Diode als Einweggleichrichter

Betreibt man eine Diode an einer Wechselstromquelle in Durchlassrichtung, so wird nur die positive Halbwelle durchgelassen und die negative gesperrt. Diese Schaltung eignet sich zur einfachen "Gleichrichtung" von Wechselströmen.

Spannungs- und Stromverlauf

Daraus ergibt sich folgender Spannungs- und Stromverlauf laut Grafik.

Genau betrachtet, fällt an der Diode immer die Diodenspannug UF von 0,7V bei Si-Dioden ab, wenn man sie in Durchlassrichtung betreibt. Die Spannung am Lastwiderstand ist daher um 0,7V kleiner als die Versorgungsspannung.

Kirchhoffsches Gesetz

Dies kann man ganz einfach durch die Anwendung des Kirchhoffschen Gesetzes beweisen:

-U + UF + UL = 0   >>   UL = U - UF

Die Ausgangsspannung ist eine pulsierende Gleichspannung, die für einfache Anwendungen mittels Siebkondensator (Elektrolytkondensator) welcher parallel zum Lastwiderstand geschaltet ist geglättet wird.

Uaoo ... Mittelwert der Ausgangsspannung nach dem Gleichrichter

Der Kondensator wird mit der positiven Halbwelle geladen und gibt seine Energie beim Abfall der Halbwelle wieder ab. Somit wird die Ausgangsspannung je nach Belastung mehr oder weniger geglättet. Die Kapazität des Kondensators beträgt ca. 1000 bis 2200uF. Die dadurch entstehende Brummspannung UBrss ist eine Kenngröße, wie sauber eine Wechselspannung gleichgerichtet wird. Idealerweise soll die Brummspannung 0V sein.

AVR-Mikrocontroller Programmierung in C

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Heimo & Patrick Gaicher