방향 스위칭 소자의 전류 변화와, 제1 및 제2 충전 단계 동안에 커패시턴스 소자의 전압 변화를 각각 나타낸다.
도 8은 제2 충전 단계에 이은 제3 직렬 공진 회로의 형성 동안에 제2 전기 네트워크의 전류 변화를 나타낸다.
도 9는 테스트 장치가 양방향 제2 전기 네트워크와 함께 동작될 때의 테스트 장치의 단순화된 표현을 나타낸다.
도 10은 제3 직렬 공진 회로의 형성 및 음의 반 사이클 동안의 제2 전기 네트워크 쪽으로의 커패시턴스 소자의 방전을 나타낸다.
도 11은 음의 반 사이클 동안의 제3 직렬 공진 회로의 형성 동안에 제2 전기 네트워크의 전류 변화를 나타낸다.
도 12는 음의 반 사이클 동안의 제2 직렬 공진 회로의 형성을 나타낸다.
도 13은 제4 직렬 공진 회로의 형성 및 음의 반 사이클 동안의 제1 전기 네트워크로부터의 커패시턴스 소자의 충전을 나타낸다.
도 14는 음의 반 사이클 동안의, 제2 모듈의 양방향 스위칭 소자와 제4 모듈의 사이리스터의 전류 변화와,커패시턴스 소자의 전압 변화를 나타낸다.
도 15는 음 및 양의 반 사이클로 이루어지는 전형적인 테스트 시퀀스를 나타낸다.
도 16 및 도 17은 테스트 장치의 부 단자에 단방향 또는 양방향 전류 펄스를 생성하기 위한 테스트 장치 시퀀스의 동작 동안의 제2 전기 네트워크의 전압 및 전류의 전형적인 변화를 나타낸다.

도 2에는 본 발명의 실시예에 따른 테스트 장치가 도시되어 있다.

테스트 장치는 주 단자(40)와 부 단자(42); 커패시턴스 소자(44); 및 제1 전자 블록(46)과 제2 전자 블록(48)을 포함한다.

사용 시에, 테스트 장치의 주 단자(40)는 DC 전원 공급장치 형태의 제1 전기 네트워크(50)에 연결되는 데 반해, 테스트 장치의 부 단자(42)는 예를 들면 외부 전력 전자 변환기의 일부를 형성할 수 있는, 스위칭 밸브 형태의 제2 전기 네트워크(52)에 연결된다.

주 단자(40)는 제1 및 제2 주 단자(54a, 54b)를 포함한다. 사용 시에, 제1 주 단자(54a)는 DC 전원 공급장치(50)의 양극에 동작 가능하게 연결되는 데 반해, 제2 주 단자(54b)는 DC 전원 공급장치(50)의 음극에 동작 가능하게 연결된다.

테스트 장치는 저역 통과 필터(56)를 더 포함하며, 저역 통과 필터(56)는 제1 주 단자(54a)와 제2 주 단자(54b) 사이에 직렬로 연결되는 두 개의 커패시터; 및 두 개의 인덕터를 포함하고, 각 인덕터는 사용 시에 각각의 주 단자(54a, 54b)와 DC 전원 공급장치(50)의 각 극을 상호 연결하도록 각각의 주 단자(54a, 54b)와 직렬로 연결되어 있다.

저역 통과 필터(56)의 제공은 테스트 장치에서의 전압 리플의 존재를 최소화할 뿐 아니라, 그 결과 테스트 장치에 대해 저 임피던스 전압원이 되게 한다.

커패시턴스 소자(44)는 단일 커패시터 형태이다. 다른 실시예에서, 커패시턴스 소자(44)는 복수의 커패시터를 포함할 수 있다.

제1 전자 블록(46)은 제1 모듈(58) 및 제2 모듈(60)을 포함하고, 제2 전자 블록(48)은 제3 모듈(62)을 포함한다. 커패시턴스 소자(44)와 제2 모듈(60)은 각각 제1 모듈(58)과 주 단자(40)의 제1 직렬 배치, 및 제3 모듈(62)과 부 단자(42)의 제2 직렬 배치에 병렬로 연결된다.

제1 전자 블록(46)은 제2 주 단자(54b)와, 제1 모듈(58)과 제2 모듈(60)의 제1 단(66)을 상호연결하는 연결점 사이에 직렬로 연결되는 제4 모듈(64); 및 제3 단자(68)를 더 포함하고, 제2 모듈(60)의 제2 단(70)은 사용 시에 제3 단자(68)를 통해 DC 전원 공급장치(50)의 접지 단자에 연결된다.

제1 및 제4 모듈(58, 64)은 각각 제1 인덕터와 직렬로 연결된 사이리시터를 포함하고, 제2 및 제3 모듈(60, 62)은 각각 양방향 스위칭 소자와 직렬로 연결되는 제1 인덕터 및 양방향 스위칭 소자와 직렬로 연결되는 제2 인덕터를 포함한다. 각각의 양방향 스위칭 소자는 병렬로 연결되는 한 쌍의 사이리스터 형태이며 사용 시에 양쪽 방향으로 전류가 흐를 수 있도록 한다.

본 실시예에서 예상되는 것은, 각 모듈이 사이리스터 또는 양방향 스위칭 소자와 복수의 인덕터의 직렬 연결 또는 복수의 사이리스터 또는 양방향 스위칭 소자와 하나의 인덕터와의 직렬 연결을 포함할 수 있다는 것이다. 다른 실시예에서 예상되는 것은, 각 사이리스터가 직렬 또는 병렬로 연결된 복수의 사이리스터로 대체될 수 있다는 것이다.

각 사이리스터의 역방향 차단 능력은 각 사이리스터에 흐르는 전류의 방향이 바뀌면 각각의 사이리스터가 자동 턴오프되게 한다. 그 결과 다른 수동으로 제어되는 스위치에 비해, 각 사이리스터의 스위치에 대한 제어가 더욱 정확하게 된다.

다른 실시예에서, 사이리스터는 수은 아크 밸브 또는 기계 스위치로 대체될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 사이리스터는 절연 게이트 바이폴러 트랜지스터, 게이트 턴오프 사이리스터, 전계 효과 트랜지스터, 게이트 정류 사이리스터, 또는 통합 게이트 정류 사이리스터로 대체될 수 있다.

