Ein Brückengleichrichter wandelt Wechselstrom in Gleichstrom um und besteht aus vier Dioden, die in einer Brückenanordnung verschaltet sind.
Was ist ein Brückengleichrichter?
Ein Brückengleichrichter ist eine spezielle Anordnung von Dioden, die Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC) umwandelt. Dieser Prozess wird als Gleichrichtung bezeichnet und ist ein grundlegender Schritt in vielen elektronischen Schaltungen, da die meisten elektronischen Geräte Gleichstrom benötigen.
- Ein Brückengleichrichter besteht aus vier Dioden, die in Form einer Brücke angeordnet sind.
- Er nutzt die Eigenschaften der Dioden, um den Wechselstrom so zu leiten, dass immer eine positive Spannung an den Ausgang geliefert wird.
Funktionsweise
Die Funktionsweise eines Brückengleichrichters kann in folgende Schritte unterteilt werden:
- Der Eingangswechselstrom wird an gegenüberliegende Ecken der Brückenschaltung angelegt.
- In einer Halbwelle des Wechselstroms leiten zwei der Dioden den Strom so, dass der positive Halbzyklus zur Last gelangt.
- Während der negativen Halbwelle des Wechselstroms leiten die anderen beiden Dioden und sorgen erneut dafür, dass der positive Halbzyklus zur Last gelangt.
Dies führt dazu, dass am Ausgang des Brückengleichrichters immer eine pulsierende Gleichspannung anliegt. Sie sieht aus wie eine Abfolge von aufeinander folgenden positiven Halbwellen.
Schaltschema
Das typische Schaltschema eines Brückengleichrichters sieht wie folgt aus:
- Vier Dioden (D1, D2, D3, D4) sind in einer Brückenkonfiguration angeordnet.
- Die Wechselstromquelle wird an zwei gegenüberliegende Knoten angeschlossen.
- Die gereinigte Gleichspannung wird an die verbleibenden zwei Knoten abgeführt.
Mathematische Beschreibung
Die Ausgangsspannung (Vout) eines Brückengleichrichters kann mit folgender Formel beschrieben werden:
Vout = Vpeak – 2 \* Vforward
Hierbei ist Vpeak die Spitzenspannung des Wechselstroms und Vforward die Durchlassspannung der Dioden. Da zwei Dioden gleichzeitig leiten, wird die doppelte Durchlassspannung von der Spitzenspannung abgezogen.
Anwendungsbereiche
Brückengleichrichter werden in vielen alltäglichen Geräten und Anwendungen verwendet:
- Netzteile für elektronische Geräte
- Spannungsversorgung in Kommunikationsgeräten
- Gleichstromantriebe
- Batterieladeregler
Durch ihre Fähigkeit, aus Wechselstrom eine relativ gleichmäßige Gleichspannung zu erzeugen, sind Brückengleichrichter ein essentielles Bauteil in der Elektrotechnik und finden breite Anwendung in zahlreichen Industriezweigen.