Gleichrichterschaltung mit Dioden
PhysikElektrizität und StromkreiseAlter 16–17
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Als Nächstes in Elektrizität und Stromkreise
Eine Diode leitet nur in einer Richtung und macht aus einer Wechselspannung eine pulsierende Gleichspannung. Vergleichen Sie Einweg- und Zweiweggleichrichtung, fügen Sie dann einen Glättungskondensator hinzu und ändern Sie seine Kapazität, um zu sehen, wie die Welligkeit abnimmt – genau so funktioniert das Netzteil eines Handyladegeräts.
Lektion: Einführung in die Elektronik
Was sie zeigt
Eine Diode lässt Strom nur in einer Richtung durch; damit lässt sich Wechselspannung in Gleichspannung umwandeln. Hier speist eine 50-Hz-Quelle mit etwa 12 V Scheitelwert entweder eine einzelne Diode (Einweg), die jede negative Halbwelle sperrt, oder eine Brücke aus vier Dioden (Zweiweg), die die negativen Halbwellen umklappt und die Brummfrequenz auf 100 Hz verdoppelt. An jeder leitenden Diode fallen etwa 0,7 V ab. Ein Glättungskondensator lädt sich auf den Scheitelwert auf und entlädt sich zwischen den Scheiteln über die Last; ist die Zeitkonstante RC viel größer als der Abstand der Scheitel, ist die Ausgangsspannung nahezu konstant.
So funktioniert es
Beginnen Sie mit Einweg (eine Diode) ohne Glättung und vergleichen Sie die Eingangsspannung mit der Spannung an der Last. Stellen Sie die Gleichrichterart auf Zweiweg und achten Sie auf die Lücken und den Mittelwert. Schalten Sie dann den Glättungskondensator ein und erhöhen Sie die Kapazität des Glättungskondensators, während Sie die Brummspannung beobachten; verringern Sie zum Schluss den Lastwiderstand, damit mehr Strom fließt, und sehen Sie, wie die Brummspannung wieder wächst.
Einstellbare Parameter
- Gleichrichterart Einweg (eine Diode), Zweiweg (Brücke aus vier Dioden)
- Glättungskondensator
- Kapazität des Glättungskondensators 10–2000 µF
- Lastwiderstand 20–2000 Ω
Fragen zum Erkunden
- Warum liefert die Zweiweggleichrichtung eine glattere Ausgangsspannung als die Einweggleichrichtung?
- Wie wirkt sich eine größere Kapazität des Glättungskondensators auf die Brummspannung aus?
- Warum wird die Brummspannung bei gleichem Kondensator größer, wenn der Lastwiderstand kleiner ist?
