Fault Detection Circuit Based on IGBT Gate Signal

Transcripción

1 Faul Deecion Circui Based on IBT ae Signal E. Flores, A. Claudio, J. Aguayo, L. Hernández Absrac The circui presened in his paper has he purpose of deecing shor circui and open circui fauls in insulaed gae devices (IBT). The deecion circui design is based on he analysis of he IBT gae signal, which is characerized by carrying ou he faul deecion wihin he IBT swiching imes under es. The fas faul deecion is due o he following consideraions: a) Employing echnology componens wih a high slew rae, allows he deecion wihin he swiching imes, b) Employing fewer componens allow he circui design less expensive and faser, and This paper presens he experimenal validaion resuls for he proposed faul deecion cases. Keywords Early Faul deecion, Shor circui and Open circui Fauls, IBT devices, faul deecion signals. I. INTRODUCTION OS DISPOSITIVOS IBT son objeo de muchos esudios Len diversas áreas del diagnósico de fallos debido al gran número de aplicaciones en sisemas de mediana y ala poencia en diversas áreas indusriales. Un esudio basado en la indusria realizado en [1] indica que los ransisores de poencia fueron la causa dominane en los fallos de los converidores; además que los disposiivos IBT fueron idenificados como los más uilizados en aplicaciones de mediana y ala poencia. En [2] se repora que los IBT son los responsables del 38% de los fallos en los inversores empleados en los conroladores de velocidad en los moores de inducción. Además en un esudio de fiabilidad [3] de 3 urbinas de vieno indican que los fallos en el converidor implemenado por disposiivos IBT, son responsables de casi el 19% del iempo de inacividad anual de las urbinas de vieno. Por lo ano se ha incremenado el inerés por deecar los fallos en los disposiivos IBT de forma emprana, eso es posible llevarlo a cabo mediane el monioreo de las diferenes señales del disposiivo, ales como: las señales del volaje colecoremisor ( ), volaje de puera ( ) así como la corriene de colecor ( ). En los rabajos [4-1] se analizan circuios de puera los cuales enfocan sus esudios a la regulación de las pendienes del volaje colecor-emisor y la corriene de colecor, esas écnicas ienen la capacidad de conrolar el di/d y/o dv/d E. Flores, Cenro Nacional de Invesigación y Desarrollo Tecnológico (cenide), Cuernavaca Morelos México, eligio_flores@cenide.edu.mx. A. Claudio, Cenro Nacional de Invesigación y Desarrollo Tecnológico (cenide), Cuernavaca Morelos México, peabraha@cenide.edu.mx. J. Aguayo, Cenro Nacional de Invesigación y Desarrollo Tecnológico (cenide), Cuernavaca Morelos México,jaguayo@cenide.edu.mx. L. Hernandez, Insiuo Poliécnico Nacional (ESIME-IPN), México D.F. bilbio_98@yahoo.com. regulando la ensión de puera y de esa manera manener en operación a los disposiivos IBT en régimen degradado, lo cual represena una buena opción para coninuar la operación del sisema, pero no represena una solución cuando se presena un fallo. En [11] se presena un circuio de proección que moniorea el volaje colecor-emisor, esa señal se emplea para disminuir el volaje de puera y para acivar un ransisor auxiliar el cual deshabilia la puera del IBT, proegiendo de manera inmediaa al disposiivo. En [12-14] se analizan circuios que deeca la canidad de corriene que pasa a ravés del disposiivo IBT. Por medio de la deección de sobrecorriene se accionan elemenos que ienen la función de reducir el volaje de puera y así disminuir la conducividad del disposiivo IBT, lo que permie aumenar la capacidad de coro circuio del disposiivo. Exisen ambién oros rabajos que analizan circuios de proección por sobre-corriene en los módulos IBT en diversas aplicaciones indusriales. Se han propueso enfoques para proeger los disposiivos