DE102021101240A1 - Test device and method of operating the test device - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Testvorrichtung (100) zum Durchführen eines Testverfahrens zum Testen eines elektrischen Bauelements (1) angegeben, wobei die Testvorrichtung aufweist: eine Testkammer (2) mit einem Zugangsmechanismus (22), wobei das elektrische Bauelement in einem Innenraum (20) der Testkammer mit dem Zugangsmechanismus in einem offenen Zustand angeordnet und wobei der Innenraum von einer äußeren Umgebung getrennt werden können, indem der Zugangsmechanismus in einen geschlossenen Zustand geändert wird, eine Energiequelle (3), ausgebildet zum Anlegen einer elektrischen Spannung an das elektrische Bauelement als Teil des Testverfahrens, ein Mehrstufensicherheitssystem (4) zum Verhindern eines Inkontakttretens eines Benutzers mit der elektrischen Spannung, wobei das Mehrstufensicherheitssystem ein aktiv steuerbares Verriegelungselement (40) zum Verriegeln des Zugangsmechanismus im geschlossenen Zustand aufweist, eine Mehrzahl von Sicherheitssensoren (42), die eine Mehrzahl von Eigenschaften der Testvorrichtung zumindest dann überwachen, wenn die Energiequelle in einem eingeschalteten Zustand ist, eine zum Steuern des Verriegelungselements und der Energieversorgung ausgebildete Steuerungsvorrichtung (41), wobei die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, zumindest wenn die Energiequelle in einem eingeschalteten Zustand ist, kontinuierlich eine Mehrzahl von Sensorsignalen von der Mehrzahl von Sicherheitssensoren zu empfangen.Weiterhin wird ein Verfahren zum Betrieb der Testvorrichtung angegeben.A test device (100) for carrying out a test method for testing an electrical component (1) is specified, the test device having: a test chamber (2) with an access mechanism (22), the electrical component in an interior (20) of the test chamber arranged with the access mechanism in an open state and wherein the interior space can be separated from an external environment by changing the access mechanism to a closed state, a power source (3) adapted to apply an electrical voltage to the electrical component as part of the testing procedure , a multi-stage safety system (4) for preventing a user from coming into contact with the electrical voltage, the multi-stage safety system having an actively controllable locking element (40) for locking the access mechanism in the closed state, a plurality of safety sensors (42) which have a plurality of properties of the test device, at least when the energy source is in a switched-on state, monitor a control device (41) designed to control the locking element and the energy supply, wherein the control device is designed, at least when the energy source is in a switched-on state, to continuously monitor a plurality of sensor signals from the plurality of safety sensors. A method for operating the test device is also specified.

Description

Im Folgenden werden eine Testvorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb der Testvorrichtung beschrieben.A test device and a method for operating the test device are described below.

Beispielsweise gemäß der europäischen Richtlinie 2014/35/EU muss die Prüfung von elektrischen Bauelementen mit einer Betriebsspannung über 25 V AC (AC: „alternating current“, Wechselstrom) oder 60 V DC (DC: „direct current“, Gleichstrom) für Anwender sicher sein. Jeder Kontakt mit aktiven Teilen des elektrischen Bauelements, die oberhalb dieses Schwellenwerts sind, muss vermieden werden.For example, according to the European Directive 2014/35/EU, the testing of electrical components with an operating voltage of more than 25 V AC (AC: "alternating current", alternating current) or 60 V DC (DC: "direct current", direct current) must be safe for users be. Any contact with active parts of the electrical component that are above this threshold must be avoided.

Zumindest eine Aufgabe bestimmter Ausführungsformen ist es, eine Testvorrichtung anzugeben, die Sicherheitsmaßnahmen bereitstellt, um zu verhindern, dass ein Benutzer mit einer vordefinierten elektrischen Spannung, insbesondere einer elektrischen Spannung oberhalb eines vordefinierten Sicherheitsschwellenwerts, in Kontakt kommt. Zumindest ein weiteres Ziel bestimmter Ausführungsformen ist es, ein Verfahren zum Betrieb der Testvorrichtung anzugeben.At least one object of certain embodiments is to specify a test device that provides safety measures to prevent a user from coming into contact with a predefined electrical voltage, in particular an electrical voltage above a predefined safety threshold value. At least another goal of certain embodiments is to specify a method for operating the test device.

Diese Aufgaben werden durch einen Gegenstand und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterentwicklungen des Gegenstands und des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und sind auch durch die folgende Beschreibung und die Zeichnungen offenbart.These objects are achieved by an object and a method according to the independent claims. Advantageous embodiments and further developments of the subject matter and the method are characterized in the dependent claims and are also disclosed by the following description and the drawings.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird eine Testvorrichtung zur Durchführung eines Testverfahrens angegeben. Die Testvorrichtung ist zum Testen eines elektrischen Bauelements eingerichtet. Das elektrische Bauelement kann auch als zu testendes elektrisches Bauelement oder einfach als zu testendes Bauelement (DUT: „device under test“) bezeichnet werden.According to at least one embodiment, a test device for carrying out a test method is specified. The test device is set up to test an electrical component. The electrical component can also be referred to as an electrical component under test or simply as a component under test (DUT: "device under test").

Bevorzugt umfasst das Testverfahren die Durchführung einer Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV). Besonders bevorzugt stellt die Testvorrichtung eine mobile EMV-Testumgebung für die Entwicklung leistungselektronischer (PE: „power electronic“) Systemkomponenten bereit, die den internationalen Normen, insbesondere CISPR 25 und ISO 11452-2, entspricht. Dementsprechend ermöglicht die Testvorrichtung bevorzugt geschirmte Emissionsmessungen gemäß CISPR 25 (leitungsgebundene Emission), geschirmte Störfestigkeitsmessungen gemäß ISO 11452-2 und begrenzte geschirmte gestrahlte Emissions- und Störfestigkeitsmessungen, beispielsweise mit Bulk-Strominjektion, Stabantenne, bis zu 1 GHz, unter Verwendung von Absorbern etc.The test method preferably includes carrying out an electromagnetic compatibility (EMC) test. The test device particularly preferably provides a mobile EMC test environment for the development of power electronic (PE: “power electronic”) system components, which corresponds to international standards, in particular CISPR 25 and ISO 11452-2. Accordingly, the test device preferably enables shielded emission measurements according to CISPR 25 (conducted emission), shielded immunity measurements according to ISO 11452-2 and limited shielded radiated emission and immunity measurements, e.g. with bulk current injection, rod antenna, up to 1 GHz, using absorbers etc.

Bevorzugt ermöglicht die Testvorrichtung die Durchführung von EMV-Messungen zu reduzierten Kosten, beispielsweise durch Vermeidung von externen Laborgebühren, und eine Steigerung der Entwicklungseffizienz in Bezug auf das zu prüfende elektrische Bauelement.The test device preferably enables EMC measurements to be carried out at reduced costs, for example by avoiding external laboratory fees, and an increase in development efficiency with regard to the electrical component to be tested.

Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Betrieb der Testvorrichtung angegeben. Die zuvor und im Folgenden beschriebenen Merkmale und Ausführungsformen gelten gleichermaßen für die Testvorrichtung und für das Verfahren zum Betrieb der Testvorrichtung.According to at least one further embodiment, a method for operating the test device is specified. The features and embodiments described above and below apply equally to the test device and to the method for operating the test device.

Das elektrische Bauelement kann bevorzugt ein Bauelement aufweisen oder sein, das in einer automobilen Anwendung verwendet wird, beispielsweise ein Teil eines Motors und/oder eines Antriebsstrangs eines Elektrofahrzeugs. Alternativ kann das elektrische Bauelement ein anderes Bauelement sein, vorzugsweise ein leistungselektronisches Bauelement. Entsprechend muss das elektrische Bauelement bei der EMV-Prüfung mit einer hohen elektrischen Spannung versorgt werden. Gemäß DIN EN ISO 14119 (Sicherheit von Maschinen, Verriegelung) müssen alle Arten von gefährlichen Bauelementen in einen sicheren Zustand gebracht werden, bevor ein Benutzer, der im Folgenden auch als Bediener bezeichnet werden kann, Zugriff zum Gefahrenbereich der Bauelemente erhalten darf. Für ein elektrisches Bauelement bedeutet dies, dass der Zugriff auf aktive elektrische Teile nicht möglich sein darf.The electrical component may preferably comprise or be a component used in an automotive application, for example a part of an electric vehicle engine and/or drive train. Alternatively, the electrical component can be another component, preferably a power electronic component. Accordingly, the electrical component must be supplied with a high electrical voltage during the EMC test. According to DIN EN ISO 14119 (safety of machines, interlocking), all types of hazardous components must be brought into a safe state before a user, who can also be referred to as an operator in the following, is allowed access to the hazardous area of the components. For an electrical component, this means that access to active electrical parts must not be possible.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Testvorrichtung eine Testkammer mit einem Innenraum und einem Zugangsmechanismus auf. Die Testkammer kann bevorzugt ein Gehäuse aufweisen, das durch den Zugangsmechanismus geöffnet und geschlossen werden kann. Das zu prüfende elektrische Bauelement kann im Innenraum der Testkammer angeordnet werden, wenn sich der Zugangsmechanismus in einem geöffneten Zustand befindet. Durch das Schließen der Testkammer, d.h. durch den Wechsel des Zugangsmechanismus in einen geschlossenen Zustand, kann der Innenraum von einer äußeren Umgebung abgetrennt werden, so dass die Testkammer eine Abschirmbox („shield box“) bildet und der Benutzer der Testvorrichtung unter normalen Betriebsbedingungen keine Möglichkeit hat, mit aktiven elektrischen Teilen innerhalb der Testkammer in Kontakt zu kommen.According to a further embodiment, the test device has a test chamber with an interior space and an access mechanism. The test chamber may preferably have a housing that can be opened and closed by the access mechanism. The electrical component to be tested can be placed in the interior of the test chamber when the access mechanism is in an open state. By closing the test chamber, i.e. by changing the access mechanism to a closed state, the interior space can be isolated from an external environment, so that the test chamber forms a shield box and the user of the test device has no possibility under normal operating conditions has to come into contact with live electrical parts inside the test chamber.

