CN102460195B - 用于测试开关单元的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于测试被配置成级联型多电平变流器的部件的开关单元(7，7′)的功能并且具有至少一个储能电容器(21)的测试设备，所述测试设备包括所谓的背靠背电路，所述背靠背电路具有在两个相臂(23，24)中串联连接的所述开关单元，所述两个相臂(23，24)通过各自相臂的中点(26，27)互连。相对于打算在开关单元为其而设计的那个级联型多电平变流器的相臂中串联连接的开关单元的数量而言，所述设备的每个相臂中的开关单元的数量被减少。所述设备的两个相臂中的每一个相臂均具有电感装置，所述电感装置的电感与所述级联型多电平变流器的相臂中的电感装置的电感基本上为相同大小。在所述互连中至少布置有一个电容器(25)。装置(13)被配置成控制开关单元的半导体器件以用于改变半导体器件的开关状态，装置(28)被布置成用于在进行这样的控制时测量通过所述设备的相臂的电流。

Description

用于测试开关单元的设备

技术领域

本发明涉及一种用于测试被配置成级联型多电平变流器的部件的关断型半导体器件的功能的测试设备以及执行该测试的方法。

背景技术

级联型多电平变流器可以在各种情况下使用：用在直流电压要被转换成交流电压以及交流电压要被转换为直流电压的情况中(这样使用的示例为HVDC(高压直流)电厂的电站)；用在直流电压通常被转换为三相交流电压或三相交流电压被转换为直流电压的情况中；或用在交流电压首先被转换为直流电压然后该直流电压又被转换为交流电压的所谓背靠背换流站中；以及用在由自由悬挂的电容器构成直流电压侧的SVC(静止无功补偿器)中。然而，本发明并不限于这些应用，还可以想到其它应用，例如在用于机器、车辆等的不同类型的驱动***中的应用。级联型多电平变流器可以包括任意数量的相臂，但其通常具有三个相臂以在其交流电压侧具有三相交流电压。

例如通过DE 101 03 031A1和WO 2007/023064A1，可以了解级联型多电平变流器，在DE 101 03 031A1和WO 2007/023064A1中公开了特定的级联型二电平变流器。该变流器也可被称为多单元变流器或M2LC。关于这种类型的变流器的运行，可以参照这些公开。这样的变流器的开关单元一方面具有串联连接的至少两个半导体组件，每个半导体组件具有关断型半导体器件以及与该关断型半导体器件反并联的续流二极管，而另一方面具有储能电容器和两个端子。开关单元被配置成通过这些端子相互连接，以形成串联连接，从而形成连接到变流器的直流电压侧的相反极的变流器相臂。开关单元的这些串联连接的中点形成相输出，并被配置成与变流器的交流电压侧连接。每个开关单元被配置成通过控制每个开关单元的那些半导体器件来获得两种开关状态，即第一开关状态和第二开关状态，在第一开关状态和第二开关状态中，在开关单元的两个端子上分别施加第二储能电容器上的电压和零电压，从而在相输出上获得确定的交流电压。开关单元的串联连接包括电感装置。

级联型多电平变流器的开关单元除了这些公开所示出的外观形式外，还可以有其它的外观形式，例如每个开关单元可以具有多于一个的储能电容器，只要可以控制开关单元使其在上述的两种状态之间切换即可。

此外，本发明主要但不排它地针对被配置成级联型多电平变流器的部件的关断型半导体器件的测试，其中该变流器被配置成传输高电力。基于此，为了说明，下文将主要讨论传输高电力的情况，但不以任何方式将本发明限制于此。当这样的级联型多电平变流器用于传输高电力时，这也意味着处理高压，并且由开关单元的这些储能电容器上的电压来确定变流器的直流侧电压。这意味着，要针对大量的半导体器件来串联连接相当多数量的这种开关单元，即要在每个这种开关单元中串联连接这些半导体组件，而当这些相臂中的开关单元的数量相当多时，这种类型的级联型多电平变流器特别令人关注。大量的串联连接的这种开关单元意味着，可以控制这些开关单元以在上述第一状态和第二状态之间改变，并由此已在上述相输出处获得非常接近正弦电压的交流电压。这已经可以通过基本上较低的开关频率而获得，该开关频率基本比DE 101 03 031A1的图1中所示类型的已知的级联型多电平变流器中所通常使用的开关频率更低，其中，这个已知的级联型多电平变流器具有至少一个关断型半导体器件以及与这至少一个关断型半导体器件反并联的至少一个续流二极管。这能够获得基本上较低的损耗，也显著地减轻了滤波、谐波电流以及无线电干扰的问题，因此使得设备的成本可以更低。