IBT basados en la medición de la corriene de colecor [2, 13, 1, 16], en el volaje colecoremisor [6, 17, 18] así como en la señal de puera [19-21]. Los rabajos reporados para analizar circuios de deección de fallos en los IBT empleando las caracerísicas de conmuación de la señal de volaje de puera [22, 23], presenan buen desempeño, pero no deecan circuio. En [24] se realiza la deección comparando y analizando la señal con un parón de referencia y con ello deermina si el disposiivo se encuenra. Sin embargo, ese rabajo ambién carece de la deección de circuio. Mienras que el rabajo realizado en [2] mediane la medición de la señal del, sólo durane el encendido, se obiene la energía de carga en la puera del IBT desde V T (volaje de umbral) hasa V T +. La señal generada es evaluada uilizando un circuio de decisión y umbrales de deección, para poseriormene deerminar: disposiivo en coro, disposiivo o. Uno de los principales inconvenienes de ese rabajo es el iempo de deección, debido a que emplea varias eapas para procesar la señal de puera y eliminar el ruido que ésa presena por efeco de las inducancias parásias. Un rabajo ineresane que presena un algorimo para la deección de fallos durane la conmuación del IBT, es el arículo presenado en [26]. En donde la exracción de algunos parámeros en iempo real de los disposiivos IBT, los cuales se obienen a ravés de las mediciones del volaje, de las corrienes e I y del volaje, permie comparar esos parámeros con valores de ésos omados de disposiivos que

2 se encuenran en buenas condiciones. En ese rabajo se preende deerminar el esado de operación en iempo real del disposiivo en diferenes condiciones, sin embargo para ello emplea plaaformas digiales (FPA o DSP) lo cual hace que el rabajo enga mayor coso y complejidad. En ese rabajo se preende, analizar y consruir un circuio que obenga res señales: denominadas, y, con las cuales sea posible la deección de los fallos de coro circuio y circuio en los disposiivos IBT. La señal indica el fallo de coro circuio durane el ransiorio de encendido HSF (del inglés Hard Swiching Faul), la señal indica el fallo de coro circuio durane la conducción del disposiivo IBT FUL (del inglés Faul Under Load) y finalmene, la señal indica el fallo de circuio en el disposiivo IBT cuándo: el semiconducor se encuenra en esado de bloqueo por la desconexión de algún cable inerno del mismo y por la desaparición de la señal de modulación PWM. II. ESTRATEIA DE DETECCIÓN DE FALLOS En esa sección se presena la esraegia para deección de fallos a ravés de la señal del volaje de puera. Se describe de manera breve el comporamieno de las señales del IBT bajo deerminadas condiciones de operación. A. Eapas o fases del ransiorio de encendido Para el análisis de las fases de encendido se omó la ecuación de la corriene de puera de [27]: dvs () dvds () dvs () I ( ) = C C + C (1) S D D d d d En la ecuación (1) se observa que I es afecada por la variación de las capaciancias C S y C D, las cuales esán en función de V S y V DS. Esa variación provoca que se presenen res fases durane el ransiorio de encendido del IBT. Reacomodando la ecuación (1) para que V S esé en función de la corriene I, la capaciancia C D y el volaje V DS se iene: dvds () I () () + C dv D S = d d C + C Durane la conmuación al encendido del IBT se presenan res fases como se muesra en la Fig. 1, las cuales dependen básicamene de las capaciancias C S y C D que varían en función de los niveles de ensión V S y V DS. El comporamieno de esas fases se dealla a coninuación según la ecuación (1): Fase 1 (1<<2). En ese puno V DS es consane y mayor que V S y por lo ano la capaciancia equivalene visa desde la puera al emisor sólo depende de C S. Eso se debe a que C DJ es muy pequeña y por lo