ES2396533A1

ES2396533A1 - Methods of monitoring the health of semiconductor devices. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES2396533A1
Application number: ES201000470A
Authority: ES
Inventors: Jens Birk
Original assignee: Gamesa Innovation and Technology SL
Current assignee: Siemens Gamesa Renewable Energy Innovation and Technology SL
Priority date: 2010-04-13
Filing date: 2010-04-13
Publication date: 2013-02-22
Anticipated expiration: 2030-04-13
Also published as: ES2396533B1

Abstract

Methods for monitoring the health of semiconductor devices. They are based on a method for estimating closeness of the end of the life of a device that includes a temperature sensor comprising: a) performing a first test at the beginning of the life time of the device, comprising the following steps: a1) providing a current with a constant amplitude i to said device during a time interval tn; a2) obtain a parameter p1 indicative of the temperature rise in said interval tn; b) periodically perform the same test and estimate the closeness of the end of the life of the device when the difference or the relationship between the parameter p obtained in the last test run and the parameter p1 obtained in the first test is greater than a predetermined value. The method is particularly applicable to the igbts of wind turbine converters. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

METODOS DE MONITORIZACION DE LA SALUD DE DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES METHODS OF HEALTH MONITORING OF SEMICONDUCTOR DEVICES

5 5: CAMPO DE LA INVENCION FIELD OF THE INVENTION

1 o 1st: Esta invención se refiere a métodos de monitorización de la salud de dispositivos semiconductores y, más en particular, a métodos de monitorización de la salud de dispositivos semiconductores utilizados en convertidores de aerogeneradores. This invention relates to methods for monitoring the health of semiconductor devices and, more particularly, to methods for monitoring the health of semiconductor devices used in wind turbine converters.

ANTECEDENTES BACKGROUND

15 2 o 2 5 3 o 15 2 or 2 5 3 or: En un aerogenerador moderno el convertidor tiene frecuentemente una tasa de fallo relativamente alta comparada con la de otros componentes del aerogenerador. Entre los componentes del convertidor que fallan más. frecuentemente se encuentran los IGBT's (Transistores Bipolares de Puerta Aislada). Se conocen varios métodos de predicción del funcionamiento de los IGBT's y otros módulos de potencia semiconductores tal como el método descrito en US 5,654,896 que proporciona un procedimiento de medida y ensayo de parámetros de esos dispositivos tales como resistencia térmica Rthjc. voltaje de suministro V00, e intensidad de suministro 100 así como voltaje de saturación VcEsAT entre el colector y el emisor. Estos parámetros de dispositivo caracterizan varios componentes del circuito integrado incluyendo el encapsulado, la pastilla del circuito integrado y los conductores metálicos de conexión. Cuando esos componentes se degradan, dichos parámetros se sitúan en las proximidades de sus límites operativos. En este sentido se menciona que unos valores típicos de esos límites operativos para Rthjc y VcEsAT de un IGBT se sitúan en torno a un 20% por encima de sus valores de partida. Los métodos conocidos de predicción del funcionamiento de módulos de potencia semiconductores no son fácilmente aplicables a los módulos de In a modern wind turbine, the converter often has a relatively high failure rate compared to other wind turbine components. Among the converter components that fail the most. IGBT's (Bipolar Transistors with Insulated Door) are frequently found. Several methods of predicting the operation of IGBT's and other semiconductor power modules are known such as the method described in US 5,654,896 which provides a method of measuring and testing parameters of such devices such as Rthjc thermal resistance. supply voltage V00, and supply intensity 100 as well as saturation voltage VcEsAT between the collector and the emitter. These device parameters characterize various components of the integrated circuit including the encapsulation, the integrated circuit pickup and the metallic connection conductors. When these components degrade, these parameters are in close proximity to their operational limits. In this sense, it is mentioned that typical values of these operating limits for Rthjc and VcEsAT of an IGBT are around 20% above their starting values. The known methods of predicting the operation of semiconductor power modules are not readily applicable to the modules of

potencia semiconductores utilizados en convertidores operativos tales como los semiconductor power used in operational converters such as

IGBT's utilizados en los convertidores de los aerogeneradores. IGBT's used in wind turbine converters.

En cualquier caso, el tiempo de vida esperado de dichos IGBT's no es In any case, the expected lifetime of such IGBTs is not

bien conocido debido, entre otras razones, a sus tolerancias de fabricación y a well known due, among other reasons, to its manufacturing tolerances and to

5 5: su exposición a unas condiciones muy variadas de condiciones de fatiga porque its exposure to very varied conditions of fatigue conditions because

la energía del viento fluctúa de una manera no determinista y por tanto las wind energy fluctuates in a non-deterministic manner and therefore the

intensidades de los IGBT's también fluctúan de una manera no determinista. IGBT intensities also fluctuate in a non-deterministic manner.

Esta invención está dirigida a la solución de ese problema. This invention is directed to the solution of that problem.

1 o 1st: SUMARIO DE LA INVENCION SUMMARY OF THE INVENTION

Es un objeto de la presente invención proporcionar un método para It is an object of the present invention to provide a method for

estimar la cercanía de la finalización de la vida de dispositivos semiconductores estimate the closeness of the end of life of semiconductor devices

incluidos en convertidores conectados a máquinas eléctricas, tales como los included in converters connected to electric machines, such as

15 fifteen: módulos IGBT utilizados en los convertidores de los aerogeneradores. IGBT modules used in wind turbine converters.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar un método para It is another object of the present invention to provide a method for

estimar la cercanía de la finalización de la vida de los módulos IGBT utilizados estimate the closeness of the end of life of the IGBT modules used

en los convertidores de los aerogeneradores sin requerir componentes físicos in wind turbine converters without requiring physical components

adicionales. additional.

2 o 2nd: Es otro objeto de la presente invención proporcionar un método para It is another object of the present invention to provide a method for

en los convertidores de los aerogeneradores aplicable a las principales in wind turbine converters applicable to the main

configuraciones de convertidores de los aerogeneradores que ya están wind turbine converter configurations that are already

instalados. installed.

25 25: Estos y otros objetos se consiguen proporcionando un método que These and other objects are achieved by providing a method that

comprende: understands:

a) Realizar al comienzo del tiempo de vida de un dispositivo de potencia a) Perform at the beginning of the life time of a power device

semiconductor un primer ensayo que comprende los siguientes pasos: semiconductor a first test comprising the following steps:

a1) Proporcionar una corriente con una amplitud constante 1 a dicho a1) Provide a current with a constant amplitude 1 to said

3 o 3rd: dispositivo de potencia semiconductor durante un intervalo de tiempo tn. semiconductor power device for a time interval tn.

a2) Obtener un parámetro Pt indicativo de la elevación de temperatura en a2) Obtain a Pt parameter indicative of the temperature rise in

dicho intervalo tn. said interval tn.

b) Realizar periódicamente el mismo ensayo y estimar la cercanía de la b) Perform the same test periodically and estimate the proximity of the

finalización de la vida del dispositivo de potencia semiconductor cuando la end of life of the semiconductor power device when the

diferencia o la relación entre el parámetro P; obtenido en el último ensayo difference or the relationship between parameter P; obtained in the last trial

ejecutado y el parámetro P1 obtenido en el primer ensayo es mayor de un valor executed and the parameter P1 obtained in the first test is greater than one value

5 5: predeterminado. predetermined.

