refactor: voll- und brueckengleichrichter

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Matthias Jung
2026-05-17 02:49:58 +02:00
parent 3ee95d1da0
commit 3ca411c980
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Beim Brückengleichrichter müssen die vier Dioden so angeordnet sein, dass unabhängig von der gerade anliegenden Halbwelle der Wechselspannung am Ausgang immer dieselbe Polarität entsteht.
Der Pluspol liegt dort, wo die beiden Kathoden der Dioden zusammengeführt werden. Der Minuspol liegt dort, wo die beiden Anoden der Dioden zusammengeführt werden. Die beiden Wechselspannungsanschlüsse liegen links und rechts, oben entsteht der Pluspol und unten der Minuspol.
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Um die Spannung am Siebkondensator $C_S$ zu bestimmen, sollten wir wissen, dass die Kondensatoren sich auf die Spitzenspannung $\hat{U}$ der Sekundärspannung $U_{\mathrm{sek}}$ des Trafos aufladen.
$\hat{U}=U_{\mathrm{eff}}\cdot\sqrt{2}$
Weiterhin müssen wir beachten, ob der Trafo ein Übersetzungsverhältnis $ü$ aufweist. In unserem Beispiel hat der Trafo $ü = \frac{8}{1}$ und somit können wir mit der Formel $\frac{8}{1} = \frac{U_{\mathrm{prim}}}{U_{\mathrm{sek}}}$ nach $U_{\mathrm{sek}}$ umstellen. Wir kommen somit auf folgende Gleichung:
$U_{\mathrm{sek}} = \frac{U_{\mathrm{prim}}}{8} = \frac{U_{\mathrm{eff}} \cdot \sqrt{2}}{8} = \frac{\qty{230}{\volt} \cdot 1,414}{8} = \frac{\qty{325,22}{\volt}}{8} = \qty{40,65}{\volt}$
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Merke: Die beiden Kathoden der Dioden liegen zusammen am Pluspol der Ausgangsspannung.
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Wenn zwei Anoden gemeinsam an einem Ausgangspol angeschlossen sind, dann wird dort die pulsierende Gleichspannung negativ gegenüber der Mittelanzapfung des Trafos sein. Beide Halbwellen befinden sich unterhalb der Nulllinie.
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Ein Vollweggleichrichter nutzt sowohl die positive als auch die negative Halbwelle der Wechselspannung. Dadurch entstehen pro Netzperiode zwei Spannungsimpulse am Ausgang.
Die Ausgangsfrequenz verdoppelt sich daher:
$ f_{\mathrm{out}} = 2 \cdot f_{\mathrm{in}} $
Mit einer Netzfrequenz von
$ f_{\mathrm{in}} = \qty{50}{\hertz} $
ergibt sich:
$ f_{\mathrm{out}} = 2 \cdot \qty{50}{\hertz} = \qty{100}{\hertz} $
Die Grundfrequenz der Ausgangsspannung beträgt somit $\qty{100}{\hertz}$.