Gleichrichter - Gezähmte
Wechselspannung
Sollen elektronische Schaltungen über das elektrische
Stromnetz betrieben werden, kommt man um den Bau von Netzteilen sehr selten
herum. Ein wesentlicher Bestandteil solcher Netzteile sind Gleichrichter. Diese
sorgen dafür, dass aus der Wechselspannung, die im Stromnetz vorhanden ist, erst
einmal eine Gleichspannung zu machen. Ergänzt durch Glättungskondensatoren und
evtl. einer Spannungsregelung, besitzt man dann eine Gleichspannung die im
Prinzip unendlich zur Verfügung steht.
Die
einfachste Form ist der Einweggleichrichter. Hier wird nur eine einzelne
Diode benötigt, die in einem Spannungspfad eingeschaltet wird.
Nachteil dieser Schaltung ist die
unsymmetrische Belastung des Transformators. Dadurch muss der
Transformator doppelt so groß ausgelegt werden, wie der Strombedarf der
angeschlossenen Schaltung eigentlich ist. |
Diese
Schaltung erzeugt eine Gleichspannung, welche mit großen Pausen versehen
ist. Um aus dieser Spannung eine vernünftige Gleichspannung zu machen
ist hier ein großer Kondensator nötig. Daher ist der Einweggleichrichter
auch eher geeignet für Schaltungen mit sehr geringer Stromaufnahme, wie
Standby-Schaltungen. |
Benötigt
man aber eine Gleichspannung, in der beide Phasen der vorhandenen
Wechselspannung wieder zu finden ist, kann man den
Mittelpunktgleichrichter verwenden. Da hier nur immer eine der beiden
Dioden aktiv ist, ist diese Schaltung gut geeignet für Anwendungen mit
niedriger Betriebsspannung.Aber
auch hier wird der Trafo unsymmetrisch belastet. Hinzu kommt noch, das
der Transformator einen Mittelanschluss auf der Sekundärseite besitzen
muss. |
Diese
Schaltung erzeugt schon eine gute Gleichspannung, die mit Kondensatoren
noch geglättet und eventuell auch stabilisiert werden muss. |
Die
am meisten verwendete Gleichrichterschaltung ist der
Brückengleichrichter. Hier wird der Transformator gleichmäßig belastet.
Diese Schaltungsart wird auch komplett vergossen zu einem Bauteil
angeboten, so dass man sich um die Verdrahtung des Gleichrichters nicht
mehr kümmern muss.Einen kleinen
Nachteil hat diese Schaltung dennoch. Bedingt dadurch, dass immer 2
Dioden je Phase in Durchlassrichtung geschaltet sind, ist die
Ausgangsspannung auch entsprechend geringer. |
Der
Brückengleichrichter erzeugt, wie die Mittelpunktschaltung, eine
pulsierende Gleichsspannung. |
Gesteuerter
Gleichrichter
Ersetzt
man die Dioden eines Gleichrichters durch Thyristoren, hat man einen
gesteuerten Gleichrichter geschaffen. Bei dieser Schaltung wird die
Spannung nur dann gleichgerichtet bzw. durchgeschaltet wenn eine
Steuerspannung an die Thyristoren angelegt wird. Dies kann man z.B.
nutzen, um mit Hilfe einer Standby-Schaltung, den Hauptteil der Anlage
an oder abzuschalten. |
Wie
auf dem Bild zu sehen, arbeitet der Gleichrichter nur dann, wenn an den
Thyristoren eine entsprechende Steuerspannung angelegt wird. |