Mikroişlemci Denetimli Genelleştirilmiş Güç Elektroniği

Abstract

IV MİKROİŞLEMCİ DENETİMLİ MATRİS DÖNÜŞTÜRÜCÜ ÖZET Bilim ve teknolojideki gelişmeler günlük hayatta kullandığımız bir çok cihazın daha kullanışlı, genel amaçlı ve hızlı olmasını gerektirmektedir. Bunu sağlamak amacıyla bu cihazların büyük bir kısmında mikroişlemcilerden faydalanılmaktadır. Bundan yola çıkarak güç elektroniği alanında da mikroişlemciler kullanılarak daha hızlı ve daha güvenilir dönüştürcüler yapılması gereklidir. Bu tezle güç elektroniği dönüştürücüleri mikroişlemci ile kontrol edilmekte ve her dönüştürücü için ayrı devre kullanmak yerine genelleştirilmiş bir matris anahtar devresini yazılım ile kontrol ederek tek bir devre ile bütün işlemler yapilabilmektedir. Mikroişlemci olarak 8 bitlik bir mikroişlemci olan 8085 kullanılmıştır. Matris anahtar devresini kontrol edebilmek için mikroişlemciye 8255 PIA (Parallel Interface Adapter) bağlanmıştır. Bu arabirim yardımıyla anahtarlar kontrol edilerek devrenin Genelleştirilmiş Güç Elektroniği Devresi olarak kullanımı sağlanmıştır. Devredeki anahtarların güç elektroniğinde kullanılan diyot, tristör vb. gibi bir takım yarı iletken elemanlar gibi çalışması düşünüldüğünden ve bu elemanların iletime geçmesi için üzerindeki gerilim değerlerine ve akım değerlerine ihtiyaçları olduğundan anahtar devresine gerilim ve akım algılayıcılar yerleştirildiği varsayılarak yazılım yapılmıştır. Giriş geriliminin negatiften pozitife geçtiği anda gerilim algılayıcı yardımıyla bu bilgi mikroişlemciye iletildiği düşünülerek anahtarın kapatılması, çıkıştaki yük üzerindeki akım da sıfıra düştüğünde akım algılayıcı yardımıyla bu bilginin mikroişlemciye iletildiği düşünülerek anahtarın açılması yazılımla gerçekleştirilmiştir. Başlangıç olarak devre, Bir Fazlı Köprü Doğrultucu, Bir Fazlı Değişken Gerilim Kıyıcı, Bir Tristörlü Doğru Gerilim Kıyıcı ve Direnç Yüklü Evirme işlemlerini gerçekleştirmektedir. Daha sonra devreye uygun yazılımlar yapılarak diğer dönüştürücü işlemleri de kolaylıkla yapılabilir. Anahtar Kelimeler: Mikroişlemci, Güç Elektroniği, Matris DönüştürücüMICROPROCESSOR CONTROLLED MATRIX CONVERTER ABSTRACT Modem daily life requires multipurpose, quick, useful and comfortable devices being leaded by recent technologic advances, so these devices are mostly based on microprocessors. Similarly, in the field of power electronics, employment of microprocessors in the realisation of speedier and more accurate inverters is almost an obligation. With this thesis, power electronics converters are controlled by microprocessors and -instead of one for each inverter- reduced the number of control circuits which drive generalised matrix switching circuit by software. 8 bits 8085 microprocessor is used as a microprocessor. To control the matrix switching circuit, 8255 Parallel Interface Adapter (PIA) is connected to the microprocessor. By means of the interface adapter, switches are controlled so that the circuit is employed as a generalised power electronic circuit. The software is occurred since the switches in the circuit are supposed to work like semiconductor devices such as diode and thyristor and since the input signal's voltage and the output signal's current values are required to these devices be on, by assuming voltage and current sensors are placed in the switching circuit. When the input voltage reaches from negative value to positive value or when the output current falls to zero the microprocessor is informed by the voltage or current sensors and the microprocessor is informed that an event is occurred to close or open the switch by the program. In this thesis, mono phase bridge rectification, mono phase AC voltage chopping, DC voltage chopping and inversion processes are implemented as an initial work. The circuit is also capable to do other conversion processes only adding appropriate program pieces. Keywords: Power Electronics, Microprocessors, Matrix Converter