动态特性试验装置以及动态特性试验方法与流程

本公开涉及动态特性试验装置以及动态特性试验方法。

背景技术：

以往，作为绝缘栅型双极晶体管(igbt：insulatedgatebipolartransistor)等功率半导体模块的检查，进行动态特性(ac：alternatingcurrent)试验(例如，参照专利文献1)。

在动态特性试验中，在被试验设备(dut：deviceundertest)破损了的情况下等，存在电流持续流入dut，而产生过电流的情况。为了防止这样的过电流，专利文献2所记载的试验装置具备使蓄积于线圈(电抗器)的能量放电的放电电路。在该试验装置中，在检测出过电流的情况下，通过放电电路使蓄积于电抗器的能量强制性地放电。

专利文献1：日本特开2013－160572号公报

专利文献2：日本特开2007－33042号公报

在使用专利文献1所记载的试验装置，进行例如包含2个半导体的所谓的2in1(也称为“2包”等。)类型的功率半导体模块的动态特性试验的情况下，在电抗器中流动双向的电流。即使将专利文献2所记载的放电电路应用于该试验装置中，虽然能够防止在电抗器中流动的一个方向的过电流，但是无法防止另一个方向的过电流。

在包含2个半导体的被试验设备的动态特性试验中，在电抗器中能够流动双向的电流的情况下，希望抑制过电流流入被试验设备。

技术实现要素：

本公开的一个方面的动态特性试验装置是进行包含以串联的方式电连接的第1半导体以及第2半导体的被试验设备的动态特性试验的动态特性试验装置。该动态特性试验装置具备：电源，供给用于动态特性试验的电流；电抗器，成为第1半导体以及第2半导体的负载；选择电路，具有以串联的方式电连接的第1开关部以及第2开关部，用于选择第1半导体以及第2半导体中的任一个作为开关测定的对象；以及过电流防止电路，以并联的方式与电抗器电连接，用于消耗蓄积于电抗器的能量。将第1半导体以及第2半导体电连接的第1连接部和将第1开关部以及第2开关部电连接的第2连接部经由电抗器电连接。电源的正极端子与第1开关部以及第1半导体电连接，电源的负极端子与第2开关部以及第2半导体电连接。过电流防止电路具备以串联的方式电连接的第3开关部及第1二极管以及以串联的方式电连接的第4开关部及第2二极管。第1二极管被配置成第1二极管的正向为从第1连接部朝向第2连接部的方向，第2二极管被配置成第2二极管的正向为从第2连接部朝向第1连接部的方向。

根据该动态特性试验装置，通过使第2开关部成为接通状态，选择第1半导体作为开关测定的对象，在第1半导体的开关测定中，在电抗器中流动从第1连接部朝向第2连接部的电流。另外，通过使第1开关部成为接通状态，选择第2半导体作为开关测定的对象，在第2半导体的开关测定中，在电抗器中流动从第2连接部朝向第1连接部的电流。换句话说，在电抗器中能够流动双向的电流。而且，在第1半导体的开关测定中，在动态特性试验装置检测出过电流的情况下，通过使第4开关部成为接通状态，从而例如形成在电抗器、第4开关部以及第2二极管中巡回的电流路径。而且，蓄积于电抗器的能量作为电流在该电流路径中流动从而被消耗。另一方面，在第2半导体的开关测定中，在动态特性试验装置检测出过电流的情况下，通过使第3开关部成为接通状态，从而例如形成在电抗器、第3开关部以及第1二极管中巡回的电流路径。而且，蓄积于电抗器的能量作为电流在该电流路径中流动从而被消耗。像这样，在包含以串联的方式电连接的第1半导体以及第2半导体的被试验设备的动态特性试验装置中，在电抗器中流动双向的电流，但在任意一个方向上都能够防止更多的过电流流入被试验设备。此外，在本说明书中，所谓的“电连接”不只是连接对象的2个要素直接连接的情况，也包含在连接对象的2个要素间连接有能够电导通的其他要素的情况。作为其他要素，能够包含继电器以及晶体管等开关部等。

过电流防止电路也可以具备以并联的方式与第3开关部电连接的第3二极管以及以并联的方式与第4开关部电连接的第4二极管。第3二极管也可以被配置成第3二极管的正向与第1二极管的正向相反，第4二极管也可以被配置成第4二极管的正向与第2二极管的正向相反。在该情况下，通过使第3开关部以及第4开关部中的任一个成为接通状态，来在过电流防止电路中仅流动单方向的电流。因此，在第1半导体的开关测定中动态特性试验装置检测出过电流的情况下，即使在使第2开关部成为断开状态之前使第4开关部成为接通状态，在第1半导体中也不会流动短路电流。另外，在第2半导体的开关测定中动态特性试验装置检测出过电流的情况下，即使在使第1开关部成为断开状态之前使第3开关部成为接通状态，在第2半导体中也不会流动短路电流。因此，能够减少使过电流防止电路动作的时机的限制，能够使控制简单化。

第1二极管和第4二极管也可以是同一二极管，第2二极管和第3二极管也可以是同一二极管。在该情况下，第3开关部和第4开关部是相互不同的开关部，以串联的方式电连接。另外，第1二极管以并联的方式与第4开关部电连接，第2二极管以并联的方式与第3开关部电连接，第1二极管的正向和第2二极管的正向相互相反。因此，通过使第3开关部以及第4开关部中的任一个成为接通状态，来在过电流防止电路中仅流动单方向的电流。因此，在第1半导体的开关测定中动态特性试验装置检测出过电流的情况下，即使在使第2开关部成为断开状态之前使第4开关部成为接通状态，在第1半导体中也不会流动短路电流。另外，在第2半导体的开关测定中动态特性试验装置检测出过电流的情况下，即使在使第1开关部成为断开状态之前使第3开关部成为接通状态，在第2半导体中也不会流动短路电流。因此，能够减少使过电流防止电路动作的时机的限制，能够使控制简单化。

过电流防止电路也可以还具备第5二极管以及第6二极管。第3开关部和第4开关部也可以是同一开关部。第2二极管的阳极以及第1二极管的阴极也可以与电抗器的一端电连接，第5二极管的阳极以及第6二极管的阴极也可以与电抗器的另一端电连接。第2二极管的阴极以及第5二极管的阴极也可以经由第3开关部与第1二极管的阳极以及第6二极管的阳极电连接。在该情况下，在第1半导体的开关测定中，在动态特性试验装置检测出过电流的情况下，通过使第3开关部(第4开关部)成为接通状态，形成在电抗器、第2二极管、第3开关部(第4开关部)以及第6二极管中巡回的电流路径，蓄积于电抗器的能量作为电流在该电流路径中流动而被消耗。另一方面，在第2半导体的开关测定中，在动态特性试验装置检测出过电流的情况下，通过使第3开关部(第4开关部)成为接通状态，形成在电抗器、第5二极管、第3开关部(第4开关部)以及第1二极管中巡回的电流路径，蓄积于电抗器的能量作为电流在该电流路径中流动而被消耗。像这样，能够防止双向的更多的过电流流入被试验设备。

本公开的其它方面的动态特性试验装置也可以还具备用于通过上述过电流防止电路消耗蓄积于电抗器的能量的高速切断电路。高速切断电路也可以具备以串联的方式与电抗器电连接的第5开关部。根据该结构，在检测出过电流的情况下，通过使第5开关部成为断开状态，能够切断与过电流防止电路不同的电流路径。因此，能够使蓄积于电抗器的能量作为电流在过电流防止电路中流动，能够高速地消耗蓄积于电抗器的能量。

本公开的另一其它方面的动态特性试验装置也可以还具备切换控制第1开关部、第2开关部、第3开关部以及第4开关部的接通状态以及断开状态的控制装置。控制装置通过使第2开关部成为接通状态来将第1半导体设为开关测定的对象，通过使第1开关部成为接通状态将第2半导体设为开关测定的对象。控制装置也可以在进行第1半导体的开关测定时，根据检测出超过规定的阈值的电流量的电流这一情况，使第2开关部成为断开状态，并且使第4开关部成为接通状态。在该情况下，在第1半导体的开关测定中，能够根据检测出过电流这一情况，使蓄积于电抗器的能量作为电流例如于在电抗器、第4开关部以及第2二极管中巡回的电流路径中流动从而被消耗。

控制装置也可以在进行第2半导体的开关测定时，根据检测出超过规定的阈值的电流量的电流这一情况，使第1开关部成为断开状态，并且使第3开关部成为接通状态。在该情况下，在第2半导体的开关测定中，能够根据检测出过电流这一情况，使蓄积于电抗器的能量作为电流例如于在电抗器、第3开关部以及第1二极管中巡回的电流路径中流动从而被消耗。

本公开的另一其它方面的动态特性试验方法是进行包含以串联的方式电连接的第1半导体以及第2半导体的被试验设备的动态特性试验的动态特性试验方法。该动态特性试验方法包含：选择第1半导体作为开关测定的对象，并且通过使电流沿一个方向在作为第1半导体以及第2半导体的负载的电抗器中流动，来进行第1半导体的开关测定的步骤；在进行第1半导体的开关测定的步骤中，根据检测出超过规定的阈值的电流量的电流这一情况，使过电流防止电路动作，以便消耗蓄积于电抗器的能量的步骤；选择第2半导体作为开关测定的对象，并且通过使电流沿另一方向在电抗器中流动，来进行第2半导体的开关测定的步骤；以及在进行第2半导体的开关测定的步骤中，根据检测出超过规定的阈值的电流量的电流这一情况，使过电流防止电路动作，以便消耗蓄积于电抗器的能量的步骤。