En una realización preferente dicho ensayo también comprende el paso In a preferred embodiment said test also comprises the step

de calentar o enfriar el dispositivo de potencia semiconductor para alcanzar una of heating or cooling the semiconductor power device to achieve a

predeterminada temperatura inicial Ts antes de dicho paso a1). Se consigue con predetermined initial temperature Ts before said step a1). Is achieved with

ello un método mejorado para el caso en que VcEsAT es altamente dependiente this is an improved method for the case where VcEsAT is highly dependent

1 o 1st: de la temperatura. of temperature

En otras realizaciones preferentes dicho parámetro P es la temperatura In other preferred embodiments said parameter P is the temperature

Te del dispositivo de potencia semiconductor al final de dicho intervalo tn, ó la Te of the semiconductor power device at the end of said tn interval, or the

diferencia entre la temperatura Te del dispositivo de potencia semiconductor al difference between the temperature Te of the semiconductor power device at

final de dicho intervalo tn y la temperatura Ts del dispositivo de potencia end of said interval tn and the temperature Ts of the power device

15 fifteen: semiconductor al inicio de dicho intervalo tn, ó el resultado de calcular la integral semiconductor at the beginning of said tn interval, or the result of calculating the integral

de la temperatura T con respecta al tiempo a lo largo del intervalo tn. Se of the temperature T with respect to time along the interval tn. Be

consigue con ello un método que usa parámetros indicativos de la elevación de it achieves a method that uses parameters indicative of the elevation of

la temperatura en el dispositivo semiconductor que son fáciles de obtener. the temperature in the semiconductor device that are easy to obtain.

En otra realización preferente para estimar la cercanía de la finalización In another preferred embodiment to estimate the closeness of completion

2 o 2nd: de la vida de los dispositivos IGBT de un convertidor de un generador, of the life of the IGBT devices of a generator converter,

comprendiendo un inversor del generador, un enlace CC y un inversor de red, comprising a generator inverter, a DC link and a network inverter,

dichos ensayos periódicos se realizan, estando el aerogenerador en una said periodic tests are performed, the wind turbine being in a

situación de no producción de energía, separadamente para el inversor del situation of non-production of energy, separately for the inverter of the

generador y el inversor de red y proporcionando corriente a dichos dispositivos generator and network inverter and providing power to said devices

2 5 2 5: IGBT activando el inversor de red. Se consigue con ello un método que permite IGBT activating the network inverter. This achieves a method that allows

una monitorización de la salud de dichos dispositivos IGBT evitando fallos de los a health monitoring of said IGBT devices avoiding failures of the

IGBT's. IGBT's.

En otra realización preferente para un inversor del generador In another preferred embodiment for a generator inverter

comprendiendo tres módulos IGBT de doble paquete, dichos ensayos comprising three double pack IGBT modules, said tests

3 o 3rd: periódicos se realizan simultáneamente para los dos IGBT's de cada módulo newspapers are made simultaneously for the two IGBT's of each module

IGBT. Se consigue con ello un método que permite la monitorización de la salud IGBT This achieves a method that allows health monitoring

de dichos dispositivos IGBT que es fácil de implementar. of such IGBT devices that is easy to implement.

En otras realizaciones preferentes para un inversor del generador La Figura 4 muestra un convertidor a escala completa de un In other preferred embodiments for a generator inverter Figure 4 shows a full-scale converter of a

periódicos se realizan separadamente para cada IGBT individual (estando newspapers are made separately for each individual IGBT (being

conectado sin PWM o en modo PWM), controlando la corriente proporcionada a connected without PWM or in PWM mode), controlling the current provided to

5 5: cada IGBT individual usando otros IGBT individual del inversor del generador each individual IGBT using other individual IGBT of the generator inverter

(en modo PWM o estando conectado sin PWM, según resulte apropiado). Se (in PWM mode or when connected without PWM, as appropriate). Be

consiguen con ello métodos que permite la monitorización de la salud de dichos they achieve with this methods that allows the monitoring of the health of said

IGBT's que proporcionan unas estimaciones de alta precisión sobre el final de la IGBT's that provide high precision estimates about the end of the

vida de los IGBT's. life of the IGBT's.

1 o 1st: En otras realizaciones preferentes para un inversor de red In other preferred embodiments for a network inverter

periódicos se realizan simultáneamente para los dos IGBT's de cada módulo newspapers are made simultaneously for the two IGBT's of each module

IGBT. Adicionalmente la energía almacenada en el enlace CC se disipa IGBT Additionally the energy stored in the DC link dissipates

mediante cualquier medio apropiado. Se consiguen con ello métodos que by any appropriate means. This achieves methods that

15 fifteen: permites la monitorización de la salud de dichos dispositivos IGBT que son you allow the health monitoring of said IGBT devices that are

fáciles de implementar. Easy to implement

Para cada uno de las realizaciones mencionadas anteriormente, el For each of the aforementioned embodiments, the

convertidor también puede estar configurado con varios módulos IGBT de doble Converter can also be configured with several dual IGBT modules

paquete conectados en paralelo en lugar de un modulo IGBT de doble paquete Packet connected in parallel instead of a dual-pack IGBT module

2 o 2nd: por cada fase. For each phase.

Otras características y ventajas de la presente invención se desprenderán Other features and advantages of the present invention will be apparent.

de la siguiente descripción detallada de realizaciones ilustrativas y no limitativas of the following detailed description of illustrative and non-limiting embodiments

de su objeto en relación con las figuras que se acompañan. of its object in relation to the accompanying figures.

2 5 2 5: BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

La Figura 1 muestra un diagrama de circuito de un módulo IGBT de doble Figure 1 shows a circuit diagram of a dual IGBT module

paquete. package.

La Figura 2 es un diagrama Intensidad vs. Tiempo de la corriente a través Figure 2 is an Intensity vs. Diagram Time of current through

3 o 3rd: de un IGBT. of an IGBT.

La Figura 3 es un diagrama Temperatura vs. Tiempo en el sensor de Figure 3 is a Temperature vs. Diagram. Time in the sensor

temperatura del IGBT. IGBT temperature.

aerogenerador realizado con un módulo IGBT de doble paquete por fase. wind turbine realized with a module IGBT of double package by phase.

La Figura 5 muestra un convertidor a escala completa de un Figure 5 shows a full-scale converter of a

aerogenerador realizado con dos módulos IGBT de doble paquete por fase. wind turbine realized with two IGBT modules of double package per phase.

5 5

DESCRIPCION DETALLADA DE REALIZACIONES PREFERENTES DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Método Method

La idea básica de esta invención es usar la elevación de temperatura en The basic idea of this invention is to use the temperature rise in

1 o 1st: cada módulo IGBT para estimar si el fin del tiempo de vida del IGBT se each IGBT module to estimate whether the end of the life of the IGBT is

encuentra cercano. find nearby.