Der Zugangsmechanismus kann ein Gehäuse oder eine bewegliche Abdeckung aufweisen oder ein Teil davon sein. Der Zugangsmechanismus kann beispielsweise eine schwenkbare Abdeckung, eine schwenkbare Tür oder ein Türelement oder eine Luke aufweisen oder sein.The access mechanism may include or be part of a housing or a movable cover. The access mechanism may include, for example, a hinged cover, a hinged door or panel, or a hatch.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Testvorrichtung eine Energiequelle auf, die zum Anlegen zumindest einer elektrischen Spannung an das elektrische Bauelement im Rahmen des Testverfahrens ausgebildet ist. Die Energiequelle kann beispielsweise eine Spannungsquelle oder eine Spannungs- und Stromquelle sein, die bevorzugt einen Hochspannungsbetrieb und/oder einen Hochstrombetrieb ermöglicht, beispielsweise einen Hochspannungsbetrieb mit elektrischen Spannungen bis zu 800 V oder sogar 1000 V und elektrischen Strömen bis zu 40 A und/oder einen Niederspannungsbetrieb mit elektrischen Spannungen bis zu 50 V und elektrischen Strömen bis zu 400 A. Die Energiequelle kann beispielsweise ein AC-Netzteil aufweisen, das außerhalb der Testkammer angeordnet sein kann, und ein DC-Zwischenkreis-Element („DC link element“), das zum Bereitstellen der elektrischen Spannung für das elektrische Bauelement ausgebildet ist. Das DC-Zwischenkreis-Element kann sich innerhalb der Testkammer befinden.According to a further embodiment, the test device has an energy source which is designed to apply at least one electrical voltage to the electrical component within the scope of the test method. The energy source can be, for example, a voltage source or a voltage and current source, which preferably enables high-voltage operation and/or high-current operation, for example high-voltage operation with electrical voltages of up to 800 V or even 1000 V and electrical currents of up to 40 A and/or a Low-voltage operation with electrical voltages up to 50 V and electrical currents up to 400 A. The energy source can have, for example, an AC power supply unit, which can be arranged outside the test chamber, and a DC link element ("DC link element"), the is designed to provide the electrical voltage for the electrical component. The DC link element can be located inside the test chamber.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Testvorrichtung ein Mehrstufensicherheitssystem auf, das im Folgenden auch einfach als Sicherheitssystem bezeichnet werden kann, das dazu vorgesehen und ausgebildet ist, eine Berührung eines Benutzers mit der elektrischen Spannung, beispielsweise in einer Ausnahmesituation und/oder einer technisch bedingten oder benutzerinduzierten Störung, zu verhindern. Insbesondere muss das elektrische Bauelement von einer Art Zaun, beispielsweise dem Gehäuse der Testkammer, mit einem Zugangsmechanismus, beispielsweise einer Tür oder einer Gehäuseabdeckung, umgeben sein. Beim Öffnen des Zugangsmechanismus muss durch das Sicherheitssystem sichergestellt sein, dass der Bediener eine Gefahrenzone des elektrischen Bauelements und aller anderen im Innenraum befindlichen Komponenten nicht erreichen und berühren kann. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Energiequelle in einer Mindestzeit unterbrochen wird, die kleiner ist als die Zeit, die der Bediener benötigt, um eine Gefahrenzone zu erreichen. Bevorzugt führt die Verwendung eines Verriegelungssystems zu einer Unterbrechung der Energiequelle in einer Mindestzeit, die kleiner ist als die Zeit, die der Bediener benötigt, um eine Gefahrenzone der Testvorrichtung zu erreichen und zu berühren.According to a further embodiment, the test device has a multi-stage safety system, which can also be referred to simply as a safety system in the following, which is intended and designed to prevent a user from touching the electrical voltage, for example in an exceptional situation and/or a technical or user-induced one disorder to prevent. In particular, the electrical component must be surrounded by some kind of fence, for example the housing of the test chamber, with an access mechanism, for example a door or a housing cover. When opening the access mechanism, the safety system must ensure that the operator cannot reach and touch a danger zone of the electrical component and all other components located in the interior. This can be achieved by interrupting the energy source in a minimum time that is less than the time required for the operator to reach a danger zone. Preferably, the use of an interlocking system results in disconnection of the power source in a minimum time that is less than the time required for the operator to reach and touch a danger zone of the test device.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Mehrstufensicherheitssystem ein aktiv ansteuerbares Verriegelungselement zur Verriegelung des Zugangsmechanismus im geschlossenen Zustand auf. Das Verriegelungselement kann beispielsweise ein elektronisch gesteuerter Verriegelungsmechanismus sein, der den Verbleib des Zugangsmechanismus im geschlossenen Zustand sichern kann. Weiterhin weist das Sicherheitssystem eine Steuerungsvorrichtung auf, die zur Steuerung des Verriegelungselements und der Energiequelle ausgebildet ist. According to a further embodiment, the multi-level security system has an actively controllable locking element for locking the access mechanism in the closed state. The locking element can be, for example, an electronically controlled locking mechanism that can ensure that the access mechanism remains in the closed state. Furthermore, the safety system has a control device that is designed to control the locking element and the energy source.

Weiterhin weist das Sicherheitssystem eine Mehrzahl von Sicherheitssensoren auf, die zumindest in einem eingeschalteten Zustand der Energiequelle eine Mehrzahl von Eigenschaften der Testvorrichtung überwachen. Insbesondere ist die Steuerungsvorrichtung dazu ausgebildet, das Verriegelungselement und die Energiequelle zu steuern, während sie, zumindest in einem eingeschalteten Zustand der Energiequelle, kontinuierlich eine Mehrzahl von Sensorsignalen von der Mehrzahl von Sicherheitssensoren empfängt. Dementsprechend bildet das Mehrstufensicherheitssystem einen erweiterten Verriegelungskreis, der mehrere Sensoreingänge gleichzeitig überwacht.Furthermore, the security system has a plurality of security sensors which monitor a plurality of properties of the test device at least when the energy source is switched on. In particular, the control device is configured to control the locking element and the energy source while continuously receiving a plurality of sensor signals from the plurality of safety sensors, at least in an switched-on state of the energy source. Accordingly, the multi-level security system forms an extended interlocking circuit that monitors multiple sensor inputs simultaneously.

Weiterhin ist die Steuerungsvorrichtung so ausgebildet, dass sie die Energiequelle und damit die elektrische Spannung abschaltet und damit unterbricht, wenn mindestens einer der Sicherheitssensoren eine Eigenschaft der Testkammer detektiert, die einem vordefinierten Gefahrenzustand entspricht. Darüber hinaus ist die Steuerungsvorrichtung dazu ausgebildet, das Verriegelungselement so anzusteuern, dass es den Zugangsmechanismus entriegelt, wenn die von der Energiequelle angelegte elektrische Spannung unterhalb eines vordefinierten Schwellenwertes liegt, und den Zugangsmechanismus zumindest dann verriegelt, wenn die elektrische Spannung oberhalb des Schwellenwertes liegt. Der Schwellenwert kann beispielsweise 25 V für Wechselspannung und 60 V für Gleichspannung betragen.Furthermore, the control device is designed in such a way that it switches off the energy source and thus the electrical voltage and thus interrupts it if at least one of the safety sensors detects a property of the test chamber that corresponds to a predefined dangerous state. In addition, the control device is designed to control the locking element in such a way that it unlocks the access mechanism when the electrical voltage applied by the energy source is below a predefined threshold value and locks the access mechanism at least when the electrical voltage is above the threshold value. The threshold value can be, for example, 25 V for AC voltage and 60 V for DC voltage.