상기한 반도체 디바이스의 사용은 이러한 디바이스가 크기와 무게가 작고 냉각 장비에 대한 필요성을 최소화하는 상대적으로 낮은 전력 소실을 가지기 때문에 유리하다. 그러므로, 이로써 전력 변환기의 비용, 크기 및 무게의 상당한 감소로 이어진다.

반도체 디바이스의 고속 스위칭 특성은 테스트 장치가 전압의 변화에 신속하게 응답할 수 있게 함으로써, 커패시턴스 소자(44)의 전압 특성의 임의의 변동에 대한 위험을 최소로 할 수 있다.

제2 전자 블록(48)은 제3 모듈(62)의 양방향 스위칭 소자와 병렬로 연결되는 스너버 회로(72)를 더 포함할 수 있다. 스너버 회로(72)는 커패시터와 직렬로 연결되는 저항기를 포함한다. 제1 전자 블록(46)은 제1 및 제2 스위칭 링크(74, 76)를 더 포함하고, 제1 스위칭 링크(74)는 제2 모듈(60)의 제2 단(70)과 제2 주 단자(54b) 사이에 동작 가능하게 연결되고, 제2 스위칭 링크(76)는 제2 모듈(60)의 제2 단(70)과 제3 단자(68) 사이에 동작 가능하게 연결된다. 사용 시에, 제1 및 제2 스위칭 링크(74, 76)는 제2 모듈(60)의 제2 단(70)을 제2 주 단자(54b) 또는 제3 단자(68)를 구비한 회로 쪽으로 선택적으로 스위칭하도록 제어 가능하다. 이것이 테스트 장치가 제2 전기 네트워크(52)의 전류 특성에 의존하는 부 단자(42)에 단방향 또는 양방향 전류 펄스를 생성할 수 있게 한다.

제1 전자 블록(46)은 제1 직렬 배치와 제2 모듈(60)의 병렬 배치 사이 및 제2 직렬 배치와 커패시턴스 소자(44)의 병렬 배치 사이에 제5 모듈을 포함한다. 제5 모듈(78)은 양방향 스위칭 소자와 직렬로 연결된 제1 인덕터를 포함한다.

제5 모듈(78)은 고전압 커패시턴스 소자(44)와 제1 전자 블록(46)의 각 모듈(58, 60,64) 사이에 절연 스위치를 형성한다. 이것이, 제1 전자 블록(46)의 각 모듈(58, 60, 64)의 사이리스터가 더 낮은 전압 정격을 가질 수 있게 해준다. 그렇지 않다면 커패시턴스 소자(44) 양단의 고전압 레벨과 양립할 수 있도록 사이리스터의 정격을 정할 필요가 있을 것이고, 이는 부품 크기 및 비용을 증가로 이어진다.

도 3에서, 제2 전자 블록은 부 단자(42)와 병렬로 연결되는 스위칭 밸브 형태의 제6 모듈(80)을 포함한다.

또 테스트 장치는 양방향 스위칭 소자 형태로 보조 스위칭 소자 및 보조 단자를 포함한다. 보조 스위칭 소자는 보조 단자와 직렬로 연결되는 한편, 보조 스위칭 소자와 보조 단자의 직렬 배치는 부 단자(42)에 병렬로 연결된다. 사용 시에, 보조 단자는 테스트 장치의 요건에 의존하는 DC 또는 AC 전류원일 수 있는 전류원(82)에 연결된다. 그러므로 전류원(82)을 부 단자(42)를 가지는 회로 쪽으로 스위칭함으로써 제2 전기 네트워크(52)가 정전류 또는 가변 전류를 받을 수 있도록 한다.

테스트 장치는 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 커패시터 소자(44) 양단의 전압을 모니터하고 조정하기 위한 폐루프 제어기(84)를 포함한다. 폐루프 제어기(84)는 제1 및 제4 모듈(58, 64)에 제어 신호를 전송하여 각자의 사이리스터의 점호(firing) 타이밍을 제어하도록 구성된다.

테스트 장치의 동작은 두 개의 주요 시퀀스, 시동 시퀀스(start-up sequence) 및 테스트 시퀀스로 나뉠 수 있다.

제2 전기 네트워크가 오직 한 방향으로만 전류를 전도할 수 있을 때, 제1 스위칭 링크는 폐쇄되고 제2 스위칭 링크는 개방되어, 테스트 장치의 DC 전원 공급장치는 제1 모듈과 직렬로 연결되는 단일의 전원 공급장치를 규정한다. 도 3에는 이렇게 구성된 테스트 장치의 단순화된 표현을 나타낸다.

테스트 장치를 시동하는 동안에, 커패시턴스 소자 양단의 전압은 평형에 도달할 때까지 여러 사이클에 걸쳐 형성된다. 이것은 시동 시퀀스의 한 사이클을 규정하도록 제1 및 제2 공진 회로를 형성함으로써 수행된다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 공진 회로는 처음에 제1 모듈(58)의 사이리스터와 제5 모듈(78)의 양방향 스위칭 소자를 점호하여 제1 및 제5 모듈(58, 78)을 커패시턴스 소자(44)와 제1 전기 네트워크(50)와 직렬로 스위칭하여 제1 직렬 공진 회로를 형성하도록 함으로써 형성된다. 제1 직렬 공진 회로의 구성은 제1 직렬 공진 호로 내에 사인파 전류(sinusoidal current)가 흐르게 한다. 제1 모듈(58)의 사이리스터와 제5 모듈(78)의 양방향 스위칭 소자가 각각 반파의 사인(half-sine) 전류 펄스를 전도한 후, 그 다음의 전류의 반전(reversal)은 제1 모듈(58)의 사이리스터와 제5 모듈(78)의 양방향 스위칭 소자가 턴오프되게 하고, 그 결과 커패시턴스 소자(44)는 DC 전원 공급장치(50)의 전압에 거의 두 배의 크기를 가지는 양의 전압으로 충전된다.

커패시터에 대한 전압은 식 (1)로 주어진다.

위 식에서, V_C1은 제1 직렬 공진 회로의 형성에 이어 DC 전원 공급장치로부터 충천된 후의 커패시터 소자 양단의 전압이고;

V_DC는 DC 전원 공급장치에서의 전압이고;

k₁은 제1 직렬 공진 회로의 효율이고, 0과 1 사이이고;

V_initial은 제1 직렬 공진 회로를 형성하기 전의 커패시턴스 소자 양단의 전압이다.