根据该动态特性试验方法，在第1半导体的开关测定和第2半导体的开关测定中，在电抗器中流动相互相反方向的电流。换句话说，能够在电抗器中流动双向的电流。而且，在第1半导体的开关测定中，在动态特性试验装置中检测出超过规定的阈值的电流量的过电流的情况下，通过过电流防止电路消耗蓄积于电抗器的能量，在第2半导体的开关测定中，在动态特性试验装置中检测出超过规定的阈值的过电流的情况下，通过过电流防止电路消耗蓄积于电抗器的能量。像这样，在包含以串联的方式电连接的第1半导体以及第2半导体的被试验设备的动态特性试验装置中，在电抗器中流动双向的电流，但在任意的方向上都能够防止更多的过电流流入被试验设备。

根据本公开，能够在能够在电抗器中流动双向的电流的情况下，抑制过电流流入被试验设备。

附图说明

图1是示意性地表示一个实施方式的动态特性试验装置的电路图。

图2是图1的动态特性试验装置中的n侧开关测定的时序图。

图3是表示图2的n侧开关测定中的开关接通时的电流路径的图。

图4是表示图2的n侧开关测定中的开关断开时的电流路径的图。

图5是表示图2的n侧开关测定中的能量回收时的电流路径的图。

图6是图1的动态特性试验装置中的p侧开关测定的时序图。

图7是表示图6的p侧开关测定中的开关接通时的电流路径的图。

图8是表示图6的p侧开关测定中的开关断开时的电流路径的图。

图9是表示图6的p侧开关测定中的能量回收时的电流路径的图。

图10是比较例的n侧开关测定的时序图。

图11是比较例的p侧开关测定的时序图。

图12是包含图1的动态特性试验装置中的过电流防止处理的n侧开关测定的时序图。

图13是表示图12的n侧开关测定中的过电流防止处理时的电流路径的图。

图14是包含图1的动态特性试验装置中的过电流防止处理的p侧开关测定的时序图。

图15是表示图14的p侧开关测定中的过电流防止处理时的电流路径的图。

图16是包含使用了图1的动态特性试验装置中的高速切断电路的过电流防止处理的n侧开关测定的时序图。

图17是表示使用了图16的n侧开关测定中的高速切断电路的过电流防止处理时的电流路径的图。

图18是包括使用了图1的动态特性试验装置中的高速切断电路的过电流防止处理的p侧开关测定的时序图。

图19是表示使用了图18的p侧开关测定中的高速切断电路的过电流防止处理时的电流路径的图。

图20是图1的动态特性试验装置中的n侧短路容量测定的时序图。

图21是图1的动态特性试验装置中的p侧短路容量测定的时序图。

图22是表示图1的动态特性试验装置的变形例的电路图。

图23是表示图22的动态特性试验装置中的n侧开关测定的过电流防止处理时的电流路径的图。

图24是表示图22的动态特性试验装置中的p侧开关测定的过电流防止处理时的电流路径的图。

图25是用于对图1的动态特性试验装置中的过电流防止处理和图22的动态特性试验装置中的过电流防止处理进行比较的图。

图26是表示图1的动态特性试验装置的其它变形例的电路图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。此外，在附图的说明中，对同一要素标注同一附图标记，并省略重复的说明。

图1是示意性地表示一个实施方式的动态特性试验装置的电路图。如图1所示，动态特性试验装置1是实施dut50的动态特性试验的装置，具备试验电路10、过电流检测电路20以及控制装置30。作为动态特性试验，动态特性试验装置1进行开关测定以及短路容量测定(sc测定)等。在开关测定中，能够对igbt特性以及二极管特性进行测定。作为igbt特性，有上升时间、下降时间、接通延迟时间、断开延迟时间、断开浪涌电压、栅极电荷、接通损耗以及断开损耗等。作为二极管特性，有反向恢复时间、反向恢复电流以及反向恢复能量等。

dut50是动态特性试验装置1的被试验设备，是包含以串联的方式电连接的2个半导体元件的2in1型的功率半导体模块。具体而言，dut50包含晶体管qdp、qdn(第1半导体、第2半导体)和二极管ddp、ddn。晶体管qdp、qdn是igbt。晶体管qdp的发射极与晶体管qdn的集电极相互电连接。晶体管qdp、qdn的集电极分别与二极管ddp、ddn的阴极电连接，晶体管qdp、qdn的发射极分别与二极管ddp、ddn的阳极电连接。换句话说，晶体管qdp、qdn以相同的朝向以串联的方式电连接，二极管ddp是以并联的方式与晶体管qdp电连接的续流二极管，二极管ddn是以并联的方式与晶体管qdn电连接的续流二极管。dut50具有p端子、o端子以及n端子。p端子与晶体管qdp的集电极以及二极管ddp的阴极电连接，n端子与晶体管qdn的发射极以及二极管ddn的阳极电连接，o端子与晶体管qdp的发射极、晶体管qdn的集电极、二极管ddp的阳极以及二极管ddn的阴极电连接。换句话说，o端子与将晶体管qdp、qdn电连接的连接部cd(第1连接部)电连接。例如，dut50能够用于1相的逆变器电路，晶体管qdp能够用于上臂，晶体管qdn能够用于下臂。

试验电路10是用于实施dut50的动态特性试验的电路。试验电路10具备电源电容器11、主开关部12、选择电路13、过电流防止电路14、高速切断电路15、选择电路16以及电抗器l。电源电容器11是将用于动态特性试验的电流供给至试验电路10的电源。作为电源电容器11，例如能够使用频率特性优异的薄膜电容器。若蓄积于电源电容器11的能量(电荷)减少，则电源电容器11与未图示的高压电源连接，通过高压电源进行充电。

主开关部12是切换从电源电容器11向dut50(晶体管qdp或者晶体管qdn)的电流的供给以及切断的电路。主开关部12包含晶体管qp和二极管dp。晶体管qp是igbt。晶体管qp的集电极与二极管dp的阴极电连接，晶体管qp的发射极与二极管dp的阳极电连接。换句话说，二极管dp是以并联的方式与晶体管qp电连接的续流二极管。晶体管qp的集电极与电源电容器11的+端子(正极端子)电连接，晶体管qp的发射极与后述的晶体管qhp的集电极、二极管dhp的阴极、开关swp的一端以及dut50的p端子电连接。

选择电路13是用于选择dut50所包含的晶体管qdp、qdn中的任意一个作为开关测定的对象的电路。选择电路13包含晶体管qhp、qhn(第1开关部、第2开关部)和二极管dhp、dhn。晶体管qhp、qhn是igbt。晶体管qhp、qhn的集电极分别与二极管dhp、dhn的阴极电连接，晶体管qhp、qhn的发射极分别与二极管dhp、dhn的阳极电连接。换句话说，二极管dhp是以并联的方式与晶体管qhp电连接的续流二极管，二极管dhn是以并联的方式与晶体管qhn电连接的续流二极管。晶体管qhp的发射极和晶体管qhn的集电极相互电连接，并且与后述的晶体管qcf的集电极以及二极管dcf的阴极电连接。换句话说，晶体管qhp、qhn以相同的朝向以串联的方式电连接，将晶体管qhp、qhn电连接的连接部cs(第2连接部)经由高速切断电路15以及电抗器l与dut50的o端子电连接。晶体管qhp的集电极与晶体管qp的发射极、二极管dp的阳极、开关swp的一端以及dut50的p端子电连接。晶体管qhn的发射极与电源电容器11的－端子(负极端子)、开关swn的另一端以及dut50的n端子电连接。

过电流防止电路14是用于消耗蓄积于电抗器l的能量的电路。过电流防止电路14被设置成以并联的方式与电抗器l电连接。过电流防止电路14包含晶体管qif、qir(第4开关部、第3开关部)和二极管dif、dir。晶体管qif、qir是igbt。晶体管qif、qir的集电极分别与二极管dif、dir的阴极电连接，晶体管qif、qir的发射极分别与二极管dif、dir的阳极电连接。换句话说，二极管dif(第1二极管、第4二极管)是以并联的方式与晶体管qif电连接的续流二极管，二极管dir(第2二极管、第3二极管)是以并联的方式与晶体管qir电连接的续流二极管。晶体管qif的发射极和晶体管qir的发射极相互电连接。换句话说，晶体管qif、qir以相互相反的朝向以串联的方式电连接。晶体管qif的集电极与后述的晶体管qcr的集电极、二极管dcr的阴极以及电抗器l的一端电连接。晶体管qir的集电极与电抗器l的另一端、开关swp的另一端、开关swn的一端以及dut50的o端子电连接。