Die Steuerungsvorrichtung kann eine Schaltung aufweisen, die zumindest die anderen Komponenten des Mehrstufensicherheitssystems steuert. Beispielsweise kann die Steuerungsvorrichtung einen Computer oder eine andere mikrocontrollerbasierte Vorrichtung aufweisen oder sein, der/die mit den anderen Komponenten des Sicherheitssystems verbunden ist und ein Computerprogramm ausführt, das die Komponenten des Sicherheitssystems steuert. Darüber hinaus können auch andere Komponenten der Testvorrichtung von der Steuerungsvorrichtung gesteuert werden.The controller may include circuitry that controls at least the other components of the multi-level security system. For example, the control device may include or be a computer or other microcontroller-based device that is connected to the other components of the security system and executes a computer program that controls the components of the security system. In addition, other components of the test device can also be controlled by the control device.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die elektrische Spannung, die an dem elektrischen Bauelement anliegt, überwacht. Vorzugsweise wird die elektrische Spannung an einem elektrischen Eingang, besonders bevorzugt direkt an dem elektrischen Eingang, des elektrischen Bauelements überwacht. Dementsprechend kann die Mehrzahl der Sicherheitssensoren einen Spannungssensor aufweisen, der dazu ausgebildet ist, direkt mit dem elektrischen Eingang des elektrischen Bauelements verbunden zu sein. Beispielsweise kann das elektrische Bauelement Eingangs-Pins aufweisen, die mit der Energiequelle verbunden sind. Die Spannung direkt an den Eingangs-Pins kann durch den Spannungssensor überwacht werden. Wenn beispielsweise ein DC-Zwischenkreis-Element verwendet wird, das einen Kondensator aufweisen kann, der eine gewisse Zeit benötigt, um sich zu entladen, nachdem ein angeschlossenes AC-Netzteil abgeschaltet wurde, kann eine hohe elektrische Spannung am Eingang des elektrischen Bauelements sogar dann noch bereitgestellt werden, wenn die Wechselstromversorgung bereits abgeschaltet worden ist. Durch die Überwachung der elektrischen Spannung am elektrischen Eingang des elektrischen Bauelements kann die Steuerungsvorrichtung sicherstellen, dass das Verriegelungselement den Zugangsmechanismus nur dann entriegelt, wenn sich das DC-Zwischenkreis-Element ausreichend entladen hat, d. h. nur dann, wenn die elektrische Spannung am elektrischen Eingang des elektrischen Bauelements unter dem vorgegebenen Schwellenwert liegt.According to a further embodiment, the electrical voltage present at the electrical component is monitored. The electrical voltage is preferably monitored at an electrical input, particularly preferably directly at the electrical input, of the electrical component. Accordingly, the plurality of safety sensors may include a voltage sensor configured to interface directly with the electrical input of the electrical component to be connected. For example, the electrical component can have input pins that are connected to the power source. The voltage directly on the input pins can be monitored by the voltage sensor. For example, if a DC link element is used, which may have a capacitor that takes a certain amount of time to discharge after a connected AC power supply has been switched off, a high electrical voltage at the input of the electrical component can remain even then be provided when AC power has already been turned off. By monitoring the electrical voltage at the electrical input of the electrical component, the control device can ensure that the locking element only unlocks the access mechanism when the DC intermediate circuit element has discharged sufficiently, i.e. only when the electrical voltage at the electrical input of the electrical component is below the predetermined threshold.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Mehrzahl der Sicherheitssensoren einen Notschalter auf, der von einem Benutzer betätigt werden kann. Wenn der Notschalter betätigt wird, kann die Steuerungsvorrichtung die Energiequelle unterbrechen.According to a further embodiment, the plurality of safety sensors has an emergency switch which can be actuated by a user. If the emergency switch is operated, the control device can interrupt the power source.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Mehrzahl von Sicherheitssensoren einen Zugangsmechanismussensor auf, der ausgebildet ist, einen Zustand des Zugangsmechanismus zu überwachen. Insbesondere kann der Zugangsmechanismussensor den Zustand und/oder die Position der Tür oder der Abdeckung oder der Klappe, die der Zugangsmechanismus aufweist, überwachen. Falls erkannt wird, dass der Zugangsmechanismus geöffnet ist, kann das Bauelement die Energiequelle unterbrechen. Der Zugangsmechanismussensor kann zum Beispiel ein Kontaktsensor sein, der seinen Zustand ändert, wenn der Zugangsmechanismus geöffnet wird.According to a further embodiment, the plurality of safety sensors has an access mechanism sensor which is designed to monitor a state of the access mechanism. In particular, the accessor sensor may monitor the condition and/or position of the door or cover or flap that the accessor has. If the access mechanism is detected to be open, the device can interrupt the power source. For example, the entry mechanism sensor may be a contact sensor that changes state when the entry mechanism is opened.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Mehrzahl der Sicherheitssensoren einen Flüssigkeitsdetektor auf, der ausgebildet ist, um das Vorhandensein einer Flüssigkeit zumindest in einem Teil des Innenraums zu überwachen. Falls das Vorhandensein einer Flüssigkeit im Innenraum erkannt wird, kann die Steuerungsvorrichtung die Energiequelle unterbrechen.According to a further embodiment, the plurality of safety sensors has a liquid detector which is designed to monitor the presence of a liquid in at least part of the interior. If the presence of liquid in the interior is detected, the control device can interrupt the power source.

Die Testkammer kann beispielsweise ein flüssigkeitsbasiertes Kühlsystem wie ein Wasserkühlsystem aufweisen, das sich zumindest teilweise im Inneren des Innenraums befindet. Im Falle einer Leckage kann die im Kühlsystem verwendete Kühlflüssigkeit das Kühlsystem verlassen und beispielsweise einen elektrischen Kurzschluss verursachen. Um austretende Kühlflüssigkeit aufzufangen, kann die Testkammer eine Auffangvorrichtung aufweisen, die eine Wanne oder ein Becken im Innenraum aufweisen oder sein kann, wobei die Auffangvorrichtung ausgebildet ist, aus dem Kühlsystem austretende Kühlflüssigkeit aufzufangen. Weiterhin kann das Kühlsystem einen Kühltank zum Bereitstellen der Kühlflüssigkeit und zumindest einen Kanal zum Transportieren der Kühlflüssigkeit zum und vom elektrischen Bauelement aufweisen. Weiterhin kann das Kühlsystem zumindest einen Bypass-Kanal aufweisen, der von der Auffangvorrichtung zum Kühltank führt, so dass ausgetretene Kühlflüssigkeit zum Kühltank zurückgeleitet werden kann. Der Flüssigkeitsdetektor kann in der Auffangvorrichtung angeordnet sein.For example, the test chamber may include a liquid-based cooling system, such as a water cooling system, located at least partially inside the interior. In the event of a leak, the coolant used in the cooling system can leave the cooling system and cause an electrical short circuit, for example. In order to collect escaping cooling liquid, the test chamber can have a collecting device which has or can be a trough or a basin in the interior, the collecting device being designed to collect cooling liquid escaping from the cooling system. Furthermore, the cooling system can have a cooling tank for providing the cooling liquid and at least one channel for transporting the cooling liquid to and from the electrical component. Furthermore, the cooling system can have at least one bypass channel, which leads from the collecting device to the cooling tank, so that coolant that has escaped can be routed back to the cooling tank. The liquid detector can be arranged in the collecting device.

Zur Durchführung des Testverfahrens wird ein elektrisches Bauelement im Innenraum der Testkammer positioniert und mit der Energiequelle verbunden. Anschließend wird der Zugangsmechanismus in einen geschlossenen Zustand versetzt und durch das Verriegelungselement verriegelt. Die Energiequelle wird eingeschaltet und das Testverfahren wird gestartet. Zumindest wenn die Energiequelle im eingeschalteten Zustand eine elektrische Spannung an das elektrische Bauelement anlegt, wird eine Mehrzahl von Eigenschaften der Testvorrichtung durch die Mehrzahl von Sicherheitssensoren des Mehrstufensicherheitssystems überwacht. Wie oben beschrieben schaltet die Steuerungsvorrichtung die elektrische Spannung ab, wenn mindestens einer der Sicherheitssensoren eine Eigenschaft der Testkammer detektiert, die einem vordefinierten gefährlichen Zustand entspricht, und/oder steuert das Verriegelungselement, um den Zugangsmechanismus zu entriegeln, wenn die elektrische Spannung unterhalb eines vordefinierten Schwellenwerts detektiert wird.To carry out the test method, an electrical component is positioned in the interior of the test chamber and connected to the energy source. Thereafter, the access mechanism is placed in a closed state and locked by the locking member. The power source is turned on and the test procedure is started. At least when the energy source applies an electrical voltage to the electrical component in the switched-on state, a plurality of properties of the test device are monitored by the plurality of safety sensors of the multi-stage safety system. As described above, the control device turns off the electrical voltage when at least one of the safety sensors detects a characteristic of the test chamber that corresponds to a predefined dangerous condition and/or controls the locking element to unlock the access mechanism when the electrical voltage is below a predefined threshold value is detected.

Die hier beschriebene Testvorrichtung bildet ein Sicherheitssystem, das Unfälle verhindern kann. Bevorzugt weist die Testvorrichtung eine sogenannte EMV-Abschirmbox auf, die zur Durchführung von EMV-Messungen für elektrische Bauelemente mit elektrischen Spannungen von beispielsweise bis zu 1000 V DC ausgelegt ist. Gemäß bevorzugten Ausführungsformen werden die von den mehreren Sicherheitssensoren bereitgestellten Signale kontinuierlich überwacht und führen zu einer Unterbrechung der Energiequelle, wenn der Zugangsmechanismus geöffnet wird und/oder wenn eine Flüssigkeit im Innenraum der Testkammer detektiert wird und/oder wenn der Notschalter gedrückt wird.The test device described here forms a safety system that can prevent accidents. The test device preferably has what is known as an EMC shielding box, which is designed to carry out EMC measurements for electrical components with electrical voltages of, for example, up to 1000 V DC. According to preferred embodiments, the signals provided by the multiple safety sensors are continuously monitored and result in an interruption of the power source when the access mechanism is opened and/or when liquid is detected inside the test chamber and/or when the emergency button is pressed.

Zusätzlich kann der vorzugsweise direkt am elektrischen Eingang des Bauelements gemessene Spannungspegel zu folgenden Zuständen führen: Liegt die gemessene Spannung unterhalb des vorgegebenen Sicherheitsschwellenwerts, wird die Verriegelung des Zugangsmechanismus gelöst. Liegt die gemessene Spannung oberhalb des vorgegebenen Sicherheitsschwellenwerts, wird die Verriegelung der Zugriffsmechanik gesperrt. Die Spannungsüberwachung direkt am elektrischen Eingang des zu testenden Bauelements ermöglicht eine genaue Kontrolle der spannungsbereitstellenden Eingangsschaltung, die Kondensatoren aufweisen kann. Die Zeit, die zum Entladen dieser Kondensatoren benötigt wird, ist variabel und kann nur durch eine direkte Messung überprüft werden. Der Sicherheitsspannungsschwellenwert kann auf einen beliebigen Wert eingestellt werden. Wenn die gemessene Spannung unter den definierten Schwellenwert fällt, wird die Verriegelung, die den Zugangsmechanismus hält, gelöst und der Benutzer kann auf das elektrische Bauelement zugreifen. Darüber hinaus ermöglicht die Detektion des Vorhandenseins einer Flüssigkeit in der Testkammer in Verbindung mit einer Sicherheitsvorrichtung für das elektrische Bauelement eine frühzeitige Abschaltung der Energiequelle, bevor die Möglichkeit eines flüssigkeitsinduzierten Kurzschlusses gegeben ist.In addition, the voltage level, which is preferably measured directly at the electrical input of the component, can lead to the following states: If the measured voltage is below the predetermined safety threshold, the locking of the access mechanism is released. If the measured voltage is above the specified safety threshold value, the access mechanism is locked. The voltage monitoring directly at the electrical input of the component to be tested enables a precise control of the voltage-providing input circuit, which can have capacitors. The time it takes for these capacitors to discharge is variable and can only be verified by direct measurement. The safety voltage threshold can be set to any value. When the measured voltage falls below the defined threshold, the latch holding the access mechanism is released and the user can access the electrical component. In addition, the detection of the presence of liquid in the test chamber, in conjunction with a safety device for the electrical component, enables the power source to be switched off early before there is the possibility of a liquid-induced short circuit.

Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterentwicklungen ergeben sich aus den nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren beschriebenen Ausführungsformen.