Como se ha dicho en los antecedentes, se ha señalado que cuando el As stated in the background, it has been noted that when the

voltaje VcESAT del colector-emisor de un IGBT está cercano al fin de su tiempo VcESAT voltage of the collector-emitter of an IGBT is near the end of its time

de vida, se puede estimar que el límite operativo de VcESAT para un IGBT puede of life, it can be estimated that the operational limit of VcESAT for an IGBT can

15 fifteen: estimarse en torno a un 20% por encima de su valor inicial. Por tanto si una Estimated at around 20% above its initial value. Therefore if one

corriente con una amplitud constante 1 está pasando a través de un IGBT la_ current with a constant amplitude 1 is passing through an IGBT la_

energía perdida en dicho IGBT, que es igual a VcESAT multiplicado por /, será energy lost in said IGBT, which is equal to VcESAT multiplied by /, will be

mayor en las cercanías del fin de la duración de la vida del IGBT que al greater in the vicinity of the end of the life span of the IGBT than at

principio. La elevación de la temperatura del IGBT puede ser usada por tanto beginning. The elevation of the IGBT temperature can therefore be used

2 o 2nd: como un indicador de la cercanía del fin de la vida deiiGBT. as an indicator of the closeness of the end of life of the GBT.

El método según la presente invención es aplicable a un dispositivo de The method according to the present invention is applicable to a device of

potencia semiconductor perteneciente a un convertidor conectado a una semiconductor power belonging to a converter connected to a

máquina eléctrica que incluye un sensor de temperatura tal como el módulo electric machine that includes a temperature sensor such as the module

IGBT de doble paquete 5 mostrado en la Figura 1 que comprende dos IGBT's Dual pack IGBT 5 shown in Figure 1 comprising two IGBT's

2 5 2 5: con diodos de efecto volante y un resistor NTC 7 como sensor de temperatura. with flywheel diodes and an NTC 7 resistor as temperature sensor.

El sensor de temperatura 7 está dispuesto físicamente dentro del módulo The temperature sensor 7 is physically arranged inside the module

IGBT. La constante de tiempo térmica 'tthjc desde la especificación térmica del IGBT The thermal time constant 'tthjc from the thermal specification of the

IGBT a la carcasa del módulo IGBT es del orden de un segundo (ver lnfineon IGBT to the IGBT module housing is of the order of one second (see lnfineon

Technologies AG: Application note AN2008-03, "Thermal equivalent circuit Technologies AG: Application note AN2008-03, "Thermal equivalent circuit

3 o 3rd: models", edición 2008-06-16). La constante de tiempo térmica de un disipador models ", edition 2008-06-16). The thermal time constant of a heatsink

refrigerado por aire 'tthca, p.ej. desde la carcasa a la temperatura ambiente, se air-cooled 'tthca, e.g. from the housing at room temperature, it

encuentra en el rango de 1 O a 100 segundos (ver /nfineon Technologies AG: found in the range of 1 O to 100 seconds (see / nfineon Technologies AG:

Application note AN2008-03, "Thermal equivalent circuit models", edición 2008Application note AN2008-03, "Thermal equivalent circuit models", 2008 edition

06-16). Esto significa que las lecturas del sensor de temperatura siguen la 06-16). This means that the temperature sensor readings follow the

especificación térmica Tj bastante exactamente durante una secuencia corta de Tj thermal specification quite exactly during a short sequence of

5 5: calentamiento de 1-1 O segundos y que puede considerarse que el disipador heating of 1-1 O seconds and that the heatsink can be considered

tiene una temperatura relativamente constante durante el tiempo de ensayo. It has a relatively constant temperature during the test time.

El método comprende la realización de un primer ensayo al comienzo del The method comprises performing a first test at the beginning of the

tiempo de vida de un IGBT y la repetición periódica del test para obtener un lifetime of an IGBT and the periodic repetition of the test to obtain a

parámetro P indicativo de la elevación de temperatura (ver Figura 3) cuando una parameter P indicative of the temperature rise (see Figure 3) when a

10 10: corriente de amplitud constante 1 (ver Fig. 2) está pasando a través def constant amplitude current 1 (see Fig. 2) is passing through def

dispositivo IGBT durante un intervalo temporal tn entre los tiempos t1 y t2. IGBT device during a time interval tn between times t1 and t2.

Cuando la diferencia o la relación entre el parámetro P¡ obtenido en el último When the difference or the relationship between the parameter P¡ obtained in the last

ensayo realizado y el parámetro P1 obtenido en el primer ensayo, es decir P¡-P 1 test performed and parameter P1 obtained in the first test, that is P¡-P 1

o P/P1, es mayor que un valor predeterminado se estima que el IGBT está or P / P1, is greater than a predetermined value it is estimated that the IGBT is

15 fifteen: cercano al final de la duración de su vida. El primer ensayo puede ser realizado near the end of the duration of his life. The first test can be performed

como parte de los ensayos de calidad en la planta de fabricación del convertidor as part of the quality tests at the converter manufacturing plant

y el ensayo puede ser repetido regularmente, por ejemplo una vez por semana and the test can be repeated regularly, for example once a week

o una vez por mes. Alternativamente, el primer ensayo puede se realizado como Or once a month. Alternatively, the first test can be performed as

una parte del procedimiento de arranque del aerogenerador. Preferiblemente a part of the wind turbine start procedure. Preferably

2 o 2nd: todos los ensayos se realizan con el IGBT a una temperatura igual o muy All tests are performed with the IGBT at an equal or very high temperature

próxima a la temperatura inicial Ts del primer ensayo para evitar la dependencia close to the initial temperature Ts of the first test to avoid dependence

de la temperatura de VcEsAT. Un valor típico para Ts puede ser 50 °C. Para of the temperature of VcEsAT. A typical value for Ts can be 50 ° C. For

algunos tipos de IGBT's, como los NPT-IGBT's, el coeficiente de temperatura some types of IGBT's, such as NPT-IGBT's, the temperature coefficient

para VcESAT es positivo en todo el rango entre O y la intensidad nominal. Para for VcESAT it is positive in the entire range between O and the nominal intensity. For

25 25: otros tipos de IGBT's, tales como los PT-IGBT's, el coeficiente de temperatura other types of IGBT's, such as PT-IGBT's, the temperature coefficient

es negativo para pequeñas intensidades y positivo para altas intensidades It is negative for small intensities and positive for high intensities

próximas a la intensidad nominal. Si la intensidad del ensayo está cercana a la close to the nominal intensity. If the test intensity is close to the

intensidad nominal el coeficiente de temperatura será positivo tanto para los nominal intensity the temperature coefficient will be positive for both

NPT-IGBT's como para los PT-IGBT's. Afortunadamente el coeficiente de NPT-IGBT's as for PT-IGBT's. Fortunately the coefficient of

3 o 3rd: temperatura positivo amplifica el cambio de temperatura durante el ensayo ya positive temperature amplifies the temperature change during the test since

que VcESAT se incrementará en función tanto de la edad del IGBT como del that VcESAT will increase depending on both the age of the IGBT and the

propio incremento de la temperatura. own temperature increase.

En una realización P es la diferencia entre la temperatura Te al final del In one embodiment P is the difference between the temperature Te at the end of the

intervalo temporal tn y la temperatura Ts al principio del intervalo temporal tn. time interval tn and temperature Ts at the beginning of time interval tn.