高速切断电路15是用于使过电流防止电路14高速地消耗蓄积于电抗器l的能量的电路。高速切断电路15被设置成以串联的方式与电抗器l电连接。高速切断电路15包含晶体管qcf、qcr(第5开关部)和二极管dcf、dcr。晶体管qcf、qcr是igbt。晶体管qcf、qcr的集电极分别与二极管dcf、dcr的阴极电连接，晶体管qcf、qcr的发射极分别与二极管dcf、dcr的阳极电连接。换句话说，二极管dcf是以并联的方式与晶体管qcf电连接的续流二极管，二极管dcr是以并联的方式与晶体管qcr电连接的续流二极管。晶体管qcf的发射极和晶体管qcr的发射极相互电连接。换句话说，晶体管qcf、qcr以相互相反的朝向以串联的方式电连接。晶体管qcf的集电极与晶体管qhp的发射极、晶体管qhn的集电极、二极管dhp的阳极以及二极管dhn的阴极电连接。晶体管qcr的集电极与晶体管qif的集电极、二极管dif的阴极以及电抗器l的一端电连接。

选择电路16是用于选择dut50所包含的晶体管qdp、qdn的任意一个作为短路容量测定的对象的电路。选择电路16包含开关swp、swn。开关swp、swn是继电器。开关swp的一端与晶体管qp的发射极、二极管dp的阳极、晶体管qhp的集电极、二极管dhp的阴极以及dut50的p端子电连接。开关swp的另一端与开关swn的一端相互电连接，并且与电抗器l的另一端、晶体管qir的集电极、二极管dir的阴极以及dut50的o端子电连接。开关swn的另一端与电源电容器11的－端子、晶体管qhn的发射极、二极管dhn的阳极以及dut50的n端子电连接。

电抗器l是动态特性试验的负载。换句话说，电抗器l为晶体管qdp、qdn的负载。电抗器l的一端与晶体管qcr的集电极以及二极管dcr的阴极电连接，电抗器l的另一端与dut50的o端子电连接。

过电流检测电路20是对流过试验电路10以及dut50的过电流进行检测的电路。过电流检测电路20包含电流传感器21、电流传感器22、比较器23以及比较器24。

电流传感器21是对在n侧开关测定时流过试验电路10以及dut50的电流的电流值进行检测的传感器。电流传感器21设置于连接dut50的n端子和电源电容器11的－端子的布线的n端子附近。电流传感器21将检测出的电流值输出至比较器23。电流传感器22是对在p侧开关测定时流过试验电路10以及dut50的电流的电流值进行检测的传感器。电流传感器22设置于连接dut50的p端子和晶体管qp的发射极的布线的p端子附近。电流传感器22将检测出的电流值输出至比较器24。

比较器23对由电流传感器21检测出的电流值和n侧的过电流阈值ref＿n进行比较，并将比较结果输出至控制装置30。过电流阈值ref＿n是为了检测过电流而预先决定的值。在比较器23中，将n侧的过电流阈值ref＿n输入至+端子，将由电流传感器21检测出的电流值输入至－端子。在该情况下，比较器23在由电流传感器21检测出的电流值为过电流阈值ref＿n以下的情况下，将高电平的输出信号输出至控制装置30，在由电流传感器21检测出的电流值比过电流阈值ref＿n大的情况下，将低电平的输出信号输出至控制装置30。

比较器24对由电流传感器22检测出的电流值和p侧的过电流阈值ref＿p进行比较，并将比较结果输出至控制装置30。过电流阈值ref＿p是为了检测过电流而预先决定的值。在比较器24中，将p侧的过电流阈值ref＿p输入至+端子，将由电流传感器22检测出的电流值输入至－端子。在该情况下，比较器24在由电流传感器22检测出的电流值为过电流阈值ref＿p以下的情况下，将高电平的输出信号输出至控制装置30，在由电流传感器22检测出的电流值比过电流阈值ref＿p大的情况下，将低电平的输出信号输出至控制装置30。

控制装置30是进行用于切换晶体管qp、qhp、qhn、qif、qir、qcf、qcr、qdp、qdn以及开关swp、swn的接通状态(导通状态)和断开状态(切断状态)的切换控制的控制器。控制装置30通过分别将栅极信号sqp、sqhp、sqhn、sqif、sqir、sqcf、sqcr、sqdp、sqdn输出至晶体管qp、qhp、qhn、qif、qir、qcf、qcr、qdp、qdn，来切换各晶体管的接通状态和断开状态。控制装置30通过分别将继电器信号sswp、sswn输出至开关swp、swn，来切换各开关的接通状态和断开状态。对于由控制装置30进行的切换控制而言，在以下的各测定中进行详细说明。此外，所谓的晶体管的接通状态意味着集电极－发射极间是电导通状态，所谓的晶体管的断开状态意味着集电极－发射极间是电切断状态。另外，在晶体管是igbt的情况下，根据栅极－发射极间电压来切换接通状态和断开状态。在以下的说明中，为了方便，在对晶体管供给了高电平的栅极信号的情况下，晶体管成为接通状态，在对晶体管供给了低电平的栅极信号的情况下，晶体管成为断开状态。

(开关测定)

接下来，对使用了动态特性试验装置1的开关测定进行说明。首先，对晶体管qdn的开关测定(有时称为“n侧开关测定”。)进行说明。图2是动态特性试验装置1中的n侧开关测定的时序图。图3是表示n侧开关测定中的开关接通时的电流路径的图。图4是表示n侧开关测定中的开关断开时的电流路径的图。图5是表示n侧开关测定中的能量回收时的电流路径的图。

此外，在开关测定中，继电器信号sswp、sswn总是被设定为低电平，开关swp、swn总是断开状态，所以在各步骤中省略继电器信号以及开关的说明。另外，在以下的说明中，将从电源电容器11供给的电流设为ic，将流过晶体管qp、qhp、qhn、qif、qir、qcf、qcr、qdp、qdn的电流分别设为电流iqp、iqhp、iqhn、iqif、iqir、iqcf、iqcr、iqdp、iqdn，将流过电抗器l的电流设为电流il来进行说明。另外，对于流过各晶体管的电流而言，在从集电极流入发射极的情况下为正值，在从发射极流入集电极的情况或者从续流二极管的阳极流入阴极(正向)的情况下为负值。对于流过电抗器l的电流而言，在朝向dut50的o端子流动的情况下为正值，在向其相反方向流动的情况下为负值。另外，以相同的长度图示出了各步骤，但各步骤的时间无需相同，可以根据需要适当地调整。在各步骤中，各晶体管的切换控制的时机既可以相同，也可以不同。

如图2所示的那样，在步骤st11中，控制装置30将栅极信号sqp、sqhp、sqhn、sqif、sqir、sqcf、sqcr、sqdp、sqdn均设定为低电平并输出。因此，晶体管qp、qhp、qhn、qif、qir、qcf、qcr、qdp、qdn均为断开状态，在各晶体管中没有电流流动。另外，电源电容器11的能量ec(电荷)例如成为充满电状态。

接着，在步骤st12中，控制装置30将栅极信号sqp、sqhp、sqcf、sqcr、sqdn设定为高电平并将除此以外的栅极信号设定为低电平来输出。由此，晶体管qp、qhp、qcf、qcr、qdn成为接通状态，除此以外的晶体管成为断开状态。此时，如图3所示的那样，形成从电源电容器11的+端子依次通过晶体管qp、晶体管qhp、晶体管qcf、晶体管qcr、电抗器l以及晶体管qdn并返回到电源电容器11的－端子的电流路径pn1，在电流路径pn1中流动从电源电容器11供给的电流。在该状态下，电流ic、iqp、iqhp、iqcf、－iqcr、il、iqdn的电流量随着时间的经过而增加，另一方面，电源电容器11的能量ec随着时间的经过而减少。另外，在晶体管qhn、qif、qir、qdp中不流动电流iqhn、iqif、iqir、iqdp。换句话说，在步骤st12中，控制装置30通过使晶体管qhp成为接通状态，使晶体管qdn成为开关测定的对象，通过使晶体管qp、qcf、qcr成为接通状态，将电流从电源电容器11供给至晶体管qdn。

接着，在步骤st13中，控制装置30将栅极信号sqp、sqhp、sqcf、sqcr设定为高电平并将除此以外的栅极信号设定为低电平来输出。换句话说，从步骤st12仅将栅极信号sqdn从高电平变更为低电平，对于除此以外的栅极信号不进行变更。由此，晶体管qp、qhp、qcf、qcr成为接通状态，除此以外的晶体管成为断开状态。此时，如图4所示那样，形成在晶体管qhp、晶体管qcf、晶体管qcr、电抗器l以及二极管ddp中依次巡回的电流路径pn2，在紧接步骤st13之前在电流路径pn1中流动的电流在电流路径pn2中流动。因此，电流ic、iqp、iqdn的电流量为0，不从电源电容器11供给电流，所以能量ec不变化。此时，能量被晶体管qhp、晶体管qcf、晶体管qcr、电抗器l以及二极管ddp的电阻成分等消耗，所以电流iqhp、iqcf、－iqcr、il、流过二极管ddp的电流－iqdp的电流量从在紧接步骤st13之前在电流路径pn1中流动的电流的电流量起，随着时间的经过缓慢地减少。另外，电流iqhn、iqif、iqir的电流量仍为0。