  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Testvorrichtung zur Durchführung eines Testverfahrens zum Testen eines elektrischen Bauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel,
  • 2A und 2B zeigen schematische Darstellungen einer Testvorrichtung und eines Verfahrens zum Betrieb der Testvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsbeispielen,
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Testvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
  • 4A bis 6 zeigen schematische Darstellungen von Teilen einer Testvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsbeispielen.
Further advantages, advantageous embodiments and further developments result from the embodiments described below in connection with the figures.
  • 1 shows a schematic representation of a test device for carrying out a test method for testing an electrical component according to an embodiment,
  • 2A and 2 B show schematic representations of a test device and a method for operating the test device according to further exemplary embodiments,
  • 3 shows a schematic representation of a test device according to a further embodiment,
  • 4A until 6 show schematic representations of parts of a test device according to further embodiments.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Testvorrichtung zur Durchführung eines Testverfahrens zum Testen eines elektrischen Bauelements dargestellt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Testvorrichtung beispielhaft als EMV-Testumgebung, bevorzugt als mobile EMV-Testumgebung, ausgeführt, die bei der Entwicklung von leistungselektronischen Systemkomponenten eingesetzt werden kann und die internationalen Normen wie CISPR 25 und ISO 11452-2 entspricht. Alternativ sind auch andere Ausführungsbeispiele von Testumgebungen möglich.In 1 an exemplary embodiment of a test device for carrying out a test method for testing an electrical component is shown. In the exemplary embodiment shown, the test device is designed as an EMC test environment, preferably as a mobile EMC test environment, which can be used in the development of power electronic system components and which corresponds to international standards such as CISPR 25 and ISO 11452-2. Alternatively, other exemplary embodiments of test environments are also possible.

Die Testvorrichtung weist eine Testkammer 2 auf, die auch als Abschirmbox bezeichnet werden kann und die einen Innenraum 20 aufweist, in dem das zu testende elektrische Bauelement 1 positioniert ist. Die Testkammer 2 weist einen Zugangsmechanismus (nicht dargestellt) zum Öffnen und Schließen der Testkammer 2 auf. Weiterhin weist die Testvorrichtung 100 zumindest eine Energiequelle 3 auf, die ausgebildet ist zum Anlegen zumindest einer elektrischen Spannung an das elektrische Bauelement 1 im Rahmen des Testvorgangs. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Testvorrichtung beispielhaft eine Hochspannungsenergiequelle 30 und eine Niederspannungsenergiequelle 31 auf.The test device has a test chamber 2, which can also be referred to as a shielding box and which has an interior space 20 in which the electrical component 1 to be tested is positioned. The test chamber 2 has an access mechanism (not shown) for opening and closing the test chamber 2 . Furthermore, the test device 100 has at least one energy source 3, which is designed to apply at least one electrical voltage to the electrical component 1 as part of the testing process. In the exemplary embodiment shown, the test device has, by way of example, a high-voltage energy source 30 and a low-voltage energy source 31 .

Weiterhin weist die Testvorrichtung 100 ein Mehrstufensicherheitssystem 4 auf, das dazu vorgesehen und ausgebildet ist, einen Benutzer der Testvorrichtung 100 vor einem Kontakt mit der elektrischen Spannung zu schützen. Das Sicherheitssystem 4 weist insbesondere eine Steuerungsvorrichtung 41 auf, die, wie in 1 angedeutet, ein oder mehrere Bauteile aufweisen kann. Beispielsweise kann die Steuerungsvorrichtung 41 einen Computer oder eine andere mikrocontrollerbasierte Vorrichtung aufweisen, die ein Computerprogramm ausführt, das die Komponenten des Sicherheitssystems 4 sowie andere Komponenten der Testvorrichtung 100 steuert. Darüber hinaus kann die Steuerungsvorrichtung 41 einem Bediener die Kommunikation mit dem Sicherheitssystem 4 und mit anderen Komponenten der Testvorrichtung 100 ermöglichen. Weitere Details des Mehrstufensicherheitssystems 4 werden im Zusammenhang mit den folgenden Ausführungsbeispielen erläutert.Furthermore, the test device 100 has a multi-stage safety system 4 which is provided and designed to protect a user of the test device 100 from contact with the electrical voltage. The safety system 4 has in particular a control device 41 which, as in 1 indicated, may have one or more components. For example, the control device 41 may include a computer or other microcontroller-based device that executes a computer program that controls the components of the security system 4 as well as other components of the testing device 100 . In addition, the control device 41 can allow an operator to communicate with the security system 4 and with other components of the test device 100 . Further details of the multi-level security system 4 are explained in connection with the following exemplary embodiments.

Die Testvorrichtung 100 weist ferner Komponenten auf, die sich auf den Testvorgang beziehen. So kann die Testvorrichtung 100 ein oder mehrere Leitungsimpedanz-Stabilisierungsnetzwerke (LISNs) 90 aufweisen, die beispielsweise über Schalter 91 und Durchführungen 92 mit der/den Energiequelle(n) 3 verbunden sein können. Weiterhin kann das elektrische Bauelement 1 über eine oder mehrere COM-Eingangs-/Ausgangskomponenten 93 gesteuert werden. Messungen, die die EMV-Prüfung betreffen, können über Hochfrequenz-(HF)-Ausgänge 94 ausgegeben und von einem Elektromagnetische-Störung-Empfänger 95 (EMI-Empfänger; EMI: „electromagnetic interference“, elektromagnetische Störung) überwacht werden. Die Komponenten, die die EMV-Prüfung betreffen, sind als Beispiele für mögliche Komponenten dargestellt und nicht dazu gedacht, die Erfindung einzuschränken.The testing device 100 further includes components related to the testing process. Thus, the test device 100 can have one or more line impedance stabilization networks (LISNs) 90, which can be connected to the energy source(s) 3 via switches 91 and bushings 92, for example. Furthermore, the electrical component 1 can be controlled via one or more COM input/output components 93 . Measurements related to EMC testing may be output via radio frequency (RF) outputs 94 and monitored by an electromagnetic interference (EMI) receiver 95 . The components related to EMC testing are presented as examples of possible components and are not intended to limit the invention.

Die 2A und 2B zeigen eine Testvorrichtung 100 und ein Verfahren zum Betrieb der Testvorrichtung 100 gemäß weiteren Ausführungsbeispielen. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf beide 2A und 2B.the 2A and 2 B FIG. 1 shows a test device 100 and a method for operating the test device 100 according to further embodiments to play. The following description refers to both 2A and 2 B .

In 2A sind hauptsächlich Komponenten dargestellt, die das Mehrstufensicherheitssystem 4 betreffen. Die Testvorrichtung 100 kann ferner Komponenten aufweisen, die sich auf den Testvorgang beziehen, wie beispielsweise im Zusammenhang mit 1 erläutert.In 2A mainly components related to the multi-level security system 4 are shown. The testing device 100 may further include components related to the testing process, such as related to 1 explained.

Wie bereits im Zusammenhang mit 1 beschrieben weist die Testvorrichtung 100 eine Testkammer 2 auf. Die Testkammer 2 weist ein Gehäuse 21 mit einem Zugangsmechanismus 22 auf. Weiterhin weist die Testvorrichtung 100 zumindest eine Energiequelle 3 zum Bereitstellen einer elektrischen Spannung für das zu testende elektrische Bauelement 1 auf.As already in connection with 1 described, the test device 100 has a test chamber 2 . The test chamber 2 has a housing 21 with an access mechanism 22 . Furthermore, the test device 100 has at least one energy source 3 for providing an electrical voltage for the electrical component 1 to be tested.

Der Zugangsmechanismus 22 kann ein Teil des Gehäuses 21 oder eine Abdeckung aufweisen oder ein Teil davon sein, der/die, wie in 2A angedeutet, beweglich ist. Der Zugangsmechanismus 22 kann beispielsweise eine schwenkbare Abdeckung oder Tür oder eine Luke aufweisen oder sein. Durch Schließen der Testkammer 2, d.h. durch Versetzen des Zugangsmechanismus 22 in einen geschlossenen Zustand, der in 2A durch die gestrichelte Linie angedeutet ist, kann der Innenraum 20 der Testkammer 2 von der äußeren Umgebung abgetrennt werden, so dass der Benutzer der Testvorrichtung 100 unter normalen Betriebsbedingungen keine Möglichkeit hat, mit aktiven elektrischen Teilen innerhalb der Testkammer 2 in Kontakt zu kommen.The access mechanism 22 may comprise or be a part of the housing 21 or a cover which, as in FIG 2A indicated is movable. The access mechanism 22 may include or be a hinged cover or door or a hatch, for example. By closing the test chamber 2, ie by placing the access mechanism 22 in a closed state, which is shown in 2A As indicated by the dashed line, the interior 20 of the test chamber 2 can be isolated from the outside environment, so that the user of the test device 100 has no possibility of coming into contact with active electrical parts inside the test chamber 2 under normal operating conditions.

Die Testvorrichtung 100 weist weiterhin ein Mehrstufensicherheitssystem 4 auf, um zu verhindern, dass ein Benutzer mit der elektrischen Spannung in Berührung kommt. Wenn die Testkammer 2 von einem Benutzer über den Zugangsmechanismus 22 geöffnet wird, muss durch das Mehrstufensicherheitssystem 4 sichergestellt werden, dass der Benutzer eine Gefahrenzone des elektrischen Bauelements 1 und von jeglichen anderen Bauteilen im Innenraum 20 nicht erreichen und berühren kann. Um dieses Ziel zu erreichen, weist das Sicherheitssystem 4 eine Steuerungsvorrichtung 41 auf, wie bereits im Zusammenhang mit 1 erwähnt, wobei die Steuerungsvorrichtung 41 zur Steuerung weiterer Komponenten des Sicherheitssystems 4 ausgebildet ist.The test device 100 also has a multi-stage safety system 4 to prevent a user from coming into contact with the electrical voltage. If the test chamber 2 is opened by a user via the access mechanism 22 , the multi-level security system 4 must ensure that the user cannot reach and touch a danger zone of the electrical component 1 and any other components in the interior 20 . In order to achieve this goal, the security system 4 has a control device 41, as already mentioned in connection with FIG 1 mentioned, wherein the control device 41 is designed to control other components of the security system 4 .