例如在用于传输电力的电厂的变流站中提供和架设这种类型的级联型多电平变流器之前，测试半导体器件并由此确保这种开关单元的正常功能当然是非常重要的。然后，还有必要了解的是，当半导体器件及其对应的开关单元被构建到该半导体器件打算用于的那个级联型多电平变流器时，该半导体器件在与一般条件相同或至少与一般条件可比较的条件下能够理想地工作。然而，构造和组装整个这样的级联型多电平变流器并控制其开关单元以用于测试其半导体器件的正常功能不是切实可行的。

因此，将高度期望具有如引言中所定义的用于测试关断型半导体器件的功能的测试设备，该测试设备能够对这种半导体器件的功能进行可靠的测试，而不会涉及不可接受的高复杂度和由此产生的高成本。

发明内容

本发明的目的是提供引言中所定义的类型的测试设备，该测试设备可以用于在与该关断型半导体器件所打算用于的那个级联型多电平变流器类似的条件下，可靠地测试该半导体器件，其中，该测试设备将会基本上比级联型多电平变流器本身简单而且成本更低。

通过根据独立权利要求的设备和方法而获得的本发明来实现了这一目的。

根据本发明的测试设备包括具有两个相臂的所谓背靠背电路，其中，每个相臂包括：

至少两个开关单元的串联连接，其中每个开关单元包括至少一个储能电容器和串联连接的至少两个半导体组件，每个半导体组件具有所述关断型半导体器件中的一个以及与该关断型半导体器件反并联连接的续流二极管，以及

电感装置，所述电感装置具有与级联型多电平变流器的相臂中的电感装置的电感基本上相同大小的电感，以及

在所述至少两个开关单元之间的中点，其中背靠背电路还包括布置在两个相臂的中点之间的互连中的至少一个电容器，并且其中该设备还包括控制装置和测量装置，所述控制装置被配置成控制开关单元的半导体器件以在所述中点上获得确定的交流电压，所述测量装置用于在进行所述控制时测量通过所述相臂中的至少一个的电流。

因此，本发明人已了解到，可以使用所谓的单相背靠背电路来测试半导体器件的正常功能，该单相背靠背电路具有与级联型多电平变流器的开关单元相似的开关单元，并具有构建在其中的待测试半导体器件。然而，级联型多电平变流器通常包括较多数量的串联连接的这种开关单元，通常为8个或16个。本发明人认识到，很难利用如下背靠背电路来进行实际测试：该背靠背电路基于与相关的级联型多电平变流器中的开关单元结构完全相同的开关单元，这是因为，这将会包括太多的半导体器件和反并联的二极管，从而在测试期间导致很高的纹波电流。然而，本发明人还认识到，在背靠背电路的两个相臂的中点的互连中布置有至少一个电容器的情况下，实际上可以减少在这种包括背靠背电路的测试设备中所串联连接的开关单元的数量。这使得就测试设备的相臂中的开关单元的数量而言，能够使电感装置的尺寸过大，以使该设备的两个相臂中的每一个相臂均具有这样的电感装置：该电感装置的电感与上述级联型多电平变流器的相臂中的电感装置的电感基本上大小相同。开关单元的二极管电流和半导体器件产生的纹波电流因此被减小。仅以这种方式使电感装置尺寸过大会导致测试设备的相臂的基频阻抗过高，使得该电流将会小得不足以执行正常的测试；而在该互连中布置合适的电容将会对电感装置的尺寸过大进行补偿，以使基频阻抗被减小到适当的水平，并由此获得了适于执行该测试的电流。这意味着，能够以可接受的低成本来提供用于测试级联型多电平变流器的半导体器件的正常功能的测试设备。本发明人发现，每个相臂的开关单元的数量可以减少到最少两个，这会产生非常简化的测试设备，而该测试设备仍然提供良好可靠的测试结果。

根据优选实施例，测试设备的开关单元和级联型多电平变流器中使用的开关单元相同，即不仅可以逐个地测试变流器的每个半导体器件、然后将半导体器件构建在开关单元中，而且还可以以部件组的形式来测试每个开关单元。