ano C D es depreciada para simplificar el análisis. Por lo ano la ecuación (1) queda de la siguiene manera: S D (2) dvs () I ( ) = C (3) S d Fase 2 (2<<3). Esa fase iene el comporamieno más complejo porque en ese puno se genera una zona plana en la señal de puera haciendo que el primer y el ercer érmino de I () de la ecuación (1) se desprecien, enonces la corriene I () queda deerminada sólo por la pendiene negaiva de V DS y la magniud de C D, donde CD = COXD + CDJ. dvds () I ( ) = C (4) D d Fase 3 (3<<4). Durane esa fase el valor de C D puede ser considerado igual a C OXD porque durane la conducción V DS () adquiere un valor pequeño (el cual se puede despreciar) e inferior a V S () por lo que la capaciancia equivalene visa desde la puera al emisor es el paralelo elécrico de C OXD y C S. V(h) dvs () I ( ) = ( CS + CD ) () d VCE Figura 1. Curvas básicas de carga en la puera del IBT [24, 28]. B. Deección de fallos La deección de fallos se realiza a ravés del monioreo de la señal de puera en diferenes condiciones de operación. Las señales obenidas se comparan con las señales de la Fig. 1 y se idenifican las diferencias enre ésas. Eso permie idenificar el comporamieno de las señales del disposiivo IBT para diferenes ipos de fallos. Debido al comporamieno diferene de la señal para cada ipo de fallo, en ese rabajo se abordan los siguienes casos de fallos: 1. Fallo de coro circuio durane en el ransiorio de encendido, el cual se ilusra en la Fig. 2a. 2. En la Fig. 2b se muesra el fallo de coro circuio durane la conducción. V+ IC

3 V(h) 3. Mienras que la Fig. 3 muesra dos casos de circuio. En 3a se muesra el fallo de algunos cables inernos roos, mienras que la Fig. 3b indica el fallo de la ausencia de la señal de modulación PWM. HSF LIBRE DE FALLO V+ V(h) FUL LIBRE DE FALLO con la señal de conrol [3]. A. Disposiivo En la Fig. 4 se observa que en operación normal presena una pare plana durane el ransiorio de encendido (Fase 2), debido al efeco de la capaciancia C D (Miller) como fue explicado en la sección II-A. Mienras que en condiciones de coro circuio, Caso I, se compora de manera diferene durane esa eapa (Fase 2) desapareciendo la pare plana, por lo que alcanza rápidamene el nivel de volaje aplicado V + [22, 24, 29]. a) Figura 2. Fallos de coro circuio. b) 1 CURVAS BÁSICAS DE UN DISPOSITIVO IBT x 1-6 CASO I LIBRE DE FALLO 4 V+ CASO II LIBRE DE FALLO x 1-6 a) Figura 3. Fallos de circuio. b) 1 1 III. ANÁLISIS DE LAS SEÑALES BÁSICAS DEL IBT EN CONDICIONES DE FALLOS En la Fig. 1 se observa el comporamieno de las señales básicas de un disposiivo IBT de manera ideal, donde se muesran las res fases formadas durane el encendido. Para analizar el comporamieno de esas señales bajo condiciones de fallo, se consideran dos casos para disposiivo, Fallo en Conmuación Dura como Caso I (HSF por sus siglas en inglés Hard Swiching Faul). Ese caso se puede observar cuando los demás disposiivos IBT o diodos del brazo (pierna o rama) del inversor se averían, o cuando el IBT se aciva por un fallo en la señal de conrol [29]. Como Caso II se considera Fallo Bajo Carga (FUL por sus siglas en inglés Faul Under Load). El segundo caso ocurre cuando el coro circuio oma lugar en las erminales de la carga durane el esado de conducción [29]. Por oro lado, para el análisis de disposiivo ambién se consideran dos casos de esudio, Cables de conexión inernos de puera y emisor roos como Caso I. Ese ipo de fallo puede ocurrir cuando el cable es desconecado del borde de conexión ya sea por ciclos érmicos o después de haber ocurrido un fallo de coro circuio. Como Caso II se considera Señal PWM inerrumpida, ese caso puede presenarse debido a un fallo en el circuio que genera la señal de conrol debido a: un fallo en la fuene de