Das Mehrstufensicherheitssystem 4 weist weiterhin ein aktiv ansteuerbares Verriegelungselement 40 zum Verriegeln des Zugangsmechanismus 22 im geschlossenen Zustand auf. Beim Verriegelungselement 40 kann es sich um einen elektronisch gesteuerten Verriegelungsmechanismus handeln, der den Zugriffsmechanismus 22 im geschlossenen Zustand halten kann. Dementsprechend kann ein Benutzer, wenn der Zugangsmechanismus 22 verriegelt ist, während des normalen Betriebs den Zugangsmechanismus 22 nicht einfach öffnen.The multi-level security system 4 also has an actively controllable locking element 40 for locking the access mechanism 22 in the closed state. The locking element 40 may be an electronically controlled locking mechanism capable of holding the accessor 22 in the closed state. Accordingly, when the entry mechanism 22 is locked, a user cannot easily open the entry mechanism 22 during normal operation.

Wie in 2B angedeutet wird beim Verfahren zum Betrieb der Testvorrichtung in einem ersten Schritt 101 das elektrische Bauelement 1 im Innenraum 20 der Testkammer 2 positioniert und mit der Energiequelle 3 verbunden. Der Zugangsmechanismus 22 wird in einen geschlossenen Zustand gebracht und durch das Verriegelungselement 40 verriegelt. Durch Einschalten der Energiequelle 3 werden eine elektrische Spannung an das elektrische Bauelement 1 angelegt und das Testverfahren durchgeführt.As in 2 B In the method for operating the test device, the electrical component 1 is positioned in the interior 20 of the test chamber 2 and connected to the energy source 3 in a first step 101 . The access mechanism 22 is brought into a closed state and locked by the locking member 40 . By switching on the energy source 3, an electrical voltage is applied to the electrical component 1 and the test method is carried out.

Weiterhin weist das Sicherheitssystem 4 eine Mehrzahl von Sicherheitssensoren 42 auf, die zumindest im eingeschalteten Zustand der Energiequelle 3 eine Mehrzahl von Eigenschaften der Testvorrichtung 100 überwachen. Das Verfahren weist weiterhin eine Mehrzahl von Sicherheitssensoren 42 auf, die eine Mehrzahl von Eigenschaften der Testvorrichtung 100 zumindest dann überwachen, wenn sich die Energiequelle 3 in einem eingeschalteten Zustand befindet, wie dies durch einen weiteren Verfahrensschritt 102 in 2B angedeutet ist. Die Steuerungsvorrichtung 4 steuert das Verriegelungselement 40 und die Energiequelle 3 und empfängt dabei kontinuierlich eine Mehrzahl von Sensorsignalen der Mehrzahl von Sicherheitssensoren 42, so dass das Mehrstufensicherheitssystem 4 einen erweiterten Verriegelungskreis bildet, der mehrere Sensoreingänge gleichzeitig überwacht.Furthermore, the safety system 4 has a plurality of safety sensors 42 which monitor a plurality of properties of the test device 100 at least when the energy source 3 is switched on. The method also has a plurality of safety sensors 42, which monitor a plurality of properties of the test device 100 at least when the energy source 3 is in a switched-on state, as indicated by a further method step 102 in 2 B is indicated. The control device 4 controls the locking element 40 and the energy source 3 while continuously receiving a plurality of sensor signals from the plurality of security sensors 42, so that the multi-stage security system 4 forms an extended locking circuit which monitors a plurality of sensor inputs at the same time.

Die Steuerungsvorrichtung 41 ist so ausgebildet, dass sie die Energiequelle 3 und damit die an das elektrische Bauelement 1 angelegte elektrische Spannung abschaltet und damit unterbricht, wenn zumindest einer der Sicherheitssensoren 42 eine Eigenschaft der Testkammer 100 detektiert, die einem vordefinierten Gefahrenzustand entspricht. Beispielsweise kann die Energiequelle 3 direkt abgeschaltet werden, oder ein oder mehrere Schalter zwischen der Energiequelle 3 und dem elektrischen Bauelement 1, wie in 1 angedeutet, werden unterbrochen. Darüber hinaus ist die Steuerungsvorrichtung 41 so ausgebildet, dass sie das Verriegelungselement 40 so steuert, dass es den Zugangsmechanismus 22 entriegelt, wenn die von der Energiequelle 3 angelegte elektrische Spannung unterhalb eines vordefinierten Schwellenwertes liegt, und den Zugangsmechanismus 22 verriegelt, wenn die elektrische Spannung oberhalb des Schwellenwertes liegt. Der Schwellenwert kann beispielsweise 25 V AC betragen, wenn eine Wechselspannung an das elektrische Bauelement 1 angelegt wird, und 60 V DC, wenn eine Gleichspannung an das elektrische Bauelement 1 angelegt wird.The control device 41 is designed in such a way that it switches off the energy source 3 and thus the electrical voltage applied to the electrical component 1 and thus interrupts it if at least one of the safety sensors 42 detects a property of the test chamber 100 which corresponds to a predefined dangerous state. For example, the energy source 3 can be switched off directly, or one or more switches between the energy source 3 and the electrical component 1, as in 1 indicated are interrupted. In addition, the control device 41 is designed to control the locking element 40 to unlock the access mechanism 22 when the electrical voltage applied by the energy source 3 is below a predefined threshold value and to lock the access mechanism 22 when the electrical voltage is above of the threshold. The threshold value can be, for example, 25 V AC when an AC voltage is applied to the electrical component 1 and 60 V DC when a DC voltage is applied to the electrical component 1 .

Die Mehrzahl der Sicherheitssensoren 42 weist einen Spannungssensor 43 auf, so dass die elektrische Spannung, die am elektrischen Bauelement 1 anliegt, überwacht werden kann. Vorzugsweise wird die elektrische Spannung, insbesondere direkt, an einem elektrischen Eingang 10 des elektrischen Bauelements 1 überwacht. Dementsprechend ist der Spannungssensor 43 dazu ausgebildet, direkt mit dem elektrischen Eingang 10 des elektrischen Bauelements 1 verbunden zu sein. Beispielsweise kann das elektrische Bauelement 1 Eingangs-Pins aufweisen, die mit der Energiequelle 3 verbunden sind. Die Spannung direkt an den Eingangs-Pins kann durch den Spannungssensor 43 überwacht werden. Wird beispielsweise ein DC-Zwischenkreis-Element oder ein LISN-Element, d. h. ein Bauteil, das einen oder mehrere Kondensatoren aufweisen kann, die nach dem Abschalten eines angeschlossenen AC-Netzteils eine gewisse Zeit zum Entladen benötigen, verwendet, kann auch dann noch eine hohe elektrische Spannung am Eingang 10 des elektrischen Bauelements 1 bereitgestellt werden, wenn das AC-Netzteil bereits abgeschaltet worden ist. Durch die Überwachung der elektrischen Spannung direkt am elektrischen Eingang 10 des elektrischen Bauelements 1 kann die Steuerungsvorrichtung 41 dafür sorgen, dass das Verriegelungselement 40 den Zugriffsmechanismus 22 nur dann entriegelt, wenn die elektrische Spannung am elektrischen Eingang 10 des elektrischen Bauelements 1 ausreichend abgesunken ist und ein Unterschreiten des vordefinierten Schwellenwerts detektiert wird.The plurality of safety sensors 42 has a voltage sensor 43 so that the electrical voltage applied to the electrical component 1 can be monitored. The electrical voltage is preferably monitored, in particular directly, at an electrical input 10 of the electrical component 1 . Accordingly, the voltage sensor 43 is designed to be connected directly to the electrical input 10 of the electrical component 1 . For example, the electrical component 1 can have input pins that are connected to the energy source 3 . The voltage directly on the input pins can be monitored by the voltage sensor 43. If, for example, a DC intermediate circuit element or a LISN element, ie a component that may have one or more capacitors that require a certain amount of time to discharge after switching off a connected AC power supply, is used, a high electrical voltage are provided at the input 10 of the electrical component 1 when the AC power supply has already been switched off. By monitoring the electrical voltage directly at the electrical input 10 of the electrical component 1, the control device 41 can ensure that the locking element 40 unlocks the access mechanism 22 only when the electrical voltage at the electrical input 10 of the electrical component 1 has dropped sufficiently and is on Falling below the predefined threshold value is detected.

Weiterhin weist die Mehrzahl der Sicherheitssensoren 42 einen Notschalter 44 auf, der von einem Benutzer betätigt werden kann. Wenn der Notschalter 44 betätigt wird, unterbricht die Steuerungsvorrichtung 41 die Stromquelle 3.Furthermore, the plurality of safety sensors 42 has an emergency switch 44 which can be actuated by a user. When the emergency switch 44 is actuated, the control device 41 interrupts the power source 3.

Weiterhin weist die Mehrzahl von Sicherheitssensoren 42 einen Zugangsmechanismussensor 45 auf, der ausgebildet ist, einen Zustand und/oder eine Position des Zugangsmechanismus 22 zu überwachen. Insbesondere kann der Zugangsmechanismussensor 45 den Zustand und/oder die Position der Tür oder der Abdeckung oder der Luke, die der Zugangsmechanismus 22 aufweist, überwachen. Beispielsweise kann der Zugangsmechanismussensor 45 ein Kontaktschalter sein, der mechanisch oder magnetisch geöffnet oder geschlossen wird, wenn der Zugangsmechanismus 22 geöffnet wird. Für den Fall, dass der Zugangsmechanismus 22 als geöffnet detektiert wird, obwohl der gewünschte Zustand beim Einschalten der Energiequelle 3 geschlossen sein sollte, kann die Steuerungsvorrichtung 41 die Energiequelle 3 unterbrechen.Furthermore, the plurality of security sensors 42 includes an entry mechanism sensor 45 configured to monitor a condition and/or a position of the entry mechanism 22 . In particular, accessor sensor 45 may monitor the condition and/or position of the door or cover or hatch that accessor 22 includes. For example, the gate mechanism sensor 45 may be a contact switch that is mechanically or magnetically opened or closed when the gate mechanism 22 is opened. In the event that the access mechanism 22 is detected as being open, although the desired state should be closed when the energy source 3 is switched on, the control device 41 can interrupt the energy source 3 .