根据本发明的一个实施例，设备的电感装置具有的电感为级联型多电平变流器的相臂的该电感装置的电感的50-120％，特别地为70-100％。已经证实的是，由于用于将纹波电流减小到与所述级联型多电平变流器的纹波电流的水平可比较的水平的、布置在所述互连中的所述至少一个电容器，因此能够在所述测试设备中使用与待测试的半导体器件打算用于其中的那个级联型多电平变流器中所使用的电感装置相同的电感装置。然而，为了方便起见，必要时可以将电感装置选择成略微不同。

根据本发明的另一个实施例，使得与所述两个中点相连接的所述至少一个电容器的电容适合于设备的所述电感装置的电感，以使设备的所述相臂的基频阻抗与半导体器件为其而设计的那个级联型多电平变流器的相臂的基频阻抗处于相同水平，例如为后者的50-150％，特别地为后者的80-120％。这使得在对开关单元的半导体器件进行控制时可以获得适于所述测量装置测量的合适电流。

根据本发明的另一个实施例，通过下面的公式计算电容C：

$C=\frac{(n-m)}{n\·{\mathrm{\ω}}^2\·L},$

其中，n是打算在所述级联型多电平变流器的相臂中的中点与极之间串联连接的开关单元的数量，m等于在设备的相臂中串联连接的开关单元数量的一半，L等于所述级联型多电平变流器中的相臂的电感装置的电感的一半，2πω是所述控制的基频，并且其中在所述两个中点之间的所述至少一个电容器的电容被选定为C的80-120％。根据该公式计算出的电容会导致测试设备的相臂的基频阻抗与所述级联型多电平变流器的基频阻抗相同，这是合适的。

根据本发明的另一个实施例，在所述设备的相臂中串联连接的开关单元的数量小于或等于打算在所述级联型多电平变流器的相臂中串联连接的开关单元数量的一半。这会导致相对于完整的单相背靠背电路而言相当大地简化测试设备，根据本发明的另一个实施例，在所述设备的相臂中串联连接的开关单元的数量小于或等于打算在所述级联型多电平变流器的相臂中串联连接的开关单元的数量的四分之一，特别地是小于或等于后者的六分之一。

根据本发明的另一个实施例，设备包括各自具有多于两个半导体器件的开关单元，例如4个到25个半导体器件，特别地为6个到18个半导体器件。在这样的开关单元中串联连接这样多数量的半导体器件适用于针对高电力应用的级联型多电平变流器，而根据本发明的测试设备对于测试这样的开关单元特别的有意义，这是因为如果使用正常的单相背靠背电路来进行测试，则所述纹波电流将要求大量的串联连接的开关单元。

根据本发明的另一个实施例，设备包括如下开关单元，在该开关单元中所述半导体器件是IGBT(绝缘栅双极晶体管)、IGCT(集成门极换流晶闸管)或GTO(门极可关断晶闸管)。可以通过根据本发明的测试设备来可靠地测试这些半导体器件的正常功能。

根据本发明的另一个实施例，所述设备被配置成在所述至少一个储能电容器(在作为所述级联型多电平变流器的部件的情况下)上具有5kV-50kV的电压，特别地为10kV-25kV的电压。在所述储能电容器上的这样的高压通常意味着在所述开关单元中串联连接了相当多数量的半导体器件，这使得根据本发明的测试设备特别优选(见上述内容)。

根据本发明的另一个实施例，设备被配置成测试如下半导体器件，该半导体器件被配置成布置在级联型多电平HVDC变流器中，该级联型多电平HVDC变流器适用于大于1kV、优选大于10kV以及最优选大于100kV的直流电压。用于所述级联型多电平变流器的直流电压越高，本发明就越有意义。

根据本发明的另一个实施例，在设备中，已经测试了所述开关单元中的所述半导体器件中的一个或更多个，以便测试剩余的半导体器件的功能。在又一个实施例中，已经测试了所述开关单元中的一个或更多个，以便测试剩余的开关单元的功能。因此，可以在测试设备的所有可能的位置上构建来自于生产线的开关单元和/或半导体器件，但是也可以使测试设备的所述半导体器件中的一个或更多个和/或开关单元分别由已被测试的半导体器件和开关单元构成，以便分别测试剩余的半导体器件和开关单元的功能。该剩余数量可被减少到仅有一个待测试的半导体器件或开关单元，而所有其他的半导体器件或开关单元都已知为功能正常。

