Elektronische Schaltungstechnik

3 HALBLEITERDIODEN
134
Die Dimensionierung des Ladekondensators kann über folgende Abschätzung durchgeführt
werden:
Die dem Kondensator jeweils entnommene Ladung Q entspricht dem Laststrom I L
multipliziert mit der Zeit t zwischen den Aufladungen. Die Spannungsänderung
am Kondensator V ist gleich der entnommenen Ladung Q, dividiert durch die
Kapazität des Ladekondensators CL. Da die Spannungsänderung der gewünschten
maximalen Restwelligkeit entspricht, kann man damit die minimale Kapazität des
Ladekondensators berechnen.
Aus dem Ladekondesator wird folgende Ladung entnommen:
Q = t · IL .
Dabei darf die Spannung um die Restwelligkeit V absinken:
C L = Q
V .
Da in einer technisch sinnvollen Dimensionierung die Restwelligkeit V klein
gegenüber der Ausgangsspannung des Gleichrichters ist, wird die Ladezeit des Kondensators
sehr kurz gegenüber der Entladezeit und kann vernachlässigt werden. Man
rechnet näherungsweise mit der Periodendauer (im Fall der Einweggleichrichtung)
oder mit der halben Periodendauer (bei Vollweggleichrichtung).
Beispiel: Dimensionierung des Ladekondensators
Wie groß ist der minimale Ladekondensator für eine Restwelligkeit von 0‚1 V bei
einem Laststrom von 100 mA im Fall einer Einweg- und einer Vollweggleichrichtung?
Einweggleichrichter:
Vollweggleichrichter:
CL = I L · T
V
CL = I L · T/2
V
= 0‚1 A · 20 mS
0‚1 V
= 0‚1 A · 10 mS
0‚1 V
= 20 mF
= 10 mF
Das Ergebnis zeigt, dass auch bei Vollweggleichrichtung und relativ geringen
Strömen ein großer Ladekondensator von 10 000 µF benötigt wird.