Gleichrichter II (Klasse A)

ACHTUNG: Die Inhalte auf dieser Seite sind noch in Bearbeitung. Dies ist eine Vorschau des aktuellen Bearbeitungsstandes.
ACHTUNG: Die Inhalte auf dieser Seite sind noch stark in Bearbeitung und Inhalte sind noch nicht ausformuliert. Dies ist eine Vorschau des aktuellen Bearbeitungsstandes.

Wie bereits im Kapitel Gleichrichter I gelernt, kann ich mit einer Diode nur die positive Halbwelle durchlassen. Um daraus eine nutzbare Gleichspannung zu erzeugen, benötigt man mindestens noch einen Kondensator. Wie in Schaltung angegeben.

Abbildung 125: Einweggleichrichtung mit Kondensator

Bei der positiven Halbwelle leitet die Diode $D$ und lässt Strom fließen. In dieser Zeit lädt sich der Kondensator $C_L$ auf seine Nennspannung auf. Zum Zeitpunkt der negativen Halbwelle sperrt die Diode $D$ den Strom und der Kondensator $C_L$ entlädt sich über den Lastwiderstand $R_L$.

Somit stellt sich am Lastwiderstand $R_L$ eine pulsierende Gleichspannung $U_L$ ein (vgl. Abb.). Um so größer die Kapazität des Kondensator ist, destso gleichmäßiger wird die Gleichspannung am Lastwiderstand.

Bei der Bemessung der Diode und Kondensator müssen wir jedoch wissen, dass die Spannungen als Effektivspannungen ${U}_{Eff}$ angegeben werden. Somit müssen wir die Spitzenspannung $\hat{u}$ vorher bestimmen.

$\hat{u} = \sqrt{2} \cdot {U}_{Eff}$

Wenn also an einem Transformator die Spannung ${U}_{a}$ = 15 V angegeben ist, rechnen wir also $\hat{u} = \sqrt{2} \cdot {U}_{Eff} = \sqrt{2} \cdot {15} V = {21,21} V $. Somit wird sich ohne Last eine Leerlaufspannung von ca. 21 V einstellen.

AD302: Berechnen Sie für diese Schaltung die Leerlaufspannung an den Klemmen A – B.

Bei nachfolgender Frage müssen wir das Übersetzungsverhältniss vom Trafo anwenden, um unsere Ausgangsspannung zu ermitteln. Wir setzten also für die effektive Eingangsspannung ${U}_{Eff}$ ein zwanzigstel der Trafoeingangsspannung von 230 V ein. Von der Spitzenspannung können wir dann die Hälfte der Spannung nochmal addieren um den Sicherheitsaufschlag zu berücksichtigen.

AD303: Welche Spannungsfestigkeit des Kondensators sollte mindestens gewählt werden, wenn das Transformationsverhältnis 20:1 beträgt und ein Sicherheitsaufschlag auf die Spannungsfestigkeit von 50 % berücksichtigt werden soll?

Für die Lösung der folgenden Aufgabe müssen wir berücksichtigen, dass die Diode bei der negativen Halbwelle die größtmögliche Sperrspannung aushalten muss. Da der Kondensator auf die Spannung der positiven Halbwelle aufgeladen wurde, müssen wir die Spannungsdifferenz zw. dem positiven und negativen Scheitelwert annehmen. Allgemein kann man aber von ${U}_{sp} = 2 \cdot \hat{u}$ ausgehen.

AD304: Bei einem Transformationsverhältnis von 5:1 sollte die Spannungsfestigkeit der Diode (max. Spannung plus 20 % Sicherheitsaufschlag) in dieser Schaltung nicht weniger als ...