本发明还涉及一种用于测试被配置成级联型多电平变流器的部件的关断型半导体器件的功能的方法，其中将该半导体器件构建成根据本发明上述任一实施例的测试设备中的半导体器件中的一个。根据本发明来控制测试设备中的半导体器件，以在测试设备的相臂的中点上获得确定的交流电压。在控制半导体器件期间测量通过所述相臂的电流，并将该电流与所述级联型多电平变流器中期望的电流进行比较。通过以上对根据本发明的设备的不同实施例的讨论，该方法的优点变得清楚。

根据下面的描述，本发明的其它优点及有利特征将会变得清楚。

附图说明

参照附图，下面是对作为示例的本发明实施例的具体描述。

在附图中：

图1是如下类型的级联型多电平变流器的简化图，该类型的级联型多电平变流器具有要由根据本发明的测试设备来测试的开关单元；

图2是示意性地示出了主要能够用作该测试设备的单相背靠背电路的简化图；

图3是根据本发明第一实施例的测试设备的对应于图2的视图；

图4是根据本发明第二实施例的测试设备的对应于图2的视图，其中根据本发明第二实施例的测试设备相对于图3所示测试设备做了稍许修改；以及

图5是示出了根据用于测试开关单元的功能的仿真程序的、通过根据图3的设备的相臂的电流相对于时间的曲线图。

具体实施方式

图1示意性地示出了级联型多电平变流器1的大体结构，级联型多电平变流器1具有开关单元7，开关单元7各自包括半导体器件，这些半导体器件的功能要由根据本发明的测试设备来进行测试。变流器1具有连接到该变流器的直流电压侧的相反极5、6的三个相臂2-4，其中极5、6可以属于用于传输高压直流的直流电压网络。每个相臂2-4均包括开关单元7的串联连接，开关单元7由方框表示，在当前情况下，每个相臂中的开关单元7的数量为16，该串联连接分别通过中点10-12被分成两个相同的部分，称为上阀分支8和下阀分支9，中点10-12形成相应相臂的相输出并被配置成连接到变流器的交流电压侧。相输出10-12可以连接到三相交流电压网络或负载，在相输出10-12与三相交流电压网络或负载之间可以布置变压器。为了改进该交流电压侧的交流电压的波形，在该交流电压侧还布置了滤波设备。

布置有控制装置13，以用于控制开关单元7，变流器通过控制装置13将直流电压转换为交流电压并将交流电压转换为直流电压。

级联型多电平变流器1具有以下类型的开关单元7，7′：每个开关单元7，7′一方面包括串联连接的至少两个半导体组件，其中每个半导体组件包括关断型半导体器件以及与该关断型半导体器件反并联连接的续流二极管；另一方面包括至少一个储能电容器。

在图2中示出了这样的开关单元的示例，图2描述了用于要在根据图1的变流器中使用的半导体器件的合适的测试设备。图2的测试设备为单相背靠背电路14形式。该背靠背电路在其每个直流电压侧具有相臂，该相臂具有与图1所示的级联型多电平变流器1中所使用的一样多的串联连接的开关单元7，7′，即，16个串联连接的开关单元7，7′。

在形成相臂的开关单元的串联连接中，每个开关单元7，7′的端子15、16适于连接到相邻的开关单元。在该情况下，半导体器件17、18是反并联连接了二极管19、20的IGBT。虽然每个组件仅示出了一个半导体器件和一个二极管，但可以分别代表并联连接、从而共享流经该组件的电流的多个半导体器件和二极管，在下面讨论的情况中，举例来说，在每个这样的开关单元7，7′中串联连接的IGBT的数量是16，而每个IGBT的大小被设定为在关断时能够阻挡2.5kV的电压。储能电容器21与每个开关单元的串联连接的半导体组件并联连接。因此，每个开关单元7，7′可以在该电容器21上具有20kV的电压。

每个开关单元7，7′的一个端子15连接到第一相邻开关单元的两个半导体组件之间的中点。另一个端子16连接到第二相邻开关单元的储能电容器21，在本实施例中，7连接到该电容器的高压侧，并且在本实施例中7′连接到该电容器的低压侧。

在图2所示的示例中，待测试的半导体器件是附图标记所指向的半导体器件17、18，其中两个位于布置在背靠背电路的左侧的相臂的上部，两个位于该相臂的下部。控制所有开关单元7和7′的半导体器件17、18，以获得对应的单元的a)第一开关状态和b)第二开关状态中的一个，其中，对于a)，在端子15、16上施加电容器21上的电压，对于b)，在端子15、16上施加零电压。为了获得第一状态，在7′类型的开关单元中，半导体器件17导通而半导体器件18关断，而在7类型的开关单元中，半导体器件18导通而半导体器件17关断。通过改变半导体器件的状态，将开关单元切换到第二状态，以使得在7′类型的开关单元中半导体器件17关断而半导体器件18导通，并在7类型的开关单元中半导体器件18关断而半导体器件17导通。