En otra realización Pes la temperatura Te al final del intervalo temporal In another embodiment Pes the temperature Te at the end of the time interval

tn. tn.

5 5: En otra realización Pes la integral de la temperatura T respecto al tiempo In another embodiment Pes the integral of the temperature T with respect to time

a lo largo del intervalo tn mostrada como un área rayada en la Figura 3. along the interval tn shown as a striped area in Figure 3.

El método para un convertidor de un aerogenerador The method for a wind turbine converter

La Figura 4 muestra un generador 9 de un aerogenerador conectado a Figure 4 shows a generator 9 of a wind turbine connected to

una red 31 a través de un convertidor 11 a escala completa que comprende un a network 31 through a full-scale converter 11 comprising a

10 10: inversor del generador 13 que tiene tres módulos IGBT de doble paquete (Au,; generator inverter 13 that has three dual-pack IGBT modules (Au ,;

Al; Bu, 81; Cu, Cl), un enlace CC 15 incluyendo un condensador 19, un To the; Bu, 81; Cu, Cl), a CC link 15 including a capacitor 19, a

troceador de frenado 21 y un resistor troceador de freno 23, un inversor de red brake chopper 21 and a brake chopper resistor 23, a grid inverter

17 que tiene tres módulos IGBT de doble paquete (L 1 u, L11; L2u, L21; L3u, L31) y 17 which has three dual-pack IGBT modules (L 1 u, L11; L2u, L21; L3u, L31) and

los contactares de red/conmutadores 29. Los IGBT's individuales están network contacts / switches 29. Individual IGBTs are

15 fifteen: conectados o bien al lado superior (Au, Bu, Cu, L 1 u, L2u, L3u) o al lado inferior connected either to the upper side (Au, Bu, Cu, L 1 u, L2u, L3u) or to the lower side

(Al, 81, Cl, L11, L21, L31) del enlace CC 15. (Al, 81, Cl, L11, L21, L31) of the CC 15 link.

La Figura 5 es similar a la Figura 4 salvo que en que hay dos módulos Figure 5 is similar to Figure 4 except that there are two modules

IGBT de doble paquete conectados en paralelo para cada fase tanto en el Dual package IGBT connected in parallel for each phase both in the

inversor del generador 13 (Au, Al, Au', Al'; Bu, Bl, Bu', 81'; Cu, Cl, Cu', Cl') como generator inverter 13 (Au, Al, Au ', Al'; Bu, Bl, Bu ', 81'; Cu, Cl, Cu ', Cl') as

20 twenty: en el inversor de red 17 (L1u, L11, L 1u', L 11'; L2u, L21, L2u', L21'; L3u, L31, L3u', in the grid inverter 17 (L1u, L11, L 1u ', L 11'; L2u, L21, L2u ', L21'; L3u, L31, L3u ',

L31'). L31 ').

El método según esta invención para estimar la cercanía del fin de la vida The method according to this invention to estimate the nearness of the end of life

de dichos IGBT's comprende realizar los ensayos mencionados anteriormente of said IGBT's includes performing the aforementioned tests

estando el aerogenerador en una situación de no producción de energía. Esta the wind turbine being in a situation of no energy production. This

2 5 2 5: situación incluye situaciones de poco viento y períodos en los que la góndola situation includes low wind situations and periods in which the gondola

debe girar para desenrollar el cable de la torre. You must turn to unwind the tower cable.

Dependiendo de la configuración de los componentes del convertidor 11, Depending on the configuration of the converter 11 components,

ó bien un IGBT individual de un módulo IGBT, ó bien todos los IGBT's or an individual IGBT of an IGBT module, or all IGBT's

superiores o inferiores en la misma fase, ó bien todos los IGBT's en todos los higher or lower in the same phase, or all IGBT's in all

3 o 3rd: módulos IGBT son ensayados en la misma secuencia de ensayo. En el caso del IGBT modules are tested in the same test sequence. In the case of

inversor del generador 13 es posible ensayar un IGBT individual de una vez generator inverter 13 it is possible to test an individual IGBT at once

mientras que en el caso del inversor de red 17 es necesario ensayar ó bien while in the case of network inverter 17 it is necessary to test either

todos los IGBT's en un módulo IGBT o todos los IGBT's pertenecientes a la all IGBT's in an IGBT module or all IGBT's belonging to the

misma fase al mismo tiempo. Same phase at the same time.

Si la configuración de los componentes del convertidor 11 lo permite, se If the configuration of the converter 11 components allows it,

ensaya un IGBT cada vez. En este caso, la forma de la onda de la corriente del rehearse an IGBT every time. In this case, the current waveform of the

5 5: IGBT y de la fase se aproximan a una onda rectangular ideal como se muestra IGBT and phase approximate an ideal rectangular wave as shown

en la Figura 2. in Figure 2.

Si la configuración de los componentes del convertidor 11 no permite If the configuration of the converter 11 components does not allow

ensayar de una vez a un IGBT individual ó simultáneamente a todos los IGBT's test at once to an individual IGBT or simultaneously to all IGBT's

inferiores o superiores, se utiliza una modulación PWM sinusoidal normal, pera lower or higher, a normal sinusoidal PWM modulation is used, but

1 o 1st: con unas referencias constantes de la amplitud de la corriente de manera que with constant references of the amplitude of the current so that

las corrientes de las tres fases tengan una frecuencia y amplitud constante the currents of the three phases have a constant frequency and amplitude

durante el ensayo. during the rehearsal

En cualquier caso, el primer paso es calentar o enfriar el dispositivo IGBT. In any case, the first step is to heat or cool the IGBT device.

para alcanzar una determinada temperatura inicial Ts que puede ser, por to reach a certain initial temperature Ts which can be, by

15 fifteen: ejemplo, de 50°C. Si la temperatura del dispositivo IGBT es mayor que Ts es example of 50 ° C. If the temperature of the IGBT device is greater than Ts is

necesario esperar (hasta unos pocos minutos) hasta alcanzar dicho valor. Si la It is necessary to wait (up to a few minutes) until reaching that value. If the

temperatura del dispositivo IGBT es menor que Ts debe disiparse energía en los IGBT device temperature is lower than Ts must dissipate energy in the

componentes montados en el disipador de energía que contiene el dispositivo· components mounted on the power sink that contains the device ·

IGBT a ser ensayado. Idealmente todos los componentes deben experimentar IGBT to be tested. Ideally all components should experience

2 o 2nd: una disipación de calor de manera que el disipador de calor sea calentado de. a heat dissipation so that the heat sink is heated from.

una manera uniforme. Cuando la lectura de la temperatura haya excedido Ts a uniform way. When the temperature reading has exceeded Ts

en, por ejemplo, 1 0°C, se para la disipación de energía y se procede a esperar a at, for example, 1 0 ° C, the energy dissipation is stopped and it is expected to wait for

que la temperatura descienda hasta alcanzar el valor deseado. En el caso de the temperature drops to the desired value. In the case of

que el disipador de calor esté refrigerado con agua en lugar de con aire, el flujo that the heat sink is cooled with water instead of air, the flow

2 5 2 5: de agua debe ser detenido durante el ensayo para asegurar una of water should be stopped during the test to ensure a

suficientemente alta constante de tiempo térmica al disipador de calor. En la sufficiently high thermal time constant to the heat sink. In the

práctica esto se puede hacer parando la bomba de agua desde el PLC. This can be done by stopping the water pump from the PLC.