Darüber hinaus weist die Mehrzahl von Sicherheitssensoren 42 der in 2A dargestellten Testvorrichtung 100 einen Flüssigkeitsdetektor 46 auf, der dazu ausgebildet ist, ein Vorhandensein einer Flüssigkeit zumindest in einem Teil des Innenraums 20 zu überwachen. Im Falle der Detektion des Vorhandenseins einer Flüssigkeit im Innenraum 20 unterbricht die Steuerungsvorrichtung 41 auch die Stromquelle 3, da Flüssigkeiten Kurzschlüsse verursachen können. Durch das Abschalten der Energiequelle 3 bei Erkennen einer Flüssigkeit kann bevorzugt die gefährliche elektrische Spannung am elektrischen Bauelement 1 unterbrochen werden, bevor es zu einem Kurzschluss kommen kann.In addition, the plurality of safety sensors 42 in 2A The test device 100 shown has a liquid detector 46 which is designed to monitor the presence of a liquid at least in part of the interior space 20 . If the presence of a liquid is detected in the interior 20, the control device 41 also interrupts the power source 3, since liquids can cause short circuits. By switching off the energy source 3 when a liquid is detected, the dangerous electrical voltage on the electrical component 1 can preferably be interrupted before a short circuit can occur.

Beim in 2B dargestellten Verfahren zum Betrieb der Testvorrichtung 100 wird, wie in Verfahrensschritt 103 angedeutet, die elektrische Spannung am Eingang 10 des elektrischen Bauelements 1 auch dann überwacht, wenn die Energiequelle 3 bei Erreichen des Endes des Testvorgangs bereits abgeschaltet ist. Nur wenn die überwachte elektrische Spannung unterhalb des vorgegebenen Schwellenwerts liegt, steuert die Steuerungsvorrichtung 41 das Verriegelungselement 40 an, um, wie in einem weiteren Verfahrensschritt 104 angedeutet, den Zugangsmechanismus 22 zu entriegeln.at in 2 B In the illustrated method for operating the test device 100, as indicated in method step 103, the electrical voltage at the input 10 of the electrical component 1 is also monitored when the energy source 3 is already switched off when the end of the test process is reached. Only when the monitored electrical voltage is below the predetermined threshold value does the control device 41 activate the locking element 40 in order, as indicated in a further method step 104, to unlock the access mechanism 22.

Wird während des Testverfahrens im Verfahrensschritt 102 durch einen oder mehrere der mehreren Sicherheitssensoren 42 ein gefährlicher Zustand der Testvorrichtung 100 detektiert, wird die Energiequelle 3, wie im Verfahrensschritt 105 angedeutet, ebenfalls sofort abgeschaltet, aber auch die Zugangsmechanik 22 wird im Verfahrensschritt 104 nur dann entriegelt, wenn die überwachte elektrische Spannung einen Wert unterhalb des vordefinierten Schwellenwertes erreicht hat.If a dangerous state of the test device 100 is detected by one or more of the multiple safety sensors 42 during the test method in method step 102, the energy source 3 is also switched off immediately, as indicated in method step 105, but the access mechanism 22 is also only then unlocked in method step 104 , when the monitored electrical voltage has reached a value below the predefined threshold value.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Testvorrichtung 100, die das im Zusammenhang mit den 2A und 2B erläuterte Mehrstufensicherheitssystem 4 aufweist und die eine kompakte Bauweise aufweist und in einer mobilen EMV-Testumgebung eingesetzt werden kann. 3 shows another embodiment of a test device 100, which in connection with 2A and 2 B has explained multi-level security system 4 and has a compact design and can be used in a mobile EMC test environment.

Die Testvorrichtung 100 weist einen Baugruppenrahmen-artigen Aufbau mit der Testkammer 2 und außerhalb der Testkammer 2 separaten Modulabteilen 5 auf, in denen Komponenten der Testvorrichtung 100 angeordnet werden können. Die Modulabteile 5 können beispielsweise durch Wände abgetrennt sein. Bei den Komponenten kann es sich, wie angegeben, beispielsweise um ein Netzteil 3, ein Sicherheitsmodul 47, ein Kühlsystem 6, eine Hochfrequenz-Schaltmatrix 7 und ein DC-Lastelement 8 handeln.The test device 100 has an assembly frame-like structure with the test chamber 2 and outside the test chamber 2 separate module compartments 5, in which components of the test device 100 can be arranged. The module compartments 5 can be separated by walls, for example. As stated, the components can be, for example, a power pack 3 , a safety module 47 , a cooling system 6 , a high-frequency switching matrix 7 and a DC load element 8 .

Die Testkammer 2 wird durch ein Gehäuse 21 ausgebildet, das den Zugangsmechanismus 22 aufweist, der im gezeigten Ausführungsbeispiel eine klappbare Abdeckung ist. Der feststehende Teil des Gehäuses 21 weist eine Grundplatte 23 mit Seitenwänden (nicht dargestellt) auf. Weitere Details einer solchen Testkammer 2 sind im Zusammenhang mit den 4A bis 5 gezeigt.The test chamber 2 is formed by a housing 21 which has the access mechanism 22, which in the embodiment shown is a hinged cover. The fixed part of the housing 21 has a base plate 23 with sides walls (not shown). Further details of such a test chamber 2 are in connection with 4A until 5 shown.

Die Energiequelle 3 kann beispielsweise eine Spannungsquelle oder eine Spannungs- und Stromquelle sein, die bevorzugt einen Hochspannungsbetrieb und/oder einen Hochstrombetrieb ermöglicht, beispielsweise einen Hochspannungsbetrieb mit elektrischen Spannungen bis zu 300 V oder 400 V oder 800 V oder sogar 1000 V und elektrischen Strömen bis zu 40 A und/oder einen Niederspannungsbetrieb mit elektrischen Spannungen bis zu 50 V und elektrischen Strömen bis zu 400 A. Eine Energieversorgungseinheit zum Bereitstellen der elektrischen Spannung für das elektrische Bauelement 1 kann beispielsweise von einem AC-Netzteil gespeist werden, das außerhalb der Testkammer 2 angeordnet sein kann. Die Energiequelle 3 kann beispielsweise ein AC-Netzteil 32 aufweisen, das sich außerhalb der Testkammer 2 befinden kann, und ein DC-Zwischenkreis-Element 33, das so ausgeführt ist, dass es die elektrische Spannung für das elektrische Bauelement 1 bereitstellt. Das DC-Zwischenkreis-Element 33 kann, wie in 3 angedeutet, innerhalb der Testkammer 2 angeordnet sein. Das Sicherheitsmodul 41 ist Teil des Mehrstufensicherheitssystems 4 und weist die Steuerungsvorrichtung 41 sowie einen Notschalter 44 auf und kann, wie in 3 angedeutet, in der Nähe des Netzteils 32 angeordnet sein.The energy source 3 can be, for example, a voltage source or a voltage and current source, which preferably enables high-voltage operation and/or high-current operation, for example high-voltage operation with electrical voltages of up to 300 V or 400 V or 800 V or even 1000 V and electrical currents up to up to 40 A and/or low-voltage operation with electrical voltages of up to 50 V and electrical currents of up to 400 A. A power supply unit for providing the electrical voltage for the electrical component 1 can, for example, be powered by an AC power pack that is outside the test chamber 2 can be arranged. The energy source 3 can have, for example, an AC power pack 32 that can be located outside the test chamber 2 , and a DC intermediate circuit element 33 that is designed in such a way that it provides the electrical voltage for the electrical component 1 . The DC link element 33 can, as in 3 indicated to be arranged within the test chamber 2. The security module 41 is part of the multi-level security system 4 and has the control device 41 and an emergency switch 44 and, as in 3 indicated, be arranged in the vicinity of the power supply 32.

Bevorzugt wird durch die Abtrennung zwischen den Modulabteilen 5, beispielsweise durch Wände zwischen den Abteilen 5, ein Schutz im Falle des Austretens von Wasser oder anderen Flüssigkeiten gewährleistet. Dies kann beispielsweise dann von Vorteil sein, wenn die Testvorrichtung 100 ein flüssigkeitsbasiertes Kühlsystem 6 aufweist, das zumindest teilweise in den Innenraum 20 reicht. Im Falle einer Leckage kann die im Kühlsystem 6 verwendete Kühlflüssigkeit aus dem Kühlsystem 6 austreten und beispielsweise einen elektrischen Kurzschluss verursachen.The separation between the module compartments 5, for example by walls between the compartments 5, preferably ensures protection in the event of water or other liquids escaping. This can be advantageous, for example, when the test device 100 has a liquid-based cooling system 6 that extends at least partially into the interior 20 . In the event of a leak, the coolant used in the cooling system 6 can escape from the cooling system 6 and cause an electrical short circuit, for example.

Die Schaltmatrix 7, beispielsweise für Hochfrequenzmessungen an verschiedenen Positionen des elektrischen Bauelements 1, und das DC-Lastelement 8, beispielsweise ein DC-Lastelement, das mit 12 V DC und bis zu 500 A DC arbeitet, sind Beispiele für Komponenten, die das Testverfahren betreffen, wie es im Zusammenhang mit 1 erläutert wird. Alternativ oder zusätzlich können sich weitere, das Testverfahren betreffende Komponenten innerhalb oder außerhalb der Testkammer 2 befinden.The switching matrix 7, for example for high-frequency measurements at different positions of the electrical component 1, and the DC load element 8, for example a DC load element that operates with 12 V DC and up to 500 A DC, are examples of components that relate to the test method how it is related to 1 is explained. Alternatively or additionally, further components related to the test method can be located inside or outside the test chamber 2 .

