MINT lernen

Brückengleichrichter

Vier Dioden, ein Kondensator — und aus Wechselspannung wird brauchbare Gleichspannung für Ladegerät, Laptop und Handy.

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Erklärung — beide Halbwellen nutzen

Vier Dioden in einer Brücke nutzen auch die zweite Halbwelle.

  • Eine Diodeschneidet die halbe Wechselspannung weg.
  • Graetz-SchaltungVier Dioden leiten die negative Halbwelle umgekehrt durch die Last.
  • FolgeAuch sie zeigt danach nach oben.
  • ErgebnisAus 50 Hz werden 100 positive Impulse pro Sekunde — Zweiweggleichrichtung.

Der Glättungskondensator füllt die Lücken

Zwischen zwei Impulsen fällt die Spannung kurz auf null.

  • Kondensatorliegt parallel zur Last und lädt sich auf den Scheitelwert auf.
  • In den Lückengibt er seine Ladung wieder ab.
  • RestÜbrig bleibt eine kleine Restwelligkeit, die Brummspannung.
Spannung am geladenen Kondensator
U ≈ Û − 1,4 V   mit   Û = Ueff · √2
Û

Scheitelwert der Wechselspannung in Volt (V).

1,4 V

Verlust an den zwei Dioden, die gleichzeitig leiten.

U

Spannung am geladenen Kondensator in Volt (V).

Ein Netzteil ist eine Kette aus vier Stufen:

  • ReihenfolgeTransformator → Brückengleichrichter → Glättung → Spannungsregler.
  • Große Kapazitätglättet besser.
  • Kleiner Strommacht die Spannung ebenfalls glatter.

Am Lastwiderstand kommt an, was die vier Dioden zulassen — beide Halbwellen, nur eine, nichts oder ein Kurzschluss, je nachdem wie sie gepolt oder eingesetzt sind. Der Glättungskondensator füllt die Lücken zwischen den Impulsen und glättet die Ausgangsspannung.

Brücke richtig polen

Halte fest: Nur mit vier richtig gepolten Dioden kommen beide Halbwellen am Widerstand an — fehlt eine, bleibt Einweggleichrichtung, ist eine falsch herum, gibt es einen Kurzschluss. Der Kondensator füllt die Lücken zwischen den Impulsen; große Kapazität und kleiner Laststrom (großer Widerstand) machen die Brummspannung klein.

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Hinweise

Drei Stellen, an denen in Klassenarbeiten etwas schiefgeht.

Hinweis

Erst den Scheitelwert Û = Ueff · √2 ausrechnen, dann die 1,4 V abziehen.

Hinweis

Es sind 1,4 V, nicht 0,7 V — es leiten immer zwei Dioden in Reihe.

Hinweis

Bei 50 Hz liegen die 100 Impulse 10 ms auseinander — diese Zeit braucht ΔU = I · t / C.

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