En el caso de que VcESAT no muestre una alta dependencia de la In the event that VcESAT does not show a high dependence on the

temperatura este primer paso puede ser omitido. temperature this first step can be omitted.

3 o 3rd: Realizaciones preferente para los módulos IGBT del lado del Preferred embodiments for the IGBT modules on the

generador generator

Para los módulos IGBT del lado del generador es posible ensayar cada For IGBT modules on the generator side it is possible to test each

IGBT separadamente. Esta solución es más complicada que ensayar los dos IGBT separately. This solution is more complicated than trying both

IGBT's de cada módulo IGBT simultáneamente pero es más precisa. IGBT's of each IGBT module simultaneously but it is more accurate.

El método para ensayar cada IGBT separadamente es el siguiente: The method to test each IGBT separately is as follows:

5 5: Cuando el generador 9 está parado, el circuito equivalente del generador When generator 9 is stopped, the equivalent circuit of the generator

puede ser expresado simplemente como una impedancia resistiva-inductiva it can be expressed simply as a resistive-inductive impedance

para cualquier tipo de generador (síncrono, PM síncrono, de inducción ó de for any type of generator (synchronous, synchronous PM, induction or

inducción doblemente alimentado). Durante el ensayo el generador 9 puede induction doubly fed). During the test the generator 9 can

estar ó bien rotando muy lentamente o bien asegurado en la posición de parada be either rotating very slowly or secured in the stop position

1 o 1st: mediante por ejemplo un freno mecánico ó un dispositivo automático de bloqueq for example a mechanical brake or an automatic locking device

del rotor. of the rotor.

Se pueden ensayar dos IGBT's a la vez, por ejemplo Bl y Cl de la Figura Two IGBT's can be tested at the same time, for example Bl and Cl of the Figure

4. Se llevan a cabo los siguientes pasos: 4. The following steps are carried out:

-Se activa en primer lugar el inversor de red 17 para asegurar un voltaje -First inverter 17 is activated first to ensure a voltage

15 fifteen: constante en el enlace ce. constant in the ce link.

-Se usa Au en modo PWM para controlar la amplitud de la corriente. -Au is used in PWM mode to control the amplitude of the current.

-Se conecta Bl durante todo el tiempo entre t1 y t2. - Bl is connected all the time between t1 and t2.

-La corriente fluye desde el enlace CC 15 a través de Au y las fases A y· -The current flows from the CC 15 link through Au and phases A and ·

B del generador y vuelve a través de 81. B of the generator and returns through 81.

2 o 2nd: -Una vez que se alcanza t2 se mide Te para Bl si se compara con la: -Once t2 is reached, Te is measured for Bl when compared to:

temperatura inicial Te de 81 del ensayo de fábrica. Initial temperature Te of 81 from the factory test.

-Seguidamente el módulo IGBT que contiene Bu y Bl se calienta y ya no -Nextly the IGBT module containing Bu and Bl heats up and no longer

puede usarse en el ensayo antes de que se igualen la temperatura del disipador can be used in the test before the heatsink temperature is equalized

de calor y la temperatura del módulo. of heat and module temperature.

2 5 2 5: -Se usa nuevamente Au en modo PWM para controlar la amplitud de la -Au is used again in PWM mode to control the amplitude of the

corriente. stream.

-Se conecta otra vez Cl durante todo el tiempo entre t1 y t2. - Cl is connected again for the entire time between t1 and t2.

-La corriente fluye desde el enlace CC 15 a través de Au y las fases A y -The current flows from the CC 15 link through Au and phases A and

C del generador y vuelve a través de Cl. C of the generator and returns through Cl.

3 o 3rd: -Una vez que se alcanza t2 se mide Te y se compara con la temperatura -Once t2 is reached, Te is measured and compared to the temperature

inicial Te de Cl del ensayo de fábrica. Initial Te de Cl from the factory test.

Después de ensayar Bl y Cl hay que asegurarse que se igualen la After rehearsing Bl and Cl, make sure that the

temperatura del disipador de calor y la temperatura del módulo IGBT antes de Heatsink temperature and IGBT module temperature before

ensayar los otros IGBT's. rehearse the other IGBT's.

El procedimiento es similar para ensayar Bu y Cu, en este caso Al se usa The procedure is similar to test Bu and Cu, in this case Al is used

5 5: en modo PWM para controlar la corriente. Después de ensayar Bu y Cu hay que in PWM mode to control the current. After rehearsing Bu and Cu you have to

asegurarse que se igualen la temperatura del disipador de calor y la make sure that the heat sink temperature is equalized and the

temperatura del módulo IGBT antes de ensayar los otros IGBT's. IGBT module temperature before testing the other IGBT's.

Al puede ser ensayado usando Bu ó Cu para controlar la amplitud de la Al can be tested using Bu or Cu to control the amplitude of the

corriente. stream.

1 o 1st: Después de ensayar Al hay que asegurarse que se igualen la After rehearsing Al, make sure that the

ensayar el último IGBT. rehearse the last IGBT.

Au puede ser ensayado usando Bl ó Cl para controlar la amplitud de la Au can be tested using Bl or Cl to control the amplitude of the

corriente. stream.

15 fifteen: Se controla la corriente del IGBT que se usa en modo PWM en un bucle: The current of the IGBT that is used in PWM mode in a loop is controlled:

cerrado usando un sensor de corriente ya existente para medir la corriente de closed using an existing current sensor to measure the current of

fase del generador. El bucle cerrado de control puede ser realizado por el generator phase The closed control loop can be performed by the

controlador del convertidor comparando las corrientes de fase medidas con la converter controller comparing the measured phase currents with the

referencia de corriente deseada y ajustando el ciclo correspondiente de los reference of desired current and adjusting the corresponding cycle of the

2 o 2nd: pulsos PWM de manera que las corrientes medidas sean iguales a la corriente PWM pulses so that the measured currents are equal to the current

de referencia. reference.

Alternativamente al método que venimos de describir, el ensayo de un Alternatively to the method we have just described, the essay of a

IGBT individual también se puede hacer de forma opuesta, es decir ensayando Individual IGBT can also be done in the opposite way, that is by rehearsing

Bl teniendo Bl en modo PWM y Au conectado sin modulación PWM. También Bl having Bl in PWM mode and Au connected without PWM modulation. Too

25 25: es posible usar tanto Bl como Au en modo PWM. it is possible to use both Bl and Au in PWM mode.