다음으로는 도 5에 도시된 바와 같이, 제3 모듈(62)의 양방향 스위칭 소자를 점호하여 제3 모듈(62)을 커패시턴스 소자(44)와 제1 전기 네트워크(52)가 있는 회로 쪽으로 스위칭하여 제3 직렬 공진 회로를 형성한다. 이것이 제3 직렬 공진 회로에 전류가 흐르게 한다. 제3 모듈(62)의 양방향 스위칭 소자가 반파의 사인 전류 펄스를 전도한 후, 그 다음의 전류의 반전은 제3 모듈(62)의 양방향 스위칭 소자가 턴오프되게 하고, 그 결과 커패시턴스 소자(44)는 이전의 커패시턴스 소자(44) 양단의 양의 전압보다 약간 작은 크기를 가지는 음의 전압으로 충전된다. 이 음의 전압의 값은 식 (2)를 사용하여 계산된다.

위 식에서 V_c2는 제2 직렬 공진 회로의 형성에 따라 방전된 후의 커패시턴스 소자 양단의 전압이고;

k₂는 제2 직렬 공진 회로의 효율이고, 0과 1 사이이다.

시동 시퀀스의 그 다음 사이클에서, 제1 직렬 공진 회로의 형성은 DC 전원 공급장치의 전압의 거의 네 배 크기의 양의 전압으로 커패시턴스 소자가 충전되게 한다. 커패시턴스 소자 양단의 전압은 식 (3)으로 주어진다.

위 식에서 V_c3는

시동 시퀀스의 동작의 제2 사이클에서 제1 직렬 공진 회로의 형성에 따라 DC 전원 공급장치로부터 충전된 후의 커패시턴스 소자 양단의 전압이다.

전압 증폭은 제1 직렬 공진 회로의 손실과 DC 전원 공급장치에 의해 공급된 에너지 간의 평형에 도달할 때까지 시동 시퀀스의 사이클마다 계속된다. 제1 직렬 공진 회로의 전압 증폭 능력은, 제2 전기 네트워크에 대해 고전압 테스트 조건을 제공하기 위해 저전압 DC 전원 공원장치의 사용을 가능하게 한다는 점에서 유리하다.

k₁과 k₂의 실제 값은 0과 1사이에 있고, 시동 시퀀스의 연속 사이클에서 커패시턴스 소자 양단에서 연속적인 피크 양 및 음의 전압이 같을 때 평형에 도달한다. 커패시턴스 소자 양단의 피크 양의 전압 및 피크 음의 전압은 식 (4) 및 식 (5)를 사용하여 계산된다.

위 식에서, V_p는 커패시턴스 소자 양단의 피크 양의 전압이고;

V_n은 커패시턴스 소자 양단의 피크 음의 전압이다.

또는, 시동 시퀀스의 각 사이클은 제1 직렬 공진 회로의 형성에 이은 제2 직렬 공진 회로 대신에 제5 직렬 공진 회로에 의해 규정된다. 제5 직렬 공진 회로는 제3 및 제6 모듈의 사이리스터를 턴온하여 제6 모듈을 커패시턴스 소자와 직렬로 스위칭함으로써 형성된다. 이것은 커패시턴스 소자 양단에 특정한 전압이 형성되는 동안에 커패시턴스 소자 내의 에너지가 제2 전기 네트워크로 주입되는 대신에 제6 모듈로 주입될 수 있도록 해줌으로써, 테스트 시퀀스를 시작하기 전에 제2 전기 네트워크의 손상 위험을 최소화한다.

제1 직렬 공진 회로의 평형이 이루어진 후, 테스트 시퀀스가 시작된다.

테스트 시퀀스 동안에, 제3 직렬 공진 회로의 형성에 이은 커패시턴스 소자의 충전은 제1 및 제2 충전 단계로 나뉘어져 있다. 제1 충전 단계는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 및 제5 모듈(60, 78)을 커패시턴스 소자를 구비한 회로 쪽으로 스위칭하여 제2 직렬 공진 회로를 형성하기 위한 제2 및 제5 모듈(60, 78)의 양방향 스위칭 소자의 점화를 포함한다. 이로써 제2 직렬 공진 회로에 사인파 전류가 흐르게 되고, 이것이 커패시턴스 소자(44)의 이전의 음의 전압의 크기보다 약간 작은 크기의 양의 전압으로 충전한다. 이 양의 전압 레벨과 음의 전압 레벨의 차이는 회로 손실에 기인한다

제2 충전 단계는 손실 에너지를 대신하기 위해 DC 전원 공급장치로부터 에너지를 주입하여 커패시턴스 소자를 원하는 양의 전압까지 충전하는 것을 더 포함한다. 이것은 제1 전기 네트워크를 커패시턴스 소자를 구비한 회로 쪽으로 스위칭하도록 제1 모듈의 사이리스터를 점화함으로써 실행되고, 이것은 제2 모듈에 흐르는 전류의 반전으로 이어져 제2 모듈의 양방향 스위칭 소자가 턴오프되게 한다. 그 결과 도 3에 나타낸 바와 같은 제1 직렬 공진 회로가 형성된다. 제1 모듈의 사이리스터와 제5 모듈의 양방향 스위칭 소자가 각각 반파의 사인 전류 펄스를 전도한 후, 그 다음의 전류의 반전은 제1 모듈의 사이리스터와 제5 모듈의 양방향 스위칭 소자의 턴오프으로 이어진다. 이것이 커패시턴스 소자를 원하는 양의 전압인 채로 두며, 그후 이것은 제3 직렬 공진 회로의 형성에 의해 제2 전기 네트워크로 방전될 수 있다.

도 7은 제1 모듈의 사이리스터 및 제2 모듈의 양방향 스위칭 소자의 전류 변화(68, 88)와, 제1 및 제2 충전 단계 동안에 커패시턴스 소자의 전압 변화(90)를 각각 나타낸다. 전술한 바와 같이, 제1 모듈의 사이리스터는 제2 모듈의 양방향 스위칭 소자의 점호에 이은 제어된 지연(92) 후에 점호된다.

제2 충전 단계 다음의 제3 직렬 공진 회로의 형성은 커패시턴스 소자를 제2 전기 네트워크 쪽으로 방전시킨다. 제2 전기 네트워크에서의 전류의 변화(94)는 도 8에 도시되어 있다.