接着，在步骤st14中，与步骤st12相同，控制装置30将栅极信号sqp、sqhp、sqcf、sqcr、sqdn设定为高电平并将除此以外的栅极信号设定为低电平来输出。换句话说，从步骤st13仅将栅极信号sqdn从低电平变更为高电平，对于除此以外的栅极信号不进行变更。由此，形成电流路径pn1，在紧接步骤st14之前在电流路径pn2中流动的电流以及从电源电容器11供给的电流在电流路径pn1中流动。此时，电流ic、iqp、iqhp、iqcf、－iqcr、il、iqdn的电流量从在紧接步骤st14之前在电流路径pn2中流动的电流的电流量起进一步随着时间的经过而增加，另一方面，电源电容器11的能量ec随着时间的经过进一步减少。另外，在晶体管qhn、qif、qir、qdp中不流动电流iqhn、iqif、iqir、iqdp。

接着，在步骤st15中，与步骤st13相同，控制装置30将栅极信号sqp、sqhp、sqcf、sqcr设定为高电平并将除此以外的栅极信号设定为低电平来输出。换句话说，从步骤st14仅将栅极信号sqdn从高电平变更为低电平，对于除此以外的栅极信号不进行变更。由此，形成电流路径pn2，在紧接步骤st15之前在电流路径pn1中流动的电流在电流路径pn2中流动。此时，与步骤st13相同，电流ic、iqp、iqdn的电流量为0，电流iqhp、iqcf、－iqcr、il、－iqdp的电流量随着时间的经过而缓慢减少。另外，电流iqhn、iqif、iqir的电流量仍为0。另外，由于未从电源电容器11供给电流，所以能量ec不变化。在该时刻，得到n侧开关测定所需要的波形。换句话说，步骤st12～步骤st15的使晶体管qdn成为断开状态为止，得到晶体管qdn的开关测定所需要的波形。在这个意义上，可以说步骤st12～步骤st15的使晶体管qdn成为断开状态为止的处理是狭义上的晶体管qdn的开关测定。

之后，控制装置30将栅极信号sqhp从高电平变更为低电平。由此，晶体管qp、qcf、qcr成为接通状态，除此以外的晶体管成为断开状态。此时，如图5所示那样，形成从电源电容器11的－端子依次通过二极管dhn、晶体管qcf、晶体管qcr、电抗器l、二极管ddp以及晶体管qp并返回到电源电容器11的+端子的电流路径pn3，在紧接将栅极信号sqhp切换为低电平之前在电流路径pn2中流动的电流在电流路径pn3中流动。因此，电流iqhp的电流量为0。而且，由于电流路径pn3从电源电容器11的－端子朝向+端子，所以电源电容器11被充电，能量ec随着时间的经过而增加，另一方面，电流－iqhn(流过二极管dhn的电流)、iqcf、－iqcr、il、－iqdp、－iqp、－ic(从电源电容器11的－端子向+端子流动的电流)的电流量随着时间的经过而减少。另外，电流iqdn、iqif、iqir的电流量仍为0。

接着，在步骤st16中，继续与步骤st15相同的状态，在电流路径pn3中流动的电流的电流量变为0，电源电容器11的能量ec几乎恢复到充满电状态。

接着，在步骤st17中，控制装置30将栅极信号sqp、sqhp、sqhn、sqif、sqir、sqcf、sqcr、sqdp、sqdn均设定为低电平并输出。因此，晶体管qp、qhp、qhn、qif、qir、qcf、qcr、qdp、qdn均成为断开状态，在各晶体管中不流动电流。像这样，n侧开关测定结束。此外，也可以通过未图示的检测电路等检测在电流路径pn3中流动的电流的电流量成为规定的阈值以下这一情况，控制装置30根据来自检测电路的输出信号检测在电流路径pn3中流动的电流的电流量几乎为0这一情况(能量回收处理结束)。规定的阈值例如被设定为0或者比0稍大的值。而且，控制装置30也可以根据检测出能量回收处理结束这一情况，而进行步骤st17的处理。

如以上那样，控制装置30通过在开始n侧开关测定时，使晶体管qp、qhp、qcf、qcr成为接通状态，并且根据n侧开关测定中的波形的采集的结束，使晶体管qhp成为断开状态，来回收在n侧开关测定中所使用的能量。而且，控制装置30在对n侧开关测定中所使用的能量进行了回收后，使晶体管qp、qcf、qcr成为断开状态。因此，由于在n侧开关测定结束时能量ec几乎成为充满电状态，所以无需为了下一次测定而通过高压电源进行电源电容器11的充电。

接下来，对晶体管qdp的开关测定(有时称为“p侧开关测定”的情况。)进行说明。图6是表示动态特性试验装置1中的p侧开关测定的时序图。图7是表示p侧开关测定中的开关接通时的电流路径的图。图8是表示p侧开关测定中的开关断开时的电流路径的图。图9是表示p侧开关测定中的能量回收时的电流路径的图。

如图6所示那样，步骤st21与图2的步骤st11相同，所以省略说明。接着，在步骤st22中，控制装置30将栅极信号sqp、sqhn、sqcf、sqcr、sqdp设定为高电平并将除此以外的栅极信号设定为低电平来输出。由此，晶体管qp、qhn、qcf、qcr、qdp成为接通状态，除此以外的晶体管成为断开状态。此时，如图7所示，形成从电源电容器11的+端子依次通过晶体管qp、晶体管qdp、电抗器l、晶体管qcr、晶体管qcf以及晶体管qhn并返回到电源电容器11的－端子的电流路径pp1，从电源电容器11供给的电流在电流路径pp1中流动。在该状态下，电流ic、iqp、iqdp、－il、iqcr、－iqcf、iqhn的电流量随着时间的经过而增加，另一方面，电源电容器11的能量ec随着时间的经过而减少。另外，在晶体管qhp、qif、qir、qdn中不流动电流iqhp、iqif、iqir、iqdn。换句话说，在步骤st22中，控制装置30通过使晶体管qhn成为接通状态，而使晶体管qdp成为开关测定的对象，并且通过使晶体管qp、qcf、qcr成为接通状态，而从电源电容器11对晶体管qdp供给电流。

接着，在步骤st23中，控制装置30将栅极信号sqp、sqhn、sqcf、sqcr设定为高电平并将除此以外的栅极信号设定为低电平来输出。换句话说，从步骤st22仅将栅极信号sqdp从高电平变更为低电平，对于除此以外的栅极信号不进行变更。由此，晶体管qp、qhn、qcf、qcr成为接通状态，除此以外的晶体管成为断开状态。此时，如图8所示，形成在晶体管qhn、二极管ddn、电抗器l、晶体管qcr以及晶体管qcf中依次巡回的电流路径pp2，在紧接步骤st23之前在电流路径pp1中流动的电流在电流路径pp2中流动。因此，电流ic、iqp、iqdp的电流量为0，不从电源电容器11供给电流，所以能量ec不发生变化。此时，能量被晶体管qhn、二极管ddn、电抗器l、晶体管qcr以及晶体管qcf的电阻成分等消耗，所以电流iqhn、－iqdn(流过二极管ddn的电流)、－il、iqcr、－iqcf的电流量从在紧接步骤st23之前在电流路径pp1中流动的电流的电流量起，随着时间的经过而缓慢地减少。另外，电流iqhp、iqif、iqir的电流量仍为0。

接着，在步骤st24中，与步骤st22相同，控制装置30将栅极信号sqp、sqhn、sqcf、sqcr、sqdp设定为高电平并将除此以外的栅极信号设定为低电平来输出。换句话说，从步骤st23仅将栅极信号sqdp从低电平变更为高电平，对于除此以外的栅极信号不进行变更。由此，形成电流路径pp1，在紧接步骤st24之前在电流路径pp2中流动的电流以及从电源电容器11供给的电流在电流路径pp1中流动。此时，电流ic、iqp、iqdp、－il、iqcr、－iqcf、iqhn的电流量从在紧接步骤st24之前在电流路径pp2中流动的电流的电流量起进一步随着时间的经过而增加，另一方面，电源电容器11的能量ec随着时间的经过进一步减少。另外，在晶体管qhp、qif、qir、qdn中不流动电流iqhp、iqif、iqir、iqdn。

接着，在步骤st25中，与步骤st23相同，控制装置30将栅极信号sqp、sqhn、sqcf、sqcr设定为高电平并将除此以外的栅极信号设定为低电平来输出。换句话说，从步骤st24仅将栅极信号sqdp从高电平变更为低电平，对于除此以外的栅极信号不进行变更。由此，形成电流路径pp2，在紧接步骤st25之前在电流路径pp1中流动的电流在电流路径pp2中流动。此时，与步骤st23相同，电流ic、iqp、iqdp的电流量为0，电流iqhn、－iqdn、－il、iqcr、－iqcf的电流量随着时间的经过缓慢地减少。另外，电流iqhp、iqif、iqir的电流量仍为0。另外，由于不从电源电容器11供给电流，所以能量ec未发生变化。在该时刻，得到p侧开关测定所需要的波形。换句话说，步骤st22～步骤st25的使晶体管qdp成为断开状态为止，得到晶体管qdp的开关测定所需要的波形。在这个意义上，可以说步骤st22～步骤st25的使晶体管qdp成为断开状态为止的处理是狭义上的晶体管qdp的开关测定。