Realizaciones preferentes para los módulos IGBT del lado de la red Preferred embodiments for IGBT modules on the network side

En este caso la energía fluye desde la red 31 a través del inversor de red In this case the energy flows from the network 31 through the network inverter

17. Inicialmente la energía puede ser almacenada en el condensador 19 del 17. Initially the energy can be stored in the capacitor 19 of the

enlace CC, que puede ser cargado inicialmente al valor de pico del voltaje de DC link, which can be initially charged to the peak voltage value of

3 o 3rd: red (por ejemplo 975 V para un voltaje de red de 690 V). Sin embargo el voltaje mains (for example 975 V for a mains voltage of 690 V). However the voltage

del enlace CC no puede exceder el máximo voltaje de por ejemplo 1200 V sin of the DC link cannot exceed the maximum voltage of for example 1200 V without

dañar los IGBT's ó el condensador 19 del enlace CC, de manera que es damage the IGBT's or the capacitor 19 of the DC link, so that it is

necesario disipar energía del condensador 19 del enlace CC por alguno de los it is necessary to dissipate power from capacitor 19 of the DC link by any of

siguientes medios: following means:

-Usando el troceador de frenado 21: La energía se disipa en el resistor -Using the brake chopper 21: Energy dissipates in the resistor

del troceador de frenado 23. of the brake chopper 23.

5 5: -Convirtiendo la energía eléctrica en energía mecánica acelerando el -Converting electrical energy into mechanical energy by accelerating the

rotor del aerogenerador. wind turbine rotor.

-Convirtiendo la energía eléctrica en energía mecánica usando el -Converting electrical energy into mechanical energy using the

generador 9 como motor. Por ejemplo se puede usar un ángulo de paso de pala Generator 9 as engine. For example, a blade pitch angle can be used

fijo de, por ejemplo, 45° y la velocidad del generador puede ajustarse de manera fixed of, for example, 45 ° and the generator speed can be adjusted so

10 10: que se transfiera la energía necesaria al generador 9. that the necessary energy is transferred to the generator 9.

La modulación usual PWM se usa con una referencia constante de la The usual PWM modulation is used with a constant reference of the

amplitud de corriente, de manera que se drene corriente activa de la red para current amplitude, so as to drain active current from the network to

cargar el condensador 19 del enlace CC. De esta manera las corrientes de las charge the capacitor 19 of the DC link. In this way the currents of the

tres fases tendrán iguales amplitudes y frecuencias y los tres módulos IGBT three phases will have equal amplitudes and frequencies and the three IGBT modules

15 fifteen: están por tanto experimentando una elevación de temperatura. Una vez que se: They are therefore experiencing a temperature rise. Once I know:

alcanza t2 se mide Te para todos los IGBT's y se compara con los valores reaches t2, Te is measured for all IGBT's and compared with the values

iniciales Te del ensayo de fábrica. initials Te from the factory test.

En una implementación alternativa, las referencias de corriente pueden In an alternative implementation, the current references can

ser elegidas de manera que no se drene de la red corriente activa sino solo be chosen so that it does not drain from the active current network but only

2 o 2nd: reactiva. Esto tiene la ventaja de que la corriente reactiva no carga el reactive This has the advantage that the reactive current does not charge the

condensador del enlace ce pero desafortunadamente influenciará el nivel del ce link capacitor but unfortunately it will influence the level of

voltaje de red, así que este método solo puede ser potencialmente usado con mains voltage, so this method can only be potentially used with

una red robusta, es decir cuando la impedancia de red es baja. a robust network, that is when the network impedance is low.

Una realización para un aerogenerador con un generador An embodiment for a wind turbine with a generator

2 5 2 5: doblemente alimentado doubly fed

En un aerogenerador con un generador doblemente alimentado el estator In a wind turbine with a double-powered generator the stator

del generador está conectado directamente a la red mientras que el rotor del of the generator is directly connected to the network while the rotor of the

generador está conectado a la red a través de un convertidor. generator is connected to the network through a converter.

Si el estator del generador está desconectado de la red usando, por If the generator stator is disconnected from the network using, then

3 o 3rd: ejemplo, un contactar ya existente tal como un contactar estrella-triángulo, los For example, an existing contact such as a star-delta contact, the

mismos métodos descritos anteriormente pueden ser utilizados para estimar la same methods described above can be used to estimate the

cercanía del fin de la vida de los IGBT's del convertidor. closeness of the end of life of the IGBT's converter.

Sin embargo un convertidor de un generador doblemente alimentado no However a doubly powered generator converter does not

incluye habitualmente un troceador de frenado, por lo que la disipación de usually includes a brake chopper, so that the dissipation of

energía en el enlace CC tiene que ser realizado por alguno de los medios energy in the DC link has to be realized by any means

mencionados anteriormente para convertir energía eléctrica en energía mentioned above to convert electrical energy into energy

5 5: mecánica. mechanics.

Se puede usar el método tanto en los IGBT's del convertidor del lado de The method can be used both in the IGBTs of the converter on the side of

la red como en los IGBT's del convertidor del lado del generador. the network as in the IGBT's of the generator side converter.

Implementación del método Method Implementation

Los métodos según la presente invención pueden implementarse The methods according to the present invention can be implemented

1 o 1st: utilizando los sistemas disponibles de control del aerogenerador por lo que using the available wind turbine control systems so

pueden ser ejecutados sin ninguna interacción humana. Tampoco son They can be executed without any human interaction. Neither are

necesarios cambios en el hardware ni sensores adicionales en el convertidor ó necessary hardware changes or additional sensors in the converter or

en otros componentes del aerogenerador. in other wind turbine components.

Ventajas Advantages

15 fifteen: El propietario del aerogenerador puede recibir una advertencia desde el: The owner of the wind turbine can receive a warning from:

convertidor, a través por ejemplo del sistema SCADA, cuando un IGBT está converter, through for example the SCADA system, when an IGBT is

cercano al final de la duración de su vida. Se puede entonces programar en un near the end of the duration of his life. It can then be programmed in a

futuro próximo un cambio del módulo IGBT, por ejemplo en la próxima visita del near future a change of the IGBT module, for example in the next visit of the

personal de servicio al parque eólico. Se consigue pues la ventaja de una mayor wind farm service staff. The advantage of greater

2 o 2nd: fiabilidad del aerogenerador y más específicamente: wind turbine reliability and more specifically:

-Se evitan fallos de IGBT's y por tanto se evitan fallos del convertidor y: -IGBT's failures are avoided and therefore converter failures are avoided and:

del generador así como pérdidas de producción (perdidas de ingresos para el of the generator as well as production losses (lost revenue for the

propietario del aerogenerador). wind turbine owner).

-Se evitan daños potenciales a otros componentes del convertidor. -Potential damage to other components of the converter is avoided.

2 5 2 5: -Se evitan visitas de servicio no programadas lo que reduce costes. -Non-scheduled service visits are avoided, which reduces costs.

Aunque la presente invención se ha descrito enteramente en conexión Although the present invention has been described entirely in connection

con realizaciones preferidas, es evidente que se pueden introducir aquellas with preferred embodiments, it is clear that those can be introduced

modificaciones dentro de su alcance, no considerando éste como limitado por modifications within its scope, not considering this as limited by

las anteriores realizaciones, sino por el contenido de las reivindicaciones the above embodiments, but for the content of the claims

3 o 3rd: siguientes. following.