DC 전원 공급장치로부터 커패시턴스 소자로 주입되는 에너지량, 따라서 제2 충전 단계의 끝에서 커패시턴스 소자 양단의 전압은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 제2 충전 단계의 시작 시의 커패시턴스 소자 양단의 전압에 의존한다. 제2 충전 단계의 시작 시의 커패시턴스 소자 양단의 전압은, 제1 충전 단계 동안에 커패시턴스 소자가 충전되는 크기에 의존하며, 이것은 제2 직렬 공진 회로의 형성과 제1 직렬 공진 회로의 형성 사이의 시간 지연과 같다. 결과적으로, 커패시턴스 소자 양단의 전압은 제1 단계의 개시와 제2 단계의 개시 사이의 시간 지연의 길이를 변경함으로써 제어될 수 있다. 시간 지연의 증가는 주입 에너지량의 증가로 이어지는 데 반해, 시간 지연의 길이의 감소는 주입 에너지량의 감소로 이어진다.

그 결과 비교적 변화가 느린 제1 전기 네트워크와, 전압 레벨의 변경을 개시하기 위한 회로 안과 밖의 스위칭 저항기의 전압 특성을 직접 수정하는 종래의 방법과 비교할 때, 커패시턴스 소자 양단의 전압을 더 빠르고 더 정확한 제어하게 된다.

제1 모듈의 사이리스터는, 커패시턴스 소자 양단의 전압을 모니터하고 제1 모듈의 사이리스터에 제어 신호를 전송하여 사이리스터의 점호 타임을 제어하여 시간 지연의 길이를 제어하는 폐루프 제어기와 연관되어 있다.

고전압 직류 밸브 테스트를 위한 IEC 표준 60700-1에 따라, 주기적인 점호 및 소멸 테스트를 실행하기 위해, 테스트 장치는 다음의 시퀀스로 동작된다:

처음에, 테스트 장치는 시동 시퀀스를 행하여 커패시턴스 소자를 원하는 전압 레벨로 충전한다.

일단 커패시턴스 소자 양단의 전압이 원하는 전압에 도달하면, 설정된 양의 전압에서 제2 전기 네트워크의 턴온을 시물레이션하기 위해 제3 직렬 공진 회로가 형성되고, 이어서 제2 전기 네트워크에 흐르는 전류의 상승이 제어된다. 제3 모듈의 양방향 스위칭 소자가 제2 전기 네트워크의 커패시턴스 소자 양단에 최대(full) 양의 전압을 인가하기 위해 제2 전기 네트워크의 턴온보다 앞서 점호된다. 전류의 상승 속도는 제3 모듈의 제2 인덕터의 인덕턴스 값에 의해 결정된다.

이 단계에서, 전류원은 보조 단자를 구비한 회로 쪽으로 스위칭되어 제2 전기 네트워크에 일정한 흐름의 전류를 제공한다. 한편, 커패시턴스 소자는 전술한 바와 같이 제1 및 제2 충전 단계를 개시함으로써 DC 전원 공급장치로부터 원하는 전압까지 재충전된다.

제2 전기 네트워크의 턴오프를 시뮬레이션하기 위해, 제3 직렬 공진 회로가 형성되고 전류원은 회로 밖으로 스위칭되고, 그 결과 제2 전기 네트워크의 전류의 하강이 제어된다. 양방향 스위칭 소자가 반파의 사인 전류 펄스를 전도한 후, 그 다음의 전류의 반전은 제3 모듈의 양방향 스위칭 소자와 제2 전기 네트워크 모두가 턴오프되게 하고, 이것은 커패시턴스 소자 양단을 음의 전압인 채로 둔다. 제3 모듈의 양방향 스위칭 소자가 역 방향으로 전류가 흐르도록 다시 점화되고, 그에 의해 제2 전기 네트워크를 가로지르는 역방향 회복 전압을 인가하도록 커패시턴스 소자의 음의 전압을 인가한다.

일단 커패시턴스 소자가 DC 전원 공급장치로부터 재충전되면, 제6 모듈의 사이리스터와 제3 모듈의 양방향 스위칭 소자 각각은 턴온되어 커패시턴스 소자를 제6 모듈과 직렬로 스위칭하여 제5 직렬 공진 회로를 규정한다. 이것은 테스트 장치가 전력 전자 변환기의 다른 밸브들의 스위칭을 시뮬레이션할 수 있도록 해주고 이것은 비전도 제2 전기 네트워크 전체의 전압에 대한 전압 노치로 이어진다. 이 시뮬레이션은 커패시턴스 소자를, 비전도 상태로 유지되는 제2 전기 네트워크 대신에 제6 모듈 쪽으로 방전함으로써 실행된다. 제3 모듈의 양방향 스위칭 소자와 제6 모듈의 사이리스터 각각이 반파의 사인 전류 펄스를 전도한 후, 그 다음의 전류의 반전은 제3 모듈의 양방향 스위칭 소자와 제6 모듈의 사이리스터 모두의 턴오프로 이어진다.

상기한 시퀀스는 제2 전기 네트워크의 동작 주파수로 복수 사이클 반복될 수 있다.

도 1의 테스트 장치를 사용하여 다양한 구체적인 테스트 조건을 생성할 수 있다.

제2 전기 네트워크가 비전도 상태일 때 장래의 역방향 전압(prospective reverse voltage)은 제2 전기 네트워크을 가로질러 나타난다. 이 장래의 역방향 전압은 스너버 회로와, 제2 전기 네트워크 및 이 제2 전기 네트워크와 병렬로 연결된 다른 네트워크들 전체에 걸친 임의의 댐핑 네트워크의 저항기와 커패시터를 포함하는 분압기에 의해 감소된 커패시턴스 소자 양단의 음의 전압으로부터 나타난다. 제2 전기 네트워크에 커패시턴스 소자의 최대 역방향 전압을 인가하기 위해, 제3 모듈의 양방향 스위칭 소자를 점호할 필요가 있다.

제2 전기 네트워크에 걸리는 순방향 전압은 다음과 같은 방식으로 제어될 수 있다.

