Schaltungstechnik

3.2 Funktionsgrundschaltungen mit Dioden 135
ren Frequenzbereich (50Hz) bei hohen Strömen eingesetzt. Auf diesen Anwendungsbereich
hin sind Gleichrichterdioden optimiert. Im Gegensatz dazu sind
Detektordioden im allgemeinen schnelle Schaltdioden. Neben dem Einweggleichrichter
gibt es den Doppelweggleichrichter in Mittelpunktschaltung und Brückenschaltung.
Bild 3.2-2 zeigt Realisierungsvarianten für Gleichrichterschaltungen.
Die Zeitkonstante RL C1 muss groß gegen die Signalperiode sein, um eine hinreichende
Glättungswirkung zu erzielen. Der Vorwiderstand RS ist ein meist zusätzlich
hinzugefügter Schutzwiderstand zur Begrenzung des periodischen
Spitzenstroms und des Ladestroms beim Einschalten. Es zeigt sich, dass insbesondere
während des Einschaltvorgangs ein hoher Spitzenstrom fließt. Der im Datenblatt
der Gleichrichterzelle vorgegebene maximale Spitzenstrom darf nicht
überschritten werden. Anstelle des strombegrenzenden Widerstands kann auch eine
Drossel (Induktivität) eingefügt werden, die insbesondere während des Einschaltvorgangs
den Einschaltstrom begrenzen hilft.
a)
b)
c)
u 1
u 1
u 1
D 1
D 1
D 2
D 4
D 3
R S
U DC
R S
U DC
D 1
D 2
Bild 3.2-2: Gleichrichterschaltungen – a) Einweggleichrichter; b) Doppelweggleichrichter
in Mittelpunktschaltung; c) Doppelweggleichrichter in Brückenschaltung
C 1
R S
U DC
Ein wichtiger Gesichtspunkt ist die Verlustleistung. Die Verlustleistung einer
Gleichrichterzelle setzt sich aus der Durchlassverlustleistung PF und der Sperrverlustleistung
PR zusammen. Der Wärmeübergangswiderstand Rth,JU der Gleichrichterzelle
muss so bemessen sein, dass sich keine unzulässige Erhöhung der inneren
Temperatur Tj des Bauteils gegenüber der Umgebungstemperatur TU ergibt.
Tj – TU Pges = PF + PR; Pges =
----------------- ;
(Gl 3.2-1)
Rth JU
C 1
R L
R L
C 1
R L