Wie oben beschrieben schaltet die Steuerungsvorrichtung 41 die elektrische Spannung ab, wenn zumindest einer der Sicherheitssensoren 42 eine Eigenschaft der Testkammer 2 detektiert, die einem vordefinierten Gefahrenzustand entspricht, und/oder steuert das Verriegelungselement 40 zur Entriegelung des Zugangsmechanismus 22 an, wenn die elektrische Spannung unterhalb eines vordefinierten Schwellenwertes liegt. Insbesondere überwacht das Mehrstufensicherheitssystem 4 die Spannung am elektrischen Eingang 10, beispielsweise an den DC-Eingangs-Pins, des elektrischen Bauelements 1. Wenn die Prüfsequenz des Testverfahrens beendet ist, wird die Ausgangsspannung des Netzteils 32 abgeschaltet. Um zu verhindern, dass der Benutzer an aktive Teile gelangt, bleibt der Zugriffsmechanismus 22 mittels des Verriegelungselements 40 so lange verriegelt, bis die Spannung am Eingang 10 unter einen definierten Schwellenwert fällt, der gemäß den europäischen Normen beispielsweise 60 V DC betragen kann. Alternativ kann der überwachte Spannungsschwellenwert auf einen beliebigen Wert eingestellt werden. Wenn die gemessene Spannung unter den definierten Schwellenwert fällt, wird das Verriegelungselement 40, das den Zugangsmechanismus 22 verriegelt, freigegeben, so dass ein Benutzer auf das elektrische Bauelement 1 innerhalb der Testkammer 2 zugreifen kann.As described above, the control device 41 switches off the electrical voltage when at least one of the safety sensors 42 detects a property of the test chamber 2 that corresponds to a predefined dangerous state, and/or controls the locking element 40 to unlock the access mechanism 22 when the electrical voltage falls below a predefined threshold value. In particular, the multi-level safety system 4 monitors the voltage at the electrical input 10, for example at the DC input pins, of the electrical component 1. When the test sequence of the test method is completed, the output voltage of the power pack 32 is switched off. In order to prevent the user from accessing live parts, the access mechanism 22 remains locked by means of the locking element 40 until the voltage at the input 10 falls below a defined threshold value, which according to European standards can be, for example, 60 V DC. Alternatively, the monitored voltage threshold can be set to any value. When the measured voltage falls below the defined threshold, the locking element 40 locking the access mechanism 22 is released, allowing a user to access the electrical component 1 within the test chamber 2.

Zusätzlich überwacht das Mehrstufensicherheitssystem 4 das Vorhandensein von Flüssigkeiten in der Testkammer 2, die Position des Zugangsmechanismus 22 mit Hilfe des Zugangsmechanismussensors 45 und den Zustand des Notschalters 44. Die Signale der Sicherheitssensoren werden kontinuierlich überwacht und führen in folgenden Situationen zu einer Unterbrechung der gefährlichen Energiequelle 3: Der Zugangsmechanismus 22 wird geöffnet, während das Netzteil 32 eingeschaltet ist, eine Flüssigkeit wird im Innenraum 20 der Testkammer 2 erkannt, der Notschalter 44 wird gedrückt.In addition, the multi-stage safety system 4 monitors the presence of liquids in the test chamber 2, the position of the access mechanism 22 with the help of the access mechanism sensor 45 and the state of the emergency switch 44. The signals from the safety sensors are continuously monitored and lead to the interruption of the dangerous energy source 3 in the following situations : The access mechanism 22 is opened while the power supply 32 is switched on, a liquid is detected in the inner space 20 of the test chamber 2, the emergency switch 44 is pressed.

Die 4A und 4B zeigen ein Beispiel für die Testkammer 2 und die Modulabteile 5, wobei die Testkammer 2 in einem geöffneten Zustand und einem geschlossenen Zustand dargestellt ist. Trennwände zwischen den Abteilen 5 sind nicht dargestellt. Die Testkammer 2 ist durch eine Abschirmkammer gebildet, die eine aufklappbare Abdeckung als Zugangsmechanismus 22 aufweist. Die Testkammer 2 kann rostfreien Stahl aufweisen oder im Wesentlichen aus rostfreiem Stahl bestehen, mit Kontaktfedern zwischen der Abdeckung und dem stationären Gehäuse 21 der Testkammer 2. In 4C ist eine typische Abhängigkeit des Dämpfungsfaktors A in Abhängigkeit von der Frequenz f in Bezug auf hochfrequente elektromagnetische Wellen angegeben. Durchführungselemente ermöglichen den Zugang zum Innenraum der Testkammer.the 4A and 4B Figure 1 shows an example of the test chamber 2 and the module compartments 5, with the test chamber 2 being shown in an open state and in a closed state. Partition walls between the compartments 5 are not shown. The test chamber 2 is formed by a shielding chamber which has a hinged cover as the access mechanism 22 . The test chamber 2 may comprise or consist essentially of stainless steel with contact springs between the cover and the stationary housing 21 of the test chamber 2. In 4C a typical dependence of the damping factor A as a function of the frequency f in relation to high-frequency electromagnetic waves is given. Feedthrough elements allow access to the interior of the test chamber.

5 zeigt ein weiteres Beispiel für die Testkammer 2 mit Modulabteilen 5, wobei auch hier die Trennwände zwischen den Abteilen nicht dargestellt sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind die das Testverfahren betreffenden Bauteile 9, die beispielsweise mindestens ein DC-Zwischenkreis-Element und/oder mindestens ein LISN-Element aufweisen, angedeutet, die sich im Innenraum der Testkammer 2 befinden. 5 shows another example of the test chamber 2 with modular compartments 5, the partitions between the compartments not being shown here either are. In this exemplary embodiment, the components 9 relating to the test method, which have at least one DC intermediate circuit element and/or at least one LISN element, for example, are indicated and are located in the interior of the test chamber 2 .

6 zeigt eine Schnittdarstellung der Testvorrichtung 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Insbesondere ist das Kühlsystem 6 dargestellt. Wie oben beschrieben weist die Testkammer 2 ein flüssigkeitsbasiertes Kühlsystem auf, das zumindest teilweise in den Innenraum 20 reicht. Das Kühlsystem 6 weist einen Kühltank 60 zum Bereitstellen der Kühlflüssigkeit sowie eine Pumpe 62 und mindestens einen Kanal 61 zum Transport der Kühlflüssigkeit zum und vom elektrischen Bauelement 1 auf. Zur Aufnahme der austretenden Kühlflüssigkeit 69 weist die Testkammer 2 eine Auffangvorrichtung 63, etwa eine Wanne oder ein Becken, innerhalb des Innenraums 20 auf. Die Auffangvorrichtung 63 ist, wie in 6 angedeutet, zum Auffangen von austretender Kühlflüssigkeit 69, die aus dem Kühlsystem 6 austritt, ausgebildet. Der Flüssigkeitsdetektor 46 kann bevorzugt in der Auffangvorrichtung 63 angeordnet sein. Weiterhin weist das Kühlsystem 6 zumindest einen Bypass-Kanal 64 auf, der von der Auffangvorrichtung 63 zum Kühltank 60 führt, so dass ausgetretene Kühlflüssigkeit 69, bevorzugt aufgrund der Schwerkraft, zum Kühltank 60 zurückgeführt werden kann, um die ausgetretene Flüssigkeit 69 sicher aus dem Innenraum 20 zu entfernen. Der Bypass-Kanal 64 bildet dementsprechend einen Flüssigkeitsnotablass. Der Bypass-Kanal 64 kann bevorzugt in einem Boden der Auffangvorrichtung angeordnet sein und kann mit zumindest einem Teil des mindestens einen Kanals 61 als Rohr-in-Rohr-Struktur ausgebildet sein. Wie in 6 dargestellt, kann der Bypass-Kanal ein Hüllrohr bilden, in dem ein Teil des mindestens einen Kanals 61 angeordnet ist. Alternativ kann der Bypass-Kanal 64 getrennt vom mindestens einen Kanal 61 ausgebildet sein. 6 12 shows a sectional illustration of the test device 100 according to a further exemplary embodiment. In particular, the cooling system 6 is shown. As described above, the test chamber 2 has a liquid-based cooling system that extends at least partially into the interior space 20 . The cooling system 6 has a cooling tank 60 for providing the cooling liquid and a pump 62 and at least one channel 61 for transporting the cooling liquid to and from the electrical component 1 . The test chamber 2 has a collecting device 63 , for example a trough or a basin, within the interior space 20 for receiving the exiting cooling liquid 69 . The collecting device 63 is, as in 6 indicated, for collecting escaping cooling liquid 69, which exits from the cooling system 6, is formed. The liquid detector 46 can preferably be arranged in the collecting device 63 . Furthermore, the cooling system 6 has at least one bypass channel 64, which leads from the collecting device 63 to the cooling tank 60, so that leaked cooling liquid 69, preferably due to gravity, can be returned to the cooling tank 60 in order to safely remove the leaked liquid 69 from the interior 20 to remove. The bypass channel 64 accordingly forms an emergency liquid drain. The bypass channel 64 can preferably be arranged in a base of the collecting device and can be formed with at least part of the at least one channel 61 as a tube-in-tube structure. As in 6 shown, the bypass channel can form a cladding tube in which a part of the at least one channel 61 is arranged. Alternatively, the bypass channel 64 can be formed separately from the at least one channel 61 .

Die im Zusammenhang mit den Figuren beschriebenen Merkmale und Ausführungsformen können gemäß weiterer Ausführungsbeispiele auch miteinander kombiniert werden, auch wenn nicht alle derartigen Kombinationen explizit beschrieben sind. Ferner können die im Zusammenhang mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele alternativ oder zusätzlich weitere Merkmale gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufweisen.The features and embodiments described in connection with the figures can also be combined with one another according to further exemplary embodiments, even if not all such combinations are explicitly described. Furthermore, the exemplary embodiments described in connection with the figures can alternatively or additionally have further features in accordance with the description in the general part.

Die Erfindung wird durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele nicht eingeschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal und auch jede Merkmalskombination, die insbesondere jede Merkmalskombination aus den Patentansprüchen aufweist, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.The invention is not limited by the description based on the exemplary embodiments. Rather, the invention encompasses every new feature and also every combination of features that in particular has every combination of features from the patent claims, even if this feature or this combination itself is not explicitly specified in the patent claims or exemplary embodiments.