之后，控制装置30将栅极信号sqhn从高电平变更为低电平。由此，晶体管qp、qcf、qcr成为接通状态，除此以外的晶体管成为断开状态。此时，如图9所示，形成从电源电容器11的－端子依次通过二极管ddn、电抗器l、晶体管qcr、晶体管qcf、二极管dhp以及晶体管qp并返回到电源电容器11的+端子的电流路径pp3，在紧接将栅极信号sqhn切换为低电平之前在电流路径pp2中流动的电流在电流路径pp3中流动。因此，电流iqhn的电流量为0。而且，电流路径pp3从电源电容器11的－端子朝向+端子，所以电源电容器11被充电，能量ec随着时间的经过而增加，另一方面，电流－iqdn、－il、iqcr、－iqcf、－iqhp(流过二极管dhp的电流)、－iqp、－ic的电流量随着时间的经过而减少。另外，电流iqdp、iqif、iqir的电流量仍为0。

接着，在步骤st26中，继续与步骤st25相同的状态，在电流路径pp3中流动的电流的电流量为0，电源电容器11的能量ec几乎恢复到充满电状态。

接着，在步骤st27中，控制装置30将栅极信号sqp、sqhp、sqhn、sqif、sqir、sqcf、sqcr、sqdp、sqdn均设定为低电平并输出。因此，晶体管qp、qhp、qhn、qif、qir、qcf、qcr、qdp、qdn均成为断开状态，在各晶体管中部流动电流。像这样，p侧开关测定结束。此外，也可以通过未图示的检测电路等来检测在电流路径pp3中流动的电流的电流量为规定的阈值以下这一情况，控制装置30根据来自检测电路的输出信号来检测在电流路径pp3中流动的电流的电流量几乎为0这一情况(能量回收处理的结束)。规定的阈值例如被设定为0或者比0稍大的值。而且，控制装置30也可以根据检测出能量回收处理的结束，来进行步骤st27的处理。

如以上这样，控制装置30通过在开始p侧开关测定时，使晶体管qp、qhn、qcf、qcr成为接通状态，并且根据p侧开关测定中的波形的采集的结束，使晶体管qhn成为断开状态，来回收在p侧开关测定中所使用的能量。而且，控制装置30在回收了在p侧开关测定中所使用的能量后，使晶体管qp、qcf、qcr成为断开状态。因此，由于在p侧开关测定结束时能量ec几乎为充满电状态，所以无需为了下一次的测定而利用高压电源进行电源电容器11的充电。

接下来，对使用了动态特性试验装置1的开关测定的比较例进行说明。图10是比较例的n侧开关测定的时序图。图11是比较例的p侧开关测定的时序图。如图10所示，比较例的n侧开关测定与图2的n侧开关测定相比较，将栅极信号sqhp从高电平切换为低电平的时机不同。具体而言，在比较例的n侧开关测定中，在步骤st115以及步骤st116中，控制装置30将栅极信号sqhp维持为高电平。因此，在电流路径pn2中流动的电流(电流iqhp、iqcf、－iqcr、il、－iqdp)的电流量随着时间的经过而缓慢地减少，大约为0，但不对电源电容器11进行充电。因此，在进行下一次测定之前，需要利用高压电源对电源电容器11进行充电。

同样地，如图11所示，比较例的p侧开关测定与图6的p侧开关测定相比较，将栅极信号sqhn从高电平切换为低电平的时机不同。具体而言，在比较例的p侧开关测定中，在步骤st125以及步骤st126中，控制装置30将栅极信号sqhn维持为高电平。因此，在电流路径pp2中流动的电流(电流iqhn、－iqdn、－il、iqcr、－iqcf)的电流量随着时间的经过而缓慢地减少，大约为0，但不对电源电容器11进行充电。因此，在进行下一次测定之前，需要利用高压电源对电源电容器11进行充电。

接下来，对动态特性试验装置1的过电流防止进行说明。首先，对n侧开关测定中的过电流防止进行说明。图12是包含动态特性试验装置1中的过电流防止处理的n侧开关测定的时序图。图13是表示n侧开关测定中的过电流防止处理时的电流路径的图。

如图12所示那样，步骤st31～步骤st33的栅极信号与图2的步骤st11～步骤st13相同，所以省略说明。在该例中，在步骤st33中，假定由于dut50不良而晶体管qdn不成为断开状态的情况。在该情况下，在步骤st32以后，电流(电流ic、iqp、iqhp、iqcf、－iqcr、il、iqdn)持续在电流路径pn1中流动，随着时间的经过，其电流量持续增加。

而且，在步骤st34中，在电流路径pn1中流动的电流的电流量变得比n侧的过电流阈值ref＿n大，比较器23将低电平的输出信号输出至控制装置30。而且，控制装置30根据从比较器23接收到低电平的输出信号这一情况，检测过电流，并将栅极信号sqp、sqhp从高电平变更为低电平，将栅极信号sqir从低电平变更为高电平。由此，晶体管qcf、qcr、qir、qdn成为接通状态，除此以外的晶体管成为断开状态。此时，如图13所示，形成在晶体管qcf、晶体管qcr、电抗器l、晶体管qdn以及二极管dhn中依次巡回的电流路径pn41，并且形成在电抗器l、晶体管qir以及二极管dif中依次巡回的电流路径pn42。而且，在电流路径pn1中流动的过电流分开流入电流路径pn41以及电流路径pn42。由此，防止过电流持续在试验电路10以及dut50中流动。

接着，在步骤st35中，与步骤st15相同，控制装置30从步骤st34的栅极信号的状态仅将栅极信号sqdn从高电平变更为低电平，对于除此以外的栅极信号不进行变更。但是，由于dut50不良而晶体管qdn不成为断开状态，各晶体管维持与步骤st34相同的状态。而且，在电流路径pn41中流动的电流在电流路径pn41中巡回，由此能量被晶体管qcf、晶体管qcr、电抗器l、晶体管qdn以及二极管dhn的电阻成分等消耗，所以其电流量随着时间的经过而减少。同样地，在电流路径pn42中流动的电流在电流路径pn42中巡回，所以能量被电抗器l、晶体管qir以及二极管dif的电阻成分等消耗，所以其电流量随着时间的经过而减少。

接着，在步骤st36中，步骤st35的栅极信号的状态继续，在电流路径pn41以及电流路径pn42中流动的电流的电流量进一步减少而成为0。

接着，在步骤st37中，控制装置30将栅极信号sqp、sqhp、sqhn、sqif、sqir、sqcf、sqcr、sqdp、sqdn均设定为低电平并输出。因此，晶体管qp、qhp、qhn、qif、qir、qcf、qcr、qdp、qdn均成为断开状态，在各晶体管中不流动电流。此外，也可以通过未图示的检测电路等来检测在电流路径pn41以及电流路径pn42中流动的电流的电流量成为规定的阈值以下，控制装置30根据来自检测电路的输出信号来检测在电流路径pn41以及电流路径pn42中流动的电流的电流量几乎为0这一情况(能量消耗处理的结束)。规定的阈值例如被设定为0或者比0稍大的值。而且，控制装置30也可以根据检测出能量消耗处理的结束这一情况，进行步骤st37的处理。

如以上那样，控制装置30通过根据在n侧开关测定中检测出过电流这一情况，使晶体管qp、qhp成为断开状态，并且使晶体管qir成为接通状态，来使过电流防止电路14动作。由此，在产生了过电流时蓄积于电抗器l的能量被过电流防止电路14消耗，防止在n侧开关测定中，更多的过电流流入dut50。

接下来，对p侧开关测定中的过电流防止进行说明。图14是包含动态特性试验装置1中的过电流防止处理的p侧开关测定的时序图。图15是表示p侧开关测定中的过电流防止处理时的电流路径的图。

如图14所示，步骤st41～步骤st43的栅极信号与图6的步骤st21～步骤st23的相同，所以省略说明。在该例中，在步骤st43中，假定由于dut50不良而晶体管qdp不成为断开状态的情况。在该情况下，在步骤st42以后，电流(电流ic、iqp、iqdp、－il、iqcr、－iqcf、iqhn)持续在电流路径pp1中流动，随着时间的经过，其电流量持续增加。

而且，在步骤st44中，在电流路径pp1中流动的电流的电流量变得比p侧的过电流阈值ref＿p大，比较器24将低电平的输出信号输出至控制装置30。而且，控制装置30根据从比较器24接收到低电平的输出信号这一情况，检测过电流，并将栅极信号sqp、sqhn从高电平变更为低电平，将栅极信号sqif从低电平变更为高电平。由此，晶体管qcf、qcr、qif、qdp成为接通状态，除此以外的晶体管成为断开状态。此时，如图15所示，形成在电抗器l、晶体管qcr、晶体管qcf、二极管dhp以及晶体管qdp中依次巡回的电流路径pp41，并且形成在电抗器l、晶体管qif以及二极管dir中依次巡回的电流路径pp42。而且，在电流路径pp1中流动的过电流分开流入电流路径pp41以及电流路径pp42。由此，防止过电流持续在试验电路10以及dut50中流动。