커패시턴스의 충전을 위해 제1 직렬 공진 회로가 형성된 후 바로 제3 모듈의 양방향 스위칭 소자가 점호될 때, 제2 전기 네트워크에 걸리는 전압은 커패시턴스 소자 양단의 기존의 전압과 동일해질 것이다. 그러나, 제3 모듈의 양방향 스위칭 소자가 여전히 턴오프 상태이면, 순방향 전압이 스너버 회로와, 제2 전기 네트워크 및 이 제2 전기 네트워크와 병렬로 연결된 다른 네트워크들 전체에 걸친 임의의 댐핑 네트워크의 저항기와 커패시터를 포함하는 분압기에 의해 감소된 커패시턴스 소자 양단의 양의 전압으로부터 제2 전기 네트워크를 가로질러 나타난다. 이 단계에서, 커패시턴스 소자가 DC 전원 공급장치로부터 충전됨에 따라 순방향 전압이 상승하는 동안에, 제2 전기 네트워크은 턴온되어 도전 상태가 될 수 있으므로, 커패시턴스 소자의 피크 순방향 전압을 제한한다. 제3 모듈의 양방향 스위칭 소자는 곧이어 점호되어 제3 직렬 공진 회로를 형성하여 커패시턴스 소자가 제2 전기 네트워크 쪽으로 방전할 수 있도록 한다.

제2 직렬 공진 회로에 흐르는 전류의 변화의 속도는 제3 모듈의 제2 인덕터의 인덕턴스 값에 의존한다. 제2 직렬 공진 회로에서의 전류의 변화의 속도에 대한 값의 범위를 수용하기 위해, 제2 인덕터는 사용 시에 그 인덕턴스 값을 변화시키도록 제어 가능하다. 다른 실시예에서 예상되는 것은, 테스트 장치의 각 인덕터는 사용시에 각자의 인덕턴스 값을 변화시키도록 제어 가능하다는 것이다..

전술한 바와 같이, 테스트 시퀀스 동안에 커패시터 소자 양단의 전압은 제2 직렬 공진 회로의 형성과 제1 직렬 공진 회로의 형성 사이의 시간 지연에 의해 제어된다. 예를 들면, 테스트 시퀀스의 한 사이클 동안에, 제3 직렬 공진 회로의 형성은 커패시턴스 소자의 양의 전압이 제2 전기 네트워크에 인가되게 한다. 그러나 제3 모듈의 양방향 스위칭 소자가 턴오프된 후 그 다음의 커패시턴스 소자의 음의 전압의 크기는 회로 손실로 인해 이전의 양의 전압보다 낮을 것이다. 커패시턴스 소자가 제1 전기 네트워크로부터 재충전될 때, 제1 충전 단계와 제2 충전 단계 사이의 시간 지연의 길이는, 테스트 시퀀스의 다른 사이클에서의 음의 전압의 크기가 테스트 시퀀스의 이전 사이클에서의 양의 전압의 크기와 동일하도록 제어된다. 그러므로 제2 전기 네트워크는 동일한 테스트 시퀀스 동안에 같은 크기의 양의 전압과 음의 전압을 받을 수 있다.

제2 전기 네트워크(52)가 전류를 양방향으로 전도할 수 있을 때, 제1 스위칭 링크는 개방되고 제2 스위칭 링크(76)는 폐쇄되어, 테스트 장치의 DC 전원 공급장치(50)가 접지 단자에 대해 양 및 음의 전원 공급장치를 규정한다. 도 9에 이런 방식으로 구성된 테스트 장치의 단순화된 표현을 나타낸다.

부 단자에 양방향 전류 펄스를 생성하기 위해, 테스트 장치의 동작은 양과 음의 반 사이클로 나뉘어 테스트 시퀀스의 한 사이클을 규정한다.

양의 반 사이클 동안에, 테스트 장치는 전술한 단방향 제2 전기 네트워크를 테스트하는 시퀀스와 마찬가지로 방식으로 동작되어 DC 전원 공급장치로부터 커패시턴스 소자를 충전하고 제2 전기 네트워크 쪽으로 커패시턴스 소자를 방전시킨다.

양의 반 사이클의 끝에서는, 커패시턴스 소자가 제2 전기 네트워크 쪽으로 방전된 결과로 커패시턴스 소자 양단의 전압은 음이다.

도 10에 도시한 바와 같이, 음의 반 사이클은 제3 모듈(62)의 양방향 스위칭 소자의 점호에 의해 개시되어 전류가 역방향으로 흐를 수 있게 하여 커패시턴스 소자(44)의 음의 전압을 제2 전기 네트워크(52)에 인가한다. 제3 모듈(62)의 양방향 스위칭 소자가 반파의 사인 전류 펄스를 전도한 후, 그 다음의 전류의 반전은 제3 모듈(62)의 양방향 스위칭 소자의 턴오프로 이어지고, 이것은 커패시턴스 소자(44) 양단을 양의 전압인 채로 둔다. 제3 모듈(62)의 양방향 스위칭 소자는 제2 전기 네트워크(52)를 가로지르는 역방향 회복 전압을 인가하기 위해 이 양의 전압을 인가하도록 점호될 수 있다. 설명한 커패시턴스 소자의 전압 변화(90)와 제2 전기 네트워크의 전류 변화(94)는 도 11에 도시되어 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 다음으로 제2 및 제5 모듈(60, 78)의 양방향 스위칭 소자가 점호되어 제2 직렬 공진 회로가 형성되고, 이는 제2 직렬 공진 회로에 사인파 전류의 흐름으로 이어져 커패시턴스 소자를 이전의 양의 전압의 크기보다 약간 적은 크기의 음의 전압으로 충전한다.

차례로 다음으로 손실 에너지를 대신하기 위한 DC 전원 공급장치(50)로부터 에너지가 추가 주입되어 커패시턴스 소자(44)를 원하는 양의 전압까지 충전한다. 이것은 제4 모듈(64)의 사이리스터를 점호하여 커패시턴스 소자(44)를 구비한 회로 쪽으로 DC 전원 공급장치(50)를 스위칭하고, 이것이 제2 모듈에 흐르는 전류의 반전으로 이어져 제2 모듈의 양방향 스위칭 소자를 턴오프되게 함으로써 실행된다. 도 13에 나타낸 바와 같이 이것은 제4 직렬 공진 회로의 형성으로 이어진다. 제4 모듈(64)의 사이리스터와 제5 모듈(78)의 양방향 스위칭 소자 각각이 반파의 사인 전류 펄스를 전도한 후, 그 다음의 전류의 반전은 제4 모듈(64)의 사이리스터와 제5 모듈(78)의 양방향 스위칭 소자의 턴오프로 이어진다. 이것은 커패시턴스 소자(44)를 원하는 음의 전압인 채로 두고, 나중에 이것은 제3 직렬 공진 회로의 형성에 의해 제2 전기 네트워크 쪽으로 방전된다. 제2 모듈의 양방향 스위칭 소자 및 제4 모듈의 사이리스터의 전류 변화(88, 96) 및 커패시턴스 소자의 전압 변화(90)는 도 14에서 볼 수 있다. 전술한 바와 같이, 제4 모듈의 사이리스터는 제2 모듈의 양방향 스위칭 소자의 점호에 이은 제어된 지연(92)에 점호된다.