Claims

REIVINDICACIONES

1.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de un 1.-A method to estimate the closeness of the end of the life of a

dispositivo de potencia semiconductor que incluye un sensor de temperatura, semiconductor power device that includes a temperature sensor,

5 5: perteneciente a un convertidor conectado a una máquina eléctrica, belonging to a converter connected to an electric machine,

caracterizado porque comprende: characterized in that it comprises:

a) realizar al comienzo del tiempo de vida del dispositivo de potencia a) perform at the beginning of the life time of the power device

a1) proporcionar una corriente con una amplitud constante 1 a dicha a1) provide a current with a constant amplitude 1 to said

1 o 1st: dispositivo de potencia semiconductor durante un intervalo de tiempo tn; semiconductor power device for a time interval tn;

a2) obtener un parámetro P1 indicativo de la elevación de temperatura en a2) obtain a parameter P1 indicative of the temperature rise in

dicho intervalo tn; said tn interval;

b) realizar periódicamente el mismo ensayo y estimar la cercanía de la b) periodically perform the same test and estimate the proximity of the

15 fifteen: diferencia o la relación entre el parámetro P¡ obtenido en el último ensayo: difference or the relationship between the parameter P¡ obtained in the last test:

ejecutado y el parámetro P1 obtenido en el primer ensayo es mayor de un valor: executed and the parameter P1 obtained in the first test is greater than one value:

predeterminado. predetermined.

2.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de un 2.-A method to estimate the closeness of the end of the life of a

2 o 2nd: dispositivo de potencia semiconductor según la reivindicación 1, caracterizadú, semiconductor power device according to claim 1, characterized by

porque también comprende el paso de calentar o enfriar el dispositivo de because it also includes the step of heating or cooling the device

potencia semiconductor para alcanzar una predeterminada temperatura inicial semiconductor power to reach a predetermined initial temperature

Ts antes de dicho paso a1 ). Ts before said step a1).

2 5 2 5: 3.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de un 3.-A method to estimate the closeness of the end of the life of a

dispositivo de potencia semiconductor según cualquiera de las reivindicaciones semiconductor power device according to any of the claims

1-2, caracterizado porque dicho parámetro Pes uno de los siguientes: 1-2, characterized in that said parameter Pes one of the following:

-la temperatura Te del dispositivo de potencia semiconductor al final de -Te temperature of the semiconductor power device at the end of

dicho intervalo tn; said tn interval;

3 o 3rd: -la diferencia entre la temperatura Te del dispositivo de potencia -the difference between the temperature Te of the power device

semiconductor al final de dicho intervalo tn y la temperatura Ts del dispositivo de semiconductor at the end of said interval tn and the temperature Ts of the device

potencia semiconductor al inicio de dicho intervalo tn. semiconductor power at the start of said tn interval.

4.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de un 4.-A method to estimate the closeness of the end of the life of a

1-2, caracterizado porque dicho parámetro P se obtiene calculando la integral 1-2, characterized in that said parameter P is obtained by calculating the integral

de la temperatura T con respecto al tiempo a lo largo del intervalo tn. of the temperature T with respect to time over the interval tn.

5 5

5.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de un 5.-A method to estimate the closeness of the end of the life of a

1-4, caracterizado porque dicho dispositivo de potencia semiconductor es un 1-4, characterized in that said semiconductor power device is a

dispositivo IGBT. IGBT device

10 10

6.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de un 6.-A method to estimate the closeness of the end of the life of a

dispositivo de potencia semiconductor según la reivindicación 5, caracterizado semiconductor power device according to claim 5, characterized

porque: why:

-dicho convertidor es un convertidor (11) de un aerogenerador que -said converter is a converter (11) of a wind turbine that

15 fifteen: comprende un inversor de generador ( 13), un enlace ce ( 15) y un inversor de it comprises a generator inverter (13), a ce link (15) and an inverter of

red (17); network (17);

-dichos ensayos periódicos se realizan estando el aerogenerador en una· -the said periodic tests are carried out while the wind turbine is in a ·

situación de no producción de energía; situation of non-production of energy;

-dichos ensayos periódicos se realizan separadamente para los - These periodic tests are carried out separately for

20 twenty: dispositivos IGBT del inversor del generador (13) y del inversor de red (17); IGBT devices of the generator inverter (13) and the network inverter (17);

-en dicho paso a1) se proporciona corriente a dichos dispositivos IGBT - in said step a1) power is provided to said IGBT devices

activando el inversor de red (17). activating the network inverter (17).

7.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de un 7.-A method to estimate the closeness of the end of the life of a

2 5 2 5: dispositivo de potencia semiconductor según la reivindicación 6, caracterizado semiconductor power device according to claim 6, characterized

porque: why:

-el inversor del generador (13) comprende tres módulos IGBT de doble -the generator inverter (13) comprises three double IGBT modules

paquete (Au, Al; Bu, 81; Cu, Cl); package (Au, Al; Bu, 81; Cu, Cl);

-dichos ensayos periódicos se realizan simultáneamente para los dos -the said periodic tests are carried out simultaneously for both

3 o 3rd: IGBT's de cada módulo IGBT de doble paquete. IGBT's of each dual package IGBT module.

8.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de un 8.-A method to estimate the closeness of the end of the life of a

dispositivo de potencia semiconductor según la reivindicación 6, caracterizado semiconductor power device according to claim 6, characterized

porque: why:

-el inversor del generador (13) comprende dos o más módulos IGBT de -the generator inverter (13) comprises two or more IGBT modules of

5 5: doble paquete conectados en paralelo por cada fase; double packet connected in parallel for each phase;

IGBT's de cada módulo IGBT de doble paquete. IGBT's of each dual package IGBT module.

9.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de un 9.-A method to estimate the closeness of the end of the life of a

1 o 1st: dispositivo de potencia semiconductor según la reivindicación 6, caracterizado semiconductor power device according to claim 6, characterized

porque: why:

doble paquete conectados en paralelo por cada fase; double packet connected in parallel for each phase;

-dichos ensayos periódicos se realizan simultáneamente para todos los - These periodic tests are carried out simultaneously for all

15 fifteen: IGBT's de los módulo IGBT de doble paquete que están conectados a la misma IGBT's of the dual-package IGBT modules that are connected to it

fase. phase.

10.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de 10.-A method to estimate the closeness of the end of life of

un dispositivo de potencia semiconductor según la reivindicación 6, a semiconductor power device according to claim 6,

2 o 2nd: caracterizado porque: characterized in that:

paquete (Au, Al; Bu, 81; Cu, Cl); package (Au, Al; Bu, 81; Cu, Cl);

-dichos ensayos periódicos se realizan separadamente para cada IGBT - These periodic tests are carried out separately for each IGBT

individual. individual.

25 25

11.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de 11.-A method to estimate the closeness of the end of life of

caracterizado porque: characterized in that:

3 o 3rd: doble paquete conectados en paralelo por cada fase; double packet connected in parallel for each phase;

--: dichos ensayos periódicos se realizan separadamente para cada IGBT individual. such periodic tests are performed separately for each individual IGBT.