接着，在步骤st45中，与步骤st25相同，控制装置30从步骤st44的栅极信号的状态仅将栅极信号sqdp从高电平变更为低电平，对于除此以外的栅极信号不进行变更。但是，由于dut50不良，所以晶体管qdp不成为断开状态，各晶体管维持与步骤st44相同的状态。而且，由于在电流路径pp41中流动的电流在电流路径pp41中巡回，所以能量被电抗器l、晶体管qcr、晶体管qcf、二极管dhp以及晶体管qdp的电阻成分等消耗，所以其电流量随着时间的经过而减少。同样地，由于在电流路径pp42中流动的电流在电流路径pp42中巡回，所以能量被电抗器l、晶体管qif以及二极管dir的电阻成分等消耗，所以其电流量随着时间的经过而减少。

接着，在步骤st46中，步骤st45的栅极信号的状态继续，在电流路径pp41以及电流路径pp42中流动的电流的电流量进一步减少而成为0。

接着，在步骤st47中，控制装置30将栅极信号sqp、sqhp、sqhn、sqif、sqir、sqcf、sqcr、sqdp、sqdn均设定为低电平并输出。因此，晶体管qp、qhp、qhn、qif、qir、qcf、qcr、qdp、qdn均成为断开状态，在各晶体管中不流动电流。此外，也可以通过未图示的检测电路等来检测在电流路径pp41以及电流路径pp42中流动的电流的电流量为规定的阈值以下这一情况，控制装置30根据来自检测电路的输出信号来检测在电流路径pp41以及电流路径pp42中流动的电流的电流量几乎为0这一情况(能量消耗处理的结束)。规定的阈值例如被设定为0或者比0稍大的值。而且，控制装置30也可以根据检测出能量消耗处理的结束这一情况，进行步骤st47的处理。

如以上那样，控制装置30通过根据在p侧开关测定中检测出过电流这一情况，而使晶体管qp、qhn成为断开状态，并且使晶体管qif成为接通状态，来使过电流防止电路14动作。由此，在产生了过电流时蓄积于电抗器l的能量被过电流防止电路14消耗，防止在p侧开关测定中，更多的过电流流入dut50。

进一步，对使用了高速切断电路15的过电流防止进行说明。首先，对使用了高速切断电路15的n侧开关测定中的过电流防止进行说明。图16是包含使用了动态特性试验装置1中的高速切断电路的过电流防止处理的n侧开关测定的时序图。图17是表示使用了n侧开关测定中的高速切断电路的过电流防止处理时的电流路径的图。

图16所示的栅极信号的时序图与图12所示的栅极信号的时序图进行比较，在步骤st54中，控制装置30根据检测出过电流，进一步将栅极信号sqcf、sqcr从高电平变更为低电平的点不同。因此，若检测过电流，则晶体管qir、qdn成为接通状态，除此以外的晶体管成为断开状态。此时，如图17所示，不形成电流路径pn41，而仅形成电流路径pn42，所以在电流路径pn1中流动的过电流流入电流路径pn42。而且，因在电流路径pn42中流动的电流在电流路径pn42中巡回而消耗能量，所以其电流量随着时间的经过而减少。

如以上那样，控制装置30通过根据在n侧开关测定中检测出过电流，使晶体管qp、qhp成为断开状态，并且使晶体管qir成为接通状态，来使过电流防止电路14动作，进一步通过使晶体管qcf、qcr成为断开状态，来使高速切断电路15动作。由此，在产生了过电流时蓄积于电抗器l的能量作为电流流入过电流防止电路14，而被过电流防止电路14消耗。在不使高速切断电路15动作的情况下，在电流路径pn1中流动的过电流分开流入电流路径pn41以及电流路径pn42。此时，有助于过电流的消耗的电阻值为电流路径pn41的电阻成分的电阻值和电流路径pn42的电阻成分的电阻值的合成电阻值，比电流路径pn42的电阻成分的电阻值小。因此，与不使高速切断电路15动作的情况相比较，在使高速切断电路15动作的情况下，有助于过电流的消耗的电阻值增大，所以蓄积于电抗器l的能量在短时间内被消耗，能够进一步可靠地防止在n侧开关测定中，更多的过电流流入dut50。

接下来，对使用了高速切断电路15的p侧开关测定中的过电流防止进行说明。图18是包含使用了动态特性试验装置1中的高速切断电路的过电流防止处理的p侧开关测定的时序图。图19是表示使用了p侧开关测定中的高速切断电路的过电流防止处理时的电流路径的图。

图18所示的栅极信号的时序图与图14所示的栅极信号的时序图相比较，在步骤st64中，控制装置30根据检测出过电流，进一步将栅极信号sqcf、sqcr从高电平变更为低电平的点不同。因此，若检测出过电流，则晶体管qif、qdp成为接通状态，除此以外的晶体管成为断开状态。此时，如图19所示，由于不形成电流路径pp41，而仅形成电流路径pp42，所以在电流路径pp1中流动的过电流流入电流路径pp42。而且，因在电流路径pp42中流动的电流在电流路径pp42中巡回而消耗能量，所以其电流量随着时间的经过而减少。

如以上那样，控制装置30通过根据在p侧开关测定中检测出过电流，而使晶体管qp、qhn成为断开状态，并且使晶体管qif成为接通状态，来使过电流防止电路14动作，进一步通过使晶体管qcf、qcr成为断开状态，来使高速切断电路15动作。由此，在产生了过电流时蓄积于电抗器l的能量作为电流在过电流防止电路14中流动，并被过电流防止电路14消耗。在不使高速切断电路15动作的情况下，在电流路径pp1中流动的过电流分开流入电流路径pp41以及电流路径pp42。此时，有助于过电流的消耗的电阻值为电流路径pp41的电阻成分的电阻值与电流路径pp42的电阻成分的电阻值的合成电阻值，比电流路径pp42的电阻成分的电阻值小。因此，与不使高速切断电路15动作的情况相比较，在使高速切断电路15动作的情况下，有助于过电流的消耗的电阻值增大，所以蓄积于电抗器l的能量在短时间内被消耗，进一步可靠地防止在p侧开关测定中，更多的过电流流入dut50。

(短路容量测定)

接下来，对使用了动态特性试验装置1的短路容量测定进行说明。首先，对晶体管qdn的短路容量测定(有时称为“n侧短路容量测定”。)进行说明。图20是动态特性试验装置1中的n侧短路容量测定的时序图。如图20所示，在步骤st71中，控制装置30将继电器信号sswp、sswn以及栅极信号sqp、sqhp、sqhn、sqif、sqir、sqcf、sqcr、sqdp、sqdn均设定为低电平并输出。因此，开关swp、swn以及晶体管qp、qhp、qhn、qif、qir、qcf、qcr、qdp、qdn均是断开状态，在各晶体管以及开关中不流动电流。

接着，在步骤st72中，控制装置30将继电器信号sswp以及栅极信号sqp、sqdn设定为高电平并将继电器信号sswn以及栅极信号sqhp、sqhn、sqif、sqir、sqcf、sqcr、sqdp设定为低电平来输出。由此，开关swp以及晶体管qp、qdn成为接通状态，除此以外的开关以及晶体管成为断开状态。此时，形成从电源电容器11的+端子依次通过晶体管qp、开关swp以及晶体管qdn并返回到电源电容器11的－端子的电流路径，电流在该电流路径中流动。像这样，以不经由电抗器l的方式短路电流在晶体管qdn中流动。

接着，在步骤st73中，与步骤st71相同，控制装置30将继电器信号sswp、sswn以及栅极信号sqp、sqhp、sqhn、sqif、sqir、sqcf、sqcr、sqdp、sqdn均设定为低电平并输出。由此，全部的开关以及晶体管均成为断开状态，在各晶体管以及开关中不流动电流。通过以上的一系列的处理，进行n侧短路容量测定。

接下来，对晶体管qdp的短路容量测定(有时称为“p侧短路容量测定”。)进行说明。图21是动态特性试验装置1中的p侧短路容量测定的时序图。如图21所示，在步骤st81中，控制装置30将继电器信号sswp、sswn以及栅极信号sqp、sqhp、sqhn、sqif、sqir、sqcf、sqcr、sqdp、sqdn均设定为低电平并输出。因此，开关swp、swn以及晶体管qp、qhp、qhn、qif、qir、qcf、qcr、qdp、qdn均为断开状态，在各晶体管以及开关中不流动电流。

接着，在步骤st82中，控制装置30将继电器信号sswn以及栅极信号sqp、sqdp设定为高电平并将继电器信号sswp以及栅极信号sqhp、sqhn、sqif、sqir、sqcf、sqcr、sqdn设定为低电平来输出。由此，开关swn以及晶体管qp、qdp成为接通状态，除此以外的开关以及晶体管成为断开状态。此时，形成从电源电容器11的+端子依次通过晶体管qp、晶体管qdp以及开关swn并返回到电源电容器11的－端子的电流路径，电流在该电流路径中流动。像这样，以不经由电抗器l的方式短路电流在晶体管qdp中流动。

