One of the parameters affecting student performance in laboratory courses is whether the used components in the circuit are robust or not. The failure of the used components in the circuit affects the performance outputs of the students, negatively. In this study, it is aimed to design a test circuit that checks the robustness of the power electronic elements in order to overcome this problem that the students encounter during their experiments. For this purpose, the robustness checks of DIODE, BJT, MOSFET, JFET, IGBT, SCR, TRIAC components can be successfully performed with this designed test circuit. After the component, which power electronic component will be tested, is connected to the input connector to be tested in this circuit and this component is selected with the multiple switches in this circuit. Whether the relevant component is intact or not is printed on the screen with a 2x16 LCD panel and this control process on the test circuit is provided by the PIC16F877A microcontroller. Thus, the robustness of the used component can be tested before and after the experiments in a short time by the students or the laboratory manager without the need for an additional testing process. In addition, instead of spending time on a problem encountered in an experiment with a faulty component, the students are provided with the opportunity to spend time in a more productive lesson where they reinforce their knowledge with practical application and develop their problem-solving skills.

Keywords - Test circuit, Power electronics, Microcontroller, PCB design, Hardware implementation

Laboratuvar derslerinde öğrenci performansını etkileyen parametrelerden biri devrede kullanılan elemanların sağlam olup olmadığıdır. Devrede kullanılan elemanların işlevini yerine getiremez durumda olması öğrencilerin performans çıktılarını olumsuz etkilemektedir. Bu çalışmada, öğrencilerin deney gerçekleştirimi sürecinde karşılaştıkları bu problemin üstesinden gelmek için güç elektroniği elemanların sağlamlıklarını kontrol eden bir test devresi tasarımının yapılması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda DİYOT, BJT, MOSFET, JFET, IGBT, SCR, TRİYAK elemanlarının sağlamlık kontrolleri tasarlanan test devresi ile başarılı bir şekilde yapılabilmektedir. Devrede test edilmesi istenen eleman giriş konektörüne bağlandıktan sonra, hangi güç elektroniği elemanının test edileceği devrede bulunan çoklu anahtar ile seçilmektedir. İlgili elemanın sağlam olup olmadığı 2x16 LCD panel ile ekrana yazdırılmakta ve test devresi üzerindeki bu kontrol süreci PIC16F877A mikrodenetleyicisi ile sağlanmaktadır. Böylece deney öncesi ve sonrası kullanılan elemanların sağlamlıkları ilave bir test sürecine ihtiyaç duyulmaksızın öğrenciler ya da laboratuvar sorumlusu tarafından kısa sürede test edilebilmektedir. Ayrıca, öğrencilerin arızalı bir elemanla yapmaya çalıştığı deneyde karşılaştığı probleme harcadığı zamanın yerine, bilgilerini pratik uygulamayla pekiştirdiği daha verimli bir derste zaman harcaması ve sorun çözme yeteneğini geliştirmesi sağlanmaktadır.

Keywords^Turkish - Test devresi, Güç elektroniği, Mikrodenetleyici, PCB tasarım, Donanım uygulaması

[1] A. Akgül, M. K. Uçar, M. M. Öztürk, ve Z. Ekşi, Mühendislik Eğitiminin İyileştirilmesine Yönelik Öneriler, Geleceğin Mühendisleri ve İşgücü Analizi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol. 17, no. 1, pp. 14-18, 2013.

[2] E. Can, Laboratuvar Çalışmalarının Bilgisayar Mühendisliği Eğitimindeki Yeri ve Önemi. Elektr. MÜHENDİSLİĞİ, 430, pp. 94-96, 2007.

[3] C. S. Lee, J. H. Su, K. E. Lin, J. H. Chang ve G. H. Lin, A project-based laboratory for learning embedded system design with industry support. IEEE Transactions on Education, vol. 53, no. 2, pp. 173-181, 2009.

[4] B. Vahidi ve M. Taherkhani, Teaching short circuit breaking test on high‐voltage circuit breakers to undergraduate students by using MATLAB‐SIMULINK. Computer Applications in Engineering Education, vol. 21, no. 3, pp. 459-466, 2013.

[5] B. Vahidi, S. A. Agheli, S. Jazebi, Teaching short‐circuit withstand test on power transformers to M. Sc. students and junior engineers using MATLAB‐SIMULINK. Computer Applications in Engineering Education, vol. 20, no. 3, pp. 484-492, 2012.

[6] F. Soto, P. Sánchez, A. Mateo, D. Alonso ve P. J. Navarro, An educational tool for implementing reactive systems following a goal‐driven approach. Computer Applications in Engineering Education, vol. 22, no. 4, pp. 764-773, 2014.

[7] R. Boylestad, L. Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Prentice Hall. 2002.

[8] R. Kilic, ve B. Karauz, Chaos training boards: Versatile pedagogical tools for teaching chaotic circuits and systems. International Journal of Engineering Education, vol. 24, no. 3, pp. 634-644, 2008.

[9] S. Çınar, Lojik Devre Laboratuvarları için Entegre Test Devresi Tasarımı. Gazi University Journal of Science Part C: Design and Technology, vol. 7, no. 1, pp. 165-174, 2019.

[10] O. Gürdal, V. Türkmenoğlu, Güç elektroniği: meslek yüksek okulları için. Seçkin Yayıncılık, Ankara, Türkiye, ISBN 978-975-02-0640-5, 2008.

[11] R. H. Muhammad, K. Narendra, R. K. Ashısh, Power Electronics Devices, Circuits and Applications. ed: Pearson, Nobel Yayınevi, Türkçe çeviri, 2014.

[12] A. S. Sedra, K. C. Smith, T. C. Carusone, V. Gaudet, Microelectronic Circuits. International 6th edition. New York: Oxford University Press, 2011.

[13] H. A. Şahin, Dayanık, C. Altınbaşak, PIC programlama teknikleri ve PIC16F877A. Altaş Yayıncılık, Türkiye, 2013.