12.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de 12.-A method to estimate the closeness of the end of life of

un dispositivo de potencia semiconductor según cualquiera de las a semiconductor power device according to any of the

reivindicaciones 10-11, caracterizado porque en dicho paso a1) la amplitud de la claims 10-11, characterized in that in said step a1) the amplitude of the

5 5: corriente proporcionada a cada IGBT individual que está siendo ensayado se current provided to each individual IGBT being tested is

controla usando otro IGBT individual del inversor del generador (13) en modo controls using another individual IGBT of the generator inverter (13) in mode

PWM. PWM

13.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida d~ 13.-A method to estimate the closeness of the end of life d ~

1 o 1st: un dispositivo de potencia semiconductor según cualquiera de las. a semiconductor power device according to any of the.

reivindicaciones 10-11, caracterizado porque en dicho paso a1) el IGBT claims 10-11, characterized in that in said step a1) the IGBT

individual que está siendo ensayado está en modo PWM y se usa otro IGBT individual being tested is in PWM mode and another IGBT is used

individual o varios IGBT's del inversor del generador (13) en modo PWM para individual or several IGBT's of the generator inverter (13) in PWM mode for

controlar la amplitud de la corriente proporcionada al IGBT individual que está control the amplitude of the current provided to the individual IGBT that is

15 fifteen: siendo ensayado. being rehearsed

14.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de 14.-A method to estimate the closeness of the end of life of

2 o 2nd: individual que está siendo ensayado está en modo PWM y se usa para controlar individual being tested is in PWM mode and is used to control

la amplitud de la corriente proporcionada al IGBT individual que está siendo the amplitude of the current provided to the individual IGBT that is being

ensayado, mientras que un IGBT individual o varios IGBT's del inversor del tested, while an individual IGBT or several IGBT's of the inverter

generador (13) están conectados sin modo PWM. generator (13) are connected without PWM mode.

2 5 2 5: 15.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de 15.-A method to estimate the closeness of the end of life of

caracterizado porque: characterized in that:

3 o 3rd: -dichos ensayos periódicos se realizan simultáneamente para todos los - These periodic tests are carried out simultaneously for all

IGBT's superiores o inferiores de los módulos IGBT de doble paquete que están Top or bottom IGBT's of the dual-pack IGBT modules that are

conectados a la misma fase. connected to the same phase.

16.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de 16.-A method to estimate the closeness of the end of life of

un dispositivo de potencia semiconductor según la reivindicación 15, a semiconductor power device according to claim 15,

caracterizado porque en dicho paso a1) la amplitud de la corriente characterized in that in said step a1) the amplitude of the current

5 5: proporcionada a dichos múltiples IGBT's conectados en paralelo que están provided to said multiple IGBTs connected in parallel that are

siendo ensayados se controla usando otros múltiples IGBT's conectados en being tested is controlled using other multiple IGBT's connected in

paralelo del inversor del generador (13) en modo PWM. parallel of the generator inverter (13) in PWM mode.

17.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de 17.-A method to estimate the closeness of the end of life of

1 o 1st: un dispositivo de potencia semiconductor según la reivindicación 15 a semiconductor power device according to claim 15

caracterizado porque en dicho paso a1) dichos múltiples IGBT's conectados en characterized in that in said step a1) said multiple IGBT's connected in

paralelo que están siendo ensayados están en modo PWM y se usan otros parallel that are being tested are in PWM mode and others are used

múltiples IGBT's conectados en paralelo del inversor del generador (13) en multiple IGBT's connected in parallel to the generator inverter (13) in

modo PWM para controlar la amplitud de la corriente proporcionada a dichos PWM mode to control the amplitude of the current provided to said

15 fifteen: múltiples IGBT's conectados en paralelo que están siendo ensayados. multiple IGBT's connected in parallel that are being tested.

18.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de 18.-A method to estimate the closeness of the end of life of

2 o 2nd: paralelo que están siendo ensayados están en modo PWM y son usados para parallel that are being tested are in PWM mode and are used to

controlar la amplitud de la corriente proporcionada a los IGBT's que están control the amplitude of the current provided to the IGBT's that are

siendo ensayados y otros múltiples IGBT's conectados en paralelo del inversor being tested and other multiple IGBT's connected in parallel to the inverter

del generador (13) están conectados sin modo PWM. of the generator (13) are connected without PWM mode.

2 5 2 5: 19.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de 19.-A method to estimate the closeness of the end of life of

caracterizado porque: characterized in that:

-el inversor del red (17) comprende tres módulos IGBT de doble paquete -the network inverter (17) comprises three dual-package IGBT modules

(L1u, L11; L2u, L21; L3u, L31); (L1u, L11; L2u, L21; L3u, L31);

3 o 3rd: -dichos ensayos periódicos se realizan simultáneamente para los dos -the said periodic tests are carried out simultaneously for both

IGBT's de cada módulo IGBT. IGBT's of each IGBT module.

5 5: 20.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de un dispositivo de potencia semiconductor según la reivindicación 6, caracterizado porque: -el inversor de red (17) comprende dos o más módulos IGBT de doble paquete conectados en paralelo por cada fase; -dichos ensayos periódicos se realizan simultáneamente para los dos IGBT's de cada módulo IGBT. 20. A method for estimating the closeness of the end of life of a semiconductor power device according to claim 6, characterized in that: -the network inverter (17) comprises two or more IGBT dual-pack modules connected in parallel by each phase; - These periodic tests are carried out simultaneously for the two IGBT's of each IGBT module.

1 o 15 1 or 15: 21.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de un dispositivo de potencia semiconductor según la reivindicación 6 caracterizado porque: -el inversor de red (17) comprende dos o más módulos IGBT de doble paquete conectados en paralelo por cada fase; -dichos ensayos periódicos se realizan simultáneamente para todos los IGBT's de los módulos IGBT de doble paquete que están conectados a la misma fase. 21. A method for estimating the closeness of the end of life of a semiconductor power device according to claim 6, characterized in that: - the network inverter (17) comprises two or more dual-pack IGBT modules connected in parallel by each phase; - These periodic tests are carried out simultaneously for all the IGBT's of the dual-package IGBT modules that are connected to the same phase.

2 o 2nd: 22.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de un dispositivo de potencia semiconductor según cualquiera de las reivindicaciones 19-21, caracterizado porque la energía almacenada en el. enlace ce (15) se disipa mediante cualquier medio apropiado. 22. A method for estimating the closeness of the end of life of a semiconductor power device according to any of claims 19-21, characterized in that the energy stored therein. ce link (15) is dissipated by any appropriate means.

25 25: 23.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de un dispositivo de potencia semiconductor según cualquiera de las reivindicaciones 6-22, caracterizado porque dicho convertidor (11) de aerogenerador es un convertidor a escala completa 23.-A method for estimating the closeness of the end of life of a semiconductor power device according to any of claims 6-22, characterized in that said wind turbine converter (11) is a full-scale converter

3 o 3rd: 24.-Un método para estimar la cercanía de la finalización de la vida de un dispositivo de potencia semiconductor según cualquiera de las reivindicaciones 6-22, caracterizado porque dicho convertidor (11) es un convertidor conectado al rotor del generador de un generador doblemente alimentado. 24. A method for estimating the proximity of the end of life of a semiconductor power device according to any of claims 6-22, characterized in that said converter (11) is a converter connected to the generator rotor of a doubly fed generator. .