Mikroişlemci-kontrollu anahtarlanmış-kapasitör filtrelerinin tasarımı ve gerçekleştirilmesi

Abstract

in ÖZET Doktora Tezi MİKROİŞLEMCİ - KONTROLLÜ ANAHTARLANMIŞ - KAPASİTÖR FİLTRELERİNİN TASARIMI VE GERÇEKLEŞTİRİLMESİ Melih Cevdet İNCE Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik -Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı 1994, Sayfa: 154 Bu tezde, N-yollu filtreler ve uygulamaları olan darbantlı yüksek kalite faktörlü bant geçiren süzgeç ve tarak tipi filtreler üzerinde çalışılmıştır. Anahtarlanmış kapasitörlü N- yollu süzgecin tasarım problemine çözüm bulmak için, anahtar fonksiyonu ile filtrenin transfer karakteristiği arasındaki kesin benzerlik kullanılmıştır. Farklı yaklaşımlar kullanarak farklı bilgisayar programları hazırlanmıştır. OFTI bilgisayar programında amaç fonksiyonunu optimize etmek için penaltı-fonksiyonu tekniği kullanılmıştır. Daha genel bir program olan NIKOP 'ta amaç fonksiyonunu optimize etmek için eşlenik gradyant yöntemi kullanılmıştır. GENKDI bilgisayar programıyla anahtarlama peryodunun aralık sayışma bağlı olarak mümkün olan bütün kombinasyonlarınrv beklenen gerçekleştirme şartlarını sağlayıp sağlamadığı kontrol edilmiştir. Bu bilgisayar programlarının getirdiği yenilikleri göstermek için farklı örnekler üzerinde çalışılmış ve önceden bilinen çözümlerden daha iyi çözümler elde edilmiştir. Elde edilen bazı çözümler mikroişlemci-kontrollu anahtarlanmış-kapasitör filtresi kullanılarak deneysel olarak kontrol edilmiştir. Bu çalışmada ayrıca darbe-genişlik modülasyonlu inverter kullanarak asenkron motorun kontrol edilmesinde, doğrultucu ve inverter arasındaki devrenin türünün etkileri incelenmiştir. Bazen özel durumlarda ideal anahtarlama şeklinin sürücü ve motor devrelerinin parametrelerine bağlı olduğu gösterilmiştir. ANAHTAR KELİMELER: Anahtarlanmış-kapasitörler, N-yollu süzgeçler, elektronik olarak ayarlanabilen bant-geçiren filtreler, tarak tipi filtreler, darbe genişlik modülasyonlu inverter.

SUMMARY Ph. D. Thesis DESIGN AND REALIZATION OF MICROPROCESSOR-CONTROLLED SWITCHED-CAPACITOR FILTERS Melih Cevdet İNCE Fırat University Graduate School of Narurel and Applied Sciences Department of Electrical and Electronic Engineering 1995, Page: 154 In this thesis, the N-path filters and their applications to realize narrow-band, high- Q band pass filters as well as comb filters are investigated. To find a solution of design problem of switched-capacitor N-path filter, an exact analogy is used between key function and transfer characteristics of filter. By using different approaches different computer programs are prepared, and their results are compared with each other's. In the computer program OPTÎ, to optimize the objective function, penalty-function tecnique is used. In the more general program NIKOP, conjugated gradient method is used to optimize the ojective function. By the computer program GENKDI, depending on the number of the switching period, all possible combinations are tested as to satisfy the expected realizability conditions. To demonstrateVI the innovations of these computer programs, different examples are worked out and results more satisfactory than the previously known ones are obtained. Some of these results are tested by using a microprocessor-controlled switched-capacitor filter. Apart from the above, the effects of the type of the network between rectifier and inverter in the control of asynchronous motor by using pulse-width modulation are investigated in this thesis. It is shown that in some special cases the ideal switching shape depends on the parameters of the rectifier and motor circuits. KEY WORD: Switched capacitors, N-path filters, electronically adjustable band-pass filters, comb filters, pulse-width modulated inverter.