커패시턴스 소자를 음의 전압으로 충전한 다음에는 제3 직렬 공진 회로의 형성이 이어져 음으로 충전된 커패시턴스 소자를 제2 전기 네트워크 쪽으로 방전시킨다.

커패시턴스 소자 양단의 음의 전압은 제2 직렬 공진 회로의 형성과 제4 직렬 공진 회로의 형성 사이의 시간 지연의 길이를 변경함으로써 제어될 수 있다. 제4 모듈의 사이리스터는, 커패시턴스 소자 양단의 전압을 모니터하고 제1 모듈의 사이리스터에 제어 신호를 전송하여 사이리스터의 점호 타임을 제어하여 시간 지연의 길이를 제어하는 폐루프 제어기와 연관되어 있다.

그러므로, 본 테스트 장치의 구성은 테스트 장치가 동일한 테스트 시퀀스에서 제2 전기 네트워크에 양방향 전류 펄스를 제공할 수 있도록 해준다. 양과 음의 반 사이클로 구성되는 일반적인 테스트 시퀀스는 도 15에서 볼 수 있으며, 도 15는 또한 커패시턴스 소자의 전압 변화(90)와 제1 및 제5 모듈의 각 사이리스트에서의 전류의 변화(86, 96)를 각각 보여준다.

도 16 및 도 17은 테스트 장치가 테스트 장치의 부 단자에 양방향 전류 펄스를 생성하기 위한 시퀀스로 동작하는 동안에 제2 전기 네트워크에서의 전압 변화(100) 및 전류 변화(94)를 나타낸다.

SVC(Static Var Compensator) 밸브 테스트를 위한 IEC 표준 제61954호의 요건에 따라, 주기적인 점호 및 소멸 테스트를 실행하기 위해, 테스트 장치는 다음의 시퀀스로 동작된다:

처음에, 테스트 장치는 시동 시퀀스를 행하여 커패시턴스 소자를 원하는 양의 전압 레벨로 충전한다.

테스트 장치는 테스트 시퀀스의 양의 반 사이클에 따라 동작되어, 전술한 바와 같이 제2 전기 네트워크의 턴온을 시뮬레이션하고 이어서 전류의 상승이 제어되고, 제2 전기 네트워크에 정전류가 흐르고, 전류의 감소가 제어된 다음에 제2 전기 네트워크의 턴오프가 이어지도록 하고, 끝으로 제2 전기 네트워크에 음의 역방향 회복 전압이 인가되도록 한다.

이 다음으로는 테스트 시퀀스의 음의 반 사이클에 따른 테스트 장치의 동작이 이어져 커패시턴스 소자를 음의 전압으로 충전한다.

일단 커패시턴스 소자 양단에 원하는 음의 전압이 달성되면, 설정된 음의 전압으로 제2 전기 네트워크의 턴온을 시물레이션하기 위해 제3 직렬 공진 회로가 형성되고, 이어서 제2 전기 네트워크에 흐르는 전류의 상승이 제어된다. 제3 모듈의 양방향 스위칭 소자는 제2 전기 네트워크 전체에 걸쳐 커패시턴스 소자의 최대(full) 음의 전압을 인가하기 위해 제2 전기 네트워크의 턴온보다 앞서 점호된다. 전류의 상승 속도는 제3 모듈의 제2 인덕터의 인덕턴스 값에 의해 결정된다.

이 단계에서, 전류원은 보조 단자를 구비한 회로 쪽으로 스위칭되어 제2 전기 네트워크에 거의 일정한 흐름의 전류를 제공한다. 한편, 커패시턴스 소자는 제2 직렬 공진 회로를 형성한 다음에 제4 직렬 공진 회로를 형성하여 DC 전원 공급장치로부터 원하는 전압까지 재충전된다.

제2 전기 네트워크의 턴오프를 시뮬레이션하기 위해, 제3 직렬 공진 회로가 형성되고 전류원은 회로 밖으로 스위칭되고, 그 결과 제2 전기 네트워크에서의 전류의 하강이 제어된다. 양방향 스위칭 소자가 반파의 사인 전류 펄스를 전도한 후, 그 다음의 전류의 반전은 제2 전기 네트워크와 제3 모듈의 양방향 스위칭 소자 모두가 턴오프되게 하고, 이것은 커패시턴스 소자 양단을 양의 전압인 채로 둔다. 제3 모듈의 양방향 스위칭 소자가 역 방향으로 전류가 흐를 수 있도록 다시 점화되고, 그에 의해 제2 전기 네트워크를 가로지르는 역방향 회복 전압을 인가하도록 커패시턴스 소자의 음의 전압을 인가한다.

본 발명의 다른 실시예에서 예상되는 것은 직렬 공진 회로가 제2 전기 네트워크에 대한 다른 테스트 조건을 생성하기 위해 다른 시퀀스로 형성될 수 있다는 것이다.

