Gleichrichter
Um eine Wechselspannung in eine Gleichspannung umzuwandeln, benötigt man Gleichrichter. Diese bestehen aus Dioden. Bei den hier erwähnten Grundschaltungen handelt es sich um sogenannte ungesteuerte Gleichrichter.
Bei der Einpuls-Einwegschaltung wird eine Diode in den Stromkreis eingebaut. Die Diode läßt nur die positive Halbwelle passieren und sperrt die negative. Damit geht die negative Halbwelle allerdings auch verloren.
Die Einpuls-Einwegschaltung
Die gleichgerichtete Spannung
Da bei dieser Art der Gleichrichtung eine Halbwelle verlorengeht, ist sie nur bei sehr einfachen Anwendungen mit kleiner Leistung anwendbar.
Bei der Zweipuls-Mittelpunktschaltung werden zwei Dioden verwendet. Es muß außerdem ein Trafo mit Mittenanzapfung vorhanden sein. Bei der positiven Halbwelle fließt der Strom vom oberen Anschluß des Trafos durch die Diode D1 über den Lastwiderstand zur Mittenanzapfung des Trafos. Bei der negativen Halbwelle fließt der Strom vom unteren Anschluß des Trafos durch die Diode D2 über den Lastwiderstand zur Mittenanzapfung. Diese Art der Gleichrichtung hat den Vorteil, daß sie nur mit zwei Dioden auskommt.
Die Zweipuls-Mittelpunktschaltung
Die gleichgerichtete Spannung
Da man für diese Art von Schaltung einen speziellen Trafo mit Mittenanzapfung braucht und Dioden heute billig zu haben sind, wird diese Art der Gleichrichtung nur noch selten angewendet.
Bei der Zweipuls-Brückenschaltung werden insgesamt vier Dioden benötigt. Bei der positiven Halbwelle fließt der Strom vom oberen Anschluß des Trafos durch die Diode D1 über den Lastwiderstand und von dort durch die Diode D2 zum unteren Anschluß des Trafos. Bei der negativen Halbwelle fließt der Strom vom unteren Anschluß des Trafos durch die Diode D4 über den Lastwiderstand zur Diode D3 zum oberen Anschluß des Trafos.
Die Zweipuls-Brückenschaltung
Die gleichgerichtete Spannung
Die Zweipuls-Brückenschaltung wird heute in der Elektronik am häufigsten verwendet. Es gibt solche Brückenschaltungen aus vier Dioden auch bereits fertig in einem Gehäuse. Diese Gleichrichter sind für verschiedene Leistungen zu haben.
Eine gleichgerichtete Spannung ist immer noch wellig:
Die gleichgerichtete Spannung ist noch wellig
Das Ziel ist allerdings eine möglichst geringe Welligkeit, also eine gerade Linie. Schaltet man hinter dem Gleichrichter einen großen Kondensator, so füllt dieser die Lücken zwischen den Wellen weitgehend auf, da der Kondensator in den Zeiten zwischen den Wellen Spannung abgibt.
Gleichrichter und Kondensator
Der Kondensator überbrückt die Lücken indem er in den Zeiten der Wellentäler Spannung abgibt
Die Gleichspannung wird um glätter, je größer die Kapazität des Kondensators ist. Sie hängt allerdings auch vom fließenden Strom ab. Pro Ampere sollte man etwa 2200 µF ansetzen. Bei 2 Ampere braucht man z. B. 4700 µF.
Trotz dieser Maßnahme bleibt immer noch eine gewisse Restwelligkeit vorhanden. Man bezeichnet diese auch als Brummspannung. Mit einem Oszilloskop kann man die Brummspannung sichtbar machen.
Brummspannung auf dem Oszilloskop
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