Schaltungstechnik

3.2 Funktionsgrundschaltungen mit Dioden 137
Es wird angenommen, dass der Spitzenwert der Spannung am Ausgang des
Transformators von Bild 3.2-2a) als Eingangsspannung der Gleichrichterschaltung
20V beträgt. Der Lastwiderstand möge 100 sein. Naturgemäß sollte der Vorwiderstand
RS deutlich kleiner als der Lastwiderstand sein. Das Simulationsergebnis
zeigt trotz der hohen Kapazität von 1000F eine deutliche Welligkeit betreffs der
erzeugten Ausgangsspannung. Der periodische Spitzenstrom im Durchlassbereich
der Diode liegt bei ca. 1A. Der Spitzenstrom während des Einschaltvorgangs
erreicht im Beispiel einen Wert von über 2A. Die Durchlassverlustleistung ist der
Mittelwert gebildet aus dem zeitlichen Momentanwert des Durchlassstroms und
der Flussspannung der Diode. Entsprechendes gilt für die Sperrverlustleistung.
Doppelweggleichrichter in Mittelpunktschaltung: Zur Verringerung der Welligkeit
der erzeugten Ausgangsspannung wird in beiden Halbwellen des sinusförmigen
Eingangssignals der Kondensator in einem bestimmten Stromflusswinkel
nachgeladen. Das Ergebnis des zugehörigen Experiments zeigt Bild 3.2-4.
Experiment 3.2-2: Gleichrichter2 – TR-Analyse des Doppelweggleichrichters
mit Mittelpunktschaltung.
Unter gleichen Bedingungen wie im vorhergehenden Experiment wird die Doppelweggleichrichterschaltung
in Mittelpunktausführung betrachtet. Es zeigt sich
wegen der Doppelweggleichrichterfunktion eine geringere Welligkeit der erzeugten
Ausgangsspannung. Allerdings ist die Ausgangsspannung nur halb so groß. Die
Spitzenströme sind entsprechend deutlich reduziert.
1,2A
800mA
400mA
0A
20V
0V
u 1
i D1
i D2
u DC
-20V
10ms 30ms 50ms
Bild 3.2-4: Ergebnis des Doppelweggleichr. mit Mittelpunktschaltung (siehe Bild 3.2-2b)