为相臂设置有所谓相电抗器(phase reactor)形式的电感装置22，其中每个相臂包括两个这样的相电抗器，这两个电抗器串联连接并对称地连接到相臂的中点。在此示例中，每个相电抗器具有大约为5mH的电感，用于平滑由开关单元的控制而产生的交流电。

在图3中示出了根据本发明第一实施例的测试设备，该测试设备由图2所示类型的背靠背电路形成，而每个相臂23、24仅具有两个开关单元。电感装置22′在此处具有与图2所示的电路中相同的大小。电感装置22′的大小被选定为与待测试的半导体器件17、18要被构建在其中的那个级联型多电平变流器的相臂中的相电抗器近似相同的大小。这意味着，各个相臂23、24的基频阻抗通常将被提高到这样的水平：该水平将会导致相电流不足以执行该测试。然而，通过在两个相臂23、24的中点26、27之间的互连中布置电容器25而解决了这个问题。通过下述方式确定电容器25的电容。首先，根据下面的公式计算电容C

$C=\frac{(n-m)}{n\·{\mathrm{\ω}}^2\·L},$

其中，n是打算在该级联型多电平变流器的相臂中的中点与极之间串联连接的开关单元的数量，m是测试设备的相臂中串联连接的开关单元的数量的一半，L是电感装置22′的电感，即L是该级联型多电平变流器中的相臂的电感装置的电感的一半，而2πω是由上述控制所产生的、确定的交流电压的基频，在图1和图3的情况下意味着

C＝(8-1)/(8×ω²×L)＝7(8×ω²×L)

当使用根据图3的测试设备时，由该控制设备13根据适当的控制程序控制开关单元7，7′的半导体器件，以在上述中点26、27处获得交流电压，并且通过由28表示的测量装置测量相电流，测量装置28被布置成与位于中点26和27之间的互连中的电容器25串联。然后，将该相电流与在假定测试设备的所有开关单元均理想地工作的情形下所期望的相电流进行比较。图5示出了基于仿真的、根据图3的测试设备的关于时间t的相电流I。电流I的形状表示根据图3的测试设备非常适于测试所涉及的半导体器件和开关单元的功能。

根据图3的测试设备可以被布置成使得三个开关单元永久地属于测试设备而第四开关单元则由待测试的开关单元构成，但是也可以用这样的测试设备来测试任意其它数量的开关单元，例如2个、3个或4个开关单元。

图4示出了根据本发明第二实施例的测试设备，其中开关单元的数量被减少到图2所示的电路中所使用的开关单元的数量的四分之一，即每个相臂四个开关单元。与图2相比，根据图3的测试设备中仅使用八分之一的开关单元，即每个相臂两个开关单元。根据图4的测试设备导致在控制半导体器件时可获得有所平滑的相电流形状。

Claims (23)

1.一种用于测试被配置成级联型多电平变流器（1）的部件的关断型半导体器件的功能的测试设备，

其特征在于，所述设备包括背靠背电路（14），所述背靠背电路（14）具有两个相臂（23，24），其中每个相臂包括：

至少两个开关单元（7,7'）的串联连接，其中每个开关单元包括至少一个储能电容器（21）和串联连接的至少两个半导体组件，所述半导体组件中的每一个均具有所述关断型半导体器件（17，18）中的一个以及与该关断型半导体器件反并联连接的续流二极管（19，20），以及

电感装置(22')，所述电感装置（22'）具有与所述级联型多电平变流器的相臂中的电感装置的电感大小相同或可比较的电感，以及

位于所述至少两个开关单元之间的中点（26，27），

其中，所述背靠背电路还包括布置在所述两个相臂（23，24）的中点（26，27）之间的互连中的至少一个电容器（25），并且其中所述设备还包括控制装置（13）和测量装置（28），所述控制装置（13）被配置成控制所述开关单元(7,7')的半导体器件（17，18），以在所述中点（26，27）获得确定的交流电压，所述测量装置（28）用于在进行所述控制时测量通过所述相臂（23，24）中的至少一个的电流。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，每个开关单元均被配置成所述级联型多电平变流器的开关单元。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电感装置（22'）具有的电感为所述级联型多电平变流器的相臂的电感装置的电感的50-120%。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电感装置（22'）具有的电感为所述级联型多电平变流器的相臂的电感装置的电感的70-100%。

