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.
Einweggleichrichter
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. |
Mittelpunktgleichrichter
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. |
Brückengleichrichter
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. |