Claims

주 단자 및 부 단자, 상기 주 단자와 상기 부 단자 사이에 연결된 커패시턴스 소자, 상기 커패시턴스 소자와 상기 주 단자를 상호연결하는 제1 전자 블록, 및 상기 커패시턴스 소자와 상기 부 단자를 상호연결하는 제2 전자 블록을 포함하고;
상기 커패시턴스 소자는 하나 이상의 커패시터를 포함하고; 상기 주 단자 및 상기 부 단자는 사용 시에 제1 및 제2 전기 네트워크 각각에 동작 가능하게 연결되고; 상기 제1 전자 블록은 제1 및 제2 모듈과 하나 이상의 제1 인덕터를 포함하고; 상기 제2 전자 블록은 제3 모듈 및 하나 이상의 제2 인덕터를 포함하고; 각 모듈은 하나 이상의 주 스위칭 소자를 포함하고; 상기 제1 모듈의 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 하나 이상의 제1 인덕터를 상기 커패시턴스 소자 및 상기 제1 전기 네트워크와 직렬로 연결하여 제1 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능하고; 상기 제2 모듈의 각각의 주 스위칭 소자는 하나 이상의 제1 인덕터를 상기 커패시턴스 소자와 직렬로 연결하여 제2 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능하고; 상기 제3 모듈의 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 하나 이상의 제2 인덕터를 상기 커패시턴스 소자 및 상기 제2 전기 네트워크와 직렬로 연결하여 제3 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능하고; 사용 시에, 상기 제1 내지 제3 직렬 공진 회로의 각각이 상기 커패시턴스 소자를 선택적으로 충전 또는 방전하기 위하여 미리 정해진 시퀀스로 형성되어, 상기 제1 전기 네트워크에서 상기 제2 전기 네트워크로의 전력의 전송을 용이하게 하는, 테스트 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 모듈의 주 스위칭 소자는, 사용 시에 상기 제2 직렬 공진 회로의 형성과 상기 제1 직렬 공진 회로의 형성 사이에 시간 지연을 제공하도록 제어 가능한, 테스트 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제3 모듈의 각각의 주 스위칭 소자는, 사용 시에 상기 제2 전기 네트워크가 개방 회로일 때 상기 커패시턴스 소자를 상기 부 단자와 직렬로 연결하도록 제어 가능한, 테스트 장치.
제1항에 있어서,
상기 커패시턴스 소자와 상기 제2 모듈은 각각, 상기 제1 모듈과 상기 주 단자의 제1 직렬 배치 및 상기 제3 모듈과 상기 부 단자의 제2 직렬 배치와 병렬로 연결되고; 상기 제3 모듈은, 상기 제3 모듈의 각각의 주 스위칭 소자와 직렬로 연결되는 하나 이상의 제2 인덕터를 포함하고; 상기 제1 전자 블록의 제1 모듈은 상기 제1 모듈의 각각의 주 스위칭 소자와 직렬로 연결되는 하나 이상의 제1 인덕터를 포함하고; 상기 제1 전자 블록의 제2 모듈은 상기 제2 모듈의 각각의 주 스위칭 소자와 직렬로 연결되는 하나 이상의 제1 인덕터를 포함하는, 테스트 장치.
제1항에 있어서,
상기 커패시턴스 소자와 상기 제2 모듈은 각각, 상기 제1 모듈과 상기 주 단자의 제1 직렬 배치 및 상기 제3 모듈과 상기 부 단자의 제2 직렬 배치와 병렬로 연결될 수 있고; 상기 제3 모듈은, 상기 제3 모듈의 각각의 주 스위칭 소자와 직렬로 연결된 하나 이상의 제2 인덕터를 포함하고; 하나 이상의 제1 인덕터가 상기 제2 모듈과 상기 제1 직렬 배치의 병렬 배치 사이 및 각각의 커패시턴스 소자와 상기 제2 직렬 배치의 병렬 배치 사이에 직렬로 연결되는, 테스트 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 전자 블록의 모듈들 중 적어도 하나는 상기 모듈들 중 적어도 하나의 각각의 주 스위칭 소자와 직렬로 연결되는 하나 이상의 제1 인덕터를 포함하는, 테스트 장치.
◈청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제3 모듈의 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 양쪽 방향으로 전류를 전도하도록 제어 가능한 양방향 스위칭 소자인, 테스트 장치.
제7항에 있어서,
상기 제3 모듈의 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 상기 제3 직렬 공진 회로를 형성하여 상기 제2 전기 네트워크에 역방향 전압을 인가하도록 제어 가능한, 테스트 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
제1 주 단자와 제2 주 단자를 포함하고; 상기 제1 주 단자와 상기 제2 주 단자 중 하나는 사용 시에 상기 제1 전기 네트워크의 양극과 음극 중 하나에 동작 가능하게 연결되고; 상기 제1 주 단자와 제2 주 단자 중 다른 하나는 사용 시에 상기 제1 전기 네트워크의 양극과 음극 중 다른 하나에 동작 가능하게 연결되며; 상기 제1 전자 블록은 제4 모듈을 더 포함하고; 상기 제1 모듈의 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 복수의 제1 인덕터 중 적어도 하나를 상기 제1 주 단자를 통해 상기 커패시턴스 소자 및 상기 제1 전기 네트워크에 직렬로 연결하여 제1 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능하고; 상기 제4 모듈의 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 하나 이상의 제1 인덕터를 상기 커패시턴스 소자 및 상기 제1 전기 네트워크에 상기 제2 주 단자를 통해 직렬로 연결하여 제4 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능한, 테스트 장치.
제9항에 있어서,
상기 제2 및 제4 모듈의 상기 주 스위칭 소자는 사용 시에 상기 제2 직렬 공진 회로의 형성과 상기 제4 직렬 공진 회로의 형성 사이에 시간 지연을 제공하도록 제어 가능한, 테스트 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,
제1 주 단자와 제2 주 단자를 포함하고; 상기 제1 주 단자와 상기 제2 주 단자 중 하나는 사용 시에 상기 제1 전기 네트워크의 양극과 음극 중 하나에 동작 가능하게 연결되고; 상기 제1 주 단자와 제2 주 단자 중 다른 하나는 사용 시에 상기 제1 전기 네트워크의 양극과 음극 중 다른 하나에 동작 가능하게 연결되며; 상기 제1 전자 블록은 제4 모듈을 더 포함하고; 상기 제1 모듈의 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 복수의 제1 인덕터 중 적어도 하나를 상기 제1 주 단자를 통해 상기 커패시턴스 소자 및 상기 제1 전기 네트워크에 직렬로 연결하여 제1 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능하고; 상기 제4 모듈의 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 하나 이상의 제1 인덕터를 상기 커패시턴스 소자 및 상기 제1 전기 네트워크에 상기 제2 주 단자를 통해 직렬로 연결하여 제4 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능하고,
제3 단자를 더 포함하고; 상기 제4 모듈은 상기 제2 주 단자와, 상기 제1 모듈과 상기 제1 모듈의 제1 단을 상호연결하는 연결점 사이에 직렬로 연결되고; 상기 제2 모듈의 제2 단은 사용 시에 상기 제3의 단자를 통해 접지에 동작 가능하게 연결되는, 테스트 장치.