BezugszeichenlisteReference List

11
elektrisches Bauelementelectrical component
22
Testkammertest chamber
33
Energiequelleenergy source
44
Mehrstufensicherheitssystemmulti-level security system
55
Modulabteilmodule compartment
66
Kühlsystemcooling system
77
Hochfrequenz-Schaltmatrixhigh frequency switching matrix
88th
DC-LastelementDC load element
99
Bauteilcomponent
1010
elektrischer Eingangelectrical input
2020
Innenrauminner space
2121
GehäuseHousing
2222
Zugangsmechanismusaccess mechanism
2323
Grundplattebase plate
3030
Hochspannungsenergiequellehigh voltage power source
3131
Niederspannungsenergiequellelow voltage power source
3232
Netzteilpower adapter
3333
DC-Zwischenkreis-ElementDC link element
4040
Verriegelungselementlocking element
4141
Steuerungsvorrichtungcontrol device
4242
Sicherheitssensorsecurity sensor
4343
Spannungssensorvoltage sensor
4444
Notschalteremergency switch
4545
Zugangsmechanismussensoraccess mechanism sensor
4646
Flüssigkeitsdetektorliquid detector
4747
Sicherheitsmodulsecurity module
6060
Kühltankcooling tank
6161
Kanalchannel
6262
Pumpepump
6363
Auffangvorrichtungcollection device
6464
Bypass-Kanalbypass channel
6969
Kühlflüssigkeitcoolant
9090
Leitungsimpedanz-StabilisierungsnetzwerkeLine impedance stabilization networks
9191
SchalterSwitch
9292
Durchführungexecution
9393
COM-Eingangs-/AusgangskomponenteCOM input/output component
9494
Hochfrequenz-Ausganghigh frequency output
9595
Elektromagnetische-Störung-EmpfängerElectromagnetic Interference Receiver
100100
Testvorrichtungtest device

Claims (16)

Testvorrichtung (100) zur Durchführung eines Testverfahrens zur Prüfung eines elektrischen Bauelements (1), insbesondere zur Durchführung einer elektromagnetischen Verträglichkeitsprüfung, wobei die Testvorrichtung aufweist - eine Testkammer (2) mit einem Zugangsmechanismus (22), wobei das elektrische Bauelement in einem Innenraum (20) der Testkammer angeordnet werden kann, wenn sich der Zugangsmechanismus in einem geöffneten Zustand befindet, und wobei der Innenraum von einer äußeren Umgebung getrennt werden kann, indem der Zugangsmechanismus in einen geschlossenen Zustand versetzt wird, - eine Energiequelle (3), die zum Anlegen zumindest einer elektrischen Spannung an das elektrische Bauelement im Rahmen des Testverfahrens ausgebildet ist, - ein Mehrstufensicherheitssystem (4), um zu verhindern, dass ein Benutzer mit der elektrischen Spannung in Kontakt kommt, wobei das Mehrstufensicherheitssystem aufweist - ein aktiv steuerbares Verriegelungselement (40) zum Verriegeln des Zugangsmechanismus im geschlossenen Zustand, - eine Mehrzahl von Sicherheitssensoren (42), die zumindest in einem eingeschalteten Zustand der Energiequelle eine Mehrzahl von Eigenschaften der Testvorrichtung überwachen, - eine Steuerungsvorrichtung (41), die zum Steuern des Verriegelungselements und der Energieversorgung ausgebildet ist, wobei die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, zumindest wenn die Energiequelle in einem eingeschalteten Zustand ist, kontinuierlich eine Mehrzahl von Sensorsignalen von der Mehrzahl von Sicherheitssensoren zu empfangen.Test device (100) for carrying out a test method for testing an electrical component (1), in particular for carrying out an electromagnetic compatibility test, wherein the test device comprises - a test chamber (2) having an access mechanism (22), wherein the electrical component can be placed in an interior space (20) of the test chamber when the access mechanism is in an open state, and wherein the interior space can be separated from an external environment by placing the access mechanism in a closed state, - an energy source (3) which is designed to apply at least one electrical voltage to the electrical component as part of the test method, - a multi-level safety system (4) to prevent a user from coming into contact with the electrical voltage, wherein the multi-level security system comprises - an actively controllable locking element (40) for locking the access mechanism in the closed state, - a plurality of safety sensors (42) which monitor a plurality of properties of the test device at least when the energy source is switched on, - a control device (41) adapted to control the locking element and the power supply, wherein the control device is adapted, at least when the power source is in a switched-on state, to continuously receive a plurality of sensor signals from the plurality of safety sensors. Testvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, die elektrische Spannung abzuschalten, wenn mindestens einer der Sicherheitssensoren eine Eigenschaft der Testkammer detektiert, die einem vordefinierten Gefahrenzustand entspricht.Test device according to claim 1 , wherein the control device is designed to switch off the electrical voltage when at least one of the safety sensors detects a property of the test chamber that corresponds to a predefined dangerous state. Testvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, das Verriegelungselement zu steuern, um den Zugangsmechanismus zu entriegeln, wenn die elektrische Spannung unterhalb eines vordefinierten Schwellenwertes liegt.Test device according to claim 1 or 2 , wherein the control device is adapted to control the locking element in order to unlock the access mechanism when the electrical voltage is below a predefined threshold value. Testvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrische Spannung an einem elektrischen Eingang (10) des elektrischen Bauelements überwacht wird.Test device according to one of the preceding claims, wherein the electrical voltage at an electrical input (10) of the electrical component is monitored. Testvorrichtung gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Mehrzahl von Sicherheitssensoren einen Spannungssensor (43) aufweist, der ausgebildet ist, dass er direkt mit dem elektrischen Eingang des elektrischen Bauelements verbunden ist.Test apparatus according to the preceding claim, wherein the plurality of safety sensors comprises a voltage sensor (43) arranged to be connected directly to the electrical input of the electrical component. Testvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Energiequelle ein DC-Zwischenkreis-Element (33) aufweist, das so ausgebildet ist, dass es die elektrische Spannung für das elektrische Bauelement bereitstellt.Test device according to one of the preceding claims, wherein the energy source has a DC intermediate circuit element (33) which is designed in such a way that it provides the electrical voltage for the electrical component. Testvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl von Sicherheitssensoren einen von einem Benutzer betätigbaren Notschalter (44) aufweist.Test apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the plurality of safety sensors includes a user actuatable kill switch (44). Testvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl von Sicherheitssensoren einen Zugangsmechanismussensor (45) aufweist, der ausgebildet ist, einen Zustand des Zugangsmechanismus zu überwachen.Test apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the plurality of security sensors comprises an entry mechanism sensor (45) configured to monitor a condition of the entry mechanism. Testvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl von Sicherheitssensoren einen Flüssigkeitsdetektor (46) aufweist, der ausgebildet ist, ein Vorhandensein einer Flüssigkeit zumindest in einem Teil des Innenraums zu überwachen.Test device according to one of the preceding claims, wherein the plurality of safety sensors has a liquid detector (46) which is designed to monitor the presence of a liquid in at least part of the interior space. Testvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Testkammer ein flüssigkeitsbasiertes Kühlsystem (6) zumindest teilweise innerhalb des Innenraums aufweist.Test device according to one of the preceding claims, wherein the test chamber has a liquid-based cooling system (6) at least partially within the interior space. Testvorrichtung gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Testkammer eine Auffangvorrichtung (63) innerhalb des Innenraums aufweist, wobei die Auffangvorrichtung zum Auffangen von aus dem Kühlsystem austretender Kühlflüssigkeit (69) ausgebildet ist.Test device according to the preceding claim, wherein the test chamber has a collecting device (63) within the interior, the collecting device being designed for collecting cooling liquid (69) escaping from the cooling system. Testvorrichtung gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Auffangvorrichtung eine Wanne oder ein Becken aufweist.Test device according to the preceding claim, wherein the collection device comprises a trough or a basin. Testvorrichtung gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei der Flüssigkeitsdetektor in der Auffangvorrichtung angeordnet ist.Test device according to claim 11 or 12 , wherein the liquid detector is arranged in the collecting device. Testvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei - das Kühlsystem einen Kühltank (60) zum Bereitstellen einer Kühlflüssigkeit und zumindest einen Kanal (61) zum Transportieren der Kühlflüssigkeit zum und vom elektrischen Bauelement weg aufweist, - das Kühlsystem zumindest einen Bypass-Kanal (64) aufweist, der von der Auffangvorrichtung zum Kühltank führt.Test device according to one of Claims 10 until 13 , wherein - the cooling system has a cooling tank (60) for providing a cooling liquid and at least one duct (61) for transporting the cooling liquid to and from the electrical component, - the cooling system has at least one bypass duct (64) which runs from the collecting device leads to the cooling tank. Testvorrichtung gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Bypass-Kanal (64) und zumindest ein Teil des mindestens einen Kanals (61) als Rohr-in-Rohr-Struktur ausgebildet sind.Test device according to the preceding claim, wherein the bypass channel (64) and at least part of the at least one channel (61) are designed as a tube-in-tube structure. Verfahren zum Betrieb einer Testvorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - ein elektrisches Bauelement (1) im Innenraum (20) der Testkammer (2) positioniert und mit der Energiequelle (3) verbunden wird, - der Zugangsmechanismus (22) in einen geschlossenen Zustand versetzt und durch das Verriegelungselement (40) verriegelt wird, - eine Mehrzahl von Eigenschaften der Testvorrichtung durch die Mehrzahl von Sicherheitssensoren (42) des Mehrstufensicherheitssystems (4) zumindest dann überwacht wird, wenn die Energiequelle in einem eingeschalteten Zustand eine elektrische Spannung an das elektrische Bauelement anlegt, - die Steuerungsvorrichtung (41) die elektrische Spannung abschaltet, wenn zumindest einer der Sicherheitssensoren eine Eigenschaft der Testkammer detektiert, die einem vordefinierten Gefahrenzustand entspricht, und/oder das Verriegelungselement steuert, um den Zugangsmechanismus zu entriegeln, wenn detektiert wird, dass die elektrische Spannung unter einem vordefinierten Schwellenwert liegt.Method for operating a test device (100) according to any one of the preceding claims, wherein - an electrical component (1) is positioned in the interior (20) of the test chamber (2) and connected to the energy source (3), - the access mechanism (22) is placed in a closed state and locked by the locking element (40), - a plurality of properties of the test device is monitored by the plurality of safety sensors (42) of the multi-stage safety system (4) at least when the energy source applies an electrical voltage to the electrical component in a switched-on state, - the control device (41) switches off the electrical voltage if at least one of the safety sensors detects a property of the test chamber that corresponds to a predefined risk condition, and/or controls the locking element to unlock the access mechanism if it is detected that the electrical voltage is below a predefined threshold.
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