接着，在步骤st83中，与步骤st81相同，控制装置30将继电器信号sswp、sswn以及栅极信号sqp、sqhp、sqhn、sqif、sqir、sqcf、sqcr、sqdp、sqdn均设定为低电平并输出。由此，全部的开关以及晶体管均成为断开状态，在各晶体管以及开关中不流动电流。通过以上的一系列的处理，进行p侧短路容量测定。

在以上说明的动态特性试验装置1中，在开始晶体管qdn的开关测定时，使晶体管qp、qhp、qcf、qcr成为接通状态，在根据晶体管qdn的开关测定(用于开关测定的波形的采集)结束而使晶体管qhp成为断开状态后，使晶体管qp、qcf、qcr成为断开状态。在进行晶体管qdn的开关测定时，由电源电容器11供给至晶体管qdn的电流从连接部cs朝向连接部cd流过电抗器l，在晶体管qdn的开关测定(用于开关测定的波形的采集)结束的时刻，在电抗器l中蓄积有能量。因此，通过根据晶体管qdn的开关测定(用于开关测定的波形的采集)结束这一情况而使晶体管qhp成为断开状态，从而形成从电源电容器11的－端子依次通过二极管dhn、晶体管qcf、晶体管qcr、电抗器l、二极管ddp以及晶体管qp并返回到电源电容器11的+端子的电流路径pn3，蓄积于电抗器l的能量作为电流流向电源电容器11的+端子。由此，能够对在晶体管qdn的开关测定中所使用的电源电容器11的能量(电力)的一部分进行回收。其结果是，能够减少动态特性试验中的电力使用量。另外，能够缩短为了下一次测定而对电源电容器11充电的时间，能够缩短(提高)机器周期。

另外，在动态特性试验装置1中，在开始晶体管qdp的开关测定时使晶体管qp、qhn、qcf、qcr成为接通状态，在根据晶体管qdp的开关测定(用于开关测定的波形的采集)结束这一情况而使晶体管qhn成为断开状态后，使晶体管qp、qcf、qcr成为断开状态。在晶体管qdp的开关测定时，从电源电容器11供给至晶体管qdp的电流，从连接部cd朝向连接部cs流过电抗器l，在晶体管qdp的开关测定(用于开关测定的波形的采集)结束的时刻，在电抗器l中蓄积有能量。因此，通过根据晶体管qdp的开关测定(用于开关测定的波形的采集)结束这一情况而使晶体管qhn成为断开状态，从而形成从电源电容器11的－端子依次通过二极管ddn、电抗器l、晶体管qcr、晶体管qcf、二极管dhp以及晶体管qp并返回到电源电容器11的+端子的电流路径pp3，蓄积于电抗器l的能量作为电流流向电源电容器11的+端子。由此，能够对在晶体管qdp的开关测定中所使用的电源电容器11的能量(电力)的一部分进行回收。其结果是，能够进一步减少动态特性试验中的电力使用量。另外，能够缩短为了下一次测定而对电源电容器11充电的时间，能够实现机器周期的进一步的缩短(提高)。

另外，在动态特性试验装置1中，通过使晶体管qhp成为接通状态，来选择晶体管qdn作为开关测定的对象，在晶体管qdn的开关测定中，从连接部cs朝向连接部cd的电流流过电抗器l。另外，通过使晶体管qhn成为接通状态，来选择晶体管qdp作为开关测定的对象，在晶体管qdp的开关测定中，从连接部cd朝向连接部cs的电流流过电抗器l。换句话说，在电抗器l中能够流动双向电流。而且，在晶体管qdn的开关测定中，在动态特性试验装置1中检测出超过过电流阈值ref＿n的电流量的过电流的情况下，通过使晶体管qir成为接通状态，来形成在电抗器l、晶体管qir以及二极管dif中巡回的电流路径pn42。而且，蓄积于电抗器l的能量作为电流在该电流路径pn42中流动而被消耗。另一方面，在晶体管qdp的开关测定中，在动态特性试验装置1中检测出超过过电流阈值ref＿p的电流量的过电流的情况下，通过使晶体管qif成为接通状态，形成在电抗器l、晶体管qif以及二极管dir中巡回的电流路径pp42。而且，蓄积于电抗器l的能量作为电流在该电流路径pp42中流动而被消耗。像这样，在包含以串联的方式电连接的晶体管qdp以及晶体管qdn的dut50的动态特性试验装置1中，虽然在电抗器l中能够流动双向电流，但在任一方向上都能够防止更多的过电流流入dut50。由此，能够避免动态特性试验装置1的故障等。其结果是，能够降低部件更换等维护频率，也有助于减少成本。

二极管dif是晶体管qif的续流二极管，二极管dir是晶体管qir的续流二极管。二极管dif被配置为：其正向为从连接部cd朝向连接部cs的方向，二极管dir被配置为：其正向为从连接部cs朝向连接部cd的方向。像这样，使用用于保护晶体管qif、qir的续流二极管，来形成上述的电流路径pn42、pp42，所以能够抑制部件的增加，并且能够防止双向的更多的过电流流入dut50。

另外，在晶体管qdn的开关测定中，在检测出过电流的情况下，通过使晶体管qir成为接通状态，并且使晶体管qcf、qcr成为断开状态，能够切断与电流路径pn42不同的电流路径pn41。因此，能够使蓄积于电抗器l的能量作为电流在过电流防止电路14(电流路径pn42)中流动，能够高速地消耗蓄积于电抗器l的能量。同样地，在晶体管qdp的开关测定中，在检测出过电流的情况下，通过使晶体管qif成为接通状态，并且使晶体管qcf、qcr成为断开状态，能够切断与电流路径pp42不同的电流路径pp41。因此，能够使蓄积于电抗器l的能量作为电流在过电流防止电路14(电流路径pp42)中流动，能够高速地消耗蓄积于电抗器l的能量。

此外，本发明的动态特性试验装置以及动态特性试验方法并不限定于上述实施方式。例如，晶体管qp、qhp、qhn、qif、qir、qcf、qcr并不限定于igbt，是能够切换接通状态和断开状态的开关部即可。例如，作为晶体管qp、qhp、qhn、qif、qir、qcf、qcr，可以使用fet(fieldeffecttransistor：场效应晶体管)以及双极型晶体管等其他晶体管以及能够高速动作的继电器等。通过使用晶体管，能够高速地切换接通状态和断开状态，能够提高包含开关测定的动态特性试验的精度。

另外，也可以代替电源电容器11，使用其他能够充电的电源。另外，在不以进行开关测定中的能量回收为目的的情况下，也可以使用不能充电的电源，也可以不设置主开关部12。在该情况下，电源电容器11的+端子与晶体管qhp的集电极、二极管dhp的阴极、开关swp的一端、晶体管qdp的集电极以及二极管ddp的阴极电连接，电源电容器11的－端子与晶体管qhn的发射极、二极管dhn的阳极、开关swn的另一端、晶体管qdn的发射极以及二极管ddn的阳极电连接。

另外，在以进行开关测定中的能量回收为目的的情况下，也可以不设置过电流防止电路14以及高速切断电路15。在该情况下，晶体管qhp的发射极以及晶体管qhn的集电极与电抗器l的一端电连接。

对于高速切断电路15而言，在高速地切断n侧开关测定中的过电流的情况下，至少使晶体管qcf成为断开状态即可，在高速地切断p侧开关测定中的过电流的情况下，至少使晶体管qcr成为断开状态即可。另外，对于高速切断电路15而言，在高速地切断n侧开关测定中的过电流的情况下，在电流路径pn41中的不与电流路径pn42重复的部分，与电抗器l串联设置即可。另外，对于高速切断电路15而言，在高速地切断p侧开关测定中的过电流的情况下，在电流路径pp41中的不与电流路径pp42重复的部分，与电抗器l串联设置即可。高速切断电路15例如也可以设置在dut50与电抗器l之间。另外，高速切断电路15具备能够切换导通状态和切断状态的开关部即可，例如也可以是一个继电器等。

另外，过电流防止电路14是能够防止双向的过电流的结构即可。过电流防止电路14例如也可以是反向阻断igbt。更具体而言，对于过电流防止电路14而言，在从连接部cd朝向连接部cs的一个方向上，具备以串联的方式电连接的开关部以及二极管，在从连接部cs朝向连接部cd的另一个方向上，具备以串联的方式电连接的开关部以及二极管即可。一个方向的二极管被配置成其正向为一个方向，另一个方向的二极管被配置成其正向为另一个方向即可。

如图22所示，过电流防止电路14例如也可以构成为二极管桥。若具体说明，则变形例的过电流防止电路14包含晶体管qi(第3开关部、第4开关部)、二极管di以及二极管d1～d4(第2二极管、第1二极管、第5二极管、第6二极管)。晶体管qi是igbt。晶体管qi的集电极与二极管di的阴极电连接，晶体管qi的发射极与二极管di的阳极电连接。换句话说，二极管di是以并联的方式与晶体管qi电连接的续流二极管。晶体管qi的集电极与二极管d1的阴极以及二极管d3的阴极电连接，晶体管qi的发射极与二极管d2的阳极以及二极管d4的阳极电连接。二极管d1的阳极以及二极管d2的阴极相互电连接，并且与晶体管qcr的集电极、二极管dcr的阴极以及电抗器l的一端电连接。二极管d3的阳极以及二极管d4的阴极相互电连接，并且与电抗器l的另一端、开关swp的另一端、开关swn的一端以及dut50的o端子电连接。