제11항에 있어서,
상기 제1 전자 블록은 제1 및 제2 스위칭 링크를 더 포함하고; 상기 제1 스위칭 링크는 상기 제2 모듈의 제2 단과 상기 제2 주 단자 사이에 동작 가능하게 연결되고; 상기 제2 스위칭 링크는 상기 제2 모듈의 제2 단과 상기 제3 단자 사이에 동작 가능하게 연결되며; 상기 제1 및 제2 스위칭 링크는 사용 시에 상기 제2 모듈의 제2 단을 상기 제2 주 단자 또는 상기 제3 단자를 구비한 회로 쪽으로 선택적으로 스위칭하도록 제어 가능한, 테스트 장치.
◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 모듈의 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 양쪽 방향으로 전류을 전도하도록 제어 가능한 양방향 스위칭 소자인, 테스트 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 전자 블록은 상기 커패시턴스 소자와 상기 제1 모듈 사이 및 상기 커패시턴스 소자와 상기 제2 모듈 사이에 연결되는 제5 모듈을 더 포함하고; 상기 제5 모듈의 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 상기 커패시턴스 소자를 회로 쪽으로 스위칭으로 하여 상기 제1 및 제2 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능한, 테스트 장치.
제9항에 있어서,
상기 제1 전자 블록은 상기 커패시턴스 소자와 상기 제1 모듈 사이 및 상기 커패시턴스 소자와 상기 제2 모듈 사이에 연결되는 제5 모듈을 더 포함하고; 상기 제5 모듈의 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 상기 커패시턴스 소자를 회로 쪽으로 스위칭으로 하여 상기 제1 및 제2 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능하고,
상기 제5 모듈은 상기 제4 모듈과 상기 커패시턴스 소자 사이에 연결되고; 상기 제5 모듈의 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 상기 커패시턴스 소자를 회로 쪽으로 스위칭하여 제4 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능한, 테스트 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 제1 전자 블록은 상기 커패시턴스 소자와 상기 제1 모듈 사이 및 상기 커패시턴스 소자와 상기 제2 모듈 사이에 연결되는 제5 모듈을 더 포함하고; 상기 제5 모듈의 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 상기 커패시턴스 소자를 회로 쪽으로 스위칭으로 하여 상기 제1 및 제2 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능하고,
상기 제5 모듈은 상기 제2 모듈과 상기 제1 직렬 배치의 병렬 배치 사이 및 각각의 커패시턴스 소자와 상기 제2 직렬 배치의 병렬 배치 사이에 직렬로 연결되는, 테스트 장치.
◈청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제14항에 있어서,
상기 제5 모듈의 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 양쪽 방향으로 전류를 전도하도록 제어 가능한 양방향 스위칭 소자인, 테스트 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 전자 블록은 상기 부 단자에 병렬로 연결되는 제6 모듈을 더 포함하고; 상기 제6 모듈의 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 상기 제6 모듈을 상기 커패시턴스 소자 및 하나 이상의 제2 인덕터에 직렬로 연결하여 제5 직렬 공진 회로를 형성하도록 제어 가능한, 테스트 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
보조 단자들, 및 상기 보조 단자들과 직렬로 연결되는 하나 이상의 보조 스위칭 소자를 더 포함하고; 각각의 보조 스위칭 소자와 상기 보조 단자의 직렬 배치는 상기 부 단자와 병렬로 연결되고; 상기 보조 단자는 사용 시에 전류원에 연결되고; 각각의 보조 스위칭 소자는 사용 시에 상기 전류원을 상기 부 단자를 구비한 회로의 안과 밖으로 스위칭하도록 제어 가능한, 테스트 장치.
◈청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제19항에 있어서,
각각의 보조 스위칭 소자는 사용 시에 양쪽 방향으로 전류를 전도하도록 제어 가능한 양방향 스위칭 소자인, 테스트 장치.
◈청구항 21은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항 또는 제2항에 있어서,
각각의 주 스위칭 소자는 역방향 차단 능력을 가지는, 테스트 장치.
◈청구항 22은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항 또는 제2항에 있어서,
각각의 주 스위칭 소자는 하나 이상의 반도체 디바이스, 하나 이상의 수은 아크 밸브 또는 하나 이상의 기계 스위치를 포함하는, 테스트 장치.
◈청구항 23은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제22항에 있어서,
각각의 반도체 디바이스는 사이리스터, 절연 게이트 바이폴러 트랜지스터, 게이트 턴오프 사이리스터, 전계 효과 트랜지스터, 게이트 정류 사이리스터, 또는 통합 게이트 정류 사이리스터인, 테스트 장치.
◈청구항 24은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 및 제2 인덕터 중 하나 이상이 가변 인덕터인, 테스트 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 커패시턴스 소자 양단의 전압을 모니터하고 조정하기 위한 폐루프 제어기를 더 포함하는 테스트 장치.
제2항에 있어서,
상기 커패시턴스 소자 양단의 전압을 모니터하고 조정하기 위한 폐루프 제어기를 더 포함하고,
상기 제1 모듈의 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 상기 폐루프 제어기로부터의 제어 신호에 따라 상기 시간 지연의 길이를 변화시키도록 제어 가능한, 테스트 장치.
제9항에 있어서,
상기 커패시턴스 소자 양단의 전압을 모니터하고 조정하기 위한 폐루프 제어기를 더 포함하고,
상기 제2 및 제4 모듈의 상기 주 스위칭 소자는 사용 시에 상기 제2 직렬 공진 회로의 형성과 상기 제4 직렬 공진 회로의 형성 사이에 시간 지연을 제공하도록 제어 가능하고,
상기 제4 모듈의 각각의 주 스위칭 소자는 사용 시에 상기 폐루프 제어기로부터의 제어 신호에 따라 상기 시간 지연의 길이를 변화시키도록 제어 가능한, 테스트 장치.
◈청구항 28은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 전자 블록은 상기 제3 모듈의 각각의 주 스위칭 소자와 병렬로 연결되는 스너버 회로를 더 포함하는, 테스트 장치.
◈청구항 29은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항 또는 제2항에 있어서,
사용 시에 상기 주 단자와 상기 제1 전기 네트워크를 상호연결하도록 상기 주 단자에 동작 가능하게 연결되는 저역 통과 필터를 더 포함하는 테스트 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
사용 시에, 상기 미리 정해진 시퀀스는 상기 제2 전기 네트워크의 동작 주파수와 같은 빈도로 반복되는, 테스트 장치.