5.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，使得所述两个中点（26，27）之间的所述至少一个电容器（25）的电容适合于所述设备的电感装置（22'）的电感，以使所述设备的相臂的基频阻抗为与所述级联型多电平变流器的相臂的基频阻抗相同或可比较的水平。

6.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，使得所述两个中点（26，27）之间的所述至少一个电容器（25）的电容适合于所述设备的电感装置（22'）的电感，以使所述设备的相臂的基频阻抗为所述级联型多电平变流器的相臂的基频阻抗的50-150%。

7.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，使得所述两个中点（26，27）之间的所述至少一个电容器（25）的电容适合于所述设备的电感装置（22'）的电感，以使所述设备的相臂的基频阻抗为所述级联型多电平变流器的相臂的基频阻抗的80-120%。

8.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，根据下面的公式计算电容C

$C=\frac{(n-m)}{n\·{\mathrm{\ω}}^2\·L},$

其中，n是打算在所述级联型多电平变流器的相臂中的中点与极之间串联连接的开关单元(7,7')的数量，m等于在所述设备的相臂（23，24）中串联连接的开关单元的数量的一半，L等于所述级联型多电平变流器中的相臂的电感装置的电感（22'）的一半，而2πω是所述控制的基频，其特征还在于，位于所述两个中点（26，27）之间的所述至少一个电容器（25）的电容被选定为C的80-120%。

9.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，在所述设备的相臂中串联连接的开关单元(7,7')的数量小于或等于打算在所述级联型多电平变流器的相臂中串联连接的开关单元的数量的一半。

10.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，在所述设备的相臂中串联连接的开关单元(7,7')的数量小于或等于打算在所述级联型多电平变流器的相臂中串联连接的开关单元的数量的四分之一。

11.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，在所述设备的相臂中串联连接的开关单元(7,7')的数量小于或等于打算在所述级联型多电平变流器的相臂中串联连接的开关单元的数量的六分之一。

12.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述设备包括如下开关单元(7,7')：所述开关单元(7,7')各自具有多于两个的半导体器件（17，18）。

13.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述设备包括如下开关单元(7,7')：所述开关单元(7,7')各自具有4个至25个半导体器件（17，18）。

14.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述设备包括如下开关单元(7,7')：所述开关单元(7,7')各自具有6个至18个半导体器件（17，18）。

15.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述设备包括如下开关单元(7,7')：所述开关单元(7,7')中的所述半导体器件（17，18）是IGBT（绝缘栅双极晶体管）、IGCT（集成门极换流晶闸管）或GTO（门极可关断晶闸管）。

16.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，在作为所述级联型多电平变流器的部件时，所述设备被配置成在所述至少一个储能电容器（21）上具有5kV-50kV的电压。

17.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，在作为所述级联型多电平变流器的部件时，所述设备被配置成在所述至少一个储能电容器（21）上具有10kV-25kV的电压。

18.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述设备被配置成测试如下半导体器件：该半导体器件被配置成布置在级联型多电平HVDC变流器中，所述级联型多电平HVDC变流器适用于大于1kV的直流电压。

19.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述设备被配置成测试如下半导体器件：该半导体器件被配置成布置在级联型多电平HVDC变流器中，所述级联型多电平HVDC变流器适用于大于10kV的直流电压。

20.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述设备被配置成测试如下半导体器件：该半导体器件被配置成布置在级联型多电平HVDC变流器中，所述级联型多电平HVDC变流器适用于大于100kV的直流电压。

21.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，已经测试了所述开关单元(7,7')中的半导体器件（17，18）中的一个或更多个，以测试其余半导体器件的功能。

22.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，已经测试了所述开关单元(7,7')中的一个或更多个，以测试其余开关单元的功能。

23.一种用于测试被配置成级联型多电平变流器的部件的关断型半导体器件的功能的方法，其特征在于，该半导体器件被构建为根据权利要求1至22中任一项所述的测试设备中的所述半导体器件（17，18）中的一个，其中对所述半导体器件（17，18）进行控制，以在所述设备的相臂（23，24）的中点（26，27）上获得确定的交流电压，并且其中在对所述半导体器件（17，18）进行所述控制期间测量通过所述相臂的电流，并将该电流与所述级联型多电平变流器中所预期的电流进行比较。