例如，在图12的步骤st34中，在电流路径pn1中流动的电流(电流ic、iqp、iqhp、iqcf、－iqcr、il、iqdn)的电流量增加且变得比n侧的过电流阈值ref＿n大，从而比较器23将低电平的输出信号输出至控制装置30的情况下，控制装置30根据从比较器23接收到低电平的输出信号这一情况，检测过电流，并且将栅极信号sqp、sqhp从高电平变更为低电平。由此，晶体管qcf、qcr、qdn成为接通状态，除此以外的晶体管成为断开状态。此时，如图23所示，形成电流路径pn41，且在电流路径pn1中流动的过电流流入电流路径pn41。

接着，控制装置30将栅极信号sqi从低电平变更为高电平。由此，进一步晶体管qi成为接通状态，如图23所示，形成在电抗器l、二极管d3、晶体管qi以及二极管d2中依次巡回的电流路径pn43，并且在电流路径pn41中流动的电流的一部分流入电流路径pn43。而且，因在电流路径pn41中流动的电流在电流路径pn41中巡回，从而能量被晶体管qcf、晶体管qcr、电抗器l、晶体管qdn以及二极管dhn的电阻成分等消耗，所以其电流量随着时间的经过而减少。同样地，因在电流路径pn43中流动的电流在电流路径pn43中巡回，从而能量被电抗器l、二极管d3、晶体管qi以及二极管d2的电阻成分等消耗，所以其电流量随着时间的经过而减少。

另外，在图14的步骤st44中，在电流路径pp1中流动的电流(电流ic、iqp、iqdp、－il、iqcr、－iqcf、iqhn)的电流量增加且变得比p侧的过电流阈值ref＿p大，而比较器24将低电平的输出信号输出至控制装置30的情况下，控制装置30根据从比较器24接收到低电平的输出信号这一情况，检测过电流，将栅极信号sqp、sqhn从高电平变更为低电平。由此，晶体管qcf、qcr、qdp成为接通状态，除此以外的晶体管成为断开状态。此时，如图24所示，形成电流路径pp41，并且在电流路径pp1中流动的过电流流入电流路径pp41。

接着，控制装置30将栅极信号sqi从低电平变更为高电平。由此，进一步晶体管qi成为接通状态，如图24所示，形成在电抗器l、二极管d1、晶体管qi以及二极管d4中依次巡回的电流路径pp43，在电流路径pp41中流动的电流的一部分流入电流路径pp43。而且，因在电流路径pp41中流动的电流在电流路径pp41中巡回，从而能量被电抗器l、晶体管qcr、晶体管qcf、二极管dhp以及晶体管qdp的电阻成分等消耗，所以其电流量随着时间的经过而减少。同样地，因在电流路径pp43中流动的电流在电流路径pp43中巡回，从而能量被电抗器l、二极管d1、晶体管qi以及二极管d4的电阻成分等消耗，所以其电流量随着时间的经过而减少。在这样构成的过电流防止电路14中，也能够进行动态特性试验装置1的双向的过电流防止。

此外，如图25的(a)所示，在过电流防止电路14由晶体管qif、qir以及二极管dif、dir构成的情况下，在n侧开关测定中，即使在使晶体管qp、qhp成为断开状态之前，使晶体管qir成为接通状态，也不流动不经由电抗器l的短路电流。像这样，在过电流防止电路14由晶体管qif、qir以及二极管dif、dir构成的情况下，使晶体管qp、qhp成为断开状态的时机和使晶体管qir成为接通状态的时机的顺序是任意的。在p侧开关测定中也相同。

另一方面，如图25的(b)所示，在过电流防止电路14由二极管桥构成的情况下，在n侧开关测定中，若在使晶体管qp、qhp成为断开状态之前，使晶体管qi成为接通状态，则形成从电源电容器11的+端子通过晶体管qp、晶体管qhp、晶体管qcf、晶体管qcr、二极管d1、晶体管qi、二极管d4以及晶体管qdn并返回到电源电容器11的－端子的电流路径pn5。由于电流路径pn5是不经由电抗器l的电流路径，所以在动态特性试验装置1中流动短路电流。因此，在过电流防止电路14由二极管桥构成的情况下，在使过电流防止电路14动作时，需要在使晶体管qp、qhp成为断开状态后，使晶体管qi成为接通状态。在p侧开关测定中也相同。

像这样，在过电流防止电路14由晶体管qif、qir以及二极管dif、dir构成的情况下，晶体管qif、qir以串联的方式电连接，所以通过使晶体管qif、qir的任一个成为接通状态，仅一个方向的电流在过电流防止电路14中流动。因此，在n侧开关测定中，即使在使晶体管qp、qhp成为断开状态之前使晶体管qir成为接通状态，在晶体管qdn中也不会流动短路电流，在p侧开关测定中，即使在使晶体管qp、qhn成为断开状态之前使晶体管qif成为接通状态，在晶体管qdp中也不会流动短路电流。因此，能够减少使过电流防止电路14动作的时机的制约，能够使控制简单化。

另外，dut50并不限于2in1型的功率半导体模块，是包含晶体管qdp以及晶体管qdn的设备即可。例如，dut50也可以是4in1型、6in1型以及8in1型等功率半导体模块。

图26是表示动态特性试验装置的其它变形例的电路图。图26所示的动态特性试验装置1a是使用6in1型的功率半导体模块作为dut的情况下的动态特性试验装置。动态特性试验装置1a与动态特性试验装置1相比较，在代替dut50而将dut50a作为被试验设备的点以及代替试验电路10而具备试验电路10a的点不同。试验电路10a与试验电路10相比较，在还具备选择电路17的点不同。此外，在图26中，省略过电流检测电路20的图示。

dut50a是包含6个晶体管的6in1型的功率半导体模块。具体而言，dut50a并联地具有3相(u、v、w相)份的dut50的晶体管qdp、qdn以及二极管ddp、ddn的组。换句话说，对于dut50a而言，作为u相用具有晶体管qdpu、qdnu以及二极管ddpu、ddnu，作为v相用具有晶体管qdpv、qdnv以及二极管ddpv、ddnv，作为w相用具有晶体管qdpw、qdnw以及二极管ddpw、ddnw。dut50a具有p端子、u端子、v端子、w端子以及n端子。p端子与晶体管qdpu、qdpv、qdpw的集电极电连接，n端子与晶体管qdnu、qdnv、qdnw的发射极电连接。u端子与晶体管qdpu的发射极以及晶体管qdnu的集电极电连接，v端子与晶体管qdpv的发射极以及晶体管qdnv的集电极电连接，w端子与晶体管qdpw的发射极以及晶体管qdnw的集电极电连接。例如，dut50a用于3相的逆变器电路，晶体管qdpu能够用于u相的上臂，晶体管qdnu能够用于u相的下臂，晶体管qdpv能够用于v相的上臂，晶体管qdnv能够用于v相的下臂，晶体管qdpw能够用于w相的上臂，晶体管qdnw能够用于w相的下臂。

选择电路17是用于选择dut50a所包含的3相(u、v、w相)的晶体管qdp、qdn中的进行开关测定的相的晶体管qdp、qdn的电路。选择电路17包含开关swu、swv、sww。开关swu、swv、sww是继电器。开关swu、swv、sww的一端相互电连接，并且与电抗器l的另一端、晶体管qir的集电极、二极管dir的阴极、开关swp的另一端以及开关swn的一端电连接。开关swu、swv、sww的另一端分别与dut50a的u、v、w端子电连接。

在这样构成的动态特性试验装置1a中，控制装置30进一步通过对晶体管qdpu、qdnu、qdpv、qdnv、qdpw、qdnw分别输出栅极信号sqdpu、sqdnu、sqdpv、sqdnv、sqdpw、sqdnw，来切换各晶体管的接通状态和断开状态。另外，控制装置30通过对开关swu、swv、sww分别输出继电器信号sswu、sswv、ssww，来切换各开关的接通状态和断开状态。即使在dut是其他类型的功率半导体模块的情况下，也可以与动态特性试验装置1a同样地构成。

附图标记说明：1、1a…动态特性试验装置；11…电源电容器(电源)；13…选择电路；14…过电流防止电路；15…高速切断电路；30…控制装置；50、50a…dut(被试验设备)；cd…连接部(第1连接部)；cs…连接部(第2连接部)；d1…二极管(第2二极管)；d2…二极管(第1二极管)；d3…二极管(第5二极管)；d4…二极管(第6二极管)；dif…二极管(第1二极管、第4二极管)；dir…二极管(第2二极管、第3二极管)；l…电抗器；qdn、qdnu、qdnv、qdnw…晶体管(第2半导体)；qdp、qdpu、qdpv、qdpw…晶体管(第1半导体)；qcf…晶体管(第5开关部)；qcr…晶体管(第5开关部)；qhn…晶体管(第2开关部)；qhp…晶体管(第1开关部)；qi…晶体管(第3开关部、第4开关部)；qif…晶体管(第4开关部)；qir…晶体管(第3开关部)。