suminisro, avería de algún componene, líneas de conducción del circuio impreso abieras, falsos conacos, ec. Es imporane mencionar que los casos de disposiivo fueron considerados de acuerdo a repores en la lieraura, donde el facor principal para ese ipo de fallo esá asociado x 1-6 Figura 4. Señales básicas de un IBT y en condiciones de coro circuio Caso I. Por oro lado, el Caso II es observado cuando el coro circuio ocurre durane el esado de conducción del disposiivo IBT. La Fig. muesra las formas de onda bajo esa condición (FUL o Caso II) y la condición de operación normal. Una vez que se presena el Caso II de coro circuio, la corriene de colecor aumena y cuando el valor de esa corriene alcanza un nivel relaivamene alo, el volaje aumena rápidamene. En ese momeno el volaje de puera ambién se eleva. Eso es causado por el desplazamieno del flujo de corriene de la capaciancia Miller a ravés de la resisencia de puera. Por lo ano, es posible deecar el incremeno de corriene para el Caso II monioreando el incremeno del nivel de volaje de puera. Ese méodo es úil en la deección de ese caso de coro circuio; sin embargo, con ese principio no se podría deecar el Caso I, pueso que ane ese ipo de fallo, no disminuye y no se eleva por encima del valor del volaje V + [29].

4 CURVAS BÁSICAS DE UN DISPOSITIVO IBT x 1 - En la Fig. 7 se aprecia la disribución del cableado inerno del módulo IBT CM1DU-24F. También muesra cómo se ve una falla de disposiivo físicamene para el Caso I considerado x x 1 - Figura. Señales básicas de un IBT y en condiciones de coro circuio Caso II. B. Disposiivo En los úlimos años se verificó el desarrollo de una serie de méodos desinados al diagnósico de ransisor (openransisor). Algunos méodos se han desarrollado ano en sisemas de conrol de lazo y lazo cerrado. Es imporane mencionar que la mayoría de los méodos o écnicas empleadas para el diagnósico de disposiivo, se basan en el monioreo de las corrienes en las fases del inversor, donde los valores pueden ser cercanos a cero o en su defeco cero. Los fallos de disposiivo pueden resular de la desconexión de cables en la pare inerior del disposiivo, falsos conacos en las conexiones e incluso por la suciedad acumulada en las erminales de conexión de los propios ransisores y finalmene por un fallo en el circuio de modulación PWM. De acuerdo con información reporada en la lieraura el 3% de los fallos en los DSEP se deben a la señal PWM [3, 31]. La Fig. 6 muesra el comporamieno de las señales básicas del IBT, en condiciones de operación normal y para las condiciones del Caso I considerado para disposiivo. Como se puede observar el volaje colecor-emisor, en esas condiciones de fallo, es consane debido a que el disposiivo no esá conmuando. Mienras que el volaje de puera presena el comporamieno de la señal de modulación PWM con el mismo nivel de ensión V +, debido a las caracerísicas del Caso I VOLTAJE DE PUERTA-EMISOR -1 - x CORRIENTE DE COLECTOR -1 - x VOLTAJE COLECTOR-EMISOR -1 - x 1 - Figura 7. Módulo con dos disposiivos IBT y fallo de disposiivo (Caso I) Para el segundo caso de disposiivo, la Fig. 8 muesra el comporamieno de las señales del IBT. El comporamieno de y, en operación normal del disposiivo, es el mismo que para el Caso I. Si se observan las señales e, presenan el mismo parón de comporamieno que para el Caso I. Eso se debe a que el disposiivo no esá conmuando por la desaparición de la señal PWM. Por lo ano, el volaje observado para ese caso es prácicamene cero, lo cual indica una inerrupción de la señal moduladora de ancho de pulso VOLTAJE DE PUERTA-EMISOR -1 - x x CORRIENTE DE COLECTOR -1 - x x x 1 - Figura 8. Señales básicas de un IBT y en condiciones de disposiivo Caso II. IV. CIRCUITO PROPUESTO PARA LA DETECCIÓN DE CORTO CIRCUITO Y CIRCUITO ABIERTO EN LOS DISPOSITIVOS IBT La Fig. 9 muesra el circuio de deección propueso, el cual esá conformado por configuraciones sencillas de operacionales ales como: deecor de nivel no inversor, circuio inegrador, comparador básico de enrada diferencial, seguidor de volaje y un circuio resador o de diferencia [22] y [32] VOLTAJE COLECTOR-EMISOR -1 - x x x x 1 - Figura 6. Señales básicas de un IBT y en condiciones de disposiivo Caso I. 1

5 El volaje de referencia V ref2 esá en función del nivel de volaje V +, que será el valor máximo que puede alcanzar durane la conducción del disposiivo. La inerpreación que se le da a los esados generados por la señal, es la misma que se emplea para la señal. Para obener la expresión algebraica de, es necesario realizar un análisis del volaje en la resisencia de puera R en función de V + y, quedando la siguiene expresión para ambos casos: V = V V (1) R + E Figura 9. Circuio de deección de coro circuio y circuio en los disposiivos IBT. A. eneración de señales indicadoras de fallos El circuio propueso genera res señales, con las cuales se realiza la deección de fallos para los casos de esudio seleccionados. Las señales generadas por el circuio deecor esán clasificadas de la siguiene manera: = Disposiivo Caso I = Disposiivo Caso II = Disposiivo Para obener se considera un circuio inegrador formado por OP2, además de un comparador básico OP3. La expresión final para ese residuo es la siguiene: = ref 1 R si R V V si Alo VR > V Bajo V V ref 1 ref 1 Donde V R es el volaje de salida del amplificador OP2, para después ser comparado con un volaje de referencia V ref1 y así generar un esado para de acuerdo con las ecuaciones (6) y (7). El valor de referencia V ref1, se calcula de acuerdo al volaje V Ck acumulado durane el ransiorio de encendido on. La inerpreación de los esados generados por según las ecuaciones (6) y (7) es: para el esado alo el disposiivo se encuenra Caso I y el esado bajo indica que el disposiivo se encuenra libre de ese fallo. En el análisis para se considera un deecor de nivel no inversor, donde la expresión final queda de la siguiene manera: si Alo > Vref 2 (8) = Vref 2 si Bajo Vref 2 (9) (6) (7) Como puede apreciarse en la ecuación (1) el volaje V R depende prácicamene del comporamieno del volaje. Por lo ano, para generar se mide la caída de ensión en la resisencia de puera R, por medio de un circuio resador, en el cual realiza la operación algebraica mosrada en la ecuación (1). En la señal los esados bajo y alo indican un respecivo caso de circuio ; donde el primer esado se refiere al Caso I y el segundo al Caso II de disposiivo. La siguiene expresión describe el comporamieno de de acuerdo a las condiciones de diseño. si Bajo = V+ (11) R Caso I = ( ) Caso II si Alo = (12) 1 V+ R9 El circuio de deección fue diseñado para deecar los cambios en la señal de puera denro de los iempos de conmuación del IBT. Sin embargo, no es una area fácil de realizar, debido a la dinámica que presena la señal de puera bajo diferenes condiciones de fallos, las cuales se describieron en la sección II de ese arículo. V. RESULTADOS EXPERIMENTALES En esa sección se analizan los resulados experimenales obenidos para el circuio deecor de fallos en los disposiivos de puera aislada IBT. A. Esquema general para reproducir los fallos Una vez que se iene el circuio implemenado se le realizan las pruebas para cada caso de fallo considerado para verificar su funcionamieno. Por al moivo, se requiere desarrollar un banco de pruebas para reproducir los casos de fallos para el Disposiivo Bajo Prueba, DUT (por sus siglas en inglés, Device Under Tes), los cuales se describieron aneriormene. La Fig. 1 muesra el esquema uilizado para reproducir los fallos considerados.

6 C. DE ACTIVACIÓN DE PUERTA R D. AUX C A R A Comporamieno de las señales indicadoras de fallos en condiciones de coro circuio (Caso I) VCD x 1-6 C. DE ACTIVACIÓN DE PUERTA A R B DUT B A CIRCUITO DE DETECCIÓN x 1-6 Figura 1. Esquema general para reproducir los fallos considerados. B. Señales indicadoras de coro circuio El primer análisis de resulados corresponde a la falla de coro circuio para el Caso I. La abla I muesra las condiciones en las que se realizaron las pruebas para el caso de fallo mencionado. TABLA I. CONDICIONES PARA LAS PRUEBAS DE CORTO CIRCUITO CASO I. Disposiivo Bajo Prueba (DUT) IBT-3H122 V cd Volaje de alimenación V Corriene de colecor 3.68A V + Volaje de acivación de puera 12V R Resisencia de puera 6Ω PWM Ancho de pulso µs El disposiivo 3H122 fue uilizado con el propósio de alcanzar las condiciones de coro circuio por sus caracerísicas. Ése presena una dinámica muy rápida durane el ransiorio on (iempo de subida,.2ns). Por al moivo se uilizó una resisencia de puera R de 6Ω para que el iempo de subida fuera aproximado a 1µs como se repora en la lieraura [33]. El ransiorio on fue aproximadamene de 96ns, cabe mencionar que al modificar el valor de R se presenó una caída de ensión en el volaje, la cual no fue un problema para hacer conmuar al IBT. La Fig. 11 muesra que el circuio deecor presena una variación durane el ransiorio de encendido. Eso ocurre cuando la señal del volaje presena el comporamieno caracerísico de coro circuio (Caso I). Es imporane mencionar que la pare de inerés, para ese ipo de fallo es durane on, por lo ano, lo que ocurre después no es relevane para la eapa de deección. Sin embargo, puede ser de mucha ayuda para omar una decisión en eapas poseriores a la deección. TABLA II. CONDICIONES PARA LAS PRUEBAS DE CORTO CIRCUITO CASO II. Disposiivo Bajo Prueba (DUT) IBT-3H122 V cd Volaje de alimenación 2V Corriene de colecor 2.28A V + Volaje de acivación de puera 12V R Resisencia de puera 6Ω f s Frecuencia de conmuación 1kHz x x 1-6 Figura 11. Comporamieno de las señales indicadoras de fallos para el Caso I de coro circuio. Coninuando con el análisis de los resulados, ahora corresponde el urno al Caso II de coro circuio. La abla II muesra las condiciones en las que se realizaron las pruebas para ese caso. La Fig. 12 muesra los resulados que se obuvieron en las pruebas de laboraorio al circuio implemenado. Cabe mencionar que las gráficas mosradas en la Fig. 12 se obuvieron con el mismo disposiivo de prueba que para el Caso I a una frecuencia de conmuación de 1kHz. De acuerdo con la lieraura, la frecuencia de conmuación para un IBT puede ser hasa los 2kHz [34, 3]. Por lo general, para el rango de poencias medias (1kW 2MW) la frecuencia es menor a los 1 khz [36, 37]. Es imporane mencionar que en las aplicaciones de media y ala poencia, los iempos de los ransiorios son mayores en comparación con los de baja poencia; eso se debe a dos razones principalmene: a) Los niveles de corriene y ensión. b) Las frecuencias de conmuación son bajas, en el orden de algunos cienos de Hz. En base a lo anerior, se puede concluir que el circuio es funcional en aplicaciones donde las frecuencias de conmuación sean menores a los 1kHz. 1 1 Comporamieno de las señales indicadoras de fallos en condiciones de coro circuio (Caso II) x x x x 1 - Figura 12. Comporamieno de las señales indicadoras de fallos para el Caso II de coro circuio.

7 C. Señales indicadoras de circuio En ese aparado corresponde analizar los resulados experimenales del circuio deecor implemenado, para los casos de circuio seleccionados. La abla III muesra las condiciones en las que se realizaron las pruebas para ambos casos de disposiivo. TABLA III. CONDICIONES PARA LAS PRUEBAS DE CIRCUITO ABIERTO PARA LOS CASOS I Y II. Disposiivo Bajo Prueba (DUT) IBT-CM1HA-28H V cd Volaje de alimenación V Corriene de colecor A V + Volaje de acivación de puera 12V R Resisencia de puera 1Ω f s Frecuencia de conmuación 1kHz Como puede apreciarse en la Fig. 13 el comporamieno del volaje corresponde al parón del volaje V +, por lo que de acuerdo a las condiciones de diseño para, el esado de la señal debe ser bajo o nulo. Por lo ano, el circuio deecor indica que el disposiivo se encuenra, de acuerdo a las condiciones especificadas para el Caso I. Coninuando con el análisis de los casos de circuio, corresponde el urno al segundo caso seleccionado de circuio. La Fig. 14 muesra los resulados obenidos para el Caso II de circuio, donde se observa el comporamieno caracerísico del volaje de puera de acuerdo con el caso de esudio. El comporamieno que debe presenar es un esado alo, con un parón similar al volaje V +. EL parón de esá en función del volaje de puera, como en ese caso se considera que la señal es nula y debido a que en el circuio deecor se realiza una diferencia enre las señales V + y, el resulado es un esado alo Comporamieno de las señales indicadoras de fallos en condiciones de disposiivo (Caso I) x x x x 1 - Figura 13. Comporamieno de las señales indicadoras de fallos para el Caso I de circuio. Es imporane observar que el comporamieno de es diferene al mosrado en los demás casos esudiados. Ese parón de comporamieno se debe a que el volaje es nulo. El comporamieno único que presena puede ser de gran ayuda en combinación con, para el diseño de una eapa poserior de decisión la cual indique el esado de operación del disposiivo Comporamieno de las señales indicadoras de fallos en condiciones de disposiivo (Caso II) x x x x 1 - Figura 14. Comporamieno de las señales indicadoras de fallos para el Caso II de circuio. VI. CONCLUSION De acuerdo con los resulados obenidos, se demosró que es posible deecar las fallos de coro circuio y circuio en los disposiivos IBT a ravés de las señales de puera ( ). El circuio propueso realiza la deección de manera muy rápida, en un rango de 1 a 1 ns, el cual se encuenra denro de los iempos de conmuación del IBT. Es imporane resalar que la diferencia del circuio propueso en ese rabajo con los reporados en la lieraura, radica en la deección de dos ipos de fallos (coro circuio y circuio para los casos pariculares que se analizaron), lo cual lo hace un circuio novedoso y además funcional para la deección de fallos. REFERENCIAS [1] S. Yang, A. Bryan, P. Mawby, D. Xiang, L. Ran, and P. Tavner, "An indusry-based survey of reliabiliy in power elecronic converers," Indusry Applicaions, IEEE Transacions on, vol. 47, pp , 211. [2] B. Lu and S. K. Sharma, "A Lieraure Review of IBT Faul Diagnosic and Proecion Mehods for Power Inverers," IEEE Transacions on Indusry Applicaion, vol. 4, Issue, pp. 1-8, sepember/ocober 29. [3] M. Wilkinson, B. Hendriks, and P. Tavner, "Repor on wind urbine reliabiliy profiles," L-H for Reliawind FP7-ENERY-27-1-RTD Deliverable D-1, vol. 3, 211. [4] L. Dulau, S. Ponarollo, A. Boimond, J. F. arnier, N. iraudo, and O. Terrasse, "A new gae driver inegraed circui for IBT devices wih advanced proecions," Power Elecronics, IEEE Transacions on, vol. 21, pp , 26. [] N. Idir, R. Bausiere, and J. J. Franchaud, "Acive gae volage conrol of urn-on di/d and urn-off dv/d in insulaed gae ransisors," Power Elecronics, IEEE Transacions on, vol. 21, pp , 26. [6] C. Lihua and F. Z. Peng, "Closed-Loop ae Drive for High Power IBTs," in Applied Power Elecronics Conference and Exposiion, 29. APEC 29. Tweny-Fourh Annual IEEE, 29, pp [7] B. Wiig and F. W. Fuchs, "Analysis and Comparison of Turn-off Acive ae Conrol Mehods for Low-Volage Power MOSFETs Wih High Curren Raings," Power Elecronics, IEEE Transacions on, vol. 27, pp , 212. [8] Y. Lobsiger and J. W. Kolar, "Closed-loop IBT gae drive feauring highly dynamic di/d and dv/d conrol," in Energy Conversion Congress and Exposiion (ECCE), 212 IEEE, 212, pp [9]. Ning, W. Yong, C. Xu, and S. Igarashi, "Self-adapive muli-sage IBT driving mehod in medium volage wind generaion sysem," in Power Elecronics and Moion Conrol Conference (IPEMC), 212 7h Inernaional, 212, pp

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Sc. degree in elecronics engineering from he Naional Cener for Research and Technological Developmen (CENIDET), Cuernavaca, Morelos, Mexico, in 214. He is currenly developing his docoral hesis in he Deparmen of Elecronics Engineering of CENIDET. His field of major ineress is failure deecion in semiconducor devices and faul oleran converers. Abraham Claudio Sánchez: He has obained his B.Sc. degree and M.Sc. degree in Elecrical Engineering from he Insiuo Tecnologico de la Laguna, Mexico in 1983 and 1987 respecively. The PhD degree in Elecrical Engineering from he Insiu Naional Poliéchnique de renoble (INP), France in 199. He realized a Pos docorae research a he Cener for Power Elecronics Sysems-CPES from he Virginia Polyechnic Insiue and Sae Universiy in 22. Dr. Claudio-Sanchez is full ime researcher-professor since 1987 a he Naional Cener for Research and Technological Developmen (CENIDET) in he power elecronics group. His field of major ineres and experience is characerizaion and modeling of power semiconducor devices, and he has affiniy wih oher relaed opics like AC moor conrol, faul deecion opics. Jesus Aguayo Alquicira, was born in Morelos, México, in He received he degree in elecronics engineering from he Technological Insiue of Zacaepec, Zacaepec, Morelos, México, in 199. He received he M. Sc. and Ph. D. degrees in elecronics engineering in he area of power elecronics from he Naional Cener for Research and Technological Developmen (CENIDET), Cuernavaca, Morelos, México, in 2 and 24 respecively. Since 26, he has been wih he CENIDET, Cuernavaca, as a full-ime professor in he power elecronics group. His field of major ineres and experience is faul-oleran sysem and characerizaion of power semiconducor devices; he has affiniy wih oher relaed opics like mulilevel inverer and inducion moor drive. Leobardo Hernández onzález, was born in Mexico Ciy, Mexico. He received he B.Sc. degree in elecronics communicaions engineering and M. Sc. degree in Microelecronics degree from he Naional Polyechnic Insiue of México Ciy in 1991 and 1999 respecively. The Ph.D. degree in elecronics engineering in he area of Power Elecronics from he Naional Cener for Research and Technological Developmen (CENIDET), Cuernavaca, Mexico in 21.Since 1992, he is a full ime professor in he ESIME of he Naional Polyechnic Insiue of Mexico in he Microelecronics Deparmen. Her research ineress are: Modeling of Power Devices, Failure